TM1電梯模型實(shí)驗指導書(shū)
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TM1電梯模型實(shí)驗指導書(shū)
SAC-PLC-SYT
可編程序控制器教學(xué)實(shí)驗臺
電梯實(shí)驗指導書(shū)
目錄
前言
第一章 實(shí)驗設備使用說(shuō)明
§1-1 實(shí)驗設備簡(jiǎn)介 ……………………………………………………1
§1-2 電梯控制邏輯關(guān)系 ………………………………………………3
§1-3 電纜線(xiàn)布局圖 ……………………………………………………4
§1-4 輸入、輸出電纜線(xiàn)信號分布 ……………………………………5
§1-5 輸入、輸出信號分配（I/O分配）………………………………8
第二章 實(shí)驗任務(wù)書(shū)
§2-1 基本實(shí)驗
實(shí)驗一 電梯開(kāi)、關(guān)門(mén)控制實(shí)驗 ……………………………………14
實(shí)驗二 電梯轎箱慢速升降點(diǎn)動(dòng)控制實(shí)驗 …………………………15
實(shí)驗三 電梯樓層連續顯示實(shí)驗 ……………………………………16
實(shí)驗四 電梯內選、外呼信號操作指示的記憶與解除控制實(shí)驗 …17
實(shí)驗五 電梯自動(dòng)選向控制實(shí)驗 ……………………………………19
實(shí)驗六 電梯換速控制實(shí)驗 …………………………………………20
§2-2 應用實(shí)驗
實(shí)驗七 司機駕駛運行方式下電梯控制實(shí)驗 ………………………21
實(shí)驗八 無(wú)司機駕駛運行方式下電梯控制實(shí)驗 ……………………21
§2-3 課程設計、畢業(yè)設計題目
實(shí)驗九 直駛運行方式下電梯控制實(shí)驗 ……………………………22
實(shí)驗十 消防運行方式下電梯控制實(shí)驗 ……………………………22
實(shí)驗十一 群控（通訊）運行方式下電梯控制實(shí)驗 ………………22
實(shí)驗十二 組態(tài)軟件電梯監控實(shí)驗 …………………………………22
第三章 實(shí)驗設備的驗收與維護
一、 設備驗收 …………………………………………………………23
二、 設備維護 …………………………………………………………23
前 言
電梯是高層建筑中應用極為普遍的垂直交通工具，是機電合一的大型工業(yè)產(chǎn)品。當今時(shí)代，電梯融合了多種學(xué)科的高新技術(shù)，隨著(zhù)其運行速度、平層精度、舒適感、安全保護等技術(shù)指標不斷地提高，人們乘坐電梯不僅帶來(lái)了快捷方便，更帶來(lái)了一種藝術(shù)享受。
電梯的種類(lèi)相當多，按用途分為乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、醫用電梯、住宅電梯、雜物（不許乘人）電梯、觀(guān)光電梯、自動(dòng)扶梯等；按速度分為低速電梯（1米/秒以下）、快速電梯（低于2米/秒）、高速電梯（2米/秒以上）；按拖動(dòng)方式分為交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯等；按控制方式分為手柄操作電梯、按鈕操作電梯、有司機信號控制電梯、無(wú)司機自動(dòng)集選控制電梯、群控電梯、多程序電梯、智能電梯等等。
各種電梯都具有相當復雜的邏輯關(guān)系，大部分為開(kāi)關(guān)量信號，以往采用繼電邏輯控制。近十年來(lái)，由于可編程序控制器控制技術(shù)發(fā)展很快，目前，國內大部分中、低速電梯都采用了可編程序控制器控制系統并取代了繼電邏輯控制線(xiàn)路。
