电梯控制技术第5章.ppt

第五章 电梯信号控制系统,第一节 电梯信号控制系统的组成一、电梯信号控制系统的功能与类型1、电梯信号控制系统的功能电梯信号控制系统的主要作用是对电梯的运行实行操纵和控制，电梯的各种信号控制功能，包括起动、运行、减速、停车、开关门等，均是由信号控制系统控制实现的。根据不同的用途，电梯可以有不同的载荷、不同的速度，以及不同的驱动与控制方式。即使相同用途的电梯，也可采用不同的操纵控制方式。但电梯不论使用何种控制方式，总是按照轿内指令或层站召唤信号的要求，首先向上（或向下）起动加速运行，然后匀速运行，在临近停靠站时减速制动、平层停车、自动开门。根据指令信号完成电梯整个运行过程控制的硬件组成和软件即称为信号控制系统。,2、电梯信号控制系统的类型控制系统的功能与性能决定着电梯的自动化程度和运行性能。微电子技术、交流调速理论和电力电子学的迅速发展及广泛应用，提高了电梯控制的技术水平和可靠性。电梯的信号控制系统主要有继电接触器控制方式、可编程序控制器（PLC）控制方式，以及微机控制方式等。1）继电接触器控制方式继电接触器控制方式原理简明易懂、线路直观、易于掌握。继电器通过触点断合进行逻辑判断和运算，进而控制电梯的运行。由于触点易受电弧损害，寿命短，因而继电器控制电梯的故障率较高，具有维修工作量大、设备体积大、动作速度慢、控制功能少、接线复杂、通用性与灵活性较差等缺点。对不同的层楼和不同的控制方式其原理图、接线图等必须重新设计和绘制，而且控制系统由许多继电器和大量的触点组成、接线复杂、故障率高。因此继电器控制方式已逐渐被可靠性高、通用性强的可编程序控制器（PLC）及微机控制系统所代替。,2)可编程序控制器(PLC)控制 PLC是以微处理器为核心的工业控制器。它的基本结构由 CPU、输入输出模块、存贮器、编程器等组成。与微机相比，它具有下述主要特点:(1)编程方便，易懂好学:PLC虽然采用了计算机技术，但许多基本指令类似于逻辑代数的与、或、非运算，亦即电气控制的触点串联、并联等。程序编写采用梯形图，梯形图与继电接触控制原理图相似，因而编程语言形象直观。(2)抗干扰能力强，可靠性高:PLC的结构采取了许多抗干扰措施，输入输出模块均有光电搞合电路，可在较恶劣的 环境下工作。(3)构成应用系统灵活简便:PLC的CPU、输入输出模块和存贮器组合为一体，根据控制要求可选择相应电路形式的输入输出模块。用于电梯控制时，可将PLC看作为内部由各种 继电器及其触点、定时器、计数器等电器构成的控制装置。PLC 的输入可直接与交流110V、直流24V等信号相接，输出可直接驱动交流220V、直流24V的负载，无需 再进行电平转换与光电隔离，因而可以方便地构成各种控制 系统。（4)安装维护方便:PLC本身具有自诊断和故障报警功能。当输入输出模块有故障时，可方便地更换单个插入模块。由于具有上述特点，PLC很适合作为对安全性要求高，且以逻辑控制为主的电梯控制系统。目前国内已有多种类型PLC 控制电梯产品，而且更多的在用电梯已采用PLC进行技术改造。PLC控制虽然没有微机控制功能多、灵活性强,但它综合了继电器控制与微机控制的许多优点，使用简便，易于维护。目前电梯控制中常用的PLC有:日本立石(OMROM)公司的C20、C60P及C60H、C200H、CQM1型机;三菱公司FX0、FX2系列PLC；富士公司的NB2系列NB2-90、B2-56 PLC等。,3）微机控制方式当代电梯技术发展一个重要标志就是微型计算机应用于电梯控制。现在国外国内主要电梯产品均以生产微机控制电梯产品为主。微机控制系统由CPU(运算器和控制器构成的中央处理器)、存贮器、输入输出接口等主要部分组成。CPU主要完成各种召唤信号处理、逻辑和算术运算、安全检查和故障判断，发出控制指令和速度指令等。存贮器用于存放各种运行速度指令曲线数据、层楼数据、运行控制程序等。输入输出接口电路用于CPU与外部设备或电路的信号传送、电平转换、并通过光电藕合隔离外界干扰。微机应用电梯控制主要在下述几个方面 微机用于召唤信号处理，完成各种逻辑判断和运算，取代继电器控制和机械结构复杂的选层器。层楼数据和运行控制程序存入存贮器，对不同的层站和不同控制要求，只需更换或改写程序存贮器和数据存贮器，以及增加相应的输入 输出接口硬件插板即可，从而提高了系统的适应能力，增强了控制柜的通用性。微机用于控制系统的调速装置，用数字控制取代模拟控制，由存贮器提供多条可选择的理想速度指令曲线值，以适应不同的运行状态和控制要求。