电气控制范文

导语：如何才能写好一篇电气控制，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：体育场照明设计电气控制设计

1.体育场照明的重要性

对于一座现代化的体育场，不但要求建筑外形美观大方、各种体育设备齐全完善，而且要求有良好的照明环境，即要求有合适、均匀的照度和亮度、理想的光色，有立体感及无眩光等。除保证满足观众良好的视看效果外，还必须保证裁判员、运动员和比赛项目所需的照明要求以及应保证有良好的电视转播效果。

照明是依靠光线的功能，保证灯光作用于运动员、裁判员、观众的眼睛、产生视觉，才能看见体育场地上的一切，如场地环境的明暗、物体建筑、器具及服装等表面的颜色、观看目标的形状和大小、深度、立体感及运动员运动时的状态和体育场的气氛等等。所以，良好的照明在现代体育场中占有重要地位。

一般，在一个体育场的照明设计中，应考虑以下三方面的因素：

1满足运动比赛时运动员的视觉要求，并且使灯光对比赛的客观影响降到最低程度。

2满足观众的视觉要求，使灯光对观看比赛时所引起的不适感觉降低到最低程度。

3满足彩电转播的照明要求，尽可能提高转播质量。

总之，照明与运动项目的比赛要求密切相关，与观众视看效果密切相关，没有良好照明设施的体育场是不完整的体育场，必将严重影响它的使用功能。

2.体育场照明设计标准

为了得到良好的照明设计方案，合理利用光线的分布来满足运动员、观众、裁判员视觉以及良好的电视转播效果的要求，必需先确定照明标准，包括照度标准和照明质量标准。照明质量标准，其中包括眩光、光源色温有显色性要求，光的方向性、节能要求等。

2.1照度标准

根据国际体联第83号推荐照度要求及《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90中第2.2.9条中的规定，提出以下照度标准推荐值见表1。几点说明：

1根据《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90中第2.2.9－1条中规定：足球场比赛照度标准值：当观看距离为120m时，为150～200～300lx；观看距离为160m时，为200～300～500lx；观看距离为200m时，为300～500～750lx.观看距离指观众席最后一排到场地边线的距离。

2根据《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90中第2.2.9－2条中规定：电视转播需要的垂直照度：最大拍摄距离分为三组，①对于足球项目而言，最在拍摄距离为25m时平均垂直照度应为750lx；最大拍摄距离为75m时平均垂直照度应为1000lx；最大拍摄距离为150m时平均垂直照度为1500lx；②对于田径项目而言，最大拍摄距离为25m时平均垂直照度应为500lx；最大拍摄距离为75m平均垂直照度应为750lx；最大拍摄距离为150m时平均垂直照度为1000lx.上述每个垂直照度用于一个给定的运动等级和给定的最在拍摄距离相对于1.0m垂直面的值，各照度值的中间值用于其它拍摄距离。

3上述照度指体育场的最终平均照度，设计时选取的初始照度必须计入维护系数，一般可采用0.7～0.8的数值。

4水平照度的均匀度：照度均匀度一般用最小照度与最大照度之比表示，也可用最小照度与平均照度之比表示，最小照度与最大照度的比值应大于0.5.

5垂直照度的均匀度：最小照度与最大照度的比值应大于0.4，才能满足主电视摄像的要求。

2.2照明质量标准

1眩光

体育照明的关键除提供足够的水平和垂直照度以外，还需要减少眩光，从而达到亮而无眩光的效果。眩光是影响照明质量的最重要因素之一。根据CIENO.83出版物“彩电系统的体育场地照明”，场内最大眩光指数GRmax应小于50.眩光额定值GR愈小，眩光限制愈好，眩光额定值为50时。眩光额定值GR由下列公式算出：

GR=27＋24LgLvl/Lve0.9

1式中，Lvl是灯具产生的光幕亮度，Lve是环境产生的光幕亮度。一般在计算照度时，应计算不同方向的眩光额定值GR，在GR<50时，即可行。眩光的限制除了合理确定灯具的选型，安装高度和排列方式外，还可以采取提高赛场背景照度的方法。

2光源色温及显色性要求

为达到良好的彩电转播效果，体育场的照明质量不但与照度有关，而且与照明光源的色温及显色性有紧密关系。我国《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90中第3.3.2条中规定：彩电转播用一般光源显色指数Ra不应小于65.依据CIENO.83号出版物及国际足联的要求，光源相关色温Tc大于5000K和光源显色指数Ra大于等于80，以达到最佳的现场照明效果及彩电转播效果。

3光的方向性

灯具的俯角不仅影响垂直照度，同时也对运动员、观众和裁判有可能产生较大眩光影响。对地体育场照明设计，应选择好灯具的瞄准方向。另外，主摄像机与另一侧过来的光线之比例应控制在一定范围内，而照明的最重点是在足球场的中央及设置。

4节能要求

照明节能重在采用合理的照明方案和高效的照明装置，降低线路损耗及良好的照明控制。体育建筑属照明用电较大的建筑项目，从节能意义上讲，仅比较初始投资费用，而不以最低运行成本为基础选择得出的照明设计不是合理的设计，应根据具体情况，将初始投资及运行成本综合加以考虑。

应选择高效率的光源和灯具，采用能耗较低的镇流器等附件，并加补偿电容，提高系统的功率因数。照明设计应有多种开灯模式及对应的控制方案。可以通过调节灯具数量，为不同需要的比赛和活动提供合适的照明，控制方案要简单、实用，并具有较强的灵活性。

3.体育场照明设计的计算

体育场照明设计的照度计算通常有三种方法：一是单位面积容量估算法；二是平均照度计算法，用以计算被照面上的平均照度；三是逐点计算法，可以精确的计算出某一点的照度。

1单位面积容量估算法基本公式：

N=P×A/PL2

式中：N—泛光灯灯数；PL—每台泛光灯功率W；P—单位面积功率W/m2；A—被照面积m2。

m=1/η×η1×U×U1×K3

式中：m—简化系数；η—灯具效率；η1—光源效率，1m/W；U—利用系数；U1—照度均匀度；K—灯具维护系数，一般取0.7～0.8.

为简化计算，按照η=0.6、U=0.75、U1=0.7、K=0.7给出不同光源的m值见表2.

P=m×E4

式中E为最小照度，lx.

2平均照度计算法，运用以下公式可以计算出灯具的数量。

N=E×A/η×F×K5

式中：N—灯具的数量个；E—表面平均照度lx，由表1查得：A—被照面面积m2；η—灯具的效率；F—光通量1m；K—维护系数，取0.7～0.8.以上两种照度计算法应用较普遍，主要用于照度的估算，比较适合方案和初步设计阶段。

3点光源逐点计算法

采用计算机软件进行逐点计算。泛光灯的尺寸与其照射的距离相比要小的多，因此泛光灯可被当作点光源，一盏灯具照度计算的数学模型如公式6所示。

EΦcosα±D/h×sinαEh=ΨEh

6式中，Eh：一盏灯照射到垂直立面上产生的平均照度lx，Eh用公式7计算：

Eh=Iθ×cosθ/R27

Iθ—θ角照射方向的光强cd；R—光源至被照面间的距离m；h—光源至垂直立面的垂直计算距离m；D—R在垂直立面上的投影m；α—斜面与水平面的夹角，单位为度；θ—灯具光束中心与水平面的夹角，单位为度；Ψ—系数，Ψ=cosα±D/h×sinα。

4.体育场照明灯具分类与布置方式

4.1照明灯具分类

体育场照明灯具按其光束形状可分为A、B、C三类，如表3所示。

在照明设计中，应根据具体情况选择合适的灯具。通常对于侧面布灯方式，采用光束为扇形B或C型泛光灯的利用系数要高于圆柱对称光束A型泛光灯。对于四塔布灯方式，采用圆柱对称光束A型泛光灯的利用系数要高于扇形B或C型泛光灯。

4.2灯具的布置方式

为有效地利用光源的光通量，还应根据投射距离选择泛光灯光束角的大小。按光束角的大小可分为7类，如表4所示。

1四塔式布灯

①四角灯塔位置应选在球门中线民地底线成15°角、半场中心线与边线成5°角的两线相交后延长线所夹得空间范围，并宜将灯塔设置在场地的对角线上。将泛光灯安装在4个高塔上，这种布置型式适用于没有挑棚的体育场，其照明利用率较低；而且要解决好灯具的维护检修问题。

②灯塔的高度应使最低一排泛光灯至场地中心与场地水平地面的夹角在20°～30°，超过这一范围，不仅使灯塔的造价大大提高，同时也会降低垂直照度与水平照度的比例，影响物体造型的立体感和降低识别运动物体的速度。

