Разработка системы управления пассажирским лифтом

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого»

Кафедра «Промышленная электроника»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

на тему: Разработка системы управления пассажирским лифтом

Разработал студент гр. ЗПЭ-52с

Железняков А.А.

Руководитель проекта

ст. преподаватель Шуликов В. И.

Гомель 2008

Содержание

Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Общее устройство лифта

1.2 Принцип работы лифта

1.3 Общая структурная схема работы лифта

1.4 Описание общего принципа работы лифта

2. Технический обзор существующих управляющих устройств

2.1 Релейная станция управления

2.2 Станция управления на логических элементах

2.3 Микропроцессорная станция управления

2.4 Преимущества разрабатываемого устройства

3. Разработка структурной схемы

3.1 Реализация режимов управления разрабатываемого устройства управления лифтом

4. Охрана труда

4.1 Особенности проектирования электронного оборудования для зон повышенной опасности

5. Технико-экономическое обоснование проекта

5.1 Теоретическое обоснование целесообразности разработки устройства управления пассажирским лифтом

5.2 Расчет затрат на стадии НИОКР

5.3 Расчет затрат на стадии производства

5.4 Расчёт экономического эффекта от повышения качества прибора

Список литературы

Введение

Лифтом называется транспортное устройство прерывного действия, предназначенное для подъёма и спуска людей (грузов) с одного уровня на другой, кабина (платформа) которого перемещается по жёстким вертикальным направляющим, установленным в шахте, снабжённой на посадочных (загрузочных) площадках запираемыми дверями. Электрическим считается лифт, лебёдка которого приводится в действие электродвигателем.

Основные требования, предъявляемые к пассажирским лифтам это безопасность, надёжность, плавность разгона, плавность движения и торможения, точность остановки кабины, а также работа лифта не должна сопровождаться высоким уровнем шума. Не один современный жилой дом не обходится без лифтового оборудования, а в общественных заведениях этот механизм выглядит настолько естественно, что скорее вызывает удивление отсутствие лифта, чем его присутствие. Последнее время появилась потребность в пассажирских лифтах для индивидуальных домов, потому что этот механизм не просто облегчает жизнь и делает ее более комфортной, но иногда бывает просто насущной необходимостью — это видно на примере людей ограниченных в способности самостоятельно передвигаться. Помимо обыкновенных лифтов и эскалаторов на заводах изготавливают специальные подъёмные механизмы для инвалидов, которые устанавливаются в общественных зданиях, жилых домах, на авто-, аэро- и железнодорожных вокзалах, в автобусах Исполнение этих лифтов и отделочные материалы, которые используются для облицовки пассажирских кабин в состоянии удовлетворить самый изысканный вкус. Большой популярность пользуются панорамные лифты, когда прозрачной является не только кабина лифта, но и шахта внутри которой происходит перемещение кабины.

Основное преимущество вертикального транспорта — небольшая площадь, занимаемая его оборудованием в здании.

Прообразы современных лифтов были известны в Древнем Риме в I в. до н. э. Упоминание о лифтах более позднего периода относится к VI в. (лифт Синайского монастыря в Египте), к первой четверти XIII в. (во Франции) и XVII в. (лифт Виндзорского замка в Англии, «летающий стул» Велайера в одном из парижских дворцов).

В середине XIX в. в США появились лифты Э. Отиса с ловителями, удерживающими кабину от падения в случае обрыва канатов.

С 60-х годов XIX в. в практику лифтостроения вошли лифты с паровым приводом, затем с гидравлическим и только к началу XX в. широкое и преимущественное развитие получили электрические лифты.

С ростом количества выпускаемых лифтов совершенствуется и их конструкция. Особенность лифтов заключается в том, что они представляют собой изолированную автоматизированную систему, действующую циклически по командам пассажиров. При этом все операции по доставке пассажиров на требуемый этаж и по обеспечению безопасности перевозок выполняются автоматически. Обслуживающий персонал — электромеханики по лифтам, лифтёры-обходчики, диспетчеры и дежурные электромеханики ЛАС.

В данной дипломном проекте будет рассмотрена задача разработки системы управления пассажирским лифтом серии УЛ и описание операций над данным классом лифтов.

1. Аналитический обзор

1.1 Общее устройство лифта

Общее устройство частей лифта является одинаковым для большинства лифтов, которые установлены в жилых дома и показано на [рис.1.]. Функциональные части лифта выполняют следующие функции:

· Шахта лифта — устройство, исключающее возможность травмирования пассажиров, ожидающих кабину на посадочных площадках, движущимися кабиной и противовесом, а также в нём установлено другое оборудование лифта;

· Машинное помещение — часть шахты (или иное помещение), предназначенное для установки приводного механизма, вводного устройства, аппаратуры управления лифтом, ограничителя скорости движения;

· Лебёдка главного привода — выполняет подъём и спуск кабины лифта в двух режимах — на большой и на малой скоростях;

· Тяговые канаты — при помощи тяговых канатов лебёдка главного привода поднимает или опускает закрепленные на них кабину и противовес;

· Подвеска — служит для крепления концов канатов к кабине и противовесу;

· Ловители — предназначены для остановки кабины (противовеса) на направляющих при движении вниз, если скорость движения кабины (противовеса) превысит номинальную скорость движения лифта (противовеса);

· Купе кабины — служит для размещения пассажиров и (или) груза перемещаемого лифтом;

· Отводка кабины — предназначена для переключения скорости движения лифта с большой на малую путём воздействия на этажный переключатель;

· Направляющие башмаки — устройства, расположенные (закреплённые) на кабине и противовесе, охватывающие своими элементами скольжения или качения направляющие, ограничивающие, таким образом, перемещение кабины и противовеса в горизонтальном направлении и позволяющие им перемещаться в вертикальном направлении;

· Этажный портал — проём в ограждении шахты со стороны этажной площадки, в котором крепятся двери шахты;