微机控制可实现调速系统大部分控制环节的功能，使系统有触点器件大大减少，设备体积减小。与模拟调速相比，微机控制可实现各种调速方案，便于提高运行性能与乘坐舒适感。用于群梯控制管理，实行最优调配，提高运行效率，减少候梯时间，节约能源。由PLC或微机实现继电器的逻辑控制功能，具有较大的灵活性，不同的控制方式可用相同的硬件，只是软件不相同。只要把按钮、限位开关、光电开关、无触点行程开关等电器元件作为输入信号，而把制动器、接触器等功率输出元件接到输出端，就基本完成了接线任务。当电梯的功能、层数变化时，通常无需增减继电器和改动大量外部线路，一般可通过修改控制程序来实现。,二、电梯信号控制系统的主要装置电梯信号控制系统由各种电器和电子元件组成。根据元件的作用分为若干个基本线路，如定向选层线路、指层线路等。这些元器件和线路又分别安装在控制柜、呼梯按钮盒、操纵盘等装置中。从结构上，信号控制系统由以下主要装置或部件构成。1、操纵盘 操纵盘是操纵电梯运行的控制中心，通常安装在电梯轿厢靠门的轿壁上，外面仅露出操纵盘面，盘面上装有根据电梯运行功能设置的按钮和开关，常有按钮操作形式或手柄开关形式。操纵盘的结构形式与电梯的控制方式与层站数有关，现简要介绍普通客梯操纵盘上具有的按钮和开关，以及实现的主要功能。1）运行方式开关 电梯的主要运行方式有：自动（无司机）运行方式、有司机操纵运行方式、检修运行方式，以及消防运行方式。操纵盘上（或操纵盘内）装有用于选择控制电梯运行方式的开关（或钥匙开关），可分别选择自动、有司机操纵、检修运行方式（供电梯检修时使用）。2）选层按钮及指示灯 操纵盘上装有与电梯停站层数相对应的选层按钮，通常按钮内装有指示灯。当按下欲去层楼的按钮后，该指令被登记，相应的指示灯亮；当电梯到达所选的层楼时，相应的指令被消除，指示灯也就熄灭；未停靠在预选层楼时选层按钮内的指示灯仍然亮，直到完成指令之后方熄灭。,3）召唤楼层指示灯 在选层按钮旁边或在操纵盘上方，装有召唤楼层指示灯。当有人按下厅外召唤按钮，控制系统使相应召唤楼层指示灯亮，提示轿内司机。现在的电梯通常使用轿内选层指示灯同时作为召唤楼层指示，轿内选层时指示灯常亮，而厅外召唤时指示灯闪烁。当电梯轿厢应答到达召唤楼层时，指示灯熄灭。有的新型的自动电梯轿厢内不再设置召唤楼层指示灯。4）开门与关门按钮 其作用是控制电梯轿门开启和关闭(轿厢所停靠层的厅门由相应的机械装置带动随之开启和关闭)。5）上方向与下方向启动按钮 也称方向启动按钮，电梯在有司机操纵状态下，该按钮的作用是确定运行方向及起动运行。当司机按下欲去楼层的选层按钮后，再按下所要去的方向(上或下)按钮，电梯轿厢就会关门并起动驶向欲去的搂层。在检修运行方式下，可操纵电梯慢速运行。6）方向指示灯 显示电梯目前的运行方向或选层定向后电梯将要启动运行的方向。7）直驶按钮(或开关)在司机操纵状态下，按下这个按钮，电梯只按照轿内指令停层，而不响应外呼信号。当满载时，通过轿厢超载装置，可自动地将电梯转入直驶状态，也只响应轿厢内指令。8）警铃按钮（电话）当电梯在运行中突然发生故障停车，而电梯司机或乘客又无法从轿厢中出来时可以按下该按钮，通知维修人员及时援救轿厢内的电梯司机及乘客。现在的电梯更多是安装电话。9）召唤蜂呜器 电梯在有司机状态下，当有人按下厅外召唤按钮，操纵盘上的蜂鸣器发出声音，提醒司机及时应答。10）风扇开关 控制轿厢通风设备的开关。11）照明开关 用于控制轿厢内照明设施。其电源不受电梯动力电源的控制，当电梯故障或检修停电时，轿厢内仍有正常照明。12）急停开关 当出现紧急状态时按下急停开关，电梯立即停止运行。,2、层楼指示器(指层灯)电梯层楼指示器用于指示电梯目前所在的位置及运行方向。通常电梯层楼指示器有：电梯上下运行方向指示灯和层搂指示灯，以及到站钟等。1）层搂指示灯的种类 层数指示灯一般采用信号灯和数码管两种。信号灯 在层楼指示器上装有和电梯运行层楼相对应的信号灯，每个信号灯外都有数字表示。当电梯轿厢运行到达某层时，该层的层楼指示灯就亮；离开某层后，则该层的层楼灯就灭，指示轿厢目前所在的位置。根据电梯选定方向，上下方向指示灯一般为白炽灯和上、下行三角指示,通常用“”表示上行、“”表示下行。(2)数码管 数码管层楼指示器，一般在微机或PLC控制的电梯上使用，层楼指示器上有译码器和驱动电路，显示轿厢到达层楼位置。数码管的外形显示及原理示意，如图5-1所示。若电梯运行楼层超过9层时，则每层指示用的数码管需要两个，可显示-999共108个不同的层楼数。