一、总体概述：
该四层透明电梯实训装置是为机电一体化教学要求而研发，它集PLC、变频调整、传感器检测、位置控制、复杂的开关量控制、时序逻辑控制有机结合于一体的教学装置。可满足《可编程控制技术》、《现代电梯控制技术》、《电梯技术》等课程的实训教学，适合于各职院校、中专、技工学校的学生进行电梯检修及PLC实训。透明结构设计，电梯安装在底座上，井道中间位置安装各楼层的外部呼叫按钮和轿箱状态显示装置。电梯集成有独立电气控制系统、变频驱动系统和轿厢门安全控制系统。
该电梯是根据最常见的升降式电梯结构，采用透明有机材料制成，其结构与实际电梯完全相同，且几乎具备了实际电梯的所有功能。事实上可以把它看作是小型化了的真实电梯。为了便于教学，电梯大部分部件均是采用透明有机材料制成，使得电梯的内部结构一目了然；同时，电梯的运行过程，以及每个动作都十分明了，且可以反复实际动手操作。使学生能够很直观、透彻地了解、掌握电梯的结构及其动作原理，达到事半功倍的效果。解决了以往电梯教学中单纯理论的教学方式或是参观实际电梯时所带来的不安全，无法全面了解其内部结构及运行过程等实际问题。
电梯的电气控制系统采用可编程控制器(PLC)智能控制，交流变频调速(VVVF)驱动，其硬件结构的组成及功能与实际电梯完全一样。具有自动平层、自动关门、顺向响应轿内外呼梯信号、直驶、电梯安全运行保护以及电梯急停、慢上、慢下、照明、风扇等功能。且具有性能可靠、运行平稳、操作简单、能耗低和便于教学等特点。
采用变频器作为三相交流曳引原动机的调速装置。该装置采取电压矢量控制方式，对电机具有加减速控制、正反转控制、点动控制及根据模拟输入控制等多种功能。同时兼对原动机的断相、缺相、相序紊乱及过压、欠压、过流、过载、失速等有保护功能。
电梯系统逻辑控制则由PLC完成其输出方式为继电器输出形式。通过主机上配有的RS422或RS232接口，可实现PLC与PC机的通讯。使用GX-Developer软件，可直接在PC机上用梯形图编程、调试，直观易学，便于初学者掌握；此外也可用FP编程器II进行指令编程，现场直接调试。
二、系统特点：
1．四层电梯实训系统是按照实际电梯设计而成，信号全面，功能强大，几乎与实际电梯无异；
2．模型主体采用高级铝合金和高档透明有机玻璃材料制作，结实美观，便于观察内部结构及实验动作。排线隐藏于导线槽和专用托链内，简洁安全，有条不紊。
3．配备资料齐全，配套操作手册及星科素材库软件，使得老师易交学生易学。
4．轿厢升降和厢门开关可以独立控制；厢门与电梯具有自动同步动作功能；
5．具备关门防止夹人功能和超重报警功能，轿厢灯独立开关控制功能；
6．升降速度可调，运动平稳；且有升降状态和当前楼层同步显示功能；
7．具有升降和开关门硬件保护功能，在极限位置自动断电，提高了系统的安全性；
8．有四种自设工作模式，可以快速切换，增强了系统功能；
9．具备优秀的PLC通讯实验时可实现多台电梯的联网控制、实时互动、合理调度等较复杂的功能，与实际大型楼宇电梯无异，可做为研究生的研究课
题。
10、检修、消防站，在电梯出现故障/测试电梯运行时，可在检修站操作电梯，控制电梯的运行方向，在安全时刻打开电梯门。消防：模拟练习在出现火灾等情况下，电梯的运行情况。
11、可以配合各种类型的外部PLC、单片机完成三层、四层电梯的控制实训。装置自带单片机控制模块及RS-232通讯接口，可以通过上位机仿真电梯运行。该软件自行开发基于高级语言，可在上位机上运行控制软件。
12、系统配备电梯仿真软件可进行电梯结构及维护技能的教学。
13、配套实训所需的PLC通讯线缆。
三、技术参数：
1、输入电压：AC 220±7% 50HZ
2、外型尺寸：900mm×700mm×2300mm
3、 层站形式：客梯(四层四站四门)
4、 控制方式：可编程控制器(PLC)调压调速调频(VVVF)集选控制。
5、 结构形式：四层站
6、 可编程控制器（PLC）：FX2N-64MR-001
7、 变频调速器：型号：FR-D720S-0.4，
8、 曳引机：速比：30 ：1模数：1.5（蜗轮减速器）
9、 拖动电机：电压：AC 220V 50HZ，功率：180W，转速：2800r/min
10、电梯外框材料：采用铝合金型材
11、电梯底座材料：采用1.5mm厚冷轧板制作，焊接而成，采用静电喷塑美观大方。
12、电梯底部装有万向轮方便移动
13、显示屏：液晶显示
四、系统结构及配置：
1、机房部分：包括曳引机、限速器、电磁制动器；
2、控制部分：总电源、控制电源、PLC可编程控制器、变频器、接线板等设备；
3、井道部分：包括导轨、对重装置、缓冲器、限速器钢丝绳张紧装置、极限开关、平层感应器、随行电缆等；
4、厅门部分：包括厅门、召唤按钮厢、楼层显示装置等；
5轿厢部分：包括轿厢、安全钳、导靴、自动开门机、平层装置、操纵厢、轿厢内指导灯、轿厢照明等
电梯轿厢位置检测和电气选层信号由安装在轿厢顶上和各层站的双稳态磁性开关得到，从而摆脱了以往靠继电器和接触开关等有触点器件控制的庞杂线路系统，优化了线路，大大地提高了系统运行的可靠性，同时也便于检修.