· Направляющие кабины — устройство, установленное в шахте, которое определяет положение кабины в шахте путём ограничения перемещения в горизонтальном направлении, и позволяют свободно перемещаться в вертикальном положении;

· Направляющие противовеса — устройство, установленное в шахте, которое определяет положение противовеса в шахте путём ограничения перемещения в горизонтальном направлении, и позволяют свободно перемещаться в вертикальном положении;

· Противовес — уравновешивает часть полезного груза загруженной кабины для облегчения запуска лебёдки главного привода;

· Буфер — предназначен для ограничения хода кабины или противовеса в случае опускания их ниже нижнего рабочего положения;

· Помещение приямка — помещение внизу шахты, в котором находятся буфера и натяжное устройство ограничителя скорости;

· Натяжное устройство — механическое устройство, с помощью которого происходит отключение электрических цепей питания лифта в случае обрыва каната ограничителя скорости;

· Трос ограничителя скорости — одной стороной крепится к кабине лифта и проходя через устройство ограничения скорости в машинном помещении приводит его в движение со скоростью равной номинальной скорости движения и включает устройство ограничителя скорости при превышении номинальной скорости движения вниз;

· Устройство ограничителя скорости — предназначено для приведения в действие механизма включения ловителей кабины (противовеса) при превышении номинальной скорости движения вниз;

· Станция управления лифтом — устройство, в котором находятся предохранительные устройства, блоки, реле и контакторы, служащие для управления работой лифта.

Рис. 1 Общее устройство лифта

1. 2 Принцип работы лифта

Главной приводной частью лифта является подъёмный механизм (лебедка главного привода). Она установлена в машинном помещении и которая с помощью подъемных канатов и подвески перемещает кабину на различные этажи обслуживаемого помещения, останавливаясь на каждом этаже так, чтобы пол кабины был по возможности на уровне пола этажной площадки. Для уравновешивания кабины и части полезного груза предусмотрен противовес, который крепится к тем же канатам что и кабина.

Кабина и другие подвижные части лифта перемещаются в специально оборудованном сооружении, называемом шахтой, которую со стороны этажных площадок оборудуют дверями шахты. Внутри шахты (практически по всей ее высоте) крепят направляющие кабины и направляющие противовеса, а в верхних и нижних частях каркасов кабины и противовеса устанавливают башмаки. Охватывая с трех сторон рабочую часть направляющих, башмаки четко фиксируют кабину и противовес в горизонтальном направлении не давая им отклоняться в стороны и соприкасаться друг с другом.

В аварийных ситуациях, когда кабина лифта развивает скорость выше дозволенной (предельной) срабатывают установленные на кабине (иногда и на противовесе) ловители. Захватывая направляющие, ловители прочно удерживают кабину на этих направляющих. Срабатывание ловителей при превышении скорости кабины обеспечивается ограничителем скорости с канатом ограничителя скорости и его натяжным устройством. При ослаблении хотя бы одного подъемного каната срабатывает электрический выключатель слабины подъёмных канатов (СПК), который обесточивает цепи управления лифтом и лебёдку главного привода, тем самым прекращая дальнейшую работу лифта. В случае отказа системы управления кабина или противовес могут пройти ниже нижнего рабочего положения. Для предотвращения жесткого удара о пол шахты в нижней части шахты предусмотрены упоры, или буфера, смягчающие удар при посадке. Нижняя часть шахты, где расположены буфера и натяжные устройства, называется приямком. В машинном помещении размещаются подъемный механизм, ограничитель скорости и станция управления. В некоторых лифтах под машинным помещением, над шахтой, предусмотрено блочное помещение, в котором устанавливают контрблоки (контршкивы).

1.3 Общая структурная схема работы лифта

Рис. 2 Структурная схема работы лифта

Назначение блоков на структурной схеме:

Кнопка вызова — (КнВ) служит для вызова лифта на этаж, где находится пассажир;

Кнопка приказа (КнП) — служит для отправки кабины лифта на нужный этаж;

Реле этажное (РЭ) — регистрирует вызов или приказ при нажатии на кнопку вызова или приказа;

реле движения (РД) — предназначено для включения электромагнитного тормоза;

блок направления движения (БН) — блок контакторов движения кабины вверх или вниз;

блок скоростей движения (БС) — блок контакторов движения кабины на большой или малой скоростях;

лебёдка главного привода (ЛГП) — лебёдка главного привода лифта, выполняет подъём и спуск кабины лифта в двух режимах — на большой и на малой скоростях;

электромагнитный тормоз (ЭМТ) — предназначен для затормаживания (растормаживания) лебёдки главного привода при нахождении кабины на этаже, тем самым предотвращая самопроизвольное движение кабины лифта;

реле точной остановки (РТО) — служит для отключения реле движения при подходе кабины в зону точной остановки;

этажный переключатель (ЭП) — служит для переключения скорости движения кабины (с большой на малую) и для открытия дверей;

реле времени (РВ) — задаёт выдержку по времени при открытии и закрытии дверей кабины;

привод дверей кабины (ПДК) — предназначен для открытия и закрытия дверей кабины.

1. 4 Описание общего принципа работы лифта

Для управления движения кабины служат кнопочные аппараты, расположенные на стене внутри кабины или на стене этажной площадки здания. Электрический сигнал от кнопочного аппарата передаётся по подвесному кабелю и проводам в шахте в станцию управления лифтом на этажное реле задействованного этажа:

Если кабина лифта стоит на этаже, на котором нажата кнопка, то сигнал подаётся в станцию управления, через этажное реле обратно в шахту и по проводам на этажный переключатель, центральную коробку, подвесной кабель, на кабину и на привод дверей кабины — двери открываются или закрываются. После отработки реле времени кнопки вызовов или приказов будут включены в работу.