有的为提醒乘客和厅外候梯人员电梯已到本层，电梯配有喇叭(俗称语音报站、到站钟)，以声响来传送到站信息。(3)无层灯的层楼指示器 有的电梯除一层（基站）厅门用装有数码管的层楼指示器外，其它层楼厅门用只有上、下方向指示灯和到站钟，而无数码管显示器的无层灯层楼指示器。,2）指层信息获得方法 获得指层信息的常用方法有：(1)通过机械选层器取得 在电梯带有机械选层器时，指层信息是通过选层器触点接通层楼指示灯来实现的。选层器是设置在机房内的机械一一电气选层装置，常用钢带链条或链条与轿厢连接，模拟电梯运行状态，起到指示轿厢位置、选层消号、确定运行方向、发出减速信号等作用。机电选层器内部具有许多组动触点与静触点。选层器中跟随电梯上下移动的动触点，在不同的位置接通不同的层楼灯，其信号是连续的，一个层灯熄灭其相邻的层灯即亮。此外还有数控选层器、微机选层器。(2)通过装在井道中的干簧管式感应器获得 选层由安装在井道和轿厢顶部的隔磁板与磁感应器等实现。其原理是电梯运行时，安装在轿厢上的隔磁板插入某层的感应器时，干簧管触点状态发生变化，触点动作，发出一个开关信号，指示相应的楼层。其特点是电梯运行在两层楼之间时，没有指层信号。若想改成连续信号，可通过采用继电器触点自锁等方法来解决。(3)通过微机选层器取得 微机与PLC控制的电梯，通过对旋转编码器或光电开关的脉冲计数，可以计算出电梯的运行距离，结合层楼数据，就可获得电梯所在的位置信号。,图5-1数码管外形显示及原理示意,3、呼梯按钮盒 呼梯按钮盒是给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。在下端站只装一个上行呼梯按钮，上端站只装一个下行呼梯按钮，其余的层站根据电梯功能，有装上呼和下呼两个按钮(全集选)，也有仅装一个下呼梯按钮(下集选)，各按钮内均装有指示灯。当按下向上或向下按钮时，相应的呼梯指示灯立即亮。当电梯到达某一层站时，该层顺向呼梯指示灯熄灭。另外，在下端站（基站）的呼梯按钮盒内，通常装有钥匙开关和消防开关，钥匙开关用来开启和关锁电梯，消防开关用于发生火灾时切换到消防运行方式。,4、平层装置 为保证电梯轿厢在各层停靠时准确平层，通常在轿顶与井道相应位置设置平层装置。1）平层装置的种类与结构(1)遮磁板与干簧管感应器平层装置 如图5-2所示，轿厢顶部装有二个或三个干簧管式感应器(二个的为上、下平层感应器，三个的为中间多加一个开门区感应器)，遮磁板装在井道导轨支架上。遮磁板由铁板按规定尺寸和形状制成。感应器是由U型永磁钢、干簧管、盒体组成，见图5-3。其工作原理是：由U型永磁钢产生磁场对干簧管感应器产生作用，使干簧管内的触点动作，即动合（常开）触点闭合，动断(常闭)触点断开(干簧管内结构见图5-4)。当遮磁板插入U型永磁钢与干簧管中间空隙时，永磁钢磁路被遮磁板短路，使干簧管失磁，其触点恢复原来的状态，即动合触点断开，动断触点闭合。当遮磁板离开感应器后，磁场又重新形成，干簧管内的触点又动作。当轿厢运行到平层位置时，井道上的遮磁板顺序插入干簧管感应器，达到控制继电器发出平层停车指令的目的。,图5-2 遮磁板与干簧管感应器平层装置示意图,(2)圆形永久磁铁与双稳态开关平层装置 在轿顶装有多个双稳态磁性开关，在井道内对应于每个层站的适当位置上装有多个圆形永久磁铁，双稳态磁性开关的工作原理如图5-7所示，在干簧管上设置两个极性相反磁性较小的磁铁(图中2)，它使干簧管中的触点维持现有状态，只有受到外界同极性的磁场作用时触点才能吸合，受到异极性磁场作用时触点才断开。例如；干簧管在未受外界磁场影响时，触点处于断开状态，当电梯轿厢运行时，双稳态磁性开关与固定在井道导轨上磁体架上的一个S极的圆形永久磁铁相遇(图5-7中由左向右)，在通过双稳态磁性开关中N极小磁铁时，由于两个相遇磁场相反，磁力削减，这时干簧管触点仍为断开状态，当通过S极小磁铁时，由于磁场方向相同，干簧管触点受磁力影响而吸合(磁力增强所致)。当这个S极的圆形永久磁铁离开双稳态磁开关后，双稳态磁开关内的触点仍吸合，当外界的S极圆形永久磁铁由右向左与双稳态磁性开关相遇，通过S极小磁铁时，由于磁场方向相同，则保持干簧管吸合，通过N极小磁铁时，其磁场方向相反，磁力降低，使干簧管触点断开，达到双稳态功能的要求。