A. 限速器与安全钳保护系统
当发生意外事故时，轿厢超速或高速下滑（如钢丝绳折断，轿顶滑轮脱离，曳引机蜗轮啮合失灵，电机下降转速过高等原因）。这时，限速器就会紧急制动，通过安全钢索及连杆机构，带动安全钳动作，使轿厢卡在导轨上而不会下落。
B. 轿厢、对重用弹簧缓冲装置
缓冲器是电梯极限位置的安全装置，当电梯因故障，造成轿厢或对重蹾底或冲顶时（极限开关保护失效），轿厢或对重撞击弹簧缓冲器，由缓冲器吸收电梯的能量，从而使轿厢或对重安全减速直至停止。
C. 终端极限开关安全保护系统
在电梯井道的顶层及底层装有终端极限开关。当电梯因故障失控，轿厢发生冲顶或蹲底时，终端极限开关切断控制电路，使轿厢停止运行。
D. 门安全触板保护装置
在轿厢门的边沿上，装有活动的安全触板。当门在关闭过程中，安全触板与乘客或障碍物相接触时，通过与安全触板相连的联杆，触及装在轿厢门上的微动开关动作，使门重新打开，避免事故发生。
E. 门机力矩安全保护装置
门机用一定的力矩同时关闭轿厢门和厅门。当有物品或人夹在门中时，就增加了关门力矩，于是通过相连的行程开关使轿厢门和厅门自动重新打开，从而避免事故发生。
F、厅门、层门自动闭合装置
电梯层门的开与关，是通过安装在轿门上的开门刀片来实现的。每个层门都装有一把门锁。层门关闭后，门锁的机械锁钩啮合
G、层门连锁开关
当所有的层门都关闭时与轿门电气连锁触头闭合，电梯控制回路接通，此时电梯才能启动运行，电梯可以升降，若有一层的层门开着，电梯即不能运行。
此外，透明仿真教学电梯的软硬件均采用开放式结构，可以利用此套装置进行二次开发研究。如：1.群控电梯（统一调度多台集中并列的电梯）；2 . 并联控制电梯（2-3台电梯的控制线路并联，进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮）；3 . 集选控制电梯；4. 信号控制电梯
五、配置及功能
|
序号 |
名称 |
单位 |
数量 |
备注 |
|
1 |
电梯框架 |
套 |
1 |
900mm×700mm×2300mm |
|
2 |
可编程控制器 |
套 |
1 |
FX2N-64MR-001 |
|
3 |
变频器 |
只 |
1 |
FR-D720S-0.4 |
|
4 |
机房部分 |
套 |
1 |
包括曳引机、限速器、极限开关、控制柜柜及机械选层器等设备； |
|
5 |
井道部分 |
套 |
1 |
包括导轨、对重装置、缓冲器、限速器钢丝绳张紧装置、随行电缆等 |
|
6 |
厅门部分 |
套 |
1 |
包括厅门、召唤按钮厢、楼层显示装置等； |
|
7 |
轿厢部分 |
套 |
1 |
包括轿厢、安全钳、导靴、自动开门机、操纵厢、轿厢内指示灯、轿厢照明等。 |
|
8 |
超速安全保护系统 |
套 |
1 |
当电梯发生意外事故时，轿厢超速或高速下滑（如钢丝绳折断，轿顶滑轮脱离，曳引机蜗轮蜗杆合失灵，电机下降转速过高等原因）。这时限速器就会紧急制动，通过安全钢索及连杆机构，带动安全钳动作，使轿厢卡在导轨上而不会下落。 |
|
9 |
轿厢、对重用弹簧缓冲装置 |
套 |
1 |
缓冲器是电梯极限位置的安全装置，当电梯因故障，造成轿厢或对重蹲底或冲顶时（极限开关保护失效），轿厢或对重撞击弹簧缓冲器，由缓冲器吸收电梯的能量，从而使轿厢或对重安全减速直至停止。 |
