1、扶梯、步道的電氣控制原理自動扶梯是一種傾斜的帶有連續循環運動梯路向上或向下輸送乘客的電力驅動設備，它的主要特點是：1、輸送能力大，輸送客流均勻，能連續輸送乘客；2、可以向上或向下運行；3、當停電或故障時可作普通樓梯通道使用，不影響樓層之間的交通4、造型美觀,可以美化環境；5、結構比擬緊湊，占地面積小，使用維護方便。扶梯步道扶梯和步道廣泛適用于各大型商場、車站、地鐵車站、碼頭、航 空港、購物中心等公共場所。 由于自動人行步道與扶梯除了有梯路運 行和水平運行的區別外 ,其他差異不大 ,因此在本章中不再另行介紹。 在本章中 ,都以蒂森克虜伯公司生產的 FT822 型扶梯為例。扶梯的電氣控制局部相對簡

2、單 ,主要有驅動電路、控制電路、平安 回路、顯示 設置 面板、裝飾燈光電路等 ,下面具體介紹。一、 扶梯的上下行和啟動電路。1、扶梯的上下方向運行。從電路中來說 ,扶梯的上下行的實現就是讓電動機的正轉、反轉。 知識回憶：三相交流異步電動機的工作原理：在定子繞組中通入 三相正弦電流 ,就會在轉子和定子之間產生旋轉磁場。 根據安培定那么 或叫右手螺旋定那么電生磁的原理 由于旋轉磁場與轉子繞組之間有相 對運動 ,那么轉子繞組切割磁場 ,在其中產生感生電壓 .因為轉子繞組是閉 合的 ,所以轉子導體中便有電流流過。 根據右手定那么 。定子就沿著旋 轉磁場的方向旋轉起來了。定子繞組源源不斷地從電網中汲取電

3、能經 過電磁作用轉化為機械能而輸出，電動機就連續不斷地旋轉起來。可 見，要改變電動機的轉向，就是改變旋轉磁場的方向，只要把通入電 動機定子繞組的三相電任意兩相對調即可。扶梯電路中上下行正反轉的實現:下的順序是U1、VI、W1進入電動機，K1.2工作時，三相電源 的順序是W1、VI、U1進入電動機，這樣就改變了通入定子繞組的三 相電源的相序，即改變了定子繞組同轉子之間的旋轉磁場方向，電動 機就由正轉變反轉或上行變下行了。2、電動機的啟動。知識回憶：三相交流異步電動機的降壓啟動有四種：定子回路串電阻、自耦變壓器降壓啟動、星-三角形降壓啟動、延邊三角型降壓啟動。其根本目的都是為了減小啟動電流。因為蒂

4、森克虜伯公司生 產的FT822型扶梯用的是星-三角型降壓啟動，所以在此我們只討論 星-三角型降壓啟動這種方式。如圖1-a所示，k1.1為上方向運行交流接觸器，k2.1為星型連接交 流接觸器， k2.2 為三角型連接交流接觸器。 我們先假設扶梯現在是上 方向運行，即 k1.1 主觸頭閉合。電動機剛啟動時，首先星型連接交 流接觸器 K2.1 的主觸頭閉合， 電動機變星型啟動。 經過 N 秒的延時， 星型連接交流接觸器 K2.1 的主觸頭斷開，三角形連接交流接觸器 K2.2 的主觸頭閉合，電動機進入三角型正常運行。我們知道，星型連接三角形連接交流接觸器主觸頭的閉合 與斷開就是對相應交流接觸器線圈得電

5、與失電的控制。 那么它們是怎 么來控制的呢？一般來說，是用啟動按鈕、停止按鈕、時間繼電器等 來控制的，在蒂森克虜伯公司生產的 FT822 型扶梯中，該功能的控 制是用可編程控制器PLC來實現的。用的 PLC具體型號是：西 門子 S7-200 。知識引入：可編程控制器PLC的根本介紹 一、 可編程控制器概況可編程控制器PROGRAMMABLE CONTRQ簡稱RPC。與個人 電腦的PC相區別，用PLC表示。PLC是在傳統的順序控制器的根底上引入了微電子技術、電腦技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業控制裝置， 目的是用來取代繼電器、執行邏輯、記時、計數等順序控制功能，建立柔性的程控系統