Если пассажир нажимает кнопку вызова (кабина находится на другом этаже) или кнопку приказа когда кабина находится на нём тогда сигнал передаётся в станцию управления на реле движения, реле точной остановки, реле контроля дверей и на этажное реле, оно своими контактами подаёт напряжение на контактор направления движения, который своими блок — контактами включает реле движения. Реле движения своими соответствующими контактами включает электромагнит тормоза. Одновременно с включением контактора направления включается контактор скорости движения. Контактор направления и контактор скорости движения подают напряжение на лебёдку главного привода — кабина начинает движение. На большой скорости кабина движется до тех пор, пока отводка кабины не разомкнёт контакты (через которые подпитывается контактор большой скорости) этажного переключателя нужного этажа, отключается контактор большой скорости и своими блок — контактами подаёт напряжение на катушку контактора малой скорости — включается малая скорость движения лифта. Движение лифта на малой скорости продолжается до тех пор, пока кабина не доедет до датчика точной остановки расположенного на направляющей движения кабины. По сигналу датчика точной остановки электродвигатель лебёдки главного привода и катушка приводного электромагнита тормоза отключаются от электрической сети, кабина затормаживается и удерживается тормозом в неподвижном состоянии. Одновременно подаётся питание на электродвигатель привода дверей кабины. Двери автоматически открываются совместно с дверями шахты и остаются открытыми после выхода пассажиров из кабины в течение сравнительно малого промежутка времени, задаваемого реле времени в цепи управления лифтом. Затем реле времени замыкает свои контакты и подаёт питание на электродвигатель привода дверей кабины — двери закрываются. Лифт свободен и готов к работе по вызову, о чём свидетельствуют погасшие сигнальные лампочки вызывных аппаратов, установленные на каждом посадочном этаже.

2. Технический обзор существующих управляющих устройств

2. 1 Релейная станция управления

Станции управления данного вида состоят из релейных аппаратов. Питание электродвигателя лебёдки главного привода осуществляется трехфазным напряжением 380 В. Питание электромагнитных катушек осуществляется от понижающего трансформатора через выпрямительный мост однофазным переменным напряжением 110 В. Количество остановок от 1 до16. Для регистрации вызова кабины лифта приходится держать кнопку вызова — для того, чтобы он приехал по вызову, если лифт вызвали на другой этаж, или в нём едет пассажир. Для того чтобы кабина поехала должны включиться несколько реле; напряжение, должно пройти через несколько контактов на разных реле, прежде чем включится лебёдка главного привода.

Достоинства и недостатки.

Достоинства: станция проста в обслуживании, большую часть вышедших из строя деталей можно

Недостатки: так как питание цепей управления релейной станции 110 В. и некоторые из реле включены постоянно, то потребление электроэнергии очень высокое; требуется много провода для подключения всех контактов реле и разводки по станции управления. При поиске неисправности большую часть времени занимает поиск определённого провода, продёргивание его по жгуту, замер напряжений в станции, замер напряжений в шахте (на клеммных рейках кабины, на концевых выключателях дверей шахты, на клеммных рейках центральной распределительной коробки). Так как в данных видах станций используются реле, то для предотвращения спайки контактов их покрывают слоем технического серебра. Шкаф управления имеет большие габариты и вес, рядом устанавливается понижающий трансформатор, имеющий также немалые размеры. Катушки реле, контакты и соединительные провода выполнены из дорогостоящего медного провода.

2.2 Станция управления на логических элементах

Станция управления обеспечивает управление движением лифтовой кабины с автоматическим закрытием /открытием дверей в лифтовой шахте, реализует алгоритм смешанного собирательного управления при движении вниз одиночных и групповых (парных) пассажирских лифтов со скоростью движения до 1,4 м/с для жилых зданий и сооружений до 17 этажей. В станции управления предусмотрена возможность выбора следующих условий функционирования путем программирования следующих параметров изделия:

— характер пола кабины;

— количество реверсов дверей до фиксирования аварии реверса;

— задержки на открытие дверей;

— задержки перед движением;

— время движения на малой скорости до точной остановки;

— время движения на большой скорости между датчиками замедления;

— время ожидания концевых выключателей открытого или закрытого положения дверей (ширина дверей);

— этажность;

— приоритет в парном управлении;

— время самовосстановления после некритической аварии;

— активные уровни сигналов датчиков.

Станция управления имеет индикацию состояния всех сигналов лифта, индикацию положения кабины и индикацию кодов аварийных ситуаций. Коррекция местоположения лифтовой кабины производится на любом этаже при открытии дверей. Станция управления обеспечивает исключение из числа обслуживаемых вышедшие со троя или залипшие кнопки вызова и приказа. Станция управления обеспечивает фиксацию в энергонезависимой памяти до 50 записей кодов аварийных ситуаций и всех сигналов управления и датчиков, возникших в момент аварийной ситуации с лифтом. Записи сохраняются даже при отключении питания. Считывание производится со штатного пульта управления и индикации изделия. Электропитание осуществляется от трехфазной сети переменного тока номинальным напряжением 380 В с допустимым отклонением от -20% до +10 номинального значения и частотой (50 ± 1) Гц.

Станция состоит из следующих основных блоков:

· Блок включения предназначен для подачи трехфазного напряжения питания в изделие.

· Блок главного привода по командам от блока управления осуществляет управление электродвигателем лебедки главного привода, а именно: направление вращения двигателя (движение кабины лифта вверх или вниз), скорость (малая или большая) вращения двигателя, включение и выключение тормоза лебедки. Кроме того, передает блоку управления информацию о состоянии датчика температурной защиты электродвигателя главного привода и обеспечивает связь цепи безопасности с датчиком переподъема / переспуска.

· Блок привода дверей по командам от блока управления управляет реверсированием электродвигателя привода дверей, обеспечивая тем самым открытие и закрытие дверей кабины и шахты, при этом обеспечивает динамическое торможение электродвигателя, что исключает удары створок дверей кабины в крайних положениях, а также управляет освещением кабины.

