自动扶梯控制系统课程设计.doc

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1、 摘 要自动扶梯是一种常年运载乘客的电力驱动设备,其运行状态常出现空载,大多数扶梯在空载时仍采用额定速度运行,具有耗能大,机械磨损严重等缺点,因此需要对自动扶梯进行节能运行改造。本设计就是根据自动扶梯节能使用的基本要求,设计一种以微机与变频器相结合控制自动扶梯节能运行的系统。工艺要求在保证舒适安全运行的条件下能够降低自动扶梯的能耗，延长自动扶梯的工作寿命。自动扶梯控制系统的设计过程中主要包括电动机、热继电器、主电源开关、接触器、变压器、电线及电缆和制动电阻选型的基础上对于变频器驱动、电源控制、制动、故障显示、检修控制、速度检测、安全控制、照明控制等电路的设计。完成电路的设计后再对于主驱动轮传感

2、器、梯级缺失传感器、扶手带测速传感器的安装，最后经过离线调试和在线调试，该系统实现了节能化运行。它实现了自动扶梯的电脑化控制，使自动扶梯更趋于智能化。关键词：自动扶梯；微机；控制系统ABSTRACTEscalator is a perennial passenger electric equipment, its running state often without load, Most of the escalator when the without load is still using the rated speed, High energy consumption, mechani

3、cal wear and serious shortcomings. So the escalators need for energy-saving operation transformation. This design is based on the use of energy-efficient escalator basic requirements to design a combination of computer and inverter control system of the escalator energy-saving operation. Process req

4、uirements to ensure the comfort and safety of operation conditions of the escalator could reduce power consumption and extend the working life of the escalator. Escalator control system design process includes on the basis of motors, thermal relays, the main power switch, contactors, transformers, w

5、ires and cables, and brake resistor selection to inverter drive, power control, braking, fault indication, access control, speed detection, security control, lighting control circuit design. After completion of the circuit design for the main drive wheel sensors, sensor missing rungs, handrail speed

6、 sensor installation. Finally, after offline debugging and debugging, the system realizes energy-saving operation. It implements the escalator computerized control, so that the escalator tends to be more intelligent.Keywords：Escalator; Microcomputer; Control System目录1、引言12、概述22.1 课题背景22.2 国内外文献综述32.

7、3 设计研究内容53、控制系统工艺63.1 控制系统工艺63.2 控制系统工作流程74、控制电路设计94.1 电动机选型94.2 热继电器的选用94.3 主电源开关的选用94.4 接触器的选用94.5 变压器的选用104.6 电线及电缆的选用104.7 制动电阻选型104.8变频驱动回路114.9电源控制回路124.10制动回路124.11 故障显示回路134.12变频器主控回路144.13检修控制回路154.14速度检测回路154.15 安全控制回路164.16照明控制回路165、系统安装工艺与调试185.1主驱动轮传感器安装185.2梯级缺失传感器安装195.3扶手带测速传感器安装195.

8、4离线调试205.5 在线调试22总结24致谢25参考文献261 引言自动扶梯的起源应该追溯到1857年，当时的那森艾米斯申报了一项“自动滚梯”方案，该方案由一套通过滚轮驱动，首尾相连、连续不断运动的楼梯组成。1897年，杰斯雷诺(Jesse W. Reno)在美国纽约康尼岛的游乐场建成了一条使用斜板行走，类似是电动扶梯的机动游戏。而查理斯.西伯格(Charles Seeberger)则在1898年购下一项关于电动扶梯的发明专利，并且与奥的斯电梯公司合作，1899年在纽约州制造出第一条有水平的梯级，扶手和梳齿板的电动扶梯。1900年举行的巴黎博览会上，西伯格成功展出了他们以“电动扶梯”(Esc

9、alator)为名的产品，并且获得了一项头奖。1910年奥的斯收购了西柏格的专利，次年再购下雷诺的公司。1920年,奥的斯把两者的设计结合，成为今天电动扶梯的基本设计。电动扶梯最先进入中国是1935年1。当时上海的大新百货公司安装了两台奥的斯单人电动扶梯，连接地面至二楼，和二楼到三楼。20世纪90年代末，富士达公司开发了变速式自动人行道，即自动人行道以分段速度运行，乘客从低速段进入，然后进入高速平稳运行段，再后进入低速段离开。这样提高了乘客上下自动人行道时的安全性，缩短了长行程时的乘梯时间。2000年4月，美国Elevator World报道，位于德国汉堡的蒂森自动扶梯工厂，制造出全彩色自动扶