6、。國際電工委員會IEC公布了對PLC的規定：可編 程控制器是一種數字運算操作的電子系統， 專為在工業環境下應用而 設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、 順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模 擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。S7-200 CPU二、PLC的結構及根本配置一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的， 對箱體式PLC有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等， 當然按CPU性能分成假設干型號，并按I/O點數又有假設干規格。對 模塊式PLC有CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架。 無任哪

7、種結構類型的PLC都屬于總線式開放型結構，其I/O能力可 按用戶需要進行擴展與組合。PLC的根本結構框圖如下：接受輸 入 接 口 部 件中央處理單元CPU板接 口 部 件 輸 出驅動電源部件二、根本指令系統特點PLC的編程語言與一般電腦語言相比，具有明顯的特點，它既不同 于高級語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易于編寫，又要 滿足易于調試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產品都能兼容的編 程語言。如三菱公司的產品有它自己的編程語言，OMRONN司的產品也有它自己的語言。在邏輯運算局部，幾乎所有的廠家都采用類似于 繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還采用控制系 統流程圖來表示，

8、它沿用二進制邏輯元件圖形符號來表達控制關系， 很直觀易懂。較復雜的算術運算、定時計數等，一般也參照梯形圖或 邏輯元件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運算局部，也受用戶歡迎。 一些高檔的PLC還具有與電腦兼容的C語言、BASIC語言、專用的高 級語言如西門子公司的 GRAPH5三菱公司的MELSAP,還有用布爾 邏輯語言、通用電腦兼容的匯編語言等。不管怎么樣，各廠家的編程 語言都只能適用于本廠的產品。本章節采用最常用的編程語言-梯形圖LAD來討論電路問題， 它類似于電氣原理圖是符號，易為電氣工作人員所接受。對使用者不 要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓練，只要你能看懂電路 圖就能看懂梯形圖。

9、什么叫梯形圖呢？梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的PLC指令及其前后順序，它與電 氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。 內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載LD指令開始，必要時再繼以假設干個輸入指令含 LD指令，以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實現輸出控制，或 為數據控制、流程控制、通訊處理、監控工作等指令，以進行相應的 工作。母線是用來連接指令組的。PLC的根本邏輯指令根本邏輯指令是PLC中最根本的編程語言，掌握了它也就初 步掌握了 PLC的使用方法，各種型號的PLC的根本邏輯指令都大 臺

10、大同小異，現在我們針對三菱公司的FX2N系列，來看看其指令 的功能和使用方法，。每條指令及其應用實例都以梯形圖和語句表 兩種編程語言對照說明。一、輸入輸出指令LD/LDI/OUT下面把LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說明:符號功能梯形圖表示操作元件LD取常開觸點與母線相連1_1 X，Y M T，C,SLDI 取反常閉觸點與母線相連HkfX，丫，MT, C,SOUT輸出線圈驅動MD，M T，C, S,FLD與LDI指令用于與母線相連的接點，此外還可用于分支電路的起點OUT指令是線圈的驅動指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、 定時器、計數器、狀態存放器等

11、，但不能用于輸入繼電器。輸 出指令用于并行輸出，能連續使用屢次。X0OOY000_地址指令數據10000LDX0000001OUTY000、觸點串連指令AND/AND、并聯指令OR/OR符號名稱功能梯形圖表示操作元件AND與常開觸點串聯連接,Y, M T, C,SANDI與非常閉觸點串聯連接,Y, M T, C,SOR或常開觸點并聯連接斗,Y, MT, C, SORI 或非常閉觸點并聯連接,Y, M T , C, SAND ANDI指令用于一個觸點的串聯，但串聯觸點的數量不限，這兩個指令可連續使用OR、ORI是用于一個觸點的并聯連接指令三、電路塊的并聯和串聯指令ORB ANB符號名稱功能梯形圖

