淺談教學電梯安裝實訓教學的分析

一、摘要：為了配合大中專院校、技校、職業學校、職業技術學院、勞動就業培訓中心、電梯維修物業管理部門等有關電梯專業和工業自動化專業課程演示實驗，使更多的人能夠更好地了解電梯、使用電梯，培養出更多的電梯專業人才，適應電梯行業的發展需要，我公司經過深入探索研究，精心設計的。教學電梯經過技術改造后，能實現電梯電氣控制線路拆裝實踐訓練，電梯故障排查實踐訓練，電梯程序設計輸入、調試實踐訓練，為提高電梯專業課實踐教學質量提供重要保證。
《電梯原理與維修》課程是職業技術學院機電一體化專業開設的一門專業課，除了理論教學，實踐教學是理論聯系實際、提高教學質量的重要手段。經過技術革新，我們繪制了一套教學電梯電氣控制原理圖和接線圖，進行了更換電氣控制箱和電氣控制線路等工作，現在教學電梯能夠完成三個實踐教學項目的訓練。
二、教學電梯模型的基本結構：
1、仿真電梯模型機房部分：包括曳引機、限速器、極限開關、控制柜與信號柜、機械選層器以及電源接線板等設備。
2、仿真電梯模型井道部分：包括導軌、對重裝置、緩沖器、限速器鋼絲繩張緊裝置、隨行電纜等。
3、仿真電梯模型廳門部分：包括廳門、召喚按鈕廂、樓層顯示裝置等。
4、仿真電梯模型轎廂部分：包括轎廂、安全鉗、導靴、自動開門機、平層裝置、操縱廂、轎廂內指層燈、轎廂照明等
仿真電梯模型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態磁性開關得到，從而擺脫了以往靠繼電器和接觸開關等有觸點器件控制的龐雜線路系統，優化了線路，大大地提高了系統運行的可靠性，同時也便于檢修。
A、限速器與安全鉗保護系統
當發生意外事故時，透明電梯模型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，帶動安全鉗動作，使轎廂卡在導軌上而不會下落。
B、轎廂、對重用彈簧緩沖裝置
透明電梯模型緩沖器是電梯極限位置的安全裝置，當電梯因故障，造成轎廂或對重蹾底或沖頂時（極限開關保護失效），轎廂或對重撞擊彈簧緩沖器，由緩沖器吸收電梯的能量，從而使轎廂或對重安全減速直至停止。
C、終端極限開關安全保護系統
在透明電梯模型井道的頂層及底層裝有終端極限開關。當電梯因故障失控，轎廂發生沖頂或蹲底時，終端極限開關切斷控制電路，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。當門在關閉過程中，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桿，觸及裝在轎廂門上的微動開關動作，使門重新打開，避免事故發生。
E、門機力矩安全保護裝置
透明電梯模型門機用一定的力矩同時關閉轎廂門和廳門。當有物品或人夾在門中時，就增加了關門力矩，于是通過相連的行程開關使轎廂門和廳門自動重新打開，從而避免事故發生。
F、廳門自動閉合裝置
教學電梯模型層門的開與關，是通過安裝在轎門上的開門刀片來實現的。每個層門都裝有一把門鎖。層門關閉后，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。
三、教學電梯實踐訓練分析：
電梯電氣控制線路拆裝實踐訓練實現電梯電氣控制線路拆卸和安裝實踐訓練，需要做兩方面工作：一是測繪教學電梯電氣控制原理圖和接線圖，把電梯的主電路、控制電路、信號電路、保護電路分別按電氣原理圖和接線圖畫出來，這是學生進行電梯控制線路拆裝實踐訓練參照的重要圖紙。二是按教學實驗電路重新布置各電氣元件和設備。需要注意的是，電路板各電氣元件和設備不能按工廠式布置和接線，因為工廠式電氣元件接線的特點是一次性接好線后不經常拆裝。而學校不同，學生一批一批地進行拆裝實踐訓練，電氣元件的螺絲拆裝多了便會滑牙，造成電氣元件、設備的報廢。