· Блок управления предназначен для реализации всех режимов работы алгоритма функционирования лифта, путем контроля информации поступающей от электрооборудования лифта и выработки управляющих команд для исполнительных устройств. Кроме того, блок управления, обеспечивает себя и электрооборудование лифта низковольтным (24В) питанием, поддерживает телефонную связь между машинным помещением, кабиной и приямком, а также связь с диспетчерским пунктом.

· Модуль электропитания предназначен для преобразования сетевого напряжения переменного тока 220 В 50Гц в напряжение переменного тока 110 В 50Гц и в напряжение постоянного тока 24 В.

Общая структурная схема станции на логических элементах управления представлена на рис. 3

Рис. 3 Структурная схема станции управления на логических элементах

Напряжение электропитания через блок включения подается в остальные блоки. При этом блок включения индицирует наличие напряжения по всем трем фазам электропитания.

Блок управления принимает сигналы от управляющих устройств лифта (постов приказов, вызовов), датчиков, цепей безопасности, и вырабатывает команды, управляющие работой силовых блоков главного привода и привода дверей. Режим работы блока управления задается с расположенного на нем кнопочного пульта управления.

Блок главного привода по командам от блока управления осуществляет управление электродвигателем лебедки (главного привода), передает блоку управления информацию о состоянии датчика температурной защиты электродвигателя главного привода и обеспечивает связь цепи безопасности с датчиком переподъема / переспуска.

Блок привода дверей по командам от блока управления управляет реверсированием электродвигателя привода дверей, обеспечивая тем самым открытие и закрытие дверей кабины и шахты, при этом обеспечивает динамическое торможение электродвигателя, что исключает удары створок дверей кабины в крайних положениях. Управляет освещением кабины.

Достоинства и недостатки станции управления на логических элементах

Достоинства:

Станция управления гораздо меньше по размерам; при наличии пассажира в кабине лифта и отсутствии приказа, двери кабины остаются открытыми; обслуживание нескольких зарегистрированных вызовов начинается с самого верхнего зарегистрированного; при загрузке кабины на 90% попутные вызова игнорируются; выполнение приказов осуществляется последовательно по направлению движения кабины; Если во время движения по приказу пропадает сигнал 15 кг, то все приказы сбрасываются, кабина переходит на малую скорость и останавливается на ближайшем этаже, двери кабины открываются.

Недостатки:

Используется много логических элементов,

2. 3 Микропроцессорная станция управления

Микропроцессорная станция состоит из следующих блоков:

Плата управления (ПУ)

Плата управления выполняет следующие функции: определение местоположения кабины лифта по сигналу от датчика точной остановки и сигналам направления движения, регистрацию сигналов кнопок приказов и вызовов и их индикацию, отмену зарегистрированного приказа или вызова по прибытии кабины лифта на этаж при открытии дверей, выбор направления и скорости движения, включение и выключение привода дверей, определение и индикацию неисправности лифта.

Плата температурной защиты (ПТЗ)

Плата предназначена для защиты от перегрузок и коротких замыканий в цепях нагрузки, фиксирует состояние дверей шахты, контролирует максимально допустимый уровень нагрева статорных обмоток двигателя главного привода;

Плата контроля трехфазной сети (ПКТС)

Плата предназначена для контроля допустимого уровня и правильности чередования фазных напряжений в трехфазных цепях переменного тока с линейным напряжением 380 В.

Плата управления тормозом (ПУТ)

Плата осуществляет управление тормозом, обеспечивая его включение и переход в режим удержания, обеспечивает включение вентилятора электродвигателя главного привода.

Плата семисторных ключей (ПСК)

Плата позволяет коммутировать нагрузку в цепях с напряжением 110 В (питание магнитных пускателей).

Достоинства и недостатки микропроцессорной станции управления:

Достоинствами являются:

· повышенную плавность хода и точность остановки;

· комфортабельность и пониженную шумность;

· антивандальные кнопки панели управления и вызывных постов с подсветкой;

· индикаторы направления движения и положения кабины;

· совершенную микропроцессорную станцию управления;

· могут оснащаться противопожарными дверями.

Дополнительно могут устанавливаться:

· частотный регулятор скорости лебёдки;

· привод дверей с частотным регулированием скорости движения;

· зеркало до поручня или до пола;

· вентиляторы;

· индикация перегрузки кабины;

· световой барьер на дверях кабины;

· табло индикации положения кабины и перегрузки с речевым сообщением;

· устройство ограничения доступа (механический или электронный ключ);

· нестандартное обозначение остановок.

Недостатками микропроцессорной станции управления являются: наличие некоторых дорогостоящих полупроводниковых приборов; ремонт вышедших из строя электронных блоков возможен только в специализированной мастерской, из-за чего пользователи вышедшего из строя лифта вынуждены терпеть неудобства; высокая стоимость по сравнению с предшествующими станциями управления;

2. 4 Преимущества разрабатываемого устройства

Как видно из вышеизложенных описаний управляющих устройств бесспорное преимущество имеет микропроцессорное устройство управления. В разрабатываемом устройстве реализовано большое количество режимов работы лифта. Питание катушек пускателей осуществляется однофазным переменным напряжением ~110 В. Питание промежуточных реле, цепей телефонной связи и сигнализации, ремонтного напряжения осуществляется выпрямленным напряжением 24 В. от понижающего трансформатора. Поиск неисправностей облегчён наличием двух семисегментных индикаторов, которые показывают коды сбоев и ошибок в работе лифта, также для быстрого обнаружения неисправности в блокировочных цепях предусмотрен вывод контрольных точек (кабина, приямок, двери шахты) на клеммную рейку устройства управления и тестер матрицы. Возможно подключение дополнительных устройств безопасности и блокировки работы лифта.