當今，可編程序控制器已成為工業(yè)自動(dòng)化控制的核心，適當增加一些授課學(xué)時(shí)和實(shí)驗學(xué)時(shí)，增加一些課程設計和畢業(yè)設計等時(shí)間集中的教學(xué)環(huán)節，是符合時(shí)代要求的�？删幊绦蚩刂破鞯膽脤�(shí)例相當多，剖析一兩個(gè)系統十分有益。以電梯系統為例，深入學(xué)習可編程序控制器技術(shù)，一定會(huì )給機電一體化、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生帶來(lái)極大的興趣。以電梯系統作為研究課題，一定能使他們了解企業(yè)、了解產(chǎn)品、了解工藝、了解市場(chǎng)，使他們開(kāi)擴視野、創(chuàng )新思維，學(xué)到豐富的理論和實(shí)踐知識。
我公司1999年最新研制生產(chǎn)的四層四站電梯教學(xué)實(shí)驗設備，全面、逼真地模擬了實(shí)際電梯的結構,充分體現了實(shí)驗教學(xué)設備的工藝特點(diǎn)，其目的是作為可編程序控制器的控制對象，為專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生提供了一個(gè)有較大工作量和密切聯(lián)系實(shí)際應用的設計和實(shí)驗內容, 為可編程序控制器的控制系統設計、方案論證、軟件編程、現場(chǎng)調試的學(xué)習，創(chuàng )造更好的條件。該實(shí)驗設備既適合學(xué)習可編程序控制器的基礎知識，又適合學(xué)習可編程序控制器系統設計技術(shù)，也是畢業(yè)設計較好的題目。
該實(shí)驗設備在機械結構上，不但具有升降電機拖動(dòng)轎箱與配重結合的升降運動(dòng)系統，而且還具有門(mén)電機拖動(dòng)轎門(mén)帶動(dòng)廳門(mén)作開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)動(dòng)作的運動(dòng)系統。 當電梯運行時(shí)，轎門(mén)隨轎箱做升降運動(dòng)，當行至某層站時(shí)，可由轎門(mén)上的門(mén)刀打開(kāi)或關(guān)閉該層廳門(mén)，這些機械動(dòng)作與實(shí)際電梯完全相同。實(shí)際電梯產(chǎn)品上的門(mén)機構也是機械部分上最復雜、最關(guān)鍵、難度最大的部分，具有門(mén)運動(dòng)機構是本實(shí)驗設備最突出的特色。
該實(shí)驗設備在電氣系統上，引入了實(shí)際電梯所應具備的幾乎全部現場(chǎng)的輸入輸出電氣信號,確保能夠實(shí)現各種方式下電梯運行的邏輯控制功能，使學(xué)生最大限度地了解和掌握電梯的知識和技術(shù)。 該實(shí)驗設備是目前國內外最接近實(shí)際電梯結構的教學(xué)實(shí)驗模型之一。
該實(shí)驗設備在制做工藝上，充分考慮到了教學(xué)實(shí)驗的特殊要求和直觀(guān)教學(xué)效果，實(shí)驗面板美觀(guān)形象、布局合理；信號的分布與實(shí)際電梯結構中信號位置相同；輸入檢測信號由發(fā)光管顯示當前接收工作狀態(tài)，便于觀(guān)察和調試；實(shí)驗接線(xiàn)有兩種方式，端子接線(xiàn)和插座接線(xiàn)，端子接線(xiàn)比較直觀(guān)，并適合調試和維修；插座接線(xiàn)快捷、簡(jiǎn)單，接線(xiàn)后不影響面板外觀(guān)效果。
設備的開(kāi)關(guān)電源工作電壓為交流220伏，輸出為直流24伏和直流5伏開(kāi)關(guān)電源，作為可編程序控制器輸入信號和輸出負載電源，并具有短路和過(guò)載保護功能。如果電梯在實(shí)驗臺環(huán)境下運行，電梯上的開(kāi)關(guān)電源可以省略。
該實(shí)驗設備為可編程序控制器的控制對象, 與可編程序控制器的機型無(wú)關(guān)，可由用戶(hù)自己選擇和采購，也可以由我公司代購。
可編程序控制器的I/O點(diǎn)數最好為60點(diǎn)左右。構成60點(diǎn)左右的可編程序控制器方案很多，用戶(hù)根據自己的喜好和情況自行選擇。
電梯有許多復雜的邏輯關(guān)系，如：司機方式、自動(dòng)方式、消防方式、直駛方式、群控方式（需要兩臺PLC構成 1：1通訊和控制兩臺電梯實(shí)現）等等。本實(shí)驗指導書(shū)中詳細描述電梯的邏輯關(guān)系。