灯塔最低一排泛光灯至场地水平面的垂直高度可由式8确定：

H≥L×tan25°或H≥0.4663L

8式中：H—灯塔最低一排泛光灯至场地水平面的垂直高度m；L—场地中心点至灯塔座的水平距离m。

上式中的L与H关系还可以采用下列比值确定：与场地水平面夹角为25°时，LH=2.1451；与场地水平面夹角为20°时，LH=2.7471

③灯塔顶部应装置防雷接地设施，接地电阻不大于10Ω。灯塔顶部应设置红色高度标志灯，且不少于2台。灯塔上安装的接线端子箱、敷设的电缆及线醴均由灯塔厂配套提供。

④灯塔设置位置及塔上最低一排泛光灯投射角度及高度应满足以下要求：α>5°，β>15°，20°<γ<30°，45°<θ<70°

2混合式布灯

①将灯带式与灯塔式有机地组合在一起的布灯方法。一般大型综合性体育场解决照明技术效果比较好的一种布灯型式。

②混合布置，灯塔的投射角和方位布置可以适当灵活处理，光带的长度可以适当缩短，光带的高度也可适当降低。

5.体育场照明供电设计

1体育场的照明供电，一般由低压配电室引来两路电源供给，互为备用，手动与自动投切，平时两路电源各带50％左右的负荷，且均匀分布，以便任何一路断电，熄灭了的灯光尚未点燃时，场地内仍能保持均匀的照度分布，使一般性比赛仍可进行。另外，由于气体放电灯的启动时间约为4～8min，再启动时间约为10～15min，因此，即使采用两种电源自投，也无法使熄灭了的灯光立即点燃，故对有人值班的控制室，可采用两种电源手动互投的切换方式。对无人值班的控制室则应采用两路电源自投不自复的切换方式，保证比赛的正常进行，延长光源的使用寿命。

①此种供电方式可不再另外考虑场地的应急照明，而且当电源转换时仍能基本保证比赛的正常进行。

②配电系统设计相对较为复杂，造价亦相应较高。

③采用四塔式照明时，将电源柜放在灯塔底部内侧，电源线沿灯塔内壁敷设，灯具的镇流器箱放在塔的顶部，这种配电方式较为合理。

④采用光带式照明时，将电源直接送到挑棚马道上的配电柜台，配电的分支线路可以采用沿马道旋转的金属线槽敷设方式。

2比赛灯的开关，主要靠交流接触器或无触点的晶闸管可控硅实现。用交流接触器控制，简单可靠，也较经济；用晶闸管控制，技术先进，但价格较贵。为了便于维护和灯光方案的变化，宜采用单灯单控，也可一个开关控制2～3个灯，以不超过3个灯为宜。

3气体放电灯点燃时，冲击电流很大，开启灯光时，单灯宜间隔0.5s；组控时，宜间隔10～30s.另外，气体放电灯的频闪效应对照明质量的影响很大。由交流电源供电的气体放电灯有二倍于电源频率的周期性频闪。频闪会使迅速运动的物体，出现幻影，这种效应对于摄像，尤其是慢动作摄像影响很大，放映时，会显示出一种令人难以忍受的闪动，频闪还会造成视觉疲劳。通常用光通量的波动深度Fbd来衡量。

Fbd=Fmax－Fmin/2Fav×100％

9式中：Fmax—光通量的最大值；Fmin—光通量的最小值；Fav—光通量的平均值。只要将波动深动降至25％以下，人的视觉对频闪将不产生疲劳效应。这可通过改变配电方式来实现。例如：将相邻的气体放电灯接在不同相位的电源上；在方案设计时，还可考虑氢不同相位的气体放电灯所发出的光通量相到重叠等。总之，在大量使用气体放电灯的体育场照明设计中必须考虑频闪对照明质量的影响。

6.体育场照明控制

体育场及观众席照明控制主要形式为在专设的灯光控制室采用计算机控制台集中控制。计算机控制台为人机对话形式，设有灯位布置模拟盘、灯光单控、组控开关等，灯光单控开关的布置应与灯位布置模拟盘相对应。可以自动控制，也可以手动控制，计算机可以模拟现场开灯状态，自动控制及检测灯具是否正常工作，并反馈显示故障灯组位置，可根据实际需要设置不同的控制方案，以满足不同比赛内容及活动对照度的不同要求及同一体育项目不同比赛级别对照度的不同需要。预先确定若干种开灯方案，编程后存入计算机内，根据不同的需要调用相应的开类方案。

7.结束语

良好的体育场照明环境的实现，主要取决于正确地确定照明设计方案，同时依赖于使用性以面优异的照明设备的选取及照明电气控制系统。这里所谈的仅是一些粗浅的认识，有待于在今后的照明设计中深入探讨，摸索出其内在的规律，使之进一步理论化、系统化，从而更有利于指导实践工作。

以上是笔者对于体育场照明及电气控制设计的一些粗浅认识，不当之处请读者指正。

参考文献

1.《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90

2.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－92

3.日本照明学会编。《照明手册》。中国建筑工业出版社。1995

4.李恭慰等。《体育建筑照明设计手册》。原子能出版社。1993

5.《建筑电气专业设计技术措施》。中国建筑工业出版社。2000

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关键词：地铁 电气控制 牵引系统

中图分类号：U22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0048-01

车辆电气牵引系统，包括当前车辆的牵引力和各种电气设备和控制电路，它是一种电力驱动汽车上的高电压，大电流，高功率电源电路。的牵引系统的功能是：在牵引条件下，牵引车辆牵引所需的；电气制动的条件下，在车辆的动能传递到变电站，转化电气制动力，来实现功率转换和传输。同时，电容器滤波电路反应器一起形成一个倒L型的过滤器装置，直流电压的波动可以保持在允许的范围之内，使逆变器的电动机电流的精确控制变得可能[1]。

1 地铁车辆电气牵引系统的特点

制动装置是使所述车辆减速，停车，装置是必不可少的，以保证列车安全运行。在移动车辆，拖车中所提供具有制动装置，使得操作的列车需要减速或停止的预定距离内。除了传统的机械（压缩空气）制动，城市轨道车辆制动装置的要求与电制动（再生制动，电阻制动）函数，并应充分发挥电制动能力，电制动和机械制动的协调。列车的制动系统，以保持在车辆减速和制动，以减少车辆纵向冲动；的赞助下，功能，自动调节的制动力量的变化，以及紧急制动能力，除了在紧急情况下可能是列车紧急制动自动当车辆分离危及运行安全的事件发生在司机采取紧急制动的车辆以外的操作。形式的城市轨道交通车辆制动摩擦制动和电动制动压缩空气为动力制动蹄式制动器摩擦制动器，盘式制动器，以及铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器的力量；电气制动与再生制动电阻制动。电制动的车辆的制动牵引电机成为发电机列车动能转化为电能，再生制动能量回馈到电网提供其他列车使用电阻制动电网的不能吸收的能量通过电阻将其转换成热量排放到大气中。摩擦制动功率供应的压缩空气的气体供给系统的车辆。由空气压缩机，干燥过滤器，压力控制装置和管道组件的气体供给系统，也需要压缩空气的空气弹簧设施气体供给[2]。

2 地铁车辆电气牵引系统组件

车辆，包括当前车辆牵引电气牵引系统和各种电气设备和控制电路。通过当前的2：三轨流动和受电弓转换器的选择主要取决于电源电压。电源电压DC750 V，一般使用铁路，减少对城市景观的影响；电源电压DCl500 V，一般采用的电气接触线电压降低的优势，减少能源损失，同时需要牵引少变压站。直流电力牵引系统和交流传动电力牵引系统两个车辆电气牵引系统。车辆电气牵引系统采用直流牵引电机，尽管它有一个重，体积大，大量的维护缺点，但，因为州长和容易，已被广泛应用于。随着快速发展，电力电子技术和微电子技术，交流调频调压器（VVVF）技术，效率高，性能好，几乎所有车辆都用交流牵引电动机和变频调速器控制的交流传动电力牵引系统。汽车直流电力牵引系统控制凸轮换档发展的斩波微调转变，他们的车辆的动能转化为电能消耗在电阻，是一种浪费能源的缺点。随着电子技术的发展，在直流电力牵引系统控制模式的发展，微机控制斩波器换档模式，车辆的动能转化为电能储存在反应器中，然后反馈给电网。变速直流斩波的变速方式的特点主要表现在：只有当列车制动电网不能被吸收的电阻可再生能源发电消耗，节约能源；小电机电流的波动，以改善粘附能力，结构简单，维修方便的主要优点。车辆用交流电气牵引控制系统模式主要采用的是微型计算机来控制的交流调频调压（VVVF）技术，牵引逆变器的输入滤波器，一个三相逆变器电路，制动斩波器电路和控制电路。AC FM电压调节器（VVVF）变速控制的优点：AC感应牵引电动机，VVVF非接触控制，维护大大降低；电气牵引系统的尺寸和重量减小，减轻重量，粘附性能，提高密合性的能力[3]。

3 电气控制

引入OCS 1500 V（750 V）的电源为三相模块组成的逆变器电路的所述VVVF逆变器电桥（稳压器）FM转换，在牵引的牵引系统，当直流逆变成三相交流电流，由受电弓（滑块）牵引电动机的起动，加速，滤波电路的电流的波动，在电网电压的稳定的逆变器和斩波器和减少谐波。电动制动系统，在发电状态时，动能转化为电能，三相AC逆变器电桥整流器直流，由受电弓，可再生的再生制动的执行情况和向电网提供的电动马达的工作。当再生制动不能进行由制动斩波器，功率消耗在制动电阻器，并转换成热耗散。随着城市轨道交通车辆，汽车的安全性，舒适性的新要求的不断更新，辅助电源系统的功能也越来越多。逆变器，电池和配件辅助电源系统提供电力辅助设备，其工作状态的正常与否直接影响到整个列车的功能，尤其是当汽车发生的辅助系统出现故障会引起的能力下降，列车的运营商，在整个运行线中断。

参考文献

[1] 陈英，陈燕.成都地铁1号线车辆电气牵引系统[J].铁道机车车辆，2009，10：125-126.