10、梯梯级，它由玻璃纤维材料制成，有蓝色、绿色、红色、灰色和黑色等。彩色梯级为建筑师提供了丰富的设计想象空间。2002年4月17日至20日，三菱电机公司在第5届中国国际电梯展览会上展出了倾斜段高速运行的自动扶梯模型。可较接伸缩的驱动齿条结构在运行时可使梯级的间隔发生变化，从而使速度也产生变化。其倾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍，这样既缩短了乘客的乘梯时间，也提高了乘客上下扶梯的安全性与稳定性。2003年2月，奥的斯公司发布新型的Next Step自动扶梯，他采用Guarded踏板设计，梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块；它还采用了其他一些提高自动扶梯安全性的新技术，自动扶梯技术又一次更

11、新。目前各大电梯公司对自动扶梯和自动人行道研究主要集中于安全、节能和环保等方面。但是今后自动扶梯和自动人行道的发展方向除了以上三个方面之外，还将朝高速方向发展，所以本文是对自动扶梯的控制系统展开研究。2 概述2.1 课题背景进入二十一世纪，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对扶梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。目前，扶梯的继电器控制方式已逐渐被微机控制取代，随着微机的安全性、稳定性也逐渐提高，目前的微机的控制技术已经能够满足扶梯的控制要求。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式已由原来的直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，微机控制技术

12、加变频调速已经成为现代扶梯行业的一个热点。而微机是一种适用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式，与普通计算机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器，进行点（位）运算与控制。自动扶梯采用微机控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高；去掉了大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化；微机课实现各种复杂的控制系统，方便地增加和改变控制功能；微机也可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修；用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率；更改控制方案时不需要改动硬件接线。随着电力电子技术、微电机技术和计算机控制急速的飞速发展，交流变

13、频调速技术的发展也十分迅速。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调节其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的使用范围及替他许多优点被国内外公认为最有发展前途的调速方式。变频调速扶梯使用的是异步电动机，比同容量的直流电动机具有体积小、占空间小、结构简单、维护方便、可靠性高、价格低等优点；变频调速扶梯使用先进的SPWM和SVPWM技术，明显改善了电动机供电电源的质量，减少谐波，提高了效率和功率因素，节能明显2。变频器以其优越的性能，在电梯行业广泛应用。目前国内七八十年代安装完成的电梯绝大部分是以继电器控制

14、的方式，线路复杂，节电接线所，故障率高，一般没有调速，维修困难，有调速也属于能耗型调速，效率低，发热量大，调速性能指标较差，严重影响扶梯运行质量。近年来，采用功能强，故障率低、可靠性高的微机来控制扶梯，为改善扶梯继电器控制的不足取的了良好的市场效果。利用微机和变频器对旧扶梯进行改造，不但可以增加扶梯的舒适感、安全性、可靠性，还可以降低能源，减少运行费用。但是随着微机控制技术的发展，采用旁路变频技术，在扶梯待机和加减速状态下采用变频控制，在稳定运行过程中采用工频控制，实现扶梯变频的降档节能使用。2.2 国内外文献综述自动自动扶梯的出现给人类的日常生活带来了极大的便利，它同时也成为现代物质文明的一

15、个重要标志。从第一台名义上的自动扶梯诞生以来，自动扶梯的发展迄今为止大约经历了100多年。两名美国人分别在十九世纪末研究电动扶梯。1897年，杰斯雷诺(Jesse W. Reno)在美国纽约康尼岛的游乐场建成了一条使用斜板行走，类似是电动扶梯的机动游戏。而查理斯.西伯格(Charles Seeberger)则在1898年购下一项关于电动扶梯的发明专利，并且与奥的斯电梯公司合作，1899年在纽约州制造出第一条有水平的梯级，扶手和梳齿板的电动扶梯。1900年举行的巴黎博览会上，西伯格成功展出了他们以电动扶梯(Escalator)为名的产品，并且获得了一项头奖。1910年奥的斯收购了西柏格的专利，次

