扶梯电气控制部分

扶梯、步道的电气控制原理

自动扶梯是一种倾斜的带有连续循环运动梯路向上或向下输送乘

客的电力驱动设备,它的主要特点是:

1、输送能力大,输送客流均匀,能连续输送乘客;

2、可以向上或向下运行;

3、当停电或故障时可作普通楼梯通道使用,不影响楼层之间的交通;

4、造型美观,可以美化环境;

5、结构比较紧凑,占地面积小,使用维护方便。

扶梯

步道

扶梯和步道广泛适用于各大型商场、车站、地铁车站、码头、航空港、购物中心等公共场所。由于自动人行步道与扶梯除了有梯路运行和水平运行的区别外,其他差别不大,因此在本章中不再另行介绍。在本章中,都以蒂森克虏伯公司生产的FT822型扶梯为例。

扶梯的电气控制部分相对简单,主要有驱动电路、控制电路、安全回路、显示(设置)面板、装饰灯光电路等,下面具体介绍。

一、扶梯的上下行和启动电路。

1、扶梯的上下方向运行。

从电路中来说,扶梯的上下行的实现就是让电动机的正转、反转。

知识回顾：三相交流异步电动机的工作原理：在定子绕组中通入三相正弦电流,就会在转子和定子之间产生旋转磁场。( 根据安培定则或叫右手螺旋定则电生磁的原理) 由于旋转磁场与转子绕组之间有相对运动,则转子绕组切割磁场,在其中产生感生电压.因为转子绕组是闭合的,所以转子导体中便有电流流过。(根据右手定则) 根据左手定则,通过电流的导体在磁场中要受到力的作用,这样转子就产生了转矩.在转矩的作用下。定子就沿着旋转磁场的方向旋转起来了。定子绕组源源不断地从电网中汲取电能经过电磁作用转化为机械能而输出，电动机就连续不断地旋转起来。可见，要改变电动机的转向，就是改变旋转磁场的方向，只要把通入电动机定子绕组的三相电任意两相对调即可。

扶梯电路中上下行（正反转）的实现：

如图1-a所示,k1.1为上方向运行交流接触器，k1.2为下方向运行交流接触器，k1.1工作时三相电源的顺序是U1、V1、W1进入电动机，K1.2工作时，三相电源的顺序是W1、V1、U1进入电动机，这样就改变了通入定子绕组的三相电源的相序，即改变了定子绕组同转子之间的旋转磁场方向，电动机就由正转变反转或上行变下行了。

2、电动机的启动。

知识回顾：三相交流异步电动机的降压启动有四种：定子回路串电阻、自耦变压器降压启动、星---三角形降压启动、延边三角型降

压启动。其根本目的都是为了减小启动电流。因为蒂森克虏伯公司生产的FT822型扶梯用的是星→三角型降压启动，所以在此我们只讨论星→三角型降压启动这种方式。

如图1-a所示，k1.1为上方向运行交流接触器,k2.1为星型连接交流接触器，k2.2为三角型连接交流接触器。我们先假设扶梯现在是上方向运行，即k1.1主触头闭合。电动机刚启动时，首先星型连接交流接触器K2.1的主触头闭合，电动机变星型启动。经过N秒的延时，星型连接交流接触器K2.1的主触头断开，三角形连接交流接触器K2.2的主触头闭合，电动机进入三角型正常运行。

我们知道，上面的k1.1（上行）、K1.2（下行）、K2.1（星型连接）、K2.2（三角形连接）交流接触器主触头的闭合与断开就是对相应交流接触器线圈得电与失电的控制。那么它们是怎么来控制的呢？一般来说，是用启动按钮、停止按钮、时间继电器等来控制的，在蒂森克虏伯公司生产的FT822型扶梯中，该功能的控制是用可编程控制器（PLC）来实现的。用的PLC具体型号是：西门子S7-200 。

知识引入：可编程控制器（PLC）的基本介绍。

一、可编程控制器概况

可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机

技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

二、PLC的结构及基本配置

一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下：

三、基本指令系统特点

PLC的编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同与一般的汇编语言，它既要满足易于编写，又要满足易于调试的要求。目前，还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言，OMRON公司的产品也有它自己的语言。在逻辑运算部分，几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图，很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等，一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示，虽然象征性不如逻辑运算部分，也受用户欢迎。一些高档的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的高级语言（如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样，各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。

本章节采用最常用的编程语言---梯形图（LAD）来讨论电路问题，它类似于电气原理图是符号，易为电气工作人员所接受。对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专门训练，只要你能看懂电路