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1 电气控制柜的设计

在本设计中，组合式加工机床的电气柜中装配的电子设备主要包括：LG变频器（两个），欧姆龙CQM1H型可编程逻辑控制器（PLC）一个。主轴电机使用18．5kw容量的变频器进行控制，而主轴箱走刀电机和主轴箱快速电机以及立柱行走电机使用5．5kW容量的变频器控制。而且在操作站与组合式加工机床的电器柜之间的传输方式使用了总线式传输方式，并且使用插头连接手控操作站、床身分线盒和控制柜，因此不但大量的减少了控制电缆的数量，而且方便工作人员进行维护、检修和移动等工作。电器柜的柜门上分别安装了电源启动/停止控制按钮以及两个电机转速显示表，方便工作人员对主回路电源进行控制。在电器柜的内部，通过空气开关、变压器、继电器以及接触器等大量电器设备进行多级保护。为了防止PLC被电路故障或其他原因损坏，因此，接触器需要通过继电器对PLC进行控制。

2 可编程逻辑控制器（PLC）程序设计

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），是一种通过进行数字运算实现具体操作的电子系统，是现代工业的核心控制部件。本设计采用可编程逻辑控制器是OMRON（欧姆龙）公司的CQM1H型PLC控制器，可编程逻辑控制器（PLC）在组合式加工机床控制电路中，主要不但需要接收来自限位开关的信号、按钮控制信号、空气开关监控信号、电机过载信号、变频器保护信号等来自外部的信号，还需要接受指示信号、输入变频器控制信号以及输出变频器控制信号等。因为按钮控制信号以及指示信号在实际生产中，与组合式加工机床的控制柜距离比较远，因此本设计对控制柜进行连接控制时，采用了欧姆龙总线链接模块（B7A）实现，并且将操作站模块通过两芯电缆或者三芯电缆连接到PLC链接模块。本设计使用OMRON（欧姆龙）公司的CX-programmer软件实现编程功能，这样可以方便工作人员或技术人员对所有的点进行实时监控，帮助工作人员准确的了解每个点的运行状态，以便在实际生产工作中根据情况进行实时调试。

3 组合式加工机床变频器参数调整

本设计中，组合式加工机床的电器柜里面的需要配置两台变频器，其中一台变频器单独对主轴进行控制，另外一台变频器连接接触器，对主轴箱走刀、速度电机以及立柱行走电机进行控制， LC变频器根据需要设置分为“功能组1、功能组2、驱动组、输入＼输出组（I/O组）、通讯组（选项组）、外部组、应用组”，并且将这七组参数设置成出厂缺省参数设置，并且提供相关功能，方便工作人员根据具体工作需求对部分参数进行更改。

3.1 变频器基本参数的设置

LG变频器是组合式数控加工机床电气控制系统的核心部件，因此变频器的参数设置将直接影响组合式数控加工机床的工作性能。在对变频器的基本参数进行设置时，应该首先对电机功率进行设置和选择，或者参考变频器的型号对电机功率进行选择。

3.2 特定功能的应用

组合式加工机床工作台（立柱）的传动轴以及主轴箱是不同的传动轴分别是不同的轴，在实际工作中，为了实现电机可以满足所选定的轴的工作状态和需求，因此需要应用第二电机功能参数，根据不同的情况或需求设置相关的参数，实现对所选轴的控制。第二参数功能具体的配置和使用方法如下：工作人员首先任意选择一个多功能端口，并且设置对应的输入/输出参数（I/O参数），将这个设置好的端口保持在激活状态下，然后进行启用第二电机功能操作。在对参数进行设置时，具体的参数包括：“第二电机加速时间、第二电机减速时间、第二电机转折频率、第二电机V/F方式、第二电机正转矩补偿、第二电机反转矩补偿、电子热保护等级（一分钟）、电子热保护等级（连续）、第二电机额定电机电流”。因为主要由加工轴控制工作台（立柱）的行走，因此在低速动作阶段时，需要较高的转矩，所以在工作中采用用户V/F方式进行控制，工作人员可以最大频率与0的范围内，对四个点进行设置，根据具体需要设置不同电压，通常情况下，会将较高输出电压设置为第一个点，这样可以保证较高的输出转矩。

4 结论

在本文设计的组合式数控加工机床电气控制设计中，电气控制系统中的核心部件是两台LG变频器。因此，这两台LG变频器的具体参数设置和相关参数调整，将对合式数控加工机床的工作效率、加工精度和整体性能产生直接影响。其中一台LG变频器主要负责控制三台电机，这三台电机分别作用于两个轴。而且在该设计中，为了读一不同的电机进行有效的保护，采用了第二电机的相关功能，根据具体情况设置了相应的参数，实现了对不同的电机的进行分别保护的功能。在组合式数控加工机床的工作台（立柱）控制中，本设计采取的控制方式为用户V/F控制方式，使组合式数控加工机床在实际生产加工时操作更加方便灵活，可以很好的满足单位的生产需要。另外，在本设计中的传输方式采用了总线式传输方式，使用一根10芯的通讯电缆实现控制信号的传输，因此大量的减少了连接在电器柜与控制台之间的电缆数量，这样可以方便单位根据具体的情况和生产需求移动，不但减少了成本，而且方便工作人员进行调整和维护，有效的提高了组合式数控加工机床的整体工作性能和实用性。通过实验分析和实际应用反馈，该设计有效的提高了组合式数控加工机床的工作效率，完全达到了设计要求，可以为工作人员和设计人员在以后的组合式数控加工机床电气控制设计工作中提供参考和帮助。

参考文献

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课程建设是专业建设的核心，课程标准是课程的灵魂［2］，是编选教材、组织教学、评价课程教学质量和进行教学管理的主要依据，是加强课程建设，实现专业人才培养目标的重要保障。课程标准是教学大纲的继承和发展，二者都是规范教学的纲领性文件，是根据人才培养方案制订的，是人才培养实施过程的体现。“机电产品电气控制”课程标准以学生职业能力和职业技能形成为重点来确定课程的教学内容标准，一是体现职业性原则，参照职业资格标准编写，充分体现职业性和岗位性要求；二是突出能力原则，以能力分析为基础设计课程，以能力培养为中心组织教学、以能力形成为目标引导学生学习，建立工学结合、任务驱动、项目导向的有效教学模式，以企业认可的能力指标体系评价学习成果；三是可学习性原则，“以学生为本”，突出学生的主体地位，以学生已有的知识和能力为依据，以学生的现有经验为起点，以学生的生活经验为基础，满足学生的兴趣与需求。“机电产品电气控制”课程标准涵盖电气控制和PLC两大类共八个项目。电气控制包括送料小车电气控制线路运行维护、C650－2车床电气控制线路运行维护、Z3040B钻床电气控制线路运行维护、X62W铣床电气控制线路运行维护等四个项目；PLC包括多种液体自动混合装置的PLC控制设计、十字路通灯控制、呼叫送料小车控制、PLC在C650－2车床电气控制系统改造中的应用等四个项目，每个项目由若干个人任务组成。