目前我們隨實(shí)驗設備提供有OMRON歐姆龍公司CPM2A機型（60點(diǎn)）實(shí)驗參考程序、三菱FX1N機型（60點(diǎn)）、西門(mén)子S7-200機型（56點(diǎn)）和松下FP0機型（64點(diǎn)）司機方式參考程序。用戶(hù)可以充分利用該電梯模型的硬件條件，通過(guò)組織學(xué)生畢業(yè)設計等教學(xué)環(huán)節，創(chuàng )造出許多新的軟件開(kāi)發(fā)實(shí)驗。
采用孔盤(pán)信號選層方式（實(shí)現畫(huà)面組態(tài)有用），未列入本實(shí)驗指導書(shū)中。
實(shí)驗指導書(shū)中所列實(shí)驗內容的安排順序充分考慮到學(xué)生學(xué)習認識的過(guò)程，本著(zhù)由淺入深、循序漸近的原則，先分解列出多個(gè)基礎實(shí)驗題目，最后組合成不同運行方式的電梯應用程序。這樣，有利于理解和掌握電梯的邏輯關(guān)系和梯形圖編程技術(shù)，達到實(shí)驗學(xué)習的目的。實(shí)驗內容安排順序也兼顧了實(shí)際電梯程序設計與調試的一般過(guò)程。
我公司電梯教學(xué)模型經(jīng)過(guò)原始創(chuàng )意、原始設計、多次改進(jìn)、積累了豐富的加工和調試經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平不斷增高，現以批量生產(chǎn)。該電梯模型既可以由PLC單獨控制和使用，也可以作為PLC實(shí)驗臺上的一個(gè)控制對象組合使用，提高PLC和電源等設備的利用率。
我公司愿與從事和掌握可編程序控制器技術(shù)的高等院校教師和工程技術(shù)人員廣泛建立聯(lián)系,進(jìn)行交流與合作,讓我們?yōu)榇龠M(jìn)可編程序控制器實(shí)驗教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展和可編程序控制器技術(shù)的普及與提高共同努力。
我公司具有多年生產(chǎn)教學(xué)儀器設備的經(jīng)驗，銷(xiāo)售產(chǎn)品遍布全國，在廣大用戶(hù)的支持下得到了高速發(fā)展，我們將為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),不斷提高自身的水平和能力,嚴格保證產(chǎn)品質(zhì)量,以維護信譽(yù)。產(chǎn)品如有不足之處,敬請提出寶貴建議,以利于我們改進(jìn)。
感謝你們的合作！
2004 年 5月 第七版
第一章 實(shí)驗設備使用說(shuō)明
§1-1 實(shí)驗設備簡(jiǎn)介
一、設備外觀(guān)（見(jiàn)設備圖）
1、電梯模型，樓層四層，方柱形結構，外形尺寸230長(cháng) ×150寬×630高。
2、正面為實(shí)驗面板，其余為10毫米厚有機玻璃板構成框架，起支撐作用。有機玻璃透明，可見(jiàn)電梯內部升降拖動(dòng)機構及門(mén)拖動(dòng)機構。
3、實(shí)驗面板表面為彩色模擬實(shí)際電梯正面外觀(guān)圖形，對應四層樓層有四個(gè)廳門(mén)，面板分四個(gè)信號區，布有66個(gè)電梯的輸入輸出電氣信號端子。
4、實(shí)驗面板采用全工藝雙面加厚線(xiàn)路板，表面采用PVC材料，圖形、漢字美觀(guān)、清晰。按鈕全部采用觸摸開(kāi)關(guān)；指示燈為局部透明，后置發(fā)光管，表面平整，燈光柔和艷麗。
二、拖動(dòng)系統（見(jiàn)設備側面圖）
1、升降拖動(dòng)系統
電梯樓頂位置端裝有微型直流電機和減速機構組成的升降拖動(dòng)系統，拖動(dòng)轎箱和配重作升降運動(dòng)。兩側有機玻璃板除起支撐作用外，亦構成巷道。巷道兩側裝有運行導軌。升降電機采用電壓調速，分高速和低速兩檔，高速行駛、低速平層認址。低速可手動(dòng)進(jìn)行微調。
巷道內各樓層平層位置裝有光電傳感器，作為平層信號和換速信號使用，上下終端各有一個(gè)限位保護信號。樓頂電機傳動(dòng)輪上裝有孔盤(pán)，由光電傳感器取出信號，可替代巷道內平層與換速信號使用，或同時(shí)使用。
底坑應裝有減震彈簧，因位置所限，省略。機械失速保護系統省略。