16、年再购下雷诺的公司。1920年,奥的斯把两者的设计结合，成为今天电动扶梯的基本设计。电动扶梯最先进入中国是1935年。当时上海的大新百货公司安装了两台奥的斯单人电动扶梯，连接地面至二楼，和二楼到三楼。这是奥的斯电梯公司进入中国的自动扶梯。1959年建国十周年大庆。北京要建十大工程：人民大会堂、历史博物馆、天安门广场人民英雄纪念碑、北京火车站、民族文化宫、民族饭店、前门饭店、华侨饭店等。其中的电梯、自动扶梯任务由上海电梯厂承接。比如人民大会堂内有电梯50部，而北京火车站的自动扶梯是我国从未制造过的 3 。自动扶梯的设计与制造由上海电梯厂结合上海交通大学完成，配合的厂家不计其数。如链条、扶手带、大

17、型冲压件等等。那时正值大跃进年代。从设计，试验，制造到工地安装完成。一共不到10个月的时间。当时我国的工业基础薄弱，那时的艰难困苦可想而知。真的是把人的体能和聪明才智都发挥到了极限。终于如期完成任务，正如人民日报当时的报道“草棚里飞出了金凤凰”。就这样上海电梯厂开创了我国国产自动扶梯的历史。1966年上海电梯厂击败了竞争对手日本日立公司，拿下了澳门葡京大酒店自动扶梯项目的10台自动扶梯。甲方拿出了一份当时日本日立扶梯样本中全透明自动扶梯的照片，标明为“梦想自动扶梯”总体要求与我国现在的扶梯相似。总体结构尺寸，要求十分紧密，这一切人们都从没见到过，对于当时我国的工业水平而言，几乎是很难达到的。但

18、是上海电梯厂做到了，终于成功了。1967年澳门葡京酒店这座当时世界有名的大赌场开张，十台全透明自动扶梯特别耀眼，展现出豪华的气派，迎送着世界各地的赌客，人们赞不绝口，不敢相信“这竟是中国造的。”那时出口电梯的品牌是“SELEVA”是上海电梯厂和出口公司一起定的，含有“上海电梯”和“赛老奥”的寓意。就这样中国的电梯开始走向海外市场。一炮打响，紧接着从1968年开始，新加坡“东风公司”来上海电梯厂订购自动扶梯，那几年共出口了100多台扶梯到新加坡，当时新加坡的百货大楼几乎全用中国扶梯(如新加坡的黄金大厦，珍珠大厦等)，同时还出口到泰国，马来西亚，越南等地。1972年出口援外朝鲜平壤地铁57台大高度

19、自动扶梯，平壤地铁是深埋型的地铁，平均在地下60m左右，最深的扶梯是64m，我们的设计是按提升高度65m（单机）设计的。到目前为止是世界上最高的自动扶梯，从1972年4月15日金日成60岁生日通车。已经连续使用40年了至今还在正常运行。那台提升高度为65m的大高度自动扶梯项目定为国家“301”工程 3 。1985年，三菱电机公司研制出曲线运行的螺旋型自动扶梯，并成功投入生产。螺旋型自动扶梯可以节省建筑空间，具有装饰艺术效果。1991年，三菱电机公司开发了带有中间水平段的大提升高度自动扶梯。这种多坡度型自动扶梯，几个相邻梯级可以联动形成支持轮椅的平台。20世纪90年代末，富士达公司开发了变速式自

20、动人行道，即自动人行道以分段速度运行，乘客从低速段进入，然后进入高速平稳运行段，再后进入低速段离开。这样提高了乘客上下自动人行道时的安全性，缩短了长行程时的乘梯时间。2000年4月，美国Elevator World报道，位于德国汉堡的蒂森自动扶梯工厂，制造出全彩色自动扶梯梯级，它由玻璃纤维材料制成，有蓝色、绿色、红色、灰色和黑色等。彩色梯级为建筑师提供了丰富的设计想象空间。2002年4月17日至20日，三菱电机公司在第5届中国国际电梯展览会上展出了倾斜段高速运行的自动扶梯模型。可较接伸缩的驱动齿条结构在运行时可使梯级的间隔发生变化，从而使速度也产生变化。其倾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5