Все блоки к разрабатываемому устройству подключаются при помощи разъёмов. Это даёт возможность обслуживающему персоналу при выходе из строя разрабатываемого устройства управления, отключив разъёмы, заменить устройство на заведомо исправное, а вышедшее из строя отправить на ремонт специалистам завода-изготовителя.

Наличие ПЗУ даёт возможность перепрограммировать программу работы разрабатываемого устройства в случае некорректной работы программы.

ПЗУ хранит записи кодов ошибок в работе лифта. Просмотр журнала записи ошибок даёт возможность проанализировать ошибки и принять правильное решение для устранения неисправности в работе лифта.

Наличие в разрабатываемом устройстве светодиодных индикаторов даёт возможность визуально по светящимся либо несветящимся светодиодам определить в каком положении находится кабина.

На разрабатываемое устройство можно подключить в групповую работу до 6 лифтов.

Система управления обеспечивает следующие средства защиты:

— защита от ручного воздействия на пускатели;

— защита электродвигателя главного привода в режиме нормальной работы, косвенно контролирующая его нагрев, заключающаяся в том, что контролируется время перемещения лифта с этажа на этаж. Если лифт в течение заданного программного времени после начала движения на большой скорости не достигнет точной остановки следующего этажа, то произойдет отключение лифта;

— защита от недопустимых перемычек в цепи контактов выключателей, контролирующих закрытие и запирание дверей шахты и кабины.

В цепях безопасности использованы выключатели принудительного размыкания контактов, кнопки аварийной остановки имеют стопор от возврата в исходное состояние, вводное устройство имеет запорное устройство для защиты от случайного включения.

Кабина лифта оборудована аварийным освещением, которое включается при пропадании напряжения сети и обеспечивает освещение купе кабины в течение не менее 1 часа.

3. Разработка структурной схемы

Разрабатываемое устройство является основным устройством системы управления лифта и выполняет в комплекте электрооборудования лифта следующие основные функции:

— определение местоположения кабины лифта по сигналу от датчика точной остановки и сигналам направления движения;

— регистрацию сигналов кнопок приказов из кабины лифта и их индикацию;

— регистрацию сигналов кнопок вызовов с этажей и их индикацию;

— отмену зарегистрированного приказа и вызова при прибытии кабины лифта на этаж и открытии дверей;

— включение этажных световых указателей и управление информационным табло местоположения кабины;

— выбор направления и скорости движения;

— включение и выключение привода дверей;

— обеспечение замедления к крайним этажам вне зависимости от наличия на них вызовов и приказов;

— определение и индикацию неисправности лифта;

— хранение в памяти кодов неисправностей (сбоев) лифта;

— организацию групповой (парной) работы.

Структурная схема представлена на рис. 4

Рис. 4 Структурная схема разрабатываемого устройства

Структурная схема разрабатываемого устройства включает в себя:

— центральный процессор (ЦП) обрабатывает сигналы от внешних устройств и выдаёт команды на исполнение механизмами и блоками станции управления;

— постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит в себе программу для работы лифта, а так же записывает коды ошибок;

оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) используется для корректной работы центрального процессора;

дешифратор адресного пространства;

выходные регистры служат для связи центрального процессора с датчиками работы лифта, приказными и вызывными аппаратами;

входные регистры служат для связи вызывных и приказных аппаратов, а так же датчиков работы с центральным процессором;

выходные гальванические развязки служат для связи центрального процессора с исполняющими механизмами и блоками;

входные гальванические развязки служат для связи исполняющих механизмов и блоков с центральным процессором;

семисегментный индикатор служит для высвечивания режима работы лифта, кода ошибки, регистра памяти, номера этажа на котором находится лифт.

переключатели служат для установки номера нижнего этажа, посадочного этажа, верхнего этажа, номера лифта в группе (паре), отключения контроля движения между датчиками точной остановки, одиночное или групповое (парное) управление.

выпрямитель и стабилизатор питания 5 В питает центральный процессор, постоянное запоминающее устройство и оперативное запоминающее устройство.

На плате имеются следующие светодиодные индикаторы:

VD2 — готовность к работе в группе:

мигает — ведущий

постоянно светится — ведомый;

VD3 — наличие пассажира в кабине (15кг);

VD4 — выключатель контроля закрытия дверей кабины (ВКЗ);

VD5 — шунт в датчике точной остановки (ДТО);

VD3 9 — движение вверх;

VD40 — движение вниз;

VD41 — открытие дверей;

VD42 — закрытие дверей;

VD43 — движение на рабочей (большой) скорости;

VD44 — движение на малой скорости;

VD45 — резерв;

VD47 — выходной сигнал включения реле «АВАРИЯ» (К1);

VD48 — выходной сигнал включения реле диспетчеризации (К2);

VD49 — выходной сигнал включения реле освещения кабины (КЗ);

VD50 — выходной сигнал прибытия кабины на этаж (административный вариант);

VD61 — входной сигнал о перегреве двигателя главного привода;

D62 — входной сигнал с платы контроля трехфазной сети

— VD63 — входной сигнал дверей шахты (2ДШ);

— VD64 — входной сигнал пожарной опасности;

— VD65 — входной сигнал выключения (включения) лифта с посадочной площадки из блока управления (административный вариант);

— VD69 — входной сигнал дверей кабины (ДК);

— VD70 — входной сигнал цепи блокировок (БЛ);

— VD71 — входной сигнал дверей шахты (ДШ);

— VD72 — входной сигнал ловителей (ВЛ);

3. 1 Реализация режимов управления разрабатываемого устройства управления лифтом

Разрабатываемым устройством предусмотрены следующие режимы работы:

· монтажный режим;

· режим «Ревизия»;

· режим «Управление из машинного помещения» («МП1», «МП2»);

· режим «Нормальная работа» или для административных зданий «Дневной режим» (одиночное и групповое управление); «Утренний режим» и «Вечерний режим» (для административных зданий);

· режим «Погрузка» (наладка);

· режим «C проводником» (для административных зданий);

· режим пожарной опасности;

· режим «Перевозка пожарных подразделений» (для специальных лифтов);

· аварийное отключение лифта.