二、与实训设备相一致的教材建设

“机电产品电气控制”课程采用自编教材。教材的编写紧密结合实现技能型人才培养目标，从内容选材、教学方法、学习方法、实训配套等方面突出高职教育的特点，突出应用能力培养的特点，摆脱理论分析长而深的模式，增加并充实应用实例的内容，对职业岗位所需知识和能力结构进行恰当的设计安排。在知识的实用性、综合性上多下功夫，理论联系实际，加强操作与实训，把学生应用能力培养融汇于教材之中，并贯穿始终［3］。在内容组织上，以符合教学要求的工作过程为基础，由简单到复杂，由单一到综合，层层递进，将职业岗位所需的理论知识系统的串在一起，教材内容基本涵盖了基本电气控制规律、机床电气控制系统，PLC控制系统的组成。由浅入深，由易到难，每个部分都有实践训练，指导学生能够主动学习、提高效率，动手能力能够得到逐步提高。在教材编排上，打破以往教材先理论后实践的编写模式，以典型工作任务和任务的完整性及为主线，以提高职业能力为线索，理论知识够用为度编排教材内容。教材共有与《课程标准》内容相一致的八个学习项目，根据项目理论知识要求，将项目分解成各个子任务，每个子任务都有自己独立的知识点和训练内容，完成了子任务的学习，也就完成了整个项目的学习，并能使知识融会贯通。编写教材时充分体现“以学生为中心”“教中学，学中做”的职业教育理念，强调以学生直接经验形式掌握融于各项实践行动中的知识和技能，以学生能力培养为本位。

三、教学方法的改革

树立以学生为主体，教师为主导的教学理念。学习不仅是为了获取技术，还需要在获取技术的活动中，培养学生的方法能力、社会能力，使学生不仅要有技术适应能力，更重要的是有能力对社会、经济负责的态度，参与设计和创造未来的技术和劳动世界，因此在教学过程中注重强调教师对学生引导的行为。针对不同的教学实施环节，我们选用了不同的教学模式。1．教、学、做一体化教学模式教、学、做一体化教学模式是一边进行知识讲解和操作示范，一边让学生进行课程同步训练，符合学生认知规律。将知识点溶解到任务的实现中，完成学生对知识的理解和应用，能循序渐进地使学生最大限度地掌握知识。教、学、做三者融合，“教”为指导，“学”为过程，“做”为中心。学生在学了以后立即实施，实施完毕再进行总结，加强了对理论知识的掌握程度，巩固了知识在脑海中的印象。教、学、做一体化教学模式有利于学生利用教学软件、仿真软件等课程资源解决课程疑问，提高学习主动性。2．项目引导，任务驱动化教学模式项目引导，任务驱动化教学模式是在校内维修电工实训室、机床电气实训室及PLC实训室完成。围绕“控制线路的设计、安装、调试和运行维护”这一学习情境，把工作过程分成了8个项目，采取项目引导任务驱动，一步一台阶引导学生自主完成基本电气控制线路、机床电气、PLC综合技能实训领域的学习过程。在完成职业活动的学习过程中，也逐步训练和培养了学生系统的工作方法和严谨的工作作风，培养了学生具有良好的职业道德、团队协作能力与沟通能力和较强的工作责任心。教学过程贯彻“学生主体，教师主导”的原则，从教师指导学习教师引导学习学生自主学习。教师的指导作用逐步减弱，学生的主体作用逐步加强［4］。3．基于网络资源的自主学习这种方法突破了时空的限制，通过网络教学将学习延伸到课堂之外。我们将课程教学课件、实训课件和PLC编程软件与仿真软件挂接到课程网站。很多时候，学生在课堂实践中并不能通过一两次的模仿操作就可以理解操作要领和知识点的，少数学生不能独立及时完成一次完整的操作任务。因此，反复练习是提高理解和掌握技能的重要手段。

四、评价体系的改革

实践考核更注重学生的工作过程、职业素养，而非结果。同时，把学生的平时操行纳入考核的范围，对平时表现突出的优秀学生，给予加分；纪律及学习态度不好的，酌情减分。采取以过程考核为主的多元化考核方式的各部分考核所占的比例如下：职业素质考核方法：沿纵向以项目为单元，逐项考核。即在学生完成每个项目的工作任务和实操训练之后，对学生完成该项目的工作任务过程中的能力给予评价和认定。当本课程全部项目的工作任务和实操训练完成后，将各项目考核成绩累加。横向重点考核学生能力发展的渐进过程，即随着学习内容的扩展，评价学生完成工作任务的质量、合作能力及个人素质等，将纵向和横向的考核成绩按比例综合，即为学生学习本课程的最终成绩。

五、结束语

篇5

关键词：电厂；自动化；电气控制

与传统燃煤发电相比，以天然气作为原料的燃气发电机组具有投资低、效率高、建设周期短、污染物排放总量少等诸多优点。燃气电厂电气控制系统事关机组的安全运行，科学、合理设计燃气电厂电气控制系统是电厂机组正常、安全、稳定运行的基本保障。

1燃气电厂电气控制系统构成及特点

燃气电厂电气控制系统主要由硬件设备系统与总体网络结构系统两部分组成，其中，硬件设备系统方面：燃机—汽机多采用分散控制方式，采用通信、硬接线的方式将各个分散控制系统连接在一起，达到控制燃气机组正常运行的目的，控制器（多采用背板式PC结构等）、网络层以及人机接口是核心；总体网络结构系统方面：新建燃气电厂多采用“机、电、炉”集中控制方式，燃气——、汽机控制系统、DCS系统是整个网络结构的“核心”，主要组成部分包括数据控制中心（比如，存储系统、服务器网卡等）、备份系统、实时监控系统（比如，电气网络监控、水务管理以及单元机组控制网等等），各变压器组、锅炉运行、锅炉余热控制以及汽机旁路等等都由其来实施控制，以促进燃气电厂各个设备正常、安全运行目标的顺利实现。燃气电厂电子控制系统并不特别复杂，与传统的燃煤电厂电气控制系统相比，燃气电厂电气控制系统所采集的信息源相对较少、控制对象较少、操作频率不高以及控制系统设备相对较少，但是，由于“燃气的危险性”要远高于“燃煤”，这就对电厂电气控制系统的安全性、稳定性以及快速反应性提出了较高的要求，否则，就有可能会给电厂造成巨大的经济损失以及产生重大的社会危害。可以说，科学、合理设计燃气电厂电气控制系统是保障电厂高效、安全运行的必然要求。

2燃气电厂电气控制系统设计分析

一般而言，燃气电厂电气控制系统功能模块设计主要包括以下几个部分：

2.1厂用电源系统模块

燃气电厂用电源系统模块主要包括厂用电源系统与厂用电源切换系统两部分，其中，厂用电源系统多由6Kv、380Kv常用厂用电源系统与突发事故保安电源系统等，以6Kv为例，6Kv厂用电源系统主要的功能是实现由工作电源向备用电源或者是由备用电源向工作电源的双向切换，一般由DCS系统按照事先设定的“指令”来具体执行操作，比如，当厂区内某段或者某个变压设备等发生故障，DCS系统就会立刻发出“指令”，完成由“工作电源”向“备用电源”的快速切换，避免以外事故的发生；事故保安系统属于典型的备用系统，主要是在燃气机组出现故障无法正常运行时，启用事故保安系统满足厂区用电需求，实践中，多数燃气电厂都采用“柴油发电机组”作为突发事故保安系统，柴油发电机组多处于“热备用”状态，一旦发生厂区停电事故，处于“热备用”状态的柴油发电机组就会立即投入运行，指令仍然由DCS系统发出，实现工作机组与备用机组之间的双向切换，确保燃气电厂厂用电需求。厂用电源切换系统模块的主要功能是确保实现厂用高压电源连续、稳定、可靠供电目标的实现，以MFC2000-2型的微机为例，切换系统模块通过与ECS之间的“硬接线”实现信息源的双向交换，其中，电流电压计算、信号、切换动作执行、输入检测以及自检等诸多模块主要由CPU来完成；另外，系统中快切手动操作控制是对DCS自动控制切换系统的一个补充，当备用分支、工作分支断路器均正常切一个处于合位一个处于跳位的情况下，可以手动实现电源切换。

2.2发电机—变压器组系统模块

绝大多数燃气电厂的“发电机—变压器组系统模块”涉及到的设备、元器件较多，需要对多个子系统实施有效控制，才能够确保整个电厂电气控制目标的实现。发电机控制方面，可采用“机岛控制系统”来实现，将励磁系统、燃机变频启动系统、发电机保护系统等控制模块、信号源接入在线控制系统，按照DCS系统发出的指令完成对发电机运行状态的自动控制；发电机出口开关、主变220Kv侧开关均能够实现“准同期”（自动控制，一般情况下，“机岛控制系统”处于缺省状态下视为同期点）；断路器主要是用于提示接地刀、隔离开关所处的状态以及通过DCS系统实现对近端、远端的自动控制，断路器执行保护动作或者处于故障状态时不能合闸，一旦执行完合闸命令后就能够自动解除“指令”，从而整个发电机—变压器组系统模块回复到正常运行状态。

2.3电源系统控制模块

一般情况下，燃气电厂电源系统控制模块主要由直流电源系统模块、保安段电源控制系统模块以及UPS不停电电源系统控制模块等三部分组成，其中，直流电源系统模块主要是满足电厂仪表、自动控制、保护、事故照明以及UPS电源等负荷用电需求，一般由DC220Kv、Dc110Kv两种等级的直流电源组成，每一台机组的直流220Kv、110Kv系统都要设计为独立运行，绝对不能相互干涉，并且要确保直流电源所有的蓄电池始终处于浮充电状态；设计保安段电源控制系统目的是在燃气电厂出现重大故障时，各个机组控制系统、大容量事故负荷以及直流系统始终处于运行状态（不停电）；UPS不停电系统主要包括静态开关、整流器以及逆变器等几个部分，主要功能是在电厂机组出现故障时，满足用电负荷连续的交流用电需求，该系统模块电源由交流主电源、直流电源以及旁路电源，实践中，主要是通过交流主回路控制达成供电目标。总之，燃气电厂电气控制系统必须要结合燃气电厂运行的特点，科学、合理的进行设计，以避免重大危险事故的发生，从而为电厂的安全运行典型坚实的基础。

参考文献：

[1]宋立伟,和艳慧.论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J].山西电子技术,2015(02):92-93.