,2）平层装置动作原理 以遮磁板与干簧管感应器平层装置为例，其动作原理简述如下：(1)只具有平层功能的平层器 当电梯轿厢上行，接近预选的层站时，电梯运行速度由快速(额定梯速)减速变为慢速后继续运行，装在轿厢顶上的上平层感应器先进入遮磁板，此时电梯仍继续慢速上行。当下平层感应器进入遮磁板后，这时下平层感应器内干簧管触点位置转换，证明电梯已平层，使上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车。(2)具有提前开门功能的平层器 它与只具有平层功能的平层器相比，多一个提前开门功能。当轿厢慢速向上运行，上平层感应器首先进入遮磁板，轿厢继续慢速向上运行；接着开门区感应器进入遮磁板，使干簧管触点位置转换，提前开门继电器吸合，轿门、厅门提前打开；这时轿厢仍然继续慢速上行，当遮磁板插入下平层感应器，使其干簧管触点位置转换，上行接触器线圈失电释放，轿厢平层停在预选层站。(3)具有自动再平层功能的平层器 当电梯轿厢上行，接近预选的层站时，电梯由快速变成慢速运行，当上平层感应器进入遮磁板后，使本已慢速运行的电梯进一步减速；当中间开门区感应器进入遮磁扳时，电路就准备延时断电，当下平层感应器进入遮磁板时，电梯停止，此时已完全平好层。若电梯因某种原因超过平层位置时，上平层感应器离开了遮磁板，将使相应的继电器动作，电梯反向运行再平层，最后达到较好的平层精度。,图53 感应器结构示意图 1-U型永磁钢；2-遮磁板；3-干簧管；4-磁钢盒体；5-接线柱,图54 干簧管结构示意图 1-动合触点；2-中间切换接点；3-动断触点,5、选层器 它模拟电梯轿厢运行状态，及时向控制系统发出所需要的信号。其主要功能是：根据登记的内选与外呼信号和轿厢的位置关系，确定运行方向；当电梯将要到达所需停站的楼层时，给曳引电动机发出换速信号，使其减速；当平层停车后，消去已应答的呼梯信号；以及指示轿厢位置。1）选层器的种类、结构及其工作原理 选层器种类较多，通常分为三大类，即机械选层器，继电器选层器和微机选层器。其中机械选层器与继电器选层器已随着继电器控制电梯逐步被淘汰而淘汰。(1)机械选层器 以机械方式模拟轿厢运行状态，准确反映轿厢运行位置，并以电气触头的接触传送信号，达到对电梯实行控制，其结构见图5-8。该种选层器和钢带轮安装在电梯的机房里，钢带和张紧轮零部件则在井道中。机械选层器工作原理：当电梯向上或向下运行时，带动钢带运行，钢带牙轮带动链条，经减速箱又经链条传动，带动选层器上的动滑板运行，把轿厢运行位置模拟到动滑板上。根据运行情况，动滑板与选层器机架上各层站定滑板接触和离开，完成电气触点通断，起到电气开关作用。定滑板每层一块，其功能通常有，轿厢位置指示，上、下行换速，上、下行定向，轿内选层消号，厅外上、下呼梯消号等。,(2)继电器选层器 是一种由电气动作完成的选层器，通常由双稳态磁性开关、圆形永久磁铁，选层器方向记忆继电器、选层器步进限位器、记忆继电器、选层继电器，以及选层器的端站校正装置等组成。轿厢位置信息是由装在井道的轿厢导轨上各层支架上的圆形永磁铁和装在轿厢顶上一组双稳态磁开关来获取，各层选层信号是通过机房内控制屏上的层楼继电器来执行。其工作原理是：轿厢在井道内的位置信号通过双稳态开关与按格雷码编码排列的圆形永磁铁之间位置决定，用这信号控制继电器选层器。选层器在双稳态磁开关离开相应的楼层后，双稳态磁开关与圆形永久磁铁相遇，使双稳态磁开关中的接点动作，每过一楼层变化一次。选层器动作应超前于轿厢，并使控制系统有足够的的时间，进行换速停车。(3)微机（电子）选层器 它由专门的选层传送信息装置与接收装置组成，并经微机处理与运算，来完成选层任务。目前微机选层器有以下几种：格雷码编码选层器 轿厢所在的位置信号，通过由轿厢导轨支架上的一组圆形永久磁铁使轿厢顶上的相应的双稳态磁开关吸合（或断开）来获取。双稳态磁开关的状态用格雷码编码来表示，格雷码是一种有特点的编码方法（详见本章第三节），每过一楼层只有一个双稳态磁开关的状态发生变化。,格雷码编码微机选层器主要由格雷码二进制转换电路、轿厢位置信息电路、扫描器、步进逻辑电路、并行装入电路、选层器的输出电路等组成。这种选层器，当轿厢停止时，直接提供当时轿厢位置；在轿厢运行时，提供即将要到达的层楼位置。因微机采用二进制，所以由井道传来的格雷码编码信息，必须先经格雷码二进制转换电路，转换成微机应用的二进制后才可执行。扫描器为一个步进式开关装置，在微机每执行一个程序循环中，扫描器对所有层站的上召唤和下召唤以及轿内选层信号各扫描一次。例如：先由首层逐层向上扫到最高层，而后再由最高层，逐层向下扫描，确定已登记的呼梯信号和轿厢位置，并形成一组脉冲。