Перевод лифта в режим нормальной работы, «Ревизия», «Погрузка» и «Управление из машинного помещения» осуществляется переключателем режимов, установленным в устройстве управления. Перевод в режим пожарной опасности происходит автоматически из режимов «Нормальная работа», «Погрузка» по сигналу датчика пожарной защиты. В режим «Перевозка пожарных подразделений лифт переводится спецключом в посту приказов. В «Утренний режим», «Вечерний режим» и «С проводником» лифт переводится из режима «Нормальная работа» тумблерами в блоке задания режимов, установленным на посадочном этаже (для административных зданий). Для работы в режиме «Ревизия» дополнительно необходимо установить переключатель в посту ревизии КБР в положение «Ревизия».

Вызов лифта на основной посадочный этаж для перевода его в режим «Перевозка пожарных подразделений» может быть выполнен также ключом, установленным в блоке задания режимов (для административных зданий) или в вызывном посту (для жилых зданий).

Монтажный режим

Монтажный режим предусматривается для управления лифтом без платы ПУ на малой скорости от поста ревизии с крыши кабины.

Управление осуществляется через промежуточные реле, устанавливаемые в розетки в шкафу управления.

Алгоритм работы представлен на рисунке 5

Рис. 5 Алгоритм работы в монтажном режиме

Режим «Ревизия»

Системой управления предусмотрена возможность автоматического опускания кабины лифта в зону обслуживания с этажной площадки. Для этого предварительно необходимо установить кабину в зону датчика точной остановки требуемого этажа (кроме нижнего) в режиме «Управление из машинного помещения», затем после установки переключателя режимов работы в режим «Ревизия» нажать кнопку «Вниз» на устройстве управления (в течении заданного программного времени после переключения). Лифт автоматически опустится вниз на малой скорости и остановится в заданной зоне.

Для управления движением с крыши кабины необходимо установить переключатель КБР кнопочного поста ревизии в положение «Ревизия». При этом работа лифта в других режимах (даже при переключении из машинного помещения) становится невозможной.

Управление с крыши кабины осуществляется с помощью кнопок поста ревизии. Движение вверх и вниз осуществляется только на пониженной скорости при нажатой кнопке «Вверх» или «Вниз» при исправности всех блокировочных и защитных устройств. Отпускание кнопок приводит к немедленной остановке лифта. Экстренная остановка выполняется также нажатием кнопки «Стоп». На нижнем этаже предусмотрена автоматическая остановка кабины в зоне точной остановки, а при движении вверх — в зоне замедления верхнего этажа.

Имеется возможность движения лифта в режиме «Ревизия» также при неисправности какого-либо блокировочного контакта, контролирующего запинание или закрытие дверей шахты. Для этой цели необходимо проверить, что двери кабины закрыты и, далее, нажать одновременно кнопку «Шунт. ДШ» (блокировка дверей шахты) и кнопку направления движения на посту ревизии. При отпускании любой из кнопок лифт останавливается.

В данном проекте реализована также возможность управления приводом дверей в точной остановке от поста ревизии с целью наладки выключателей конечных и реверса. Для этого необходимо разорвать цепь безопасности одним из выключателей на кабине: СПК, «Стоп» и установить переключатель поста ревизии в положение «Нормальная работа». Для открытия дверей необходимо удерживать кнопку «Вниз» поста ревизии не менее 3−4 секунд, а для закрытия — кнопку «Вверх». При отпускании кнопок открытие или закрытие прекращается. Повторное нажатие кнопок при полуоткрытых дверях приводит к работе привода без задержки.

Алгоритм работы в режиме «Ревизия» представлен на рисунке 6

Рис. 6 Алгоритм работы в режиме «Ревизия»

При восстановлении цепи блокировок происходит немедленное закрывание дверей, если они были открыты.

После закрытия дверей и восстановления цепи безопасности возможно дальнейшее движение кабины.

Режим «Управление из машинного помещения»

Режим устанавливается с помощью переключателя режимов работы.

Управление лифтом в этом режиме выполняется с помощью кнопок, установленных на панели управления в устройстве управления, «Вверх»; «Вниз»; «Стоп»; «Точная остановка» («ТО»).

Предусматривается два режима: «МП1» и «МП2», которые устанавливаются переключателем режимов работы.

В режиме «МП1» осуществляется движение кабины на большой скорости при нажатии кнопок «Вверх» или «Вниз». При отпускании кнопки движение продолжается. Останов происходит в следующих случаях:

— при нажатии кнопки «Стоп» — немедленно;

— при нажатии кнопки «ТО» происходит замедление и останов на ближайшей по ходу движения остановке;

— при подходе к крайним этажам происходит автоматическое замедление и останов в точной остановке.

В режиме МП2 осуществляется шунтирование выключателя ловителей и выключателя (переподъем — переспуск), а также выключателей упоров приямка.

Движение кабины возможно только на малой скорости при помощи кнопок управления из машинного помещения «Вверх» или «Вниз». Кабина движется только при нажатой кнопке управления. При отпускании кнопки кабина останавливается.

При дополнительном нажатии кнопки деблокировки «ДБЛ» осуществляется шунтирование выключателя ловителей и выключателя конечного.

При деблокировке ловителей возможно только движение вверх.

Алгоритм работы в режиме «управление из МП» представлен на рисунке 7

Рисунок 7. Алгоритм работы в режиме «Управление из МП»

При деблокировке переподъема движение возможно только вниз в зоне верхнего этажа.

