浅谈教学电梯安装实训教学的分析

一、摘要：为了配合大中专院校、技校、职业学校、职业技术学院、劳动就业培训中心、电梯维修物业管理部门等有关电梯专业和工业自动化专业课程演示实验，使更多的人能够更好地了解电梯、使用电梯，培养出更多的电梯专业人才，适应电梯行业的发展需要，我公司经过深入探索研究，精心设计的。教学电梯经过技术改造后，能实现电梯电气控制线路拆装实践训练，电梯故障排查实践训练，电梯程序设计输入、调试实践训练，为提高电梯专业课实践教学质量提供重要保证。
《电梯原理与维修》课程是职业技术学院机电一体化专业开设的一门专业课，除了理论教学，实践教学是理论联系实际、提高教学质量的重要手段。经过技术革新，我们绘制了一套教学电梯电气控制原理图和接线图，进行了更换电气控制箱和电气控制线路等工作，现在教学电梯能够完成三个实践教学项目的训练。

二、教学电梯模型的基本结构：
1、仿真电梯模型机房部分：包括曳引机、限速器、极限开关、控制柜与信号柜、机械选层器以及电源接线板等设备。
2、仿真电梯模型井道部分：包括导轨、对重装置、缓冲器、限速器钢丝绳张紧装置、随行电缆等。
3、仿真电梯模型厅门部分：包括厅门、召唤按钮厢、楼层显示装置等。
4、仿真电梯模型轿厢部分：包括轿厢、安全钳、导靴、自动开门机、平层装置、操纵厢、轿厢内指层灯、轿厢照明等
仿真电梯模型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，透明电梯模型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
透明电梯模型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
在透明电梯模型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
透明电梯模型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、厅门自动闭合装置
教学电梯模型层门的开与关，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，同时层门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。
三、教学电梯实践训练分析：
电梯电气控制线路拆装实践训练实现电梯电气控制线路拆卸和安装实践训练，需要做两方面工作：一是测绘教学电梯电气控制原理图和接线图，把电梯的主电路、控制电路、信号电路、保护电路分别按电气原理图和接线图画出来，这是学生进行电梯控制线路拆装实践训练参照的重要图纸。二是按教学实验电路重新布置各电气元件和设备。需要注意的是，电路板各电气元件和设备不能按工厂式布置和接线，因为工厂式电气元件接线的特点是一次性接好线后不经常拆装。而学校不同，学生一批一批地进行拆装实践训练，电气元件的螺丝拆装多了便会滑牙，造成电气元件、设备的报废。我们采取的方法是在电气元件和设备的接线两端布置接线端子，一端套上线码号与电气元件连接，另一头作为接线端，学生接线时按图纸查看线码号，很容易对号入座。电梯电气控制线路拆装实践的训练内容较多，有PLC（可编程控制器）－VVVF（变压变频调速器）控制的连接，电梯各层传感器与PLC控制的连接，电梯各层门和轿厢呼叫按钮与PLC输入控制的连接，各层门显示和轿厢显示与PLC输出控制的连接，PLC与开关门机控制的连接，电梯各限位开关安全回路的连接，错相保护及控制线路各种保护的连接，主电路电气控制的连接等等。学生通过电梯电气控制线路的拆装，进行PLC和VVVF的接线，了解PLC输入、输出接口，高低压电源的连接；VVVF的快、中、慢速及反馈信号、主电路的连接。这就弥补了由于实验台已定型，PLC和VVVF设备接线只能做演示性控制实验的不足。通过电梯电气控制线路拆装实践训练，学生不仅提高了读图能力，而且提高了实际操作能力。
　　电梯故障排查实践训练电梯控制箱的电路板设有故障功能板，设置有三相电源断相故障，开关门机直流电源断故障，轿厢内二楼呼叫显示故障，轿门门条限位开关夹人时失灵故障，手动开门故障，安全回路故障，检修回路故障一、二、三层楼传感器回路故障，上下终端限位传感器故障，二楼上下减速平层传感器故障，错相故障等12个故障开关。这些都是常见的故障，电梯故障排查实践训练时要求学生应用已学习过的理论知识分析故障原因，即用逻辑分析法、目测比较交换法、短路故障法、开路故障短路法判断故障所在电梯运行工艺过程（等效梯形曲线）的区域段，查看电气控制线路图，分析产生故障的可能原因，如机械或电气原因、人为或自身原因，控制或驱动方面出现的短路、断线、接触不良、回路限位开关不到位等原因。然后，在教师的指导下排除故障。现以安全回路故障为例。故障现象是电梯轿厢在一楼，电梯主回路、控制回路都有电源，轿厢、层门均有显示，按轿厢内和二、三楼层门的呼叫按钮都有应答，但电梯不工作。用逻辑分析法判断，电梯是在启动段不能工作，马上可以分析出主电路交流接触器不能正常工作，接着查看电气控制图纸，发现接触器的线圈是与安全回路连接，于是判断出是安全回路出了故障。安全回路有一、二、三层门限位开关，限速器限位开关，安全钳限位开关，超载限位开关。以上限位开关与主电路接触器线圈是串联关系，只要有一个限位开关没有闭合，电梯就不能工作。用万用表检查上述限位开关，发现故障功能板上的故障6开关与安全回路断开，所以电梯不能工作。恢复故障6开关到“合”的位置，电梯即能正常工作。通过电梯故障排查实践训练，可以锻炼学生的胆量和使用仪表操作检测故障的能力，同时培养学生对故障的综合分析判断能力。
电梯程序的设计、输入、调试实践训练教学电梯是PLC－VVVF控制的集选电梯，电梯的选向、启动、运行减速平层、停车都由PLC控制，而PLC控制需要程序指令或梯形图驱动。由于不能输入教学电梯调试，以往的电梯程序设计，只要能写出来就被认可，究竟能否正常运用不得而知。现在，经技术改造后，电梯程序设计、输入、调试实现了实践训练。只要用一条RS传输线将计算机与PLC接口连接，就可以将设计好的程序输入PLC进行调试。在调试过程中，应先做检修状态运行调试，然后做正常运行状态的调试。若设计的程序指令错误，PLC上的指示灯BATT.V会闪烁。这时，在计算机界面上改变程序指令和参数，将错误的程序指令调整后，再写入PLC运行，反复多次，直到启动运行、减速平层、停车正常运行为止。通过电梯程序设计输入、调试实践训练，可以提高学生的智能控制技术，懂得利用计算机实现工业智能控制的操作方法，同时培养学生使用PLC进行自动控制应用的能力。

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