当电梯处于某一位置时，由选层器给出一个相应信号，同时，扫描器不断地扫描，发出扫描信号，两种信号在比较器进行比较，其结果由微机发出最终信号。在电梯处于停止状态，只要电路一工作，必须把电梯的现在位置告诉微机系统，电梯一旦运行起来，该线路就停止工作，完成这个任务的线路叫并行装入逻辑电路。电梯在运行时，选层器应步进到它的前一层楼。如果电梯向上行，则步进为+1式；反之，如果电梯向下运行，步进为-1式。因为轿厢每次停层，用并行装入逻辑电路装入当时轿厢位置信号，轿厢一运行，就应按选定方向步进。实现这个过程的电路称为步进逻辑电路。选层器输出信号，直接送到微机中去，由微机对电梯进行选层等控制。光电码盘微机选层器 在曳引机的轴伸端安装一个与曳引电动机一起转动的光电盘。光电盘在同一圆周上，均匀地打着许多小孔。圆盘的一侧是发光器，另一侧为接收器，,当曳引机旋转时，光电盘也跟着旋转，每当圆盘上的小孔经过发光器时，由发光器发出的光线穿过圆盘，使接收器接收到光脉冲信号，并将它转变为电脉冲信号输入微机。根据该脉冲数及对应时间，可以计算出电梯运行距离和速度。当有了脉冲计数和层楼数据后，配合登记的呼梯信号，微机就可对电梯进行定向、选层、指层、消号、减速等控制。圆盘上的小孔数量越多，定位精度越高。有的电梯采用一种脉冲编码器（或称旋转编码器）的装置来测距，当曳引机旋转时，脉冲编码器随之旋转，输出脉冲数正比于电梯运行距离。除了光电码盘式外，也有采用测速发电机与微机组合的微机选层器。光电盘方式脉冲计数较准确，低速时不会丢失脉冲，而测速发电机方式在低速时，输出幅值较低，会丢失脉冲。虽然微机选层器先进、可靠，但在电梯运行中若发生曳引绳打滑或其它原因，也会引起误差。所以，通常在井道中顶层和基站设置校正装置。例如：在电梯到达基站校正点时，将脉冲计数值清零，或是置一固定数值。另外，一般在轿顶上还设置平层感应器，以保证电梯的平层精度。电梯平层时，可将计数器置该层脉冲数，以免多层运行时的误差积累。,图58 机械选层器示意图1-机架；2-层站定滑板；3-动滑板；4-机械选层器减速箱；5-传动链条 6-钢带牙轮；7-冲孔钢带,图5-9光电码盘微机选层器示意图1-飞轮；2-曳引电动机；3-制动器；4-减速器；5-发光器；6-接收器；7-光电盘 8减速器蜗杆,6、电气控制柜 电气控制柜是电梯实现控制功能的主要装置，电梯信号控制系统中的绝大部分的继电器、接触器，以及控制器、电源变压器、变频器等均集中安装在电气控制柜中。其主要作用是实现对电梯的信号控制和电力拖动系统的控制，从而完成电梯的各种运行控制功能。电气控制柜通常安装在电梯的机房里，现在微机控制的电梯一部电梯通常有一个电气控制柜，继电接触器控制的电梯有二个或三个电气控制柜，控制柜的数量，因电梯型号和层站数而定。7、检修开关箱通常在电梯机房控制柜、轿厢内与轿厢顶，设有电梯检修开关箱，供电梯检修时使用。箱内一般有检修开关、急停按钮以及慢上、慢下按钮。轿顶检修开关盒还装有电源插座、照明灯及其开关等。轿厢顶检修开关优先权最高。轿顶检修箱安装在轿厢顶，内有控制电梯慢上、慢下按钮，点动开门按钮，轿顶检修转换开关与检修灯开关，急停按钮等电器元件，用于检修人员方便地检修电梯。8、门机及电阻器箱 电梯多采用直流电动机作为控制轿厢门开关的拖动电机。利用直流电动机的良好调整性能，通过切换门机电阻改变电机电枢电压，以调节开关门速度。门机及电阻器箱通常安装在轿厢顶。9、限位开关和极限开关等保护装置为防止电梯在正常的换速停车失败后发生冲顶蹲底，在井道的上下两端安装了两级的限位开关和极限开关等保护装置。,第二节 电梯信号控制系统的典型电气线路,电梯有多种运行方式和控制功能，对不同的运行方式和控制功能，电梯信号控制系统采用相应的控制线路或控制环节来实现。电梯的主要运行方式有：（1)自动运行(2)有司机操作运行(3)消防运行(4)检修运行(5)并联运行等，还可分为全集选运行、下行集选运行等。为了实现对电梯的控制功能，控制系统由以下基本线路构成：（1)轿内指令线路(2)厅外召唤线路(3)指层线路(4)定向选层与换速线路(5)起动与制动运行线路(6)平层控制线路(7)开关门控制线路(8)检修控制线路(9)消防线路(10)安全保护线路，以及直流梯(G-M系统)的原动机控制线路等。下面结合电梯运行的工作过程，分析电梯信号控制系统中几种典型电气线路的功能与工作原理。一、轿内指令线路轿厢内的操纵箱上对应每一层站设一个带灯的按钮，即为内选按钮，也称指令按钮。