[2]姜春晓,张凯生.浅析电厂电气控制系统[J].山东工业技术,2015(21):184.

篇6

关键词：电梯制动器；电气控制及检验；结构形式；作用；防范举措

随着社会经济的飞速发展，建筑行业也随之快速发展，由于建筑规模的逐渐扩大，建筑行业中广泛应用电梯，电梯的安全也越来越受到人们的关注。电梯在满足人们方便的同时，电梯安全事故也频频发生。电梯制动器是否正常运行直接关系到电梯本身、乘客等的安全，电梯的安全运行离不开制动系统。

一、电梯制动器的结构型式及作用

1、电梯制动器的结构形式

制动器是电梯重要的安全装置，它的安全、可靠是保证电梯安全运行的重要因素之一。能够使运行中的电梯在切断电源时自动制停轿厢。电梯停止运行时，制动器应能保证在125%的额定载荷情况下，保持轿厢静止，位置不变。电磁制动器是电梯制动器使用最为广泛的，其结构型式主要包括机-电式常闭块式直流电磁制动器、盘式制动器、碟式电磁制动器。碟式电动制动器一般应用在无机房曳引驱动电梯中，电梯制动器的基本工作原理都是相似的。电梯制动系统是驱动电梯主机乃至整个电梯系统中最关键的安全保护部件之一，制动系统失效会极大的威胁电梯的安全运行，这种情况下就会比较容易发生剪切和挤压伤害的现象。由于制动系统失灵而造成的危险，难以依靠其它安全部件进行保护，因为这种情况下电气保护不起任何作用。电气保护通常都是切断电动机和制动器电源的时候，方可停止运行中的电梯系统，所以，制动系统是否能可靠动作，直接关系到电梯系统的安全和使用人员的安全。

2、电梯制动器的作用

电梯制动器的作用应满足：当电梯静止时，电梯制动器应能保证电梯在原位不动的要求。对交流双速电梯来说，电梯制动器调节的好与坏直接影响电梯的平层准确性。当电梯转慢速进入爬行阶段，到达平层点时，这时电梯还具有一定速度，电机失电的同时，电梯制动器也失电，闸瓦与制动轮有一定的转动摩擦力，将电梯逐渐强行制停在平层位置上，因此制动瓦与制动轮制动力的大小直接影响电梯的平层。对直流及交流调速电梯则不然，由于电梯换速后能够按照理想速度曲线进行减速，当速度减到零时，也就到了平层位置，此时的电梯制动器只使电梯保持静止，闸瓦与制动轮之间没有摩擦转动。

二、电梯制动器的电气控制分析

在GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》和TSGT7001-2009《电梯监督检验与定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》对电梯制动器的电气控制都有相关规定：当电梯运行时，如果要切断制动器的电流，必须要依靠两个独立的电气装置来完成；当电梯处于停止状态时，要想其中一个接触器的主触点没有被打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再启动运行。这不仅要求电梯制造单位要按安全规范生产制动器，而且还要求检验人员应检查并确认制动器的电气控制。这里所谓“两个独立的电气装置”就是接触器。假如仅使用一个接触器控制，一旦出现接触器触动无法正常断开的情况，制动器就会无法制动。因此，控制制动器线圈的电路中最少需要有两个独立的接触器。标准中允许借助主电源接触器来实现本条规定的“两个独立的电气装置”，同时也没有要求两个接触器的主触点必须串联。可以应用主电源接触器的辅助常开触点作为其一。另一个可以再设计成抱闸接触器。但是，需要注意利用辅助触点作为检测主触点的状态信号时，需要符合接触器触点的需求。控制制动器回路的接触器需要实施防粘连保护，当任何一个接触器的主触点在电梯停止时都没有实现释放，那么就需要在下一次改变运行方向之前使其释放，防止轿厢继续运行。这就要求接触器的吸合或释放应随电梯的运行或停止的基础上来实现的，当两个接触器的其中一个主触点发生粘连的现象时，由于两个接触器是独立存在的，因此，另一个接触器仍然可以继续顺利工作，电梯的正常运行也不会受到任何影响。但是，其安全状态已经达到了极限，假如另一个接触器也出现粘连的现象时，那么就会出现由于无法切断制动器电流进而引发的重大安全事故，电梯继续运行风险就会非常的大，所以，在电梯控制系统中，应该建立一种监控机制，如果上述情况发生，就需要停止电梯运行且防止再一次运行。在相关标准中明确规定，必须使用两个接触器，且两个接触器必须是独立存在的，不能采用一个接触器的主触点和辅助触点进行检验工作。虽然接触器的主触点、副触点在运行时能够满足主触点的运行要求，但是由于辅助触点容量、分断距离难以充分满足主触点，因此，坚决不能使用辅助触点替代其中任何一个独立的接触器进行保护。

三、制动器常规问题的防范举措探讨

1、重视维修保养

制动器的使用单位必须要按照线管法律法规等组建电梯档案，并且实践、实行各项管理体系，建立安全管理组织，配置特定人员实施管理工作，同时制动器的日常维修保养工作必须要又资深单位进行。在条件允许的情况下，应将不达标的产品进行及时处理、更换。除此之外，维修保养单位应严格根据国家规范标准进行全面落实，提高制动器的安全性。同时，还应重视制动器维修保养人员的专业培养，确保维修保养人员可以严格依据相关技术标准，熟练掌握常规故障的基本解决方法，保证制动器正常工作，提升安全水平。

2、严格检验

电梯检验机构应严格按照国家技术标准，认真检验制动器的品质与安全性能，及时发现问题，第一时间有效处理，将安全隐患进行全面消除。并且还应定期开展制动器的检验工作，电梯制动器电气控制的检验一般有两种方法，一种是对照型式试报告，查看制动器。然后查看电气原理图和控制柜内电气元件，判断制动器是否是由两个独立的电气装置来控制，查看其触头是否串在制动器控制电路中，并观察电梯停止运行时，是否有两个电气装置是否释放。另一种方法是模拟试验法，就是找到制动器的接触器，使电梯向一个方向运行，然后按住制动器的主触点不释放，使电梯反向运行，如果电梯不能运行就说明制动器的电气控制满足要求。通过这两种检验方法，可以有效评判制动器自身的制停效果。

3、强化宣传教育

充分结合国内外目前的电梯发展现状，进行有效的宣传教育工作，充分增强安全意识，依照所辖区域的实际情况，合理、规范地修订相关文件，有效强化与政府部门之间的协作，提升整顿力度，最大程度地避免或减少安全隐患的产生。

4、遵守技术规范

电梯生产单位应严格遵守相关技术规范、标准，有效避免制动器出现缺陷问题。一旦制动器无法正常运行时，就需要具有一定的制动力承担额定负载，并使依据额定速度工作的轿厢可以减速下行。应该合理增设试验次数，并且试验符合标准要求后，面向螺母进行漆封处理。认真调试，保证结果可靠。

四、结语：

总之，通过重视维修保养、严格检验、强化宣传教育、遵守技术规范等有效防范举措，并高度重视电梯电气控制系统，就可以有效加强电梯制动系统中电梯控制系统的安全性能，保障电梯制动器安全运行，确保人们的生命财产安全。

参考文献：

[1]高子元.关于电梯制动器电气控制及检验探讨[J].城市建设理论研究，2013（14）.

[2]董春玲.对电梯制动器电气控制及检验分析[J].中国高新技术企业，2015（13）.