21、倍，这样既缩短了乘客的乘梯时间，也提高了乘客上下扶梯的安全性与稳定性。2003年2月，奥的斯公司发布新型的Next Step自动扶梯，他采用Guarded踏板设计，梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块；它还采用了其他一些提高自动扶梯安全性的新技术，自动扶梯技术又一次更新。目前各大电梯公司对自动扶梯和自动人行道研究主要集中于安全、节能和环保等方面。但是今后自动扶梯和自动人行道的发展方向除了以上三个方面之外，还将朝高速方向发展。目前有些公司也陆续推出了相关产品。如：CNIM公司推出了加速自动人行道，最大速度可达11公里/小时。蒂森公司的加速度自动人行道，最快速度可达2米/秒。该公司的第一台加速自

22、动人行道安装在多伦多机场。NKK公司的加速度自动人行道的最高速度达1.2米/秒。总之，自动扶梯作为现代文明的一个重要标志之一，其发展水平也体现了当代社会科学的进步水平。2.3 设计研究内容自动扶梯和自动人行道在酒店、商场、地铁、火车站、写字楼、会馆、机场等场所应用较多，在方便顾客和提高服务质量等方面祈祷了相当重要的作用。但由于其使用场合的特殊性，部分扶梯经常处于空转的状态，这必将浪费大量的电能，同时也使扶梯部件（如电机、减速箱、扶手带等）产生不必要的磨损及疲劳损伤。目前自动扶梯主要以液力偶合调速或恒速为主。但因工业现场原因，使用和维护存在许多问题，经常需要维护，效率低。经常因堵转等故障造成停机

23、，甚至烧毁电机。随着电力电子技术和计算机技术的发展，交流电动机变频技术以可靠耐用、自动化控制功能丰富等特点提高了运行可靠性和控制精度，保护全面，综合节电效果好，控制接口丰富简单，并具有计算机通讯接口，可方便地与微机控制系统或过程控制系统相连接，在软件支持下可进一步升级到计算机监控而无须另外的硬件投资。目前变频技术已广泛应用于国内冶金、煤矿、电力、机械、化工等行业。安全，这是当今社会一个永恒的话题，强调安全性的自动扶梯以移动式裙板扶梯为代表。该自动扶梯的原理是将梯级踏板和围裙板组成为协调运行的单一模块，梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块。该自动扶梯的梯级与裙板之间无任何间隙，从而避免发生该区

24、域手指扎入的危险。而这一区域正是传统自动扶梯主要危险所在4。本课题所研究的内容主要针对老式扶梯采用继电器逻辑控制方式存在空载损耗、故障多、可靠性差和工程寿命短等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可靠性高的微机来控制扶梯。调速系统采用交流变频调速，在各种负载下都有良好的调速性能和停车制动性能，满足乘客的舒适感并能节省大量的电能。3 控制系统工艺控制系统的工艺设计是基于自动扶梯所需的各种功能需求上设计的，他主要包括控制主板、变频器、I/O扩展模块、故障监测装置、人机界面等组成。图3-1 控制系统总图3.1 控制系统工艺自动扶梯的控制要求必须保证扶梯的安全运行的状态下最大程度的实现节能，稳定，舒适的运

25、行。在有人的时候能够实现人群安全、快速通过，在没有乘客的时候能够降低自动扶梯的能耗，延长自动扶梯的工作寿命。为了实现这个功能，我们的设计控制系统中必须有检测装置和变速装置以及编程模块。经过以上分析，设计采用新时达公司的AS330系列控制器，同时采用变频和工频技术冗余技术，具有全变频、旁路变频控制、Y-控制等多种方式，最大限度的满足不同客户的使用需求，减少故障停梯几率。采用旁路变频技术，在扶梯待机和加减速状态下采用变频控制，在稳定运行过程中采用工频控制，实现扶梯变频的降档节能使用。上图3-1为自动扶梯的电气控制系统总的回路图，其核心为AS330一体化控制器，AS330一体化控制器中包含了微机控制