我們采取的方法是在電氣元件和設備的接線兩端布置接線端子，一端套上線碼號與電氣元件連接，另一頭作為接線端，學生接線時按圖紙查看線碼號，很容易對號入座。電梯電氣控制線路拆裝實踐的訓練內容較多，有PLC（可編程控制器）－VVVF（變壓變頻調速器）控制的連接，電梯各層傳感器與PLC控制的連接，電梯各層門和轎廂呼叫按鈕與PLC輸入控制的連接，各層門顯示和轎廂顯示與PLC輸出控制的連接，PLC與開關門機控制的連接，電梯各限位開關安全回路的連接，錯相保護及控制線路各種保護的連接，主電路電氣控制的連接等等。學生通過電梯電氣控制線路的拆裝，進行PLC和VVVF的接線，了解PLC輸入、輸出接口，高低壓電源的連接；VVVF的快、中、慢速及反饋信號、主電路的連接。這就彌補了由于實驗臺已定型，PLC和VVVF設備接線只能做演示性控制實驗的不足。通過電梯電氣控制線路拆裝實踐訓練，學生不僅提高了讀圖能力，而且提高了實際操作能力。
　　電梯故障排查實踐訓練電梯控制箱的電路板設有故障功能板，設置有三相電源斷相故障，開關門機直流電源斷故障，轎廂內二樓呼叫顯示故障，轎門門條限位開關夾人時失靈故障，手動開門故障，安全回路故障，檢修回路故障一、二、三層樓傳感器回路故障，上下終端限位傳感器故障，二樓上下減速平層傳感器故障，錯相故障等12個故障開關。這些都是常見的故障，電梯故障排查實踐訓練時要求學生應用已學習過的理論知識分析故障原因，即用邏輯分析法、目測比較交換法、短路故障法、開路故障短路法判斷故障所在電梯運行工藝過程（等效梯形曲線）的區域段，查看電氣控制線路圖，分析產生故障的可能原因，如機械或電氣原因、人為或自身原因，控制或驅動方面出現的短路、斷線、接觸不良、回路限位開關不到位等原因。然后，在教師的指導下排除故障。現以安全回路故障為例。故障現象是電梯轎廂在一樓，電梯主回路、控制回路都有電源，轎廂、層門均有顯示，按轎廂內和二、三樓層門的呼叫按鈕都有應答，但電梯不工作。用邏輯分析法判斷，電梯是在啟動段不能工作，馬上可以分析出主電路交流接觸器不能正常工作，接著查看電氣控制圖紙，發現接觸器的線圈是與安全回路連接，于是判斷出是安全回路出了故障。安全回路有一、二、三層門限位開關，限速器限位開關，安全鉗限位開關，超載限位開關。以上限位開關與主電路接觸器線圈是串聯關系，只要有一個限位開關沒有閉合，電梯就不能工作。用萬用表檢查上述限位開關，發現故障功能板上的故障6開關與安全回路斷開，所以電梯不能工作。恢復故障6開關到“合”的位置，電梯即能正常工作。通過電梯故障排查實踐訓練，可以鍛煉學生的膽量和使用儀表操作檢測故障的能力，同時培養學生對故障的綜合分析判斷能力。
電梯程序的設計、輸入、調試實踐訓練教學電梯是PLC－VVVF控制的集選電梯，電梯的選向、啟動、運行減速平層、停車都由PLC控制，而PLC控制需要程序指令或梯形圖驅動。由于不能輸入教學電梯調試，以往的電梯程序設計，只要能寫出來就被認可，究竟能否正常運用不得而知。現在，經技術改造后，電梯程序設計、輸入、調試實現了實踐訓練。只要用一條RS傳輸線將計算機與PLC接口連接，就可以將設計好的程序輸入PLC進行調試。在調試過程中，應先做檢修狀態運行調試，然后做正常運行狀態的調試。若設計的程序指令錯誤，PLC上的指示燈BATT.V會閃爍。這時，在計算機界面上改變程序指令和參數，將錯誤的程序指令調整后，再寫入PLC運行，反復多次，直到啟動運行、減速平層、停車正常運行為止。通過電梯程序設計輸入、調試實踐訓練，可以提高學生的智能控制技術，懂得利用計算機實現工業智能控制的操作方法，同時培養學生使用PLC進行自動控制應用的能力。

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