12、表示操作元件ORB塊或電路塊并聯連接無ANB塊與電路塊串聯連接)_(無含有兩個以上觸點串聯連接的電路稱為“串聯連接塊，串聯電路塊并聯連接時，支路的起點以LD或LDNOT旨令開始，而支路 的終點要用ORB指令。ORB指令是一種獨立指令，其后不帶操作 元件號，因此，ORB指令不表示觸點，可以看成電路塊之間的一 段連接線。如需要將多個電路塊并聯連接，應在每個并聯電路塊 之后使用一個ORB指令，用這種方法編程時并聯電路塊的個數沒 有限制；也可將所有要并聯的電路塊依次寫出，然后在這些電路 塊的末尾集中寫出ORB勺指令，但這時ORBf令最多使用7次。將分支電路并聯電路塊與前面的電路串聯連接時使用 ANB

13、指令，各并聯電路塊的起點，使用LD或LDNOT旨令；與ORB指令 一樣，ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個電路塊串聯連接， 應在每個串聯電路塊之后使用一個 ANE指令，用這種方法編程時 串聯電路塊的個數沒有限制，假設集中使用 ANE指令，最多使用 7次。0001ORX0010002LDX0020003ANDX0030004LDIX0040005ANDX0050006ORX0060007ORB0008ANB0009ORX0030010OUTY006有了上面關于PLC的根底知識，我們再來看扶梯需要星三角 降壓啟動時，用PLC是怎樣控制的。用可編程控制器控制電機的正反轉或星三角降壓啟動時控 制電

14、路中的接觸器觸點邏輯關系可用編程實現從而使線路接線大 為簡化。用可編程控制器實現電機星三角降壓啟動的接線圖，主只畫出上行的簡單梯形圖如下,當扭動此開關時11.0閉合,能流從母線通過 動作后,其常 開點變成了常閉點，鎖住了扶梯上行的鑰匙開關I1.0,使M30.0 直閉合。再來看下一句,M30.0閉合,能流分成了三路，一路使上方 向運行的交流接觸器KM1.1動作;第二路通過定時器T40的常閉點 接觸器線圈得電，從電路圖中可知電動機作星行啟動。再來看下一 句，經過N秒后，當T40定時器時間到，T40的常閉點變常開點，使 KM2.1失電斷開，其常開點閉合使KM2.2得電閉合，于是，現在電路 中是KM1

15、.1、KM2.2繼電器在工作，電動機作三角形運行。當然,一個完善的程序還遠遠不止這些，比方在程序中應考慮 輸入互鎖，電路中應考慮繼電器互鎖等，請自行分析。前面說過，可編程控制器PLC能幫助用戶建立柔性的程控系統, 其柔性的方便性就在于用戶可以通過編寫相應的控制程序 來做不同的事情。我們拓展思路想想 , 如果我們在上下行鑰匙開關 點 (I1.0 、I1.1) 或者另外增加輸入點 , 裝上感應開關來檢測是否有 人接近, 那扶梯是不是就實現自動啟動了 ?如果我們在停止按鈕處 寫上定時器程序 ,扶梯不就可以實現自動停止了 ?還有, 現在很多 PLC都配套有通訊模塊，直接支持或通過軟件支持以太網通訊協

16、議,這樣就可以把分布在各個區域的 PLC連接起來,在電腦上用組 態軟件直觀地看到各處設備的運行情況，通過PLC傳回的故障代 碼, 我們又能及時知道現場設備的故障點 , 這就是現在大型建筑物 內樓宇監控、自控實現的根本方法。這里就不再作更多介紹了 , 干興趣的同志可以參考相關書籍。下面介紹扶梯的平安回路。現在, 扶梯的設計、制造技術已經很成熟了 ,其平安保護措施 很多, 相當完善。 下面以蒂森克虜伯公司生產的 FT822 型扶梯為 例，介紹扶梯的平安回路及保護器件。通那么聲明 :對于扶梯來說 ,驅動端為“上端 ,張緊端為“下端 ,其 余為“直段 ;人站在張緊端 ,面向驅動端 ,身體左邊為“左 ,