按动其中一个按钮，只要电梯不在按钮所对应的楼层，该按钮灯便亮，称为内指令登记。内指令是电梯司机和乘用人员在轿厢内操纵电梯，进行选层定向运行的控制指令。电梯关门运行后，将在亮灯按钮所对应的层楼停靠，并消除该指令，按钮灯熄灭，即消号。内指令线路包括信号记忆、按钮灯控制、消号三部分。下面介绍两种指令信号的登记及其消除线路原理：,1、串联式轿内指令信号的登记与消除线路所谓串联式是指用于呼梯信号记忆与消除的电器触点是串联在一起的 iSB为第i层的指令按钮,按下iSBiK，对应的指令继电器iK吸合，并由iK（6，12）触点使iK自保持(自锁)，使按钮灯亮。当电梯到达第i层时，该层层楼继电器iKAF吸合，其常闭点iKAF（13，14）断开使iK释放，指令信号消除，按钮灯熄灭。对带有选层器的电梯，其轿内指令信号可由选层器触点来消除。2、并联式指令信号的登记与消除线路并联式电路的消号是当电梯到达指令信号层楼时，依靠该层的层楼继电器常开触点并联于指令继电器线圈的两端，即经限流电阻把指令继电器线圈短接，从而使指令信号继电器释放消号。但消号必须在电梯即将到达该层而发出减速信号后(即快速运行接触器KMK释放，其常闭触点导通)方可实现。从图5-11中可以看出：指令信号不是直接自保记忆，而是在有了指令信号后，使电梯定出运行方向，即方向继电器KU或KD吸合后，才可自保记忆。当电梯失去方向后(即KU、KD线圈均失电)，即使层楼继电器未动作，也能把已登记的指令信号消除。由于串联式的是利用层楼继电器的常闭触点串接于指令继电器的线圈回路中，如当该常闭触点接触不好时，就会影响该层指令信号的登记和记忆。这样就会影响乘客到达该层使用电梯的要求。对于并联式电路，如该层的层楼继电器常开触点接触不好时，则仅仅影响信号的消除，而不影响该层信号的登记与记忆，即不影响乘客到达该层的使用要求。故一般电梯控制线路常用并联式的电路，串联式已很少见到。,图5-10 串联式呼梯登记与消除线路,图5-11并联式指令信号登记及其消除线路原理图,二、厅外召唤线路 电梯的厅外召唤信号是通过设在电梯每层厅门口的按钮来实现的。电梯按钮除上下两端站只设一个外，全集选控制的电梯其余层分别设上下两个按钮；下集选控制的电梯，中间层也分别设一个按钮，其线路控制按每一个按钮对应一个继电器的原则设计。1、并联式厅外召唤信号的登记记忆与消除线路如图5-12所示，这部分的电气线路结构与指令信号的线路基本相同，也是采用并联式的结构。现就该电路的特点作几点说明如下。,1）该电路不仅起着各层楼厅外召唤信号的登记记忆与消号，而且还起着无司机状态的“本层厅外开门”功能。如：电梯轿厢在三楼闭门候梯（无呼梯信号）时，有人按三层楼下呼梯按钮3SBD，则电流从P3SBD3KAFV2TKUKANKYTKAW线圈KMKN，使厅外开门继电器KAW线圈得电，把电梯门打开。2）由图5-12可以看出，各个层楼的厅外召唤信号的消除是与电梯运行的方向有关。当登记的某一召唤信号，若与电梯运行方向一致，则电梯在该层发出减速信号（快车接触器KMK释放）后才能消号。而与电梯运行方向相反的厅外召唤信号则予以保留，不消号。这一点是与轿内指令信号消除的最主要区别。3）当两台或三台电梯并联控制时，则某一台电梯先应答某层的厅外召唤信号(与电梯运行方向一致)，这台电梯在该层即可发出减速信号，而后自动消除该层的顺向召唤信号。而另外一台(或两台)电梯在该层不再发出减速信号和停车。,2、利用机械选层器的厅外召唤信号登记、消号线路利用机械选层器的厅外召唤信号登记、消号、反向保留的线路，如图5-13所示。本线路的工作过程是，当厅外按下上呼按钮ASZ后，上运行继电器JSZ吸合，并通过DSX,JSZ接点自保。只要电梯末到达本层，此信号一直保留。由此完成上召唤信号的登记。消号功能的完成是通过机械选层器的动触头SXH将定触点DSX压开，使JSZ线圈断电而消除自保。这项功能是在电梯上行到达本层楼，下行继电器JXX接点断开的情况下完成。反向厅外召唤信号保留工作过程是，当电梯下行时，而在下运行的某层站有上呼梯信号，即ASZJSZ。当电梯下行经过本层楼时，下运行继电器JXX吸合使其接点闭合，选层器动触点SXH使其接点DSX断开，由于JXX、SSH、JSZ的接通，使继电器JSZ保持吸合，即上行厅外召唤信号仍被保留。电梯的直驶功能是通过直驶按钮AZ来实现的。当电梯需要通过某层而不停靠站时，可按下AZ钮。