篇7

[关键词]电梯;制动器;电气控制;安全规范

中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0357-01

0 引言

伴随着经济社会的飞速发展，高层建筑在我国城市中越发普遍。而作为高层建筑不可或缺的基础设施之一的电梯，在为人民生活和工作带来便利的同时，也与人民的生命和财产安全挂钩，其安全性不容忽视。

电梯运行中的制动器是电梯中的重要构成部分，对电梯运行的安全性有着极大的影响，而电气控制也是整个系统运行的基础[1]。并且随着电梯行业的发展，政府出台了相关的安全管理条例和安装规范，对电气控制给予了严格的规定。在《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003第12.4.2.3.1条规定：第一，当制动器电流切断时，至少需要两个独立的电气装置，且无论其是否与制动器电流的电气装置为一体。第二，当电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点在改变下一次运行方向时仍未打开，则电梯不适宜再继续运行[2]。在本文中，笔者将先对影响电梯制动器的因素进行探讨，再进一步分析有关电梯制动器的电气控制检验中存在的问题，最后根据有关电梯制造的安全规范要求进一步分析如何对电梯的制动路线进行检验。

1.影响电梯制动器的安全性的因素

1.1 工作人员专业素质低下

在电梯控制器的线圈生产过程中，常因工作人员的失误而致使出现线圈设计接触不良等问题，从而影响电气设计部分，甚至造成制动器失效。同时，电梯制动器的可靠性在很大程度上受到设备操作人员的专业水平和综合素质的影响。但是从当前的设备操作人员构成来看，部分员工是对设备不甚了解且操作不熟的临时工，增加了工作过程中的误操作，增加了电梯安全使用的隐患[3]。

1.2 制动器电气控制线路不合格

图一所呈现的是典型的不符合要求的电梯制动器控制线路。

在图一中，SC、XC、KC、MC、BZ分别是上行接触器、下行接触器、快车接触器、慢车接触器、制动器线圈。图一（a）在货梯或者自动扶梯的控制中比较常见，因为切断BZ控制电路的独立电气装置只有一个：XC（或SC），这不符合《电梯制造与安装安全规范》中要求至少需要两个独立的电气装置的要求，因而是不合格的。图一（b）在交流双速客梯或货梯的控制中比较常见，它虽然满足了两个独立的电子装置的要求，但因为当MC或（KC）粘连未断时，不论上下运行制动器仍可开闸，当SC（或KC）粘连未断时，改变运行方向，制动器仍可开闸，这不符合《电梯制造与安装安全规范》要求中的第二个要求。因此，图一呈现的两种控制电路都不符合要求。

1.3 元器件质量缺乏保障

电梯制动器中所需的元器件种类和数量都不少，并且设备元器件无法通过一种途径购买，这就使得多重途径采购的元器件种类和质量参差不齐。一般来说，设备厂商会尽量选择固定的元器件厂家购买，但元器件厂家的规模小，很难保障元器件的质量，这将会影响电梯制动器的安全性和可靠性。

1.4 环境的影响

电梯制动器的生产和加工不仅受到元器件等因素的影响，还会受到环境中的温度和湿度的影响，这对电梯制动器的生产加工有着难以避免的影响。在设备生产加工过程中，升高的温度使设备易被氧化，从而影响设备的灵活性;湿度过大则使设备容易生锈，从而影响其性能和灵活度。

2.电梯制动器的电气控制检验的问题

2.1 电气控制检验力度不严

随着电梯制动器生产地流程化和习惯化，部分电梯生产企业对产品质量的检验管理存在缺陷，检验管理的执行力度减弱，将检验形式化，忽视了对电气控制检验对企业发展的重要性。

2.2 电梯制动器检验管理体系不完善

由于电梯制动器检验管理体系的不完善，使得电梯检验工作存在的缺陷影响了电梯制动器的安全性和可靠性。在一般企业中，电梯检验工作的重心在于审查电梯工作，而忽略了检验管理工作，缺少对电梯制动器电气控制过程的实时监控。此外，由于电梯检验人员专业工作水平的限制，使得电气控制检验工作存在比较严重的问题，这容易导致意外事故的出现[4]。

3.电梯制动器的电气控制线路检验

首先，根据《电梯制造与安装安全规范》，我们应先明确标准中至少需要两个独立的电气装置的要求所提到的“独立”的含义。独立，是指两个接触器物相互控制的关系[5]。换言之，两个接触器的控制应由两个独立的信号而非一个而非同一个电梯信号控制。如电梯平层，应该由平层信号和门信号来控制。

其次，在进行电梯制动器电气控制检验时，工作人员应明白两个独立的电气装置即指当电梯停止运行时，如果其中一个无法作用，那么另一道保护可以保证制动器不会开启，从而保证电梯的运行安全。所以，必须明确：1、必须在标准条款所要求的前提条件下――当电梯停止时，去判断电气装置的数量;2、在“电梯停止”这个前提下去判断制动器电流的电气装置的数量。其中，，“电梯停止”主要指两种情况：一是电梯正常运行至指定楼层，或是电梯在检修时运行停止至所需位置;另一种情况是电梯故障停止。只要满足上述任意一种停止状态，而没有切断制动器电流，那么这样的电气装置就不是切断制动电流的电气装置。

最后，通过检查运行接触器与抱闸接触器的线圈回路来判断两个电气装置是否相互独立。具体必须同时满足以下两个条件：1、当制动器电流电气装置切断时，线圈的控制信号不能是同一个信号，即它们的线圈不能是并联的，不然，当控制信号粘连时，切断制动器电流的电气装置也通电会使制动器打开;2、不能用其中一个接触器去直接控制另一电气装置的线圈，当其中一个接触器的触点发生粘连时会造成另一个电气装置接通，而使得制动器打开。正确的电梯制动线路图如图2。

4 结语

通过对有关电梯制造的安全规范的要求，笔者探讨了如何对电梯的制动路线进行检验，以及根据此标准，企业如何更好地对电梯制动器的电气控制线路进行检验，以确保电梯运行的安全性和可靠性，望有关企业能够得到启发。

参考文献：

[1]燕薇.电梯制动器的电气控制的研究[J].福建质量管理，2016（3）：273

[2]王立洪.浅析电梯制动器的电气控制安全规范[J].技术与市场，2012，19（7）：32-33.

[3]李浩.电梯制动器电气控制及检测探讨[J].中国高新技术企业，2016（6）：80-81.

篇8

关键词：电梯电气控制；存在问题；探析

中图分类号： TU229 文献标识码： A 文章编号：

据统计，我国已经成为世界上使用电梯数量最多的国家。面对着每天成千上万乘坐电梯出入来往于生活和工作场所的人们，电梯的安全运行对于他们的生命财产安全具有非常重要的意义。因此，必须要加强电梯安全方面的工作的研究，以保证电梯在为人们生活提供便利的同时，更要保障人们的生命安全。而电气控制作为电梯安全工作的核心，它决定了电梯的安全工作和运行。所以，对于电梯电气控制中存在的问题进行分析研究，就显得非常有必要了。

1电梯电气控制概述

电梯电气控制主要是对电梯的各种信号进行管理，包括安全信号、位置信号、速度型号以及指令信号等，从而让电梯随时处于一种保护状态，并能够正常的运作。在以往的电梯电气控制中，一般采用的是继电器控制，也就是继电器逻辑线路。这种控制方式的原理比较简单，控制也比较直观，但是由于继电器控制系统的接线比较复杂，需要非常多的触点，而且发生故障的几率和频率都比较高，所需要的设备也比较庞大，因此已经遭淘汰，而被目前比较先进可靠的可编程控制器或者微型计算机所取代。

对于电梯制动器的电气控制，许多资料和法规都规定，要具备有两个电气控制装置。不管电梯制动器和电气装置是不是一体的，电气装置都必须要要达到这个“2”的数量。这是因为两个接触器发挥着1加1大于2的效力。在电梯停止运行时，如果只有一个接触点回应信号，而另一个没有，那电梯就不会下闸，这样就可以避免电梯再次运行。而只有两个接触器同时响应，电梯才会开始运作，这样就可以有效提高电梯的安全效力。

2电梯电气控制中存在的问题

2.1时间运转限制器的问题

根据相关规定，电梯的电动机应该设置有时间运转限制器，以在发生电梯启动而曳引机不转、以及轿厢由于障碍物的影响停止向下运动而导致的曳引绳在曳引轮处打滑的情况时，保证电梯制动器停止运作并保持停止运作的状态。如果电梯总运行时间小于10s，则电动机时间云状限制器会在20s开始运作。如果电梯总运行时间大于10s，那么在这个时间基础上再＋10s，得出的结果小于45s，则限制器会在这个结果的时间值运作；结果大于45s，则限制器会在45s时发挥作用。要恢复电梯的正常工作，需要进行人工手动复位。而在接上电梯断开的电源之后，电梯曳引机不用保持停止位置。

电梯电动机的时间运转限制器不应该影响到轿厢在正常维护检修时的运作以及紧急电动时的运作。根据上面的分析，电梯电动机的时间运转限制器除了维护检修和仅仅电动运作时不发挥作用之外，在电梯自动运行的任何情况下都应该发挥作用，包括电梯的正常使用以及无人操作时自动返平层这两种情况。电梯在正常使用的时候如果碰到一些设备或者线路故障，又或者因为有人掰门而导致电梯门锁断开时，电梯的运行就会停止，在故障修复后或者电梯门锁合上之后，就会自动恢复运行。而如果此时电梯不处于开门区域，就会自动返回平层，这个时候电梯是属于无人监控下的自动运行，因此也应该属于电动机时间运转限制器的保护范围以内，应该满足限制器的运转时间要求。但是在对许多电梯进行检验的时候，往往会发现部分电梯的电气控制系统中的电动机时间运转限制器只有在电梯正常使用的时候才会发挥作用，而电梯自动运行返回平层的时候就没有处于限制器的保护状态之中；又或者部分电梯电气控制系统中的时间运转限制器有保护到电梯的自动运行，但却不满足限制器的保护时间要求，保护时间要远远超过45s。这就给电梯的安全运行带来了严重的隐患，如果人员在乘坐电梯时因为某些故障停止了，故障恢复之后电梯因为不处于开门处就会自动运行，这时候如果没有电动机时间运转限制器的保护，就很可能会给乘坐电梯人员带来人身安全威胁。因此，这些系统是不合格的，必须要按照相关的要求和标准进行改进。

2.2门锁的电气装置问题

根据相应规定，电梯的每个层门都应该设置有安全触点的电气装置，这样是为了保证层门闭合的位置。在进行门锁型式试验的过程中，这个触点电气装置要经过一百万次耐久实验，试验的方式是在电气装置的触点接通一个电阻，在两倍额定电流和额定电压的条件下进行的。电气触点的使用环境包括交流回路和直流回路两种，其使用寿命在这两种电路中也有所不同。如果电梯门锁型式试验只有在直流电路中才满足使用寿命的要求，那么这电气装置初触点就只可以在直流回路中使用；而如果在交流电路中满足使用要求，则装置触点只能在交流回路中使用。在对大量电梯进行检验的时候发现，有些电梯选用的电气装置触点应该是在直流回路中使用才能满足使用寿命要求的，但是却安装在了交流回路中，而有些应该安装在交流回路中的电子装置触点，却使用在直流回路中。这样就会降低电梯门锁的使用耐久性和可靠性，从而使门锁发生故障的几率大大提高，为电梯的安全运作也甙类了隐患。因此，在制造电梯的时候，企业应该注意门锁选用的电气装置类型，做好这方面的一些细节工作，以减少电梯的故障率。

2.3关门阻力过大的问题

根据相关规定，电梯动自动门在自动关闭的时候，其关门阻力应该在150N以内，而且应该以电梯关门超过三分之一之后的测量为标准。这主要是为了避免乘坐电梯的人员被门夹伤而做出的规定。但是同样的，在对大量的电梯进行检验时，发现许多电梯都没有做到这点，而普遍都存在关门阻力过大的问题。出现这个问题的原因并不是什么技术和质量的问题，而是电梯安装调试人员的工作态度问题。因为如今的电梯普遍都是采用变频驱动门机，要调整电梯关门阻力是一件非常简单的事情，而由于安装人员没有重视这个要求，往往导致了电梯关门阻力过大，遇到较大的阻力也不会停止，还是继续执行关门，导致乘坐电梯的人员被夹伤。而在被检验出问题之后，才去进行现场调试。因此，要解决这个问题，需要电梯制造商加强这方面的监控，电梯验收人员也要做好这方面的把关。

结语

随着我国电梯使用量的与日俱增，电梯已经逐渐成为人们生活中的一部分。电梯的运行是否安全稳定，对于人们的生命财产安全具有重要意义。而作为电梯安全工作的核心，电梯电气控制系统的性能是否完好、是否合格、是否满足要求等，都决定了电梯能否安全的进行运作。因此，在进行电梯电气系统设计的时候，要注意严格按照相关法律法规的标准，做好各种意外故障和突发状况下的电梯安全保护工作。同时，电梯的维护人员也要定期对电梯电气控制系统进行检修，做好严格的试验把关，从而提高我国电梯的安全系数，保障人们出行的安全。

参考文献：

[1]马俊，于洋.浅析电梯制动器的电气控制[J].科技与企业，2013（01）.

[2]杨明建，李晋.电气控制与可编程序控制器教学思考[J].中国电力教育，2011（20）.

[3]张敬，刘静云.浅谈《电气控制与PLC技术》课程的项目是教学改革[J].科技创新导报，2011（16）.

[4]郑昕.电气控制专业实训课程模拟试验台的设计及应用[D].天津大学，2011.

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关键词：电梯电气控制；安全电器；安全电路；安全寿命

电梯控制系统是协调电梯各系统配合工作的指挥中枢，其性能的差异将对电梯运行的可靠性、安全性产生直接的影响。在微电子技术高速发展的今天，电梯控制系统的功能、电气结构日益多样化，呈现百花争艳的景象。在此局面中，也出现了一些影响电梯电气控制技术健康发展的问题，在此仅就其中一些比较突出的问题作一阐述，以期引起业内同行的重视。

1 电梯电气控制

电梯控制技术的发展，始终与安全技术的发展紧密相连。当今电梯安全电气控制的重点是电气安全回路控制。其具体体现为由关键安全控制点设置的安全触点和安全电路组成的电气安全回路，对电梯驱动装置主控电器直接以硬件连接的控制。这种电路结构能够有效防止电磁干扰、软件程序错误对电梯关键安全控制环节的威胁，保证电梯关键安全控制电气环节的可靠性。

在目前电梯控制电气结构设计中，电气安全回路对驱动装置主控电器的控制连接，还存在着某些通过程序软件间接连接的设计。特别是电气安全回路中的门锁触点，往往由于各种原因处于直接控制驱动装置主控电器的电气回路之外。有些设计者过分强调微电脑的工作可靠性，忽视了电气安全回路控制点失误后果的严重性，将门锁触点通过程序控制器间接控制驱动装置主控电器，此类控制方式在发生意外干扰时，会造成严重的危险，已有多项事实表明了这种危险。

2 安全电器

电梯的关键安全控制部位均有电气安全装置实施控制。电气安全装置须由符合安全触点或安全电路标准的电气部件组成。目前国内盛行将集中串联电气安全装置的电气安全回路通过中继控制电器控制电梯驱动主机供电的设备 （主控接触器）。在电梯电气安全回路的中继控制电器设计中忽视安全规范要求的现象较为突出。安全规范强调要求电气安全装置应直接作用于控制电梯驱动主机供电的设备，其原则就是要避免非功率原因的中继控制；因此，非功率原因的电气安全回路中继控制是不符合安全规范的原则精神的。这一原则要求还为了保证电气安全回路的基本分断能力不低于安全触点和安全电路的分断能力，只有当电气安全回路的最大控制、分断能力不能满足控制电梯驱动主机供电的设备 （主接触器） 的控制要求时，才需要采用中继控制；而此时中继控制电器的基本分断能力一定会大于电气安全回路的最大分断能力。

电梯遵循安全规范的前提是首先具有良好的机械和电气常规设计。而有些设计忽视了电梯电气安全回路中继控制电器的控制对象的电气参数。在电气安全回路的中继控制电器元件的选型中，存在着利用普通继电器控制直流电路时选型不当的现象。常见的错误为采用交直流两用继电器作为电气安全回路的中继控制电器时，未考虑继电器的直流负载控制的电路技术参数。另一个值得注意的是控制电器元件的额定值一般均为控制电阻性负载时的额定值，在电梯电气安全回路的中继控制这类电感性负载电路中，相应的控制能力将大幅度下降，电器触点持续拉弧、烧熔、粘连的现象就难以避免。在电气安全回路的中继控制这样的电路中，将可能造成电气安全回路失效的重大危险。

随着交流变频技术在电梯上广泛应用，在电梯主拖动、门机拖动方面都采用了交流变频技术。但在控制电器设计选择方面也存在一些问题。最明显的是变频器与电动机之间的接触器的选型。由于电梯交流变频控制的安全需要，许多设计者将变频器与电动机之间加设了接触器。这类设计对接触器的选型都是按照交流工频条件确定。而忽视了变频器输出的电流为交流工频至低频直至直流的变流特性。因为工频交流接触器的分断能力难于有效分断直流电流，因此此类设计在变频器输出的电流为低频交流和直流时，接触器分断时触点间将产生严重拉弧，不能分断直至烧毁的后果。按照安全规范的要求，当变频器输出在停车期间未能关断电流时，检测监控装置将指令接触器分断电路。这就意味着此类设计在变频器低频输出时难以有效关断电路。这对变频拖动的电梯在减速和再平层状态的控制将产生严重的影响。