17、右邊 為“右；1、轉速控制器，主控制箱內，器件編號A6,器件自身控制點17-18,接 入A2板3-4點，狀態常開，發生與此器件相關故障時顯示面板顯 示的故障代碼為F02。2、相序繼電器，主控制箱內，器件編號F3/F4,器件自身控制點 15-18,接入A2板3-4點,狀態常開,故障代碼為F04。3、電動機保護熱繼電器，主控制箱內，器件編號F6,器件自身控制點95-96,接入A2板4-5點，狀態常閉，故障代碼為F054、主驅動鏈控制 , 主控制箱內 , 器件編號 K23, 器件自身控制點 13-14,接入A2板5-6點。故障代碼無。5、上端梳齒板左保護開關 , 上端梳齒板下 , 器件編號 S, 器

18、件自身 控制點11-12,接入A2板7-8點，狀態常閉。故障代碼為F21.6、上端梳齒板右保護開關 , 上端梳齒板下 , 器件編號 S, 器件自身 控制點11-12,接入A2板8-9點，狀態常閉。故障代碼為F22.7、上端扶手帶左保護開關 , 上端扶手帶入口盒內 , 器件編號 S, 器 件自身控制點11-12,接入A2板9-10點，狀態常閉。故障代碼 為 F23.8、上端扶手帶右保護開關 , 上端扶手帶入口盒內 , 器件編號 S, 器 件自身控制點11-12,接入A2板10-11點，狀態常閉。故障代碼 為 F24.9、上端急停開關 , 上端鑰匙開關下面 , 器件編號 S, 器件自身控制 點1-

19、2,接入A2板12-13點，狀態常閉，故障代碼為F26.10、上端梯級檢測開關 , 上端與直段交接處梯級下面 , 器件編號 S, 器件自身控制點11-12,接入A2板13-14點，狀態常閉，故障代 碼為 F44.11 、 下端梳齒板左保護開關 , 下端梳齒板下 , 器件編號 S, 器件自身 控制點11-12,接入A2板16-17點，狀態常閉。故障代碼為F38.12、下端梳齒板右保護開關 , 下端梳齒板下 , 器件編號 S, 器件自身 控制點11-12,接入A2板17-18點，狀態常閉。故障代碼為F39.13、下端扶手帶左保護開關 , 下端扶手帶入口盒內 , 器件編號 S, 器件自身控制點11-

20、12,接入A2板18-19點，狀態常閉。故障代碼 為 F40.14、下端扶手帶右保護開關 , 下端扶手帶入口盒內 , 器件編號 S, 器 件自身控制點11-12,接入A2板19-20點，狀態常閉。故障代碼 為 F41.15、下端坑內推壓急停開關 , 下端底坑內 , 器件編號 S, 器件自身控 制點1-2,接入A2板20-21點，狀態常閉，故障代碼為F29.16、下端急停開關 , 下端鑰匙開關下面 , 器件編號 S, 器件自身控制 點1-2,接入A2板21-22點，狀態常閉，故障代碼為F28.17、下端梯級檢測開關 , 下端與直段交接處梯級下面 , 器件編號S6.14.2,器件自身控制點11-1

21、2,接入A2板22-23點，狀態常 閉 , 故障代碼為 F45.18、下端梯級鏈條張緊度檢測開關左 , 底坑內 , 器件編號 S, 器件自身控制點11-12,接入A2板23-24點，狀態常閉，故障代碼為F46.19、下端梯級鏈條張緊度檢測開關右 , 底坑內 , 器件編號 S, 器件自 身控制點11-12,接入A2板24-25點，狀態常閉，故障代碼為 F47.扶梯在平安回路中的主要保護開關就是這些 , 它們全都是串連在平安回路 中的 , 我們在檢修時 , 只要看顯示面板顯示的故障代碼 , 就可以知道是什么開關動 作了 再用萬用表在A2板的接線端子上從2點到26點分段測試進行確認,就能快速、準確地處理故障部位了對扶梯電氣進行維修保養時，使用的工具、儀表要求：1、萬用表內阻在200KQ以上；2、交流電流表量程為AC100A;3、交流電壓表量程為AC450V對于指針式，輸入阻抗在300KQ以上;4、高壓兆歐表應使用電池式 500V的，內阻200KQ以上，禁止使用 手搖式兆歐表；5、測量轉速用量程為0500r/min的轉速表。6、電氣檢修使用的通用工具應該同機械檢修使用的工具嚴格分開， 防止破損、油污等。7、