2、門(mén)拖動(dòng)系統
在轎箱頂上裝有微型直流電機和減速機組成的門(mén)拖動(dòng)系統，門(mén)電機直接拖動(dòng)轎門(mén)開(kāi)關(guān)門(mén)，運行至不同樓層，再由轎門(mén)上的門(mén)刀拖動(dòng)該層廳門(mén)做開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作。
門(mén)電機采用電壓調速，分高速和低速兩個(gè)控制端子，低速可微調。
廳門(mén)具門(mén)聯(lián)鎖電氣保護信號。當廳門(mén)打開(kāi)時(shí)電梯不能升降運行。
轎門(mén)機構有開(kāi)門(mén)到位、關(guān)門(mén)到位信號，有防夾人保護信號，有轎內超重保護信號。當有夾人和超重動(dòng)作時(shí)，門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，不允許關(guān)門(mén)。
三、實(shí)驗面板（見(jiàn)設備正面圖）
實(shí)驗面板參照實(shí)際電梯的電氣元件位置劃分為四個(gè)實(shí)驗區，電梯的全部電氣信號端子都分布在四個(gè)實(shí)驗區內。另有一個(gè)電源區。
1、電氣柜信號實(shí)驗區
實(shí)驗面板最上面是電梯頂樓電氣柜內的電氣信號實(shí)驗接線(xiàn)區，輸出信號有升降電機正反轉、高低速、門(mén)電機正反轉、高低速、樓層指示、方向指示、轎箱內燈光、風(fēng)扇，輸入信號有防夾保護、超重保護、門(mén)聯(lián)鎖保護、開(kāi)門(mén)到位、關(guān)門(mén)到位、孔盤(pán)認址信號所對應的實(shí)驗接線(xiàn)端子。
2、廳門(mén)外呼信號實(shí)驗區
實(shí)驗面板中間布有四層廳門(mén), 各廳門(mén)上方有樓層位置及運行方向指示。 各廳門(mén)右側是廳門(mén)外呼梯信號實(shí)驗接線(xiàn)區，有廳外呼梯按鈕和操作記憶顯示燈，一層有廳門(mén)鑰匙開(kāi)關(guān)，有消防按鈕，以及所對應的實(shí)驗接線(xiàn)端子。
3、巷道換速、平層、限位信號實(shí)驗區
實(shí)驗面板中間左側是巷道內平層位置檢測信號實(shí)驗區，巷道內具有換速、平層、信號，頂層和底層有限位信號，元件采用光電開(kāi)關(guān)，并具有實(shí)驗接線(xiàn)端子。運行時(shí)可見(jiàn)換速、平層過(guò)程。
4、轎箱內控制盤(pán)實(shí)驗區
實(shí)驗面板下面是模擬實(shí)際電梯轎箱內控制盤(pán)實(shí)驗接線(xiàn)區�？刂票P(pán)上有運行方式選擇按鈕和運行狀態(tài)指示、樓層內選按鈕、樓層位置及運行方向指示，有報站鐘及報警蜂鳴器，有手動(dòng)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)按鈕、直駛按鈕、風(fēng)扇、照明燈按鈕，有轎內鑰匙開(kāi)關(guān)，以及所對應的實(shí)驗接線(xiàn)端子。
5、電源區
實(shí)驗面板最下面為電源區，工作電源為交流220V電源，內置開(kāi)關(guān)電源，輸出直流5V和24V電源，供內部工作和可編程序控制器輸出信號和輸入信號回路使用。如果是在PLC教學(xué)實(shí)驗臺上使用，電梯模型出廠(chǎng)時(shí)不再安裝開(kāi)關(guān)電源，直接使用實(shí)驗臺上開(kāi)關(guān)電源。
四、實(shí)驗接線(xiàn)
1、設備電源
實(shí)驗設備工作電源為交流220V，由電源線(xiàn)插入市電即可使用。
2、可編程序控制器電源
可編程序控制器工作電源為交流220V，由電源線(xiàn)插入市電即可。
如果可編程序控制器工作電源為直流24V，可由24V開(kāi)關(guān)電源供電。
3、可編程序控制器的輸入、輸出端子與電梯實(shí)驗設備信號端子接線(xiàn)方式
實(shí)驗接線(xiàn)有兩種方式：
第一種，電梯實(shí)驗設備面板上信號端子采用2號臺階插座，使用自鎖緊接插線(xiàn)連接。這種接線(xiàn)方式比較直觀(guān)，可練習接線(xiàn)。但十分繁瑣，外觀(guān)不好。僅在調試時(shí)使用。
第二種，電梯實(shí)驗面板前面引出四條20芯扁平電纜線(xiàn)，信號可直接接到可編程序控制器輸入、輸出端子上。這種接線(xiàn)方式，不影響前面實(shí)驗板外觀(guān)，一次接好，無(wú)須重復。
4、可編程序控制器的輸入、輸出信號電源接線(xiàn)
輸入信號電源為24V、輸出信號電源為5V，如內部無(wú)開(kāi)關(guān)電源需引到電源實(shí)驗板電源端子上。
五、通電調試
1、 通過(guò)按下觸摸開(kāi)關(guān)，觀(guān)察PLC端子指示燈判斷該輸入信號是否正常。
2、 通過(guò)5V電壓點(diǎn)動(dòng)輸出端子，觀(guān)察輸出信號的動(dòng)作，判斷是否工作正常。
§1-2 電梯控制邏輯關(guān)系
電梯主要控制邏輯關(guān)系如下：
一：司機運行方式
1）、電梯由司機控制執行；
2）、行車(chē)方向由內選信號決定，順向優(yōu)先執行；
3）、行車(chē)途中如遇呼梯信號時(shí)，順向截車(chē)，反向不截車(chē)；
4）、內選信號、呼梯信號具有記憶功能，執行后解除；
5）、內選信號、呼梯信號、行車(chē)方向、轎箱樓層位置均由信號燈指示；
6）、廳外有呼梯信號時(shí)，轎箱內內選信號閃動(dòng)提示；
7）、運行兩種速度，層間高速，平層低速，停車(chē)報站鐘發(fā)音提示；
8）、平層時(shí)可自動(dòng)開(kāi)門(mén)、手動(dòng)開(kāi)門(mén)，夾人時(shí)自動(dòng)開(kāi)門(mén)；
9）、轎箱內超重不能關(guān)門(mén)，蜂鳴器發(fā)出警告；
10）、有內選信號時(shí)自動(dòng)關(guān)門(mén)，關(guān)門(mén)后自動(dòng)行車(chē)，關(guān)門(mén)過(guò)程可重新手動(dòng)開(kāi)門(mén)；
11）、無(wú)內選時(shí)不能自動(dòng)關(guān)門(mén)；
12）、行車(chē)時(shí)廳門(mén)和轎門(mén)都不能開(kāi)門(mén)，開(kāi)門(mén)之后不能行車(chē)，有門(mén)聯(lián)鎖保護；
13）、電梯停用時(shí)，須到達基站，由轎箱內鑰匙開(kāi)關(guān)，封鎖上下行車(chē)程序；再由廳門(mén)開(kāi)關(guān)，關(guān)好電梯門(mén)，關(guān)燈，切斷電源。起動(dòng)時(shí)由廳門(mén)開(kāi)關(guān)，打開(kāi)電梯門(mén)，開(kāi)燈，再由轎箱內鑰匙開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)上下行車(chē)程序。
二：自動(dòng)運行方式
1）、電梯由乘客控制執行，轎內優(yōu)先；
2）、行車(chē)方向由內選信號和呼梯信號決定，順向優(yōu)先執行；
3）、有內選信號時(shí)，優(yōu)先確定行車(chē)方向；
4）、無(wú)內選和無(wú)順向呼梯信號時(shí)，應行駛到最遠反向呼梯信號位置截車(chē)。
5）、停層時(shí)可自動(dòng)開(kāi)門(mén)；可本層呼梯信號開(kāi)門(mén)；
6）、有內選信號和呼梯信號時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門(mén)，關(guān)門(mén)后自動(dòng)行車(chē)；
7）、長(cháng)時(shí)間無(wú)人用梯，自動(dòng)回到基站(一層)。
8）、長(cháng)時(shí)間無(wú)內選信號和呼梯信號時(shí)，關(guān)斷照明。有呼梯開(kāi)門(mén)后啟動(dòng)照明。
三：檢修運行方式
1）、電梯由手動(dòng)慢上、慢下按鈕控制，任意停止；
2）、平層位置時(shí)可手動(dòng)開(kāi)門(mén)，松開(kāi)開(kāi)門(mén)按鈕自動(dòng)關(guān)門(mén)。
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