|
10 |
门机力矩安全保护装置 |
套 |
1 |
在轿厢门的边沿上，装有活动的安全触板。当门在关闭过程中，安全触板与乘客或障碍物相接触时，通过与安全触板相连的联杆，触及装在轿厢门上的微动开关动作，使门重新打开，避免事故发生。 |
|
11 |
门安全触板保护装置 |
套 |
1 |
门机用一定的力矩同时关闭轿厢门和厅门。当有物品或人夹在门中时，就增加了关门力矩，于是通过相连的行程开关使轿厢门和厅门自动重新打开，从而避免事故发生。 |
|
12 |
厅门自动闭合装置 |
套 |
1 |
电梯层门的开与关，是通过装在轿门上的门刀片来实现的。每个层门都装有一把门锁。层门关闭后，门锁的机械锁钩啮合，此时电梯才能启动运行。 |
|
13 |
终端极限开关安全保护系统 |
套 |
1 |
在电梯井道的顶层及底层装有终端极限开关。当电梯因故障失控，轿厢发生冲顶或蹲底时，终端极限开关动作，发出报警信号并切断控制电路，使轿厢停止运行 |
|
14 |
超重报警装置 |
套 |
1 |
当轿厢内的压力达到5公斤时，弹簧被压下，微动开关断开。通过电气系统控制电机停止运行并输出报警信号，这时只有减少轿厢内重到规定范围内电梯才能关门、起动。 |
|
15 |
三相异步电动机 |
台 |
1 |
|
|
16 |
轿厢风扇 |
台 |
1 |
|
|
17 |
轿厢灯 |
台 |
1 |
|
|
18 |
旋转编码器 |
只 |
1 |
安装在电梯架顶部 |
|
19 |
随行电缆 |
条 |
1 |
安装在井道中 |
|
20 |
楼层召唤盒 |
块 |
4 |
安装在各楼层外部 |
|
21 |
轿厢内操纵盒 |
块 |
1 |
安装在电梯底座外部 |
|
22 |
楼层显示 |
个 |
4 |
安装在各楼层及底座外部 |
|
23 |
电气控制板 |
块 |
1 |
安装在电梯架一侧 |
|
24 |
报警蜂鸣器 |
只 |
1 |
安装在电气控制板上 |
|
25 |
交流接触器 |
只 |
1 |
安装在电气控制板上 |
|
26 |
接线板 |
块 |
1 |
安装在电气控制板上 |
|
27 |
极限开关（上、下） |
只 |
4 |
安装在井道上、下部 |
|
28 |
内六角扳手 |
套 |
1 |
|
|
29 |
活扳手150mm |
把 |
1 |
|
|
30 |
轴用挡圈钳 6# |
只 |
1 |
|
|
31 |
尖嘴钳 |
只 |
1 |
|
|
32 |
十字螺丝刀 |
只 |
2 |
Φ3、Φ6 |
|
33 |
一字螺丝刀 |
只 |
2 |
Φ3、Φ6 |
|
34 |
教学电梯使用说明书 |
册 |
1 |
|
|
35 |
软件等 |
套 |
1 |
|
|
36 |
备品备件及易损品 |
套 |
1 |
|
五、实训功能
1、传感器检测
2、变频器的基本使用
3、定时器指令
4、数学运算指令
5、高速计数器
6、轿厢自动开关门控制
7、电梯模拟运行呼叫指示驱动
8、楼层显示
9、门机力矩安全保护
10、厅门安全控制
11、电梯终端开关保护
12、电梯升降减速控制
13、采用光电编码器的定位
14、语音报站
15、信号控制电梯
其他设备1套
（数据采集控制模块）
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