26、系统和变频器。系统的数据采集、输出、反馈都是靠AS330一体化驱动控制器来实现。故障检测板即安全监控板，在此用于扶梯上的测速传感器、安全状态继电器等信号的采集和监测。故障显示器则是显示控制系统出现故障时的代码，维护人员可以通过代码能够立即知道故障原因，这样能使维护人员跟快的排除故障。电源箱则是为扶梯提供380V三相交流电。操作器可以输入扶梯所需的相应参数。如：额定速度、检修速度、空载速度、拖动电机的额定功率等等。由AS330控制器控制整一套系统，然后通过CAN总线进行通信，分别连接上、下机房的故障检测板和故障显示器，实现信息的交流及交换。3.2 控制系统工作流程初始化获取信号并处理是是否有人机

27、交互按键输入？获取信号并处理否是获取信号并处理是否有故障？否是获取信号并处理安全回路是否接通？否是获取信号并处理是否检修？否是获取信号并处理是否启动上行/下行服务？否是获取信号并处理开门狗是否复位？否是复位开门狗是否复位？获取信号并处理图3-2 控制系统流程图 控制系统的工作流程主要包括获取信号，然后进行连续的判断后进行处理，其中所有的信号都为开关量信号，当所有开关量信号没有输出时表示系统正常允许工作，具体流程由图3-2所示。控制系统在接通电源后，控制系统的开始自检，启动时的数据初始化过程，当初始化结束后系统首先判断的是否有人机交互按键输入，这一过程主要在自动扶梯维修或者检修时有维保人员在对自

28、动扶梯控制系统进行调试时防止有人员将自动扶梯运行起来而造成安全事故，若没有人机按键输入则系统进入下一步的判断；然后就是判断是否存在故障，这个故障主要是程序中和参数上的，同时也包括上次运行中遗留故障排除后没复位的，等系统处理了后再返回第一步再进行依次判断，若没有故障了则进入下一步判断；接着判断安全回路是否已接通，这里主要是检测安全回路中的安全继电器是否有信号，若有信号则说明安全回路已通，可进入下一步，若没有则报故障，等安全回路接通后再返回第一步判断，当安全回路已接通后就判断检修信号是否有输入，若检修信号有输入自动扶梯只能在检修状态下手动运行无法自动运行，若没有检修信号输入，控制系统再进入下一步判

29、断； 等待上行或者下行信号输入，若两者信号都有则说明出现故障，需要进行报故障处理，若两者都没有则继续等待，若有其中一个信号输入则进入下一步判断；最后检查电子看门狗是否已经复位，若没有复位则给与一个复位信号，若还没有则说明看门狗故障报故障，若已近复位则扶梯开始正常运行。4 控制电路设计自动扶梯的控制电路设计主要分为电动机、热继电器、主电源开关、接触器、变压器、电线及电缆、制动电阻的选型。还有控制电路中各个回路的设计，包括变频器驱动回路、电源控制回路、制动回路、变频器主控回路、检修控制回路、速度检测控制回路、安全控制回路、照明控制回路、故障显示控制回路。4.1 电动机选型自动扶梯的重要参数：（1）

30、额定运行速度 0.5m/s（2）提升高度 3.5m（3）倾斜角度 35（4）梯级宽度 1000mm根据运行速度及传动齿轮的减速比计算出所需电机的转速，再根据提升高度及倾斜角度计算出自动扶梯空载运行的所需的转矩并且算上每个梯级上站上两名乘客后的满载转矩。可以得出电机所需要的最大转矩。从而选择电动机选择型号为通润主机YJ160-11，额定电压：380V，额定功率11KW、额定定电流22A，最大转矩2198N/m，输出速度39.18Rpm。4.2 热继电器的选用电动机功率为11KW，额定电流为22A，选用过载电流为3040A的热继电器满足要求。4.3 主电源开关的选用选用额定电流为40A的负载开关，

31、由于动力回路额定电流为22A，控制回路、照明电路及其它电路电流总和少于10A，因此总的负载电流不大于32A。故选用额定电流为40A的负载开关符合要求。4.4 接触器的选用由于自动扶梯和自动人行道使用过程中，电机启动制动频率不是很高，对于额定电流为22A的电机，动力回路选用AC-3类别，额定电流为32A接触器满足要求。对于负载电流总和少于10A的控制回路，选用AC-15类别,额定电流为18A的接触器满足要求。表4-1 负载使用类别AC-1,AC-3与AC-4以及AC-15和DC-13的含义和区别电流种类使用类别典型应用场合交流AC-1无感或者低感负载AC-3笼型异步电机的起动、运转中分断（允许操

32、作频率不超过每分钟5次和每10分钟10次的点动或者反接制动）AC-4笼型异步电动机的频繁起动、反接制动或反向运转、点动AC-15大于72VA的电磁负载的控制直流DC-13电磁铁的控制4.5 变压器的选用选用变压器参数：容量250VA，输出110V/159.5VA;输出220/70.4VA;输出8V/20VA。接触器线圈电压为AC110V，启动功耗为80VA，维持功耗为8VA；抱闸线圈电压为AC220V，额定电流为0.3A，功耗为66VA；故障显示电路电压为8V，功耗为8VA。综上比较，选用的变压器满足要求。4.6 电线及电缆的选用动力回路选用BVR1*10mm2电线，载流量为46A(导体温度：

33、70/ 环境温度：在空气中30，)，控制回路选用RV 1*1mm2电线，载流量为11A(导体温度：70/ 环境温度：在空气中30，)。(引自IEC 60364-5-523表52-C1)由于总的负载电流不大于32A，而控制回路及其它电路电流总和小于10A，因此所选用电线电缆满足要求。4.7 制动电阻选型4.7.1 阻值的计算制动电阻的阻值与制动IGBT晶体管的电流能力和需要的制动转矩有关，一般按照如下公式计算：R = U2/P，R：制动电阻阻值U：制动开通电压，一般DC 660V720VP：制动电阻消耗的制动功率，近似认为等于电机功率以15kW为例，R = 720*720/ 15000 ，取整数

34、35欧姆；4.7.2 功率的选择自动扶梯一般采用异步电机+齿轮箱驱动方式，满载下行时才会产生最大制动功率，在电机本体和齿轮箱上会有一定的功率损耗，制动电阻消耗的制动功率小于电机产生的制动功率，综合考虑，一般按照20%的工作制选取，以15kW为例，制动电阻功率取3000W。如果自动扶梯输送距离较长，或者处于客流量大的公共交通场合，选择较大制动电阻功率，在30%以上，同时保证电阻有良好的散热状况。根据附表，15kW主机制动电阻推荐阻值为36，总功率为4000W。附表:图4-1 AS330制动电阻选配表4.8变频驱动回路由于我国工商业用电普遍都是使用三相四线制电源，自动扶梯在正常运行过程中需要变速调

35、节节能运行，这时电动机就需要变频器的变频调节，通过变频器的输出电压来直接控制电动机。变频驱动回路中用户的380V三相电源通过R、S、T三个输入口给新时达AS330微机变频器一体机供电，为了保证S、T的相序分别滞后于R接口120、240，所以添加了相序保护器KAP以确保相序的正确。然后三相电分别由变频器的R、S、T口输入，通过变频之后由变频器的U、V、W口输出给电机拖动自动扶梯。其中KMC、KMY为电源继电器，采用双电源继电器 的控制方式是为了防止继电器触点粘连以图4-2 变频器驱动回路确保运行没出现故障时能够紧急停车。通过双电源继电器控制接触器，将接触器的主触头串联连接，可使接触器在更高的电压

36、等级下通断额定电流（主触头串联后接触器的约定发热电流和额定工作电流不会改变）。这是因为有几个接触器的主触头串联，能将电弧分割成几个小段，提高了灭弧能力，加速电弧的熄灭。另外，主触头串联连接还可以预防触头粘连的危害和降低触头的磨损，提高触头的使用寿命。4.9电源控制回路图4-3 电源控制回路控制电路的设计过程中系统需要用到不同电压的电源，分别为安全回路中各个开关所需的AC110V供电，控制回路中主板所需的DC24V供电还有就是照明、制动器等所需要的AC220V供电。电源控制回路中由用户电源R、S引出两根电源线标记为R1、S1其相间电压为380V交流电，给变压器TCO供电。由变压器分别输出110V

37、电压和220V电压，其中220V给稳压电源TPB供电转换出24VDC直流电。由电源T引出单相线标记为T1与零线N提供单相电压220V交流电。图中SW1、SW2、SW3为空气开关，主要是为了保护电路，KAS为安全继电器。4.10制动回路制动回路中供电电压的大小主要取决于抱闸装置的选型，当抱闸装置额定电压为AC110V时接A110、B110端子，当抱闸装置额定电压为AC220V时接A220、B220端子。抱闸装置与电源继电器KMC、KMY和抱闸继电器KMB串联组成，当电源继电器KMC、KMY和抱闸继电器KMB全部闭合，扶梯电机启动，抱闸装置YBK打开，电机正常运行。当电源断开或者抱闸继电器KMB断

38、开，自动扶梯停车，抱闸装置YBK关闭，主机抱闸。在此制动器必须是在自动扶梯立即运行的时候打开，若提前打开自动扶梯会因为受到重力的影响向下溜车，如果这时自动扶梯上面有站乘客，突然间溜车的产生比较大加速度会使乘客失去重心而摔倒，发生安全事故的可能性就大大的增加了，所以将两个电源继电器串入其中也就能保证只有在自动扶梯立即运行时抱闸才会打开，这样就大大减少了发生安全事故的机率。图4-4 制动回路4.11 故障显示回路图4-5故障显示回路故障显示回路采用CAN总线通讯，由变频器主控板给出信号给点阵故障显示板，显示相应的故障信号。根据不同的客户选择相应大小的点阵故障显示板，大点阵屏幕可以显示具体的故障内容

39、，而小点阵屏幕显示板由于板子较小，只能显示英文故障代码，相关的维保、安装人员就能通过该故障代码查询相应的故障内容，方便了维保人员查找原因，更加快捷的排除故障。4.12变频器主控回路图4-6 主控输出图4-7 主控输入变频器的主控回路由输入和输出两部分组成，右图为变频器主控回路输入部分，图中的主控制器为新时达AS330一体机控制器（iAStar-AS330）。图中KMY、KMC、KMB分别为驱动电源接触器、变频器接触器、抱闸接触器，在电梯启动前这三个接触器必须保持断开，KAS为安全回路接触器，这个接触器不管是电梯待运行还是运行过程中，必须保持闭合，一旦断开电梯必须立即停车；SBK1、SBK2为两

40、个抱闸开关。这两个为限位开关，由机械控制，当电梯停止时抱闸开关闭合，运行时抱闸开关断开，不满足条件时电梯立即停车或无法启动；SQT、SQB分别为上、下扶梯出入口光电传感器。当光电传感器检测到人或物体上扶梯时，电梯按额定速度或者加速到额定速度运行。当光电传感器没有检测到人或物体上扶梯时，控制器开始计时，当长时间没有再次检测到人或物体上扶梯时电梯开始以休闲模式低速运行；图4-6中JP10.3为公共端，输入隔离电源0V；JP4.1JP4.2端为CAN总线串行通行口；JP5.2为安全回路检测正电压129端口的110VAC输入。控制器的输出回路主要是由抱闸接触器KMB，变频器接触器KMC、KMY，共有接

41、触器JY以及通行灯，警铃组成。由主控制器控制抱闸接触器、变频接触器、加油继电器的吸合。图4-8 检修控制回路4.13检修控制回路上图检修回路为扶梯检修时使用，当检修插座插上时扶梯不能自动运行，图中检修插座3.4接口就是短路了自运行电路，使JP8.1有输入，扶梯不能打自动运行，同时连接了9.10接口，电梯的上下行由检修盒控制，图中虚线部分为检修盒中的简易电路急停按钮RUN，上行按钮UP，下行按钮DOWN。当JP8.2有信号输入时扶梯上行，当JP8.3有信号输入时扶梯下行。4.14速度检测回路速度检测回路用的是型号为ES11/A的安全控制板，此安全控制板用的是24V光耦隔离电源，其端口JP5.1接

42、光耦隔离电源24V，JP5.2接光耦隔离电源0V，JP5.3为公共端COM口。图4-9 速度检测回路速度检测回路图中KSA、KSB为扶梯运行速度传感器，分别测A、B相速度；SSA、SSB为测梯级缺失传感器，分别为上部下部两个；HAS、HSB为扶手带测速传感器，分别检验左右扶手带的运行速度。此上述6个传感器都为光电传感器，所测到的信号都为方波信号，最终由ES.11/A安全控制板的程序判断其方波信号的脉冲是否符合要求，以此判断扶梯的运行状态。KMB为抱闸接触器，JP3.1口以抱闸接触器的通断来判断扶梯的运行状态（扶梯停止还有在运行中）扶梯运行，抱闸接触器闭合；扶梯停车，抱闸接触器打开。JP3.5口

43、为盖板检测，FPS.B、FAPS.T分别为扶梯前后检修盖板的检测开关，自动扶梯要自动运行FPS.B、FAPS.T开关必须闭合，否则扶梯只有在检修状态时能够运行。JP3.8与JP3.9口接的是抱闸检测开关SBK，设置此开关的目的是为了检测抱闸装置是否真正打开或者抱闸装置是否真正动作（抱闸继电器粘连），这样就能防止电机过流或者扶梯出现溜车。4.15 安全控制回路图4-10 安全控制回路安全回路是由安全相序保护器，安全继电器KAS和限位开关组成，图中虚线部分为安全回路的限位开关串联而成，其中组成这部分的限位开关依次有上部停止按钮、主机驱动链开关、上左裙板开关、上右裙板开关、主机盘车轮开关、上左扶手带

44、入口开关、上右扶手带如口开关、上座梳齿板开关、上右梳齿板开关、上部梯级下陷开关、下部控制柜急停开关、下部停止按钮、下左梯级链开关、下右梯级链开关、下左裙板开关、下右裙板开关、下左扶手带入口开关、下右扶手带入口开关、下左梳齿板开关、下右梳齿板开关、下部水位开关、下梯级下陷开关。上述开关都属于常闭开关点，在安全状态下开关都是导通的。将这些开关串联而成，当任何一个开关动作了，则线路就断开了，由此安全回路就不能导通。由于安全回路由22个限位开关串联而成，每个用电器都会产生电压降，当22个限位开关串联后产生的电压降会叠加，如果使用安全电压产生的压降会导致末端的安全继电器KAS不能达到正常工作的额定电压，

45、这样继电器就不能正常工作，接触器不能正常吸合。所以我决定采用110V的交流电来给该回路供电，以保证安全回路不会应电压降而引起接触器的不正常工作。4.16照明控制回路下图为自动扶梯的照明回路，图中为照明回路提供电压是三相交流电中的一相L1，另一端为中线N和一根保护线PE组成。电源变压器TSF、220V交流插座XS1、36V交流插座XS2、梳齿板和梯级照明分别为LT1，LT2、加油接触器JY、加油装置OIL等组成。变压器TSF将220V交流电转换为36V交流电给36V插座供电；在控制柜上设置了220V交流插座便于安装工和维修工人使用（需要时可以再并联12个）；梳齿板和梯级照明装置主要要是为了在梳齿

46、板和梯级提供灯光，使自动扶梯在使用时外观上更加绚丽、美观；加油装置OIL由加油接触器为其接通，加油装置主要是给电机和驱动链供油。图4-11 照明回路图4-10. 故障显示回路5 系统安装工艺与调试5.1主驱动轮传感器安装（1） 安装位置：A 相传感器感应面中心正对主驱动轮齿轮正中心B 相传感器感应面边缘正对主驱动轮齿轮正中心（2） 检测距离：根据传感器型号确定，两个传感器距离齿轮应相同距离，根据选择的型号，检测范围一般在2mmL6mm（根据传感器型号确定）（3） 信号要求：（4）安装示意图：图5-1 主驱动轮传感器安装5.2梯级缺失传感器安装（1） 安装位置：梯级缺失传感器安装于上、下部端站内

47、，为了符合国家标准的要求，需要根据整梯性能确定安装位置，检测点一般考虑制停距离的要求和要在缺失的梯级转出梳齿板之前要被检测到的要求。（2） 检修距离：根据传感器型号确定，两个传感器距离齿轮应相同距离，根据选择的型号，检测范围一般在10mmL35mm（根据传感器型号确定）。（3） 信号要求：无特殊要求。（4） 安装示意图：一般分为以两种安装方式。图5-2 梯级缺失传感器安装5.3扶手带测速传感器安装（1） 安装位置：一般安装于下机房的扶手带驱动轮侧，左右各一个，分别检测扶手带速度检测距离：根据传感器型号确定，两个传感器距离齿轮应相同距离，根据选择的型号，检测范围一般在 2mmL4mm（根据传感器型号确定）。（2） 信号要求：无特殊要求（3） 安装示意图：图5-3 扶手带传感器安装5.4离线调试5.4.1 速度检