3 安全电路

按照安全规范的要求，安全电路分为常规元件组成和含有电子元件的两类。安全电路都要进行故障安全评价。对于故障分析时需要考虑哪些故障，就是 GB7588-2003 中 14.1.1.1和附录 H 中所列出的故障。把这些故障分别输入评价流程图中，只有能到达“可接受”的设计才是符合安全标准的。对含有电子元件的安全电路还需进行规定的型式试验合格。目前对安全电路进行故障安全评价这一环节未能得到有效地控制。使用计算机软件 （程序） 作为安全电路的组成部分，是电梯控制技术发展的趋势；而 GB7588 标准中提到的安全电路的三个组成部分却并不包含软件 （程序）。

4 安全寿命

电梯控制系统是一个动作相当频繁的系统。在电梯运行期间，主控电器、安全回路中继电器、门控制电器等关键控制元器件都要参与每一个工作循环。电梯每年的工作循环次数也从几万到上百万次不等。频繁的动作对电气控制元器件的工作寿命是一个严峻的考验。电气控制元器件达到工作寿命后继续使用将直接威胁电梯运行安全，及时更换是保证电梯安全运行的重要环节。鉴于目前国内电器元件电气寿命普遍在几十万到上百万次的实际，电梯生产厂商至少应对电梯有关电气安全的关键控制元器件的使用寿命，在随机文件使用说明书中有明确的说明。以使电梯维护保养人员能够明确了解所保养电梯的关键控制元器件的使用寿命，及时更换面临失效危险的关键控制元器件。

综上所述，电梯的电气控制结构处于高速发展过程，电梯控制功能的集成化、多样化、小型化是大势所趋；在国内电梯技术和市场同步高速发展的潮流中，安全性始终是的焦点。在当今电梯电气控制系统设计技术方面，如何使不同的电气设计人员在电梯安全设计思想和实践上与国家标准的原则要求保持统一确实是难题。结合中国电梯业发展的实际，在制造与安装安全规范的具体要求中，及时修改过时的技术教条，添加对新技术发展引发的新的安全性要求，是促进国内电梯技术和市场健康发展的重要措施。这是一项需要电梯业内各个方面有效协调配合的事业。对此，安全技术主管部门、行业协会、生产商、安全检测、使用管理部门等各方都负有义不容辞的职责，加强及时地交流、协调、沟通，方能适应社会发展的要求。愿各位同行共同努力，使电梯控制技术快速、安全、健康地发展。

参考文献

[1]冯圣华.浅论电梯电气控制发展[J]. 科技资讯. 2009（21）

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【关键词】矿山 PLC控制技术 电气控制

1 前言

近年来，PLC控制技术及其控制模块的开发已成为电控设备厂家所亲睐的对象，这样不仅可以保证电气控制设备的先进技术性能，同时也可以使自动控制系统在运行过程中更加安全、稳定、可靠，而PLC控制技术应用到煤矿生产领域，已成为煤矿产业在新时期发展中的必然趋势。PLC控制系统是专门为煤矿或工业现场配置的控制计算机，其在实际应用中具有较强的抗干扰能力及较好的可靠性，同时其也具有适应性强、功能完善、接口功能强大的特点，其对提高煤矿企业的生产效率与生产质量有着重要作用。

2 PLC控制技术的原理及功能

可编程控制器（PLC）在控制系统中取代了传统的继电器逻辑控制，PLC作为工业生产自动控制计算机其具有独特的微处理功能，通过采集外部的信号对其进行逻辑判断，然后根据判断结果将指令下达给各个不同的执行元件，从而实现对煤矿生产设备的自动控制功能。PLC控制技术在实际应用中不仅具有原电控系统的所有功能，同时还具备后备保护功能、多种曲线自动设定功能、直观显示功能以及声光故障报警功能等，所以PLC控制技术与传统的电控系统相比十分优秀。PLC控制技术是一种较为完善的运用数字运算的操作系统，其一般被广泛运用于设计工业环境下的应用系统中，可编程序的储存器可以通过多种形式来控制各类机械进行生产，例如，数字量、模拟量的输入和输出等方式，而且其在工业领域中的应用具有通用性强、可靠性高、使用方便、抗干扰能力强以及编程简单等特点。PLC控制系统同时还具备监控和自动诊断功能，当系统在运行过程中如果发现部分环节出现运行异常，将会停止整个生产并发出警报讯号，能通过软件进行故障检测和程序校验，所以PLC在煤矿电气控制中的应用具有很高的推广性。图1为PLC控制系统的框架示意图。

3 PLC控制技术在矿山电气控制中的应用

3.1 提升机中的应用

随着PLC控制技术的不断发展与推广，煤矿企业利用可编程控制器与大功率晶闸管变流器对老式提升机进行了技术改造，其主要步骤如下：老式提升机在技术改造过程中保留了直流主电机及部分机械，在保证老式提升机可以正常运转的前提下对其进行整体技术改造，然后将原有操作台移除并更换新式操作台，电枢回路在技术改造过程中要根据实际需求进行技术调整，同时也要通过添加转换刀闸来实现新老系统的自由切换。然后，需要通过技术手段来实现老式提升机制动系统油泵的控制，这样可以使新系统在调试过程中依旧可以使用老系统进行生产，以备新系统调整后无法满足生产需求而导致停产事件的发生，而且在特殊情况下可以选择永远保留老系统。老式提升机在进行技术改造过程中尽量由维护技术人员进行操作，让维护技术人员可以参与老式提升机整个技术改造全过程，这对提高老式提升机的技术改造、安装质量有着重要作用，同时也可以让维护技术人员快速掌握新系统的整体构造，这对方便日后的维护、维修工作有着重要作用。PLC控制系统在安装过程中要对其进行全程的电控监测，并且要密切监测井筒位置开关、行程以及其他机械制动系统的运行状态等，并要利用科学的手段来缩短新系统的调试时间，所以可以采用在线送电测试来实现对传感器的检测和校准，这样才能保证每个测量参数都与提升系统的实际运行参数相对应。

3.2 运带式输送机中的应用

随着机电一体化技术的创新与发展，LZP系列盘式可控制动装置被煤矿企业应用到了矿山电气控制中，其中液压站、制动装置以及电控系统的应用对提高煤矿企业的生产效率有着重要作用。其中制动装置主要是通过闸瓦与制动盘摩擦产生制动力矩，然后可以使用液压站的调节作用来改变两者之间所产生的制动力，正常情况下设备在运行过程中的正压力为0，这个时候的系统油压可以达到其峰值，制动闸尚未打开，制动盘与闸瓦之间可以保持1.3mm左右的间隔距离，当设备在进行制动过程中，电液控制系统会根据操作人员的控制下达一系列控制指令，设备在接收到控制命令后会通过自动减少油压来实现设备制动控制。理论上，当周围环境温度达到40左右时，盘式可控制动装置的制动频率可以达到10次/h，液压控制系统在设计过程中实现了系统双回路完全对称结构，能够满足运带式输送机进行软制动的工作需求，并且可以采用传感器来采集其工作时的各项数据，然后将这些数据通过整理后在显示器上进行显示。

3.3 井下风门中的应用

井下风门在使用过程中由于受到周围环境影响，使其两侧的空气会存在一定的压差，由于风门面积大，使其开启时会承受40kg左右的压力，而当井下风门在开启时压力会减小到5kg左右，这在很大程度上影响了井下风门在使用中开启效率。煤矿生产企业为了将井下风门中存在的这一问题有效解决，有学者针对这一问题设计出了气缸传动带动井下风门的开启和关闭，同时通过小风窗的设计来提高井下风门的开启效率，但是，本文在研究井下风门开启情况过程中发现，利用电动风门与气缸传统带动风门开启的工作原理十分相似，通过深入研究发现：系统根据实际情况发出控制信号，电磁阀带动油缸活塞运动来实现电动风门的开启操作，当井下风门开启角度达到90o时自动停止开启操作，这时候的井下风门可以完全满足车辆或行人的正常通行。

4 结语

基于PLC控制技术的煤矿电气控制系统可以实现提升机的全自动提升作业，而且在这个过程中不仅可以更好的稳定系统电压，同时还在很大程度上提高了电气控制系统运行过程中的安全性、稳定性以及可靠性，这对提高煤矿生产企业的经济效益有着重要的现实意义。

参考文献

[1]高世鹰.PLC控制技术在矿山电气控制中的应用[J].技术应用，2012.

[2]聂少莉.浅谈PLC控制技术在煤矿中的应用[J].工业技术，2013（12）.

[3]王海民.PLC在煤矿电气自动化过程中的应用探讨[J].科技创新与应用，2014（14）.