这时只要JSX或JXX有一个触点闭合，通过SXH和XXH便可以使继电器JSZ或JXZ保持吸合状态。因此，电梯不管上行还是下行，厅外召唤不管顺向呼叫还是反向呼叫信号均能保留，而不被消号。,图5-12 并联式厅外召唤信号的登记记忆与消除线路原理图,图5-13 利用机械选层器的厅外召唤登记、消号线路,图5-14 厅外召唤与内选指令组合线路,3、厅外召唤与内选指令组合线路该线路的特点是可以省略内选指令继电器，厅外召唤与内选指令的登记共用一个继电器，控制线路见图5-14所示。1）厅外上召唤信号登记 当按下上召按钮钮iASZ时，继电器iJSZ吸合，并通过接点自保持，完成上呼信号登记；当按下下召按钮iAXZ时，继电器iJXZ吸合，并通过接点自保持，完成下呼信号登记。2）内选指令登记 当在轿厢里按下内选指令按钮iANL时，内选指令便被登记。（1）电梯上行或停在某站时，下行方向继电器JXF触点向上接通，此时电路由iANL一JXF一iJSJ使内选信号登记。（2）电梯下行时，下行方向继电器JXF触点向下接通，此时电路由iANL一JXF一iJXZ使内选信号登记。3）消号 如果电梯上行，上方向继电器JSF吸合，其接点向下接通。当电梯到达呼梯层时，JF继电器吸合，其接点断开了iJSZ自保持通路，完成消号。当电梯下行时，同样是在电梯到达呼梯层时，JF吸合，其接点断开iJXZ自保持通路，完成消号。4）反方向外召信号保留 分两种情况:（1）如果电梯由上向下运行时，而下层有上呼梯信号时，JSF继电器此时向上接通。电梯到达上呼梯层时，JF继电器吸合，其接点断开，但由于JSF接点与iJF接点并联，其电路由P一JSF一iJSZ一N接通，上行召唤信号保留。（2）如果电梯由下向上运行时，而上层有下呼梯信号时，JSF断电器此时向下接通。电梯到达下呼梯层时，JF继电器吸合，其接点断开，但由于JSF与iJF接点并联，其电路由P一JSF一iJXZ一N接通，下行召唤信号保留。,三、指层线路指层线路用于轿厢层楼位置信号的获取与显示。电梯都配有层楼指示器，指示轿厢所在层楼位置。在电梯轿厢内设层楼指层器，在厅门处设指层器、声光预报、到站钟报站等来指示轿厢所在层楼，灯光显示电梯运行方向。1、电梯轿厢层楼位置信号的获取 1）由机械选层器获得，利用机械选层器的动、静触点的通断取得或消除，2）对于无机械选层器的电梯，采用安装在轿厢上的遮磁板经过装在井道上每层一个的磁感应器获得。电梯轿厢经过某层时，遮磁板使该层磁感应器动作，相应的层楼感应器继电器1KF5KF吸合，发出层楼信号，但是1 KF5KF不能得到连续的信号，必须附加层楼继电器1 KF5KAF才能获得连续的层楼信号，如图5-16所示。,图5-15 选层器触点指层,图5-16 磁感应器取得层楼信号,2、层楼指示器 层楼指示器通常有两种：指层灯或数码管，安装在电梯轿厢内和厅门口。1）指层灯显示方式，对应每一层楼用一盏信号灯指示轿厢所到层楼位置。2）数码管显示方式，通常有几种类型(1)字形重叠式：即将不同的数码重叠起来，需要显示某数时其相应的电极发亮。(2)分段式：有七段和八段式数码管，它是将数码分布在一个平面上，由若干段发光的笔划组成，不同的笔划组成各种数码显示。(3)点矩阵式：是由发光点按一定的规律排列成点阵组成各种不同的数码。(4)发光二极管式：由发光二极管排列组成不同的显示段，由各种不同的显示段构成各种数码显示。,图5-17 定向选层电路,四、定向选层及换速控制线路电梯的运行方向是根据轿厢所在层楼位置与呼梯信号的相对位置，以及呼梯信号登记的时间先后来确定的。电梯根据轿厢所在层楼位置和运行方向与呼梯方向间的关系发出选层信号。电梯换速(减速)信号的产生有几种：顺向呼梯减速、选层信号减速、最远反向呼梯信号减速、直驶减速、端站强迫减速等。1、信号控制电梯定向选层线路 1）司机定向 图5-17是一种常见的定向选层电路，它是通过轿内指令继电器和层楼继电器进行自动定向。图中SBU、SBD分别为上、下行定向（也称方向启动）按钮，KAU、KAD分别为向上、下行起动继电器。其工作原理如下。,(1)电梯运行中不能改变运行方向：电梯运行中KYT吸合，其常闭触点KYT（13、14）断开，此时刻SBU、SBD均不起作用。只有电梯停车时，KYT释放其常闭触点接通后，SBU、SBD才能起作用。(2)指令定向后司机可改变其确定的运行方向：如电梯已定上行方向，即KU吸合，通常司机按下SBU按钮，使KAU上行起动继电器吸合，电梯关门，然后起动上行；但在电梯未关门起动运行时，KYT释放，其常闭触点KYT（13、14）闭合。