При деблокировке переспуска движение возможно только вверх в зоне нижнего этажа.

Режим «Нормальная работа»

В режиме нормальной работы осуществляется внутреннее кнопочное управление из кабины и наружный вызов кабины на все этажи кнопками, установленными на посадочных площадках, а также остановка кабины по попутным вызовам.

Pегистpация вызовов осуществляется нажатием на кнопки на этажных площадках, а приказов — кнопками в посту кабины. Отмена вызовов и приказов производится по прибытии кабины на заданный этаж, при этом:

— при наличии на этаже свободной кабины открытие дверей происходит после нажатия на кнопку вызова этого этажа;

— двери также открываются при нажатии кнопки приказа этажа, на котором стоит кабина, а также срабатывании выключателя механического реверса дверей или оптического реверса, или нажатии кнопки открывания дверей «

" на посту управления в кабине;

— при поступлении вызова с других этажей на его выполнение отправляется свободная или с пассажиром кабина, если в течение 4−6с не был зарегистрирован приказ и двери закрыты;

— при наличии нескольких зарегистрированных приказов кабина выбирает направление в соответствии с первым нажатым приказом и выполняет зарегистрированные приказы в данном направлении. Изменение направления движения по приказу может произойти после выполнения всех приказов заданного направления или их отмены;

— закрытие дверей происходит автоматически с выдержкой времени, заданной программно. Двери кабины могут открыться только в точной остановке при отключенном двигателе главного привода. Если кабина находится не в точной остановке, подается сигнал на закрытие дверей;

— при нажатии кнопки «Отмена» кабина останавливается на ближайшем этаже. Для лифтов с проходной кабиной открываются двери, соответствующие наличию дверей шахты стороны 1 или 2, контролируемой одним из датчиков точной остановки. При работе обеих дверей оба привода работают раздельно. Отключение происходит при поступлении сигнала от соответствующего конечного выключателя. При поступлении сигнала реверса открывается дверь, которая закрывалась.

— при выбранном направлении после закрытия дверей и исправности всех защитных и блокировочных устройств кабина движется на большой скорости. При подходе к выбранному этажу переходит на пониженную скорость и останавливается в точной остановке. При регистрации приказа или вызова во время движения на большой скорости в зоне замедления этого этажа, остановка на этом этаже не выполняется.

Предусмотрено гибкое программирование системы управления лифтом:

— род индикации местоположения;

— количество остановок;

— последовательность обозначения остановок;

— номер основной посадочной остановки;

— номер лифта в группе;

— контрольное время движения между этажами;

— контроль минимального времени движения между точными остановками;

— контрольное время открытия (закрытия) дверей;

— время выдержки с открытой дверью;

— наличие датчиков загрузки;

— жилое или административное здание;

— контроль тормоза;

— индикация на каждом этаже;

— наличие датчиков замедления;

— проходная (непроходная) кабина;

— наличие датчика скорости.

Алгоритм работы в режиме «Нормальная работа» представлен на рисунке 8

Рисунок 8. Алгоритм работы в режиме «Нормальная работа»

«Утренний режим», «Вечерний режим»

Переключение лифта в «Утренний режим» или «Вечерний режим» осуществляется из режима «Нормальная работа» переключателем, установленным на основной посадочной площадке. При этом происходит выход из группового управления, вызовы этим лифтом не обслуживаются.

При «Утреннем режиме» свободный лифт автоматически отправляется на основную посадочную остановку, двери открываются и остаются открытыми. Попутные остановки не выполняются. Движение кабины возможно по приказу.

При «Вечернем режиме» происходит регистрация кнопок вызова только для движения к основной посадочной остановке. Кабина приходит на высший вызов и автоматически выбирает направление для движения на основную посадочную площадку, останавливаясь по попутным остановкам. В «Вечернем режиме» лифт остается работать в групповом управлении, если режим был включен после кратковременного (2−3с) включения сначала «Утреннего режима» затем «Вечернего режима».

Режим «Погрузка»

Устанавливается переключателем режимов работы в устройстве управления, а также из кабины при удерживании в нажатом состоянии в течение 4−6 с кнопки «Отмена» (для лифтов с датчиком контроля наличия пассажира выход из режима в данном случае происходит автоматически после освобождения пола кабины).

В этом режиме двери кабины открываются и остаются открытыми. Закрытие дверей и движение кабины возможно только после регистрации приказа. Вызовы не регистрируются и не исполняются. При нахождении кабины лифта не на посадочном этаже и если в течение пяти минут не происходило воздействия на пол кабины, двери закрываются, и кабина лифта автоматически опускается на посадочный этаж. Для лифтов с неподвижным полом автоматический спуск не выполняется.

Режим «С проводником»

Переключение в этот режим осуществляется из режима «Нормальной работы» переключателем установленным в блоке задания режимов на основной посадочной остановке для лифтов административных зданий только при открытых дверях.

Закрытие дверей выполняется только при нажатии и удержании кнопки закрывания дверей «

". Для исключения попутных остановок включается ключ «Мимо» в посту приказов в кабине, который разрывает цепь контроля загрузки «90%».

При работе лифта в групповом управлении выход из группы не происходит. Адресация и индикация о наличии вызова происходит только при закрытых дверях. Направление к вызову лифт выбирает автоматически.

В одиночном режиме при открытых дверях в момент регистрации первого вызова подается одиночный звуковой сигнал длительностью 0,5с звонком прибытия. После закрытия дверей кнопкой «

" зарегистрированные вызова обслуживаются автоматически, как попутные.

Режим пожарной опасности

Переход лифта в режим пожарной опасности может быть осуществлен только при работе лифта в режиме «Нормальная работа» или «Погрузка» при поступлении сигнала из системы пожарной защиты здания или включения ключа в блоке задания режимов или вызывном посту на основной посадочной площадке. При групповом управлении переключаются все лифты. После исчезновения сигнала лифты остаются в режиме пожарной опасности. Отменить этот режим можно только путем отключения — включения цепей питания.

