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為了便于教學(xué)，電梯大部分部件均是采用透明有機材料制成，使得電梯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一目了然；同時，電梯的運行過程，以及每個動作都十分明了，且可以反復(fù)實際動手操作。使學(xué)生能夠很直觀、透徹地了解、掌握電梯的結(jié)構(gòu)及其動作原理，達到事半功倍的效果。解決了以往電梯教學(xué)中單純理論的教學(xué)方式或是參觀實際電梯時所帶來的不安全，無法全面了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及運行過程等實際問題。
電梯的電氣控制系統(tǒng)采用日本松下的可編程控制器(PLC)智能控制，交流變頻調(diào)速(VVVF)驅(qū)動，其硬件結(jié)構(gòu)的組成及功能與實際電梯完全一樣。具有自動平層、自動關(guān)門、順向響應(yīng)轎內(nèi)外呼梯信號、直駛、電梯安全運行保護以及電梯急停、檢修、慢上、慢下、照明、風(fēng)扇等功能。且具有性能可靠、運行平穩(wěn)、操作簡單、能耗低和便于教學(xué)等特點。
此外，透明仿真教學(xué)電梯的軟硬件均采用開放式結(jié)構(gòu),因此,院校也可以利用此套裝置進行二次開發(fā)研究。如：1.群控電梯（統(tǒng)一調(diào)度多臺集中并列的電梯）；2.并聯(lián)控制電梯（2-3臺電梯的控制線路并聯(lián),進行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕）；3.集選控制電梯；4.信號控制電梯,等等。
采用TE-380-3007變頻器作為三相交流曳引原動機的調(diào)速裝置。該裝置采取電壓矢量控制方式，對電機具有加減速控制、正反轉(zhuǎn)控制、點動控制及根據(jù)模擬輸入控制等多種功能。同時兼對原動機的斷相、缺相、相序紊亂及過壓、欠壓、過流、過載、失速等有保護功能。
采用此套設(shè)備進行配套教學(xué)，使廣大師生對電梯的結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件以及電氣控制、電梯的運作過程有了直觀、形象的認(rèn)識，易于加深對電梯相關(guān)知識的了解、掌握。此外，通過使用FPWINGR軟件，直接在PC機上用梯形圖編程，并進行現(xiàn)場實際操作調(diào)試，對學(xué)生學(xué)習(xí)、了解和掌握可編程控制器(PLC)及其應(yīng)用以及工業(yè)過程自動化控制都有很大的幫助。
電梯系統(tǒng)邏輯控制則由PLC完成（可聯(lián)機），PLC采用的是日本松下電工公司的FP1-C40系列的AFP12417C-F型，外加FP1-E16（8輸入、8輸出）擴展單元，其輸出方式為繼電器輸出形式。通過主機上配有的RS422或RS232接口，可實現(xiàn)PLC與 PC 機的通訊，使用FPWIN GR軟件，可直接在PC機上用梯形圖編程、調(diào)試，直觀易學(xué)，便于初學(xué)者掌握；此外也可用FP編程器II進行指令編程，現(xiàn)場直接調(diào)試。
電梯的基本結(jié)構(gòu)：
1. 機房部分：包括曳引機、限速器、極限開關(guān)、控制柜與信號柜、機械選層器以及電源接線板等設(shè)備。
2. 井道部分：包括導(dǎo)軌、對重裝置、緩沖器、限速器鋼絲繩張緊裝置、隨行電纜等。
3. 廳門部分：包括廳門、召喚按鈕廂、樓層顯示裝置等。
4. 轎廂部分：包括轎廂、安全鉗、導(dǎo)靴、自動開門機、平層裝置、操縱廂、轎廂內(nèi)指層燈、轎廂照明等
電梯轎廂位置檢測和電氣選層信號由安裝在轎廂頂上和各層站的雙穩(wěn)態(tài)磁性開關(guān)得到，從而擺脫了以往靠繼電器和接觸開關(guān)等有觸點器件控制的龐雜線路系統(tǒng)，優(yōu)化了線路，大大地提高了系統(tǒng)運行的可靠性，同時也便于檢修。
A. 限速器與安全鉗保護系統(tǒng)
當(dāng)發(fā)生意外事故時，轎廂超速或高速下滑（如鋼絲繩折斷，轎頂滑輪脫離，曳引機蝸輪蝸嚙合失靈，電機下降轉(zhuǎn)速過高等原因）。這時，限速器就會緊急制動，通過安全鋼索及連桿機構(gòu)，帶動安全鉗動作，使轎廂卡在導(dǎo)軌上而不會下落。
B. 轎廂、對重用彈簧緩沖裝置
緩沖器是電梯極限位置的安全裝置，當(dāng)電梯因故障，造成轎廂或?qū)χ剀H底或沖頂時（極限開關(guān)保護失效），轎廂或?qū)χ?br />
撞擊彈簧緩沖器，由緩沖器吸收電梯的能量，從而使轎廂或?qū)χ匕踩珳p速直至停止。
C. 終端極限開關(guān)安全保護系統(tǒng)
在電梯井道的頂層及底層裝有終端極限開關(guān)。當(dāng)電梯因故障失控，轎廂發(fā)生沖頂或蹲底時，終端極限開關(guān)切斷控制電路，使轎廂停止運行。
D. 門安全觸板保護裝置
在轎廂門的邊沿上，裝有活動的安全觸板。當(dāng)門在關(guān)閉過程中，安全觸板與乘客或障礙物相接觸時，通過與安全觸板相連的聯(lián)桿，觸及裝在轎廂門上的微動開關(guān)動作，使門重新打開，避免事故發(fā)生。
E. 門機力矩安全保護裝置
門機用一定的力矩同時關(guān)閉轎廂門和廳門。當(dāng)有物品或人夾在門中時，就增加了關(guān)門力矩，于是通過相連的行程開關(guān)使轎廂門和廳門自動重新打開，從而避免事故發(fā)生。
F、廳門自動閉合裝置
電梯層門的開與關(guān)，是通過安裝在轎門上的開門刀片來實現(xiàn)的。每個層門都裝有一把門鎖。層門關(guān)閉后，門鎖的機械鎖鉤嚙合，同時層門與轎門電氣連鎖觸頭閉合，電梯控制回路接通，此時電梯才能啟動運行。
透明仿真教學(xué)電梯配置清單（松下）
|
序號
|
名 稱
|
單位
|
數(shù)量
|
備 注
|
|
1
|
電梯井道
|
臺
|
1
|
|
|
2
|
電梯底座
|
臺
|
1
|
|
|
3
|
松下FP1系列C40—— AFP12 417C-F型可編程控制器，
|
個
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
|
擴展單元FP1-E16（8輸入、8輸出）
|
個
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
4
|
VFNC1S—2004P—W型變頻器
|
只
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
5
|
到層提示電鈴
|
個
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
6
|
曳引電動機
|
臺
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
7
|
蝸輪減速器（15 ：1）
|
臺
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
8
|
連軸器
|
只
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
9
|
電磁制動器
|
只
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
10
|
曳引輪
|
只
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
11
|
導(dǎo)向輪
|
只
|
2
|
安裝在電梯架頂部
|
|
12
|
限速器
|
只
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
13
|
旋轉(zhuǎn)編碼器
|
只
|
1
|
安裝在電梯架頂部
|
|
14
|
導(dǎo)軌
|
條
|
4
|
安裝在井道上
|
|
15
|
對重裝置
|
個
|
1
|
安裝在導(dǎo)軌上
|
|
16
|
重塊
|
塊
|
5
|
放在底盤包裝箱內(nèi)
|
|
17
|
彈簧緩沖器
|
只
|
2
|
安裝在電梯底座上
|
|
18
|
綱絲索
|
根
|
7
|
安裝在井道中
|
|
19
|
限速器鋼索張緊裝置（重塊）
|
個
|
1
|
安裝在電梯底座上
|
|
20
|
超載裝置
|
套
|
1
|
安裝在轎廂頂部
|
|
21
|
隨行電纜
|
條
|
1
|
安裝在井道中
|
|
22
|
永磁感應(yīng)器
|
只
|
1
|
安裝在井道中
|
|
23
|
樓層召喚盒
|
塊
|
4
|
安裝在各樓層外部
|
|
24
|
轎廂內(nèi)操縱盒
|
塊
|
1
|
安裝在電梯底座外部
|
|
25
|
樓層顯示屏
|
個
|
5
|
安裝在各樓層及底座外部
|
|
26
|
層門機構(gòu)
|
扇
|
4
|
安裝在各樓層外部
|
|
27
|
轎廂
|
只
|
1
|
安裝在導(dǎo)軌上
|
|
28
|
安全鉗
|
對
|
2
|
安裝在轎廂架底部
|
|
29
|
導(dǎo)靴
|
只
|
2
|
安裝在轎廂架頂部
|
|
30
|
門機裝置
|
套
|
1
|
安裝在轎廂上
|
|
31
|
照明燈
|
只
|
2
|
安裝在轎廂一側(cè)
|
|
32
|
風(fēng)扇
|
只
|
1
|
安裝在轎廂背部
|
|
33
|
電氣控制板
|
塊
|
1
|
安裝在電梯架一側(cè)
|
|
34
|
報警蜂鳴器
|
只
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
35
|
到站鐘鈴
|
只
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
36
|
DC 12V電源板
|
塊
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
37
|
故障設(shè)置板
|
塊
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
38
|
交流接觸器
|
只
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
39
|
漏電脫扣器
|
只
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
40
|
接線板
|
塊
|
1
|
安裝在電氣控制板上
|
|
41
|
極限開關(guān)（上、下）
|
只
|
2
|
安裝在井道上、下部
|
|
42
|
內(nèi)六角扳手（M2、M3、M5、M6）、
|
只
|
各1只
|
工具包內(nèi)
|
|
43
|
活扳手150mm
|
把
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
44
|
軸用擋圈鉗 6#
|
只
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
45
|
尖嘴鉗
|
只
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
46
|
十字螺絲刀Φ3、Φ6
|
只
|
2
|
工具包內(nèi)
|
|
47
|
一字螺絲刀Φ3、Φ6
|
只
|
2
|
工具包內(nèi)
|
|
48
|
502膠水
|
瓶
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
49
|
常用螺釘
|
枚
|
若干
|
工具包內(nèi)
|
|
50
|
微動開關(guān)
|
只
|
4
|
工具包內(nèi)
|
|
51
|
毛巾
|
條
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
52
|
FP1外設(shè)專用通訊電纜及適配器
|
套
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
53
|
松下PLC專用編程光盤：FPWIN GR和NPST GR
|
碟
|
1
|
內(nèi)含F(xiàn)P-M/FP1編程手冊及參考程序
|
|
54
|
VFNC1S變頻器使用手冊
|
冊
|
1
|
工具包內(nèi)
|
|
55
|
教學(xué)電梯使用說明書
|
冊
|
2
|
工具包內(nèi)
|
|
主要技術(shù)參數(shù)：
外形尺寸：高*長*寬=240*145*116
凈重量：160kg
載重量：5kg
調(diào)速器：型號：TE380-3007
輸入電壓：220V
輸入頻率：50Hz
額定電流：2.5A
功 率：0.75KW
曳引機： 速比：15:1
|
模數(shù)：1.5(蝸輪減速器)
拖動電機：型號：YS-5463W
電壓：220V
功率：0.12KW
轉(zhuǎn)速：1400 rpm
控制方式：PLC控制
調(diào)速方式：交流變頻調(diào)速
結(jié)構(gòu)形式：四層站
電梯平層機構(gòu)
|
透明仿真教學(xué)電梯故障設(shè)置清單
|
序號
|
故 障 現(xiàn) 象
|
故 障 原 因 分 析
|
對應(yīng)PLC I / O口
|
|
GZ01
|
電梯關(guān)門后，不能啟動發(fā)車
|
電梯“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)故障：開關(guān)損壞或相應(yīng)線路斷開
|
XC
|
|
GZ05
|
二樓向上無法選層，即不響應(yīng)上行呼梯指令
|
二樓上行呼梯按鈕故障：按鈕失靈或相應(yīng)線路接觸不良斷開
|
X7
|
|
GZ07
|
電梯警鈴長鳴，電梯停止運行
|
電梯限速開關(guān)故障：開關(guān)損壞或線路脫落斷開
|
X30
|
|
GZ08
|
電梯不能運行，電機有嗡嗡聲但不轉(zhuǎn)動
|
制動器抱閘不能打開，制動器電磁鐵線圈燒壞或線路脫落斷開
|
|
|
GZ09
|
電梯所有顯示均熄滅，開門電機不響應(yīng)開門指令
|
直流12V電源板燒掉或無輸出，或輸出線路斷開
|
12V（一）
|
|
GZ10
|
電梯無法關(guān)門
|
關(guān)門繼電器壞，或關(guān)門輸出Y37對應(yīng)線路斷開
|
Y37
|
|
GZ12
|
轎廂內(nèi)無法選層（三樓）
|
對應(yīng)選層按鈕損壞或相應(yīng)線路接觸不良或脫落
|
X12
|
|
GZ13
|
三樓無呼梯停層信號，該層總停車平層
|
轎內(nèi)三樓選層按鈕故障：按鈕短接
|
X12
|
|
GZ14
|
電梯不能手動開門
|
開門按鈕失效或中間連接線路脫落斷開
|
X4
|
|
GZ15
|
電梯不能手動關(guān)門
|
關(guān)門按鈕失效或中間連接線路脫落斷開
|
X5
|
|
GZ16
|
電梯上行時二樓總停層
|
二樓廳外上選層按鈕故障：短接
|
X7
|
|
GZ18
|
電梯轎門關(guān)門夾人后，門不能立即自動打開
|
安全觸板保護失效，觸板開關(guān)故障或相應(yīng)連接線路有斷開現(xiàn)象
|
X31
|
|
GZ19
|
所有樓層指示不正確
|
指示輸出有故障：Y6或Y7輸出線路短接或斷開
|
Y6
|
|
GZ20
|
電梯不能下降運行
|
下降輸出YD對應(yīng)線路斷開
|
YD
|
|
GZ21
|
電梯不能上升運行
|
上升輸出YC對應(yīng)線路斷開
|
YC
|
|
GZ22
|
電梯不能開門
|
開門繼電器壞或開門輸出Y36對應(yīng)線路斷開
|
Y36
|
|
GZ23
|
電梯不能關(guān)門
|
開門限位開關(guān)沒有動作或相應(yīng)線路斷開
|
X16
|
|
GZ24
|
轎門不響應(yīng)開門指令
|
開門限位開關(guān)短接
|
X16
|
|
GZ25
|
轎門不響應(yīng)關(guān)閉（關(guān)到位后又馬上打開）
|
關(guān)門限位開關(guān)不動作或相應(yīng)線路斷開
|
X17
|
|
GZ26
|
轎廂開門后不能自動關(guān)門
|
關(guān)門限位開關(guān)短接
|
X17
|
|
GZ27
|
電梯不響應(yīng)關(guān)門指令
|
關(guān)門繼電器壞或安全觸板開關(guān)短接
|
X31
|
|
GZ28
|
轎門開門后不能關(guān)門
|
力矩開關(guān)動作（短接）
|
X32
|
|
GZ29
|
所有按鈕均不響應(yīng)，且報警器長鳴
|
PLC輸入電源線路故障
|
24（）
|
|