此时，司机若按下SBD按钮，使KAD下行起动继电器吸合，而使KU上行继电器释放，从而下行继电器KD吸合（应有下行方向的指令），改定下行方向，然后，电梯关门起动下行。,2）自动定向 当电梯停在某层时，本层层楼继电器吸合，此继电器的两个常闭触点均断开，则该层以上的楼层如有指令信号，那么上行继电器KU便吸合，即电梯定上行方向，反之则电梯定下行方向。如果电梯已处在上行方向，在没有人为改变方向的情况下，只能先执行完上行方向的各层指令信号，然后才能换向，再执行下行方向的指令信号。如果电梯处在下端站时，由于1KAF的吸合，其常闭触点断开，使下方向继电器KD不能吸合，无论哪一层有指令信号，都可使KU吸合，定上方向运行。反之如果电梯处在上端站，当有指令信号时也只能定下方向运行。3）选层换速 图5-17中，KHS为换速继电器，KHQ为换速消除继电器。电梯的选层是在有轿内指令或厅外召唤信号的情况下，根据电梯轿厢所处的位置和运行的方向选择顺向的停靠站，并发出换速信号。例如，当4层有轿内指令时，4K吸合，电梯运行将到达4层时，4KAF吸合，电流由P4K（3、8）4KAF（1、7）KHQKHS线圈N，使换速继电器KHS吸合，发出换速信号，并由KHS（1、7）自保持。在电梯停靠后，KYT释放，其常开触点KYT（5、6）断开，使KHS释放。4）无方向换速 图5-17中KU、KD的常闭触点串联起来，就可实现无方向时换速。所谓无方向是指当电梯在快车运行时，而KU、KD均释放，电流由PKU常闭KD常闭KHQKHS线圈N，使KHS吸合，电梯立即换速，并在就近层站停靠，以避免发生事故。2、集选控制电梯定向选层电路,2、集选控制电梯定向选层电路图5-18是一台4层4站电梯集选控制的定向、选层电路，它具有“有无司机”运行方式选择操作功能，通常由轿内操纵箱上的手指开关或钥匙开关选择。无司机状态时，KAN吸合，有司机状态时，KAN则释放，直驶状态时，KAP吸合 1）有司机状态下的功能（此时KAN释放）：（1）定向 电梯停止时，起动继电路器KQ释放，由指令继电器的触点1K（1、7）4K（1、7）决定电梯的运行方向（原理同上）。因KQ常开点开路，当层站有上、下召唤信号时，如2楼有上呼梯信号，可以使2KU吸合登记，但不参与定向。（2）轿内指令换速 电梯到达该停的楼层时发出换速信号。如3楼有轿内指令，3K吸合，电梯运行将到达3楼时，3KAF吸合，电流经P3K（1、7）3KAF（1、7）3K（3、8）VKHS线圈N，使换速继电器KHS吸合，发出换速信号。（3）召唤信号顺向截梯 在有司机状态下，上下召唤信号不参与定向，但具有顺向截梯功能。如有4楼轿内指令，电梯正在上行中，此时KQ吸合，若3楼有人按了上呼按钮，使3KU吸合，电梯上行将到3楼时，3KAF吸合，电流经PKYTKQKAN（2、8）（召唤公共线）3KU（1、7）3K（2、8）3KAF（1、7）3K（4、9）3KU（3、8）KD（15、16）KAPVKHS线圈N，使KHS吸合换速。所谓“顺向截梯”，指层站召唤信号的方向与电梯运行方向一致，电梯停靠于有同方向召唤要求的层站。若是反向的召唤信号，则不能截停电梯。如上例中，若3楼不是按了上呼按钮，而是按了下呼按钮，就不能截住电梯。因为电梯处于上行状态，KU吸合，其常闭点KU（15、16）断开，虽3KD吸合，但KHS无吸合回路。（4）直驶功能 如轿内已满载或出于其它原因，司机不想让层站召唤信号截停电梯，只需按下“直驶”按钮，使KAP吸合，其常闭点断开，召唤信号不能使换速继电器KHS吸合，则电梯不能换速停层。,图5-18 有无司机操作的定向选层电路,2）无司机状态下的功能（此时KAN吸合）：（1）召唤信号顺向截梯 电梯响应顺向召唤信号换速停车，如图与司机状态相同，只是使KHS吸合的通路略有不同，电流经PKU（或KD）常开点KAN（1、7）召唤公共线，后面与司机状态相同。（2）召唤信号定向 无司机状态下，召唤信号可定向。如有3楼上召唤信号，3KU吸合。电梯在1楼停几秒后，停车时间继电器KT释放，可使KU吸合。电流由PKTKAN（1、7）召唤公共线3KU（1、7）3K（2、8）3KAF（15、16）4KAF（13、14）4KAF（15、16）KMRKDKU线圈N，电梯定上行方向。（3）最远反向截梯 若电梯停在1楼，2楼、3楼都有下行召唤信号，即2KD、3KD吸合，电流由召唤公共线3KD（1、7）3K（2、8）3KAF（15、16）4 KAF（13