При движении кабины вверх на большой скорости и подаче сигнала из системы пожарной защиты здания кабина лифта перейдет на малую скорость, дойдет до зоны точной остановки ближайшего по направлению движения этажа и, не открывая двери, направится вниз до посадочного этажа, не останавливаясь по попутным вызовам и приказам и не реагируя на кнопку «Отмена» в кабине.

На посадочном этаже двери автоматически откроются и останутся открытыми, при этом исключена возможность дальнейшего движения лифта.

При стоянке кабины на промежуточном этаже и поступлении сигнала из системы пожарной защиты двери автоматически закроются. После закрытия дверей кабина лифта принудительно отправляется на посадочный этаж аналогично вышеописанному.

При движении кабины вниз в режиме «Нормальная работа» и поступлении сигнала из системы пожарной защиты кабина проследует до посадочного этажа, не останавливаясь по попутным вызовам и приказам. В зоне точной остановки посадочного этажа двери автоматически откроются и останутся открытыми. Возможность дальнейшего движения лифта исключена. Во всех случаях при движении лифта в режиме «Пожарная опасность» действие кнопки «Отмена» и фотореверса в кабине исключается.

Режим «Перевозка пожарных подразделений»

Выполняется в режиме «Нормальная работа» или «Погрузка». Вызов лифта осуществляется переключением выключателя блока задания режимов на основной посадочной площадке. При этом лифт входит в автоматический режим пожарной опасности.

После прибытия кабины необходимо включить режим «Перевозка пожарных подразделений» ключом в кнопочном посту кабины. В этом режиме закрывание или открывание дверей выполняется только при удерживании кнопок, соответственно, кнопки закрывания дверей «

" или кнопки открывания дверей «

". При отпускании кнопки до полного закрытия или открытия происходит обратное действие. Автоматическое реверсирование при этом не функционирует. Отправление кабины выполняется нажатием соответствующей кнопки приказа. Автоматическое открывание дверей исключается.

В движении при нажатии кнопки «Отмена» происходит немедленная остановка кабины. При отключении ключа «ППП» лифт автоматически переводится в режим «ПО» и опускается на посадочный этаж.

4. Охрана труда

4. 1 Особенности проектирования электронного оборудования для зон повышенной опасности

Основные понятия и определения.

Взрывоопасность промышленных предприятий определяется особенностями технологического процесса и свойствами взрывоопасных веществ.

К особенностям технологического процесса относятся производственные факторы, определяемые назначением и характером выполняемого процесса.

На предприятиях имеется значительное количество технологических процессов, связанных с использованием взрыво- и пожароопасных газов, паров, пылей и волокон. Так в химической, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности в настоящее время используется более 2000 различных газов или паров, которые в смеси с окислителем (воздухом, кислородом, хлором и т. д.) создают пожароопасные или взрывоопасные смеси. Подобными свойствами обладают и пылевоздушные смеси — дисперсные системы, состоящие из твердых частиц определенных размеров.

Взрывоопасными производствами на сегодняшний день являются не только предприятия и объекты химической, горнорудной, нефтегазодобывающей, атомной промышленностей. К взрыво- и пожароопасным относятся, например, предприятия по производству продуктов питания: мукомольные, кондитерские, винно-водочные; а также деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные комбинаты, цементные и железобетонные заводы, и т. д. Кроме того, современное предприятие любой отрасли имеет в своей структуре взрывоопасные зоны, т. к. на любом современном производстве есть склады ГСМ и лакокрасочных изделий, участки гальванической и высокой температурной обработки, покрасочные цеха или камеры и т. п. Для автоматизации производственных процессов в таких условиях требуется применение специального электрооборудования.

Взрывоопасная зона — пространство, в котором имеется или может быть образована взрывоопасная среда в таком количестве, что могут потребоваться специальные меры безопасности при конструировании, изготовлении, монтаже электрооборудования и его эксплуатации.

Пространство, в котором не предполагается ни при каких условиях образование взрывоопасной среды в таком количестве, чтобы указанные специальные меры могли потребоваться, называется безопасной зоной.

Все электротехническое оборудование, устанавливаемое во взрывоопасных зонах, должно быть выполнено в специальном взрывозащищенном исполнении, т. е. само не должно являться источником воспламенения или взрыва.

Для того чтобы понять как и с помощью какого оборудования защищать соответствующие взрывоопасные зоны, коснемся вначале некоторых теоретических вопросов.

В 2001 году были введены новые стандарты ГОСТ Р 51 330. 10−99 «Электрооборудование взрывозащищенное», которые соответствуют требованиям международной электротехнической комиссии (МЭК) и европейским стандартам, глава 7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ), которая также является основополагающей в теории взрывозащищенного электрооборудования.

Опираясь на эти документы, дадим несколько определений.

Взрывозащищенное электрооборудование — электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования.

Средство взрывозащиты — конструктивное и (или) схемное решение для обеспечения взрывозащиты электрооборудования, позволяющие исключить или свести к минимуму возможность взрыва окружающей взрывоопасной среды.

Средства взрывозащиты можно разделить на три группы:

1) локализация взрыва внутри оболочки, в которую заключено электрооборудование;

2) исключение контактирования окружающей среды с электрическими частями, способными вызвать ее воспламенение;

3) исключение опасных нагревов или искрений в электрооборудовании, способных воспламенить окружающую взрывоопасную среду.

Каждая из указанных групп предусматривает один или несколько конкретных способов взрывозащиты, именуемых в технической литературе исполнениями, или, в ряде стандартов, видом взрывозащиты.

Вид взрывозащиты — специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании с целью предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной газовой среды; совокупность средств взрывозащиты электрооборудования, установленная нормативными документами.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой