Автоматическая система управления процессом передвижения пассажирского лифта (стр. 2 из 7)
Рисунок 1 – Кинематическая схема лифта
Кинематическая схема лифта представлена на рисунке 1. Лифт имеет полиспастную подвеску с кратностью полиспаста 2, при которой тяговые канаты 1, сходящие с канатоведущего шкива 2, огибает полиспастный блок 3 на кабине 4 и противовесе 5 и крепятся к верхнему перекрытию шахты в машинном помещении.
Перемещение кабины и противовеса по направляющим осуществляется лебёдкой 6, установленной в машинном помещении, с помощью тяговых канатов 1. Там же размещены ограничители скорости, контроллер, вводное устройство. Лифт комплектуется специализированным контроллером.
При нажатии кнопки вызывного аппарата в электроаппаратуру управления лифтом подается электрический импульс (вызов). Если кабина находится на остановке, с которой поступил вызов, открываются двери кабины и шахты на данной остановке. Если кабина в другом месте, подается команда на её движение. В обмотку электродвигателя лебёдки и катушки электромагнитных тормозов подаётся напряжение, тормоза отпускают, и ротор электродвигателя приходит в движение.
При подходе кабины к требуемой посадочной площадке система управления лифтом по сигналу датчиков точной остановки переключает электродвигатель лебёдки на работу с пониженной частотой вращения ротора. Скорость движения кабины снижается, подаётся команда на остановку, и в момент, когда порог кабины совмещается с уровнем порога двери шахты, кабина останавливается, вступает в действие тормоз, включается в работу привод дверей, и двери кабины и шахты открываются. На лифте с системой управления от контроллера происходит бесступенчатое регулирование частоты вращения ротора двигателя посредством системы частотного регулирования, что обеспечивает плавные остановку и пуск кабины.
При нажатии кнопки приказа на панели управления, расположенной в кабине, закрываются двери кабины и шахты, кабина отправляется на посадочную площадку, кнопка приказа которой нажата.
После прибытия на требуемую посадочную площадку и выхода пассажиров двери закрываются, кабина стоит до тех пор, пока не будет нажата кнопка любого вызывного аппарата.
Движение кабины возможно только при исправности всех блокировочных и предохранительных устройств. Срабатывание любого предохранительного устройства приводит к размыканию цепи управления и остановке кабины.
1.2 Технологические схемы процесса и оборудования
Технологическая схема оборудования
Основу конструкции лифта составляет механизм подъёма на основе применения лебёдки с канатной системой передачи движения кабине.
Пассажиры перемещаются в специально-оборудованной кабине с закрываемыми дверями, которые имеют блокировочные устройства, исключающими возможность движения при открытых створках.
Для центрирования кабины и противовеса в горизонтальной плоскости и исключения поперечного раскачивания во время движения, применяются направляющие, устанавливаемые на всю высоту шахты лифта.
Направляющие обеспечивают возможность торможения кабины (противовеса) ловителями при аварийном превышении скорости и удерживают её до момента снятия с ловителей.
Пространство, в котором перемещается кабина и противовес ограждается на полную высоту и называется шахтой.
Помещение, в котором устанавливается подъёмная лебёдка и другое необходимое оборудование, называется машинным помещением.
Часть шахты, расположенная ниже уровня нижней посадочной площадки, образует приямок, в котором размещаются упоры или буферы, ограничивающие ход кабины (противовеса) вниз и останавливающие с допустимым ускорением замедления.
Для предотвращения аварийного падения кабины (противовеса) лифт оборудуется автоматической системой включения ловителей от ограничителя скорости, срабатывающей при аварийном превышении скорости.
Ловители устанавливаются по боковым сторонам каркаса кабины (противовеса) и приводятся в действие канатом, охватывающим шкив ограничителя скорости.
В приямке устанавливается натяжное устройство ограничителя скорости.
Станция управления работой лифта. приборы и аппараты находятся в машинном помещении.
Соединение электрического оборудования кабины со станцией управления обеспечивается посредством подвесного кабеля и жгута проводов, смонтированного в шахте.
Датчики замедления, шунты датчика точной остановки и устройства контроля шахтных дверей также устанавливаются в шахте.
На рисунке 2 представлена схема размещения оборудования лифта. Лебёдка и шкаф управления располагаются в лифтовом помещении, закрытом от проникновения посторонних лиц.
Рисунок 2 – Технологическая схема оборудования
Основная плата управления установлена в шкафу контроллера. Последовательная линия передачи данных подразделяется на каналы кабины и шахты. Канал кабины, к которому подключена клеммная коробка кабины, представляет собой подвесной кабель. На рисунке 2 приняты следующие обозначения: 1 – шкаф контроллера, 2 – позиционный индикатор, 3 – этажные кнопки, 4 – датчик положения кабины.
При управлении пассажирским лифтом система управления отслеживает и контролирует скорость передвижения кабины, положении кабины в шахте, загрузку кабины. В данном случаем технологическими переменными можно назвать изменяющуюся загрузку лифта и положение кабины. Так как кабина подвешена на металлических тросах обладающих конечной жесткостью, меняющейся в зависимости от положения кабины (чем ближе кабина к машинному помещению, тем больше жёсткость и наоборот), а также механическая система лифта является трёхмассовой. Из перечисленного следует, что взаимодействие технологических переменных и технологическим процессом передвижение кабины носит сложный характер и требует подробного изучения.
В зависимости от поступивших вызовов и приказов происходит управления оборудованием лифта по заданной программе.
Основными параметрами технической характеристики лифта являются: грузоподъёмность, скорость движения и высота подъема кабины. Они регламентируются Государственными Стандартами ГОСТ 22011-95 Лифты пассажирские и грузовые[1].
1.4 Классификация и перечень измеряемых переменных состояния, определение требуемой точности измерения переменных технологического процесса. Определение условий работы измерительных устройств
Практически все переменные состояния связаны с электроприводом лебёдки, перечислим основные из них:
меняющийся вес кабины в зависимости от количества пассажиров, следовательно меняющийся момент нагрузки на электроприводе лебёдки.
Положение кабины в шахте лифта, следовательно угол поворота шкива.
Изменяющиеся токи и напряжения на двигателе, которые поступают в систему управления преобразованными с помощью координатных преобразователей, для выработки управляющих воздействий на двигатель.
Скорость передвижения кабины – скорость вращения привода лифта.
Следовательно можно сделать вывод – для управления передвижением лифта необходимо управлять описанными выше переменными состояниями.
Основными требованиями к технологическому процессу передвижения лифта является движение с требуемой скоростью (1 м/с), ограничение ускорения (
), и остановка кабины на уровне этажа ( 
). По ГОСТ 22011-95 точность измерения ускорения и скорости должна укладываться в пределы 
. За измерение положения кабины отвечают датчики расположенные в шахте лифта, необходимо согласовать их расположение с требуемой точностью останова кабины.Условия работы измерительных устройств определяются ограничением температуры эксплуатации оборудования.
1.5 Классификация и перечень управляющих воздействий определение требуемой точности управления ТП. Определение условий работы силовых регулирующих устройств
Основные управляющие воздействия вырабатывает микропроцессорная система управления. Это задающие воздействия на используемые регуляторы. Но в конечном счёте управляющие воздействия направлены на управление двигателем с помощью изменения частоты питающего напряжения
и самого напряжения 
.Преобразователем управляет логический контроллер обрабатывающий поступающие сигналы с постов вызовов и приказов на передвижение кабины лифта.
Также логическим контроллером выдаются сигналы на закрытие-открытие дверей кабины. Сигналы об случившейся аварии и сигнализация случившегося на пульте диспетчера.