电梯门锁安全电路设计

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:刘勇
[导读] 浙江省特种设备科学研究院 浙江杭州 310000
        摘要:本文首先阐述了安全门锁电路组成,接着分析了电梯门锁电路的改进,最后对电梯门锁电路改进后的检验与验证进行了探讨。
        关键词:电梯;门锁安全电路
        引言:
        随着我国城市化的发展,在用电梯数量急剧增加,特别是最近发生多起电梯事故后,电梯的安全问题成为人们关注的焦点。电梯事故时有发生,其中相当一部分与电梯的门系统有关,特别是电梯门锁的电气开关失灵引起的事故。电梯层门作为一种防坠落和剪切的保护装置,对电梯的安全运行起着非常重要的作用。
        1 安全门锁电路组成
        安全门锁电路,就是把电梯安全开关和门电气联锁开关串联起来所形成的一条回路,当该回路出现开路时则电梯无法正常运行,从而起到保护作用。(1)用安全开关串联起来驱动一个继电器(安全继电器),用门电气联锁开关串联起来驱动另一个继电器(门锁继电器),安全继电器、门锁继电器均吸合时则认为电梯处于安全状态,电梯供电正常,允许电梯正常运行;(2)把安全开关、门电气联锁开关直接串联起来接入主板,作为主板检测信号,主板接收到信号则认为电梯处于正常状态,可以运行。安全门锁包含的安全开关种类较多,常见的安全开关有:急停开关、限速器开关、安全钳开关、极限开关、缓冲器开关等,门电气联锁开关分为轿门电气联锁开关和厅门电气联锁开关。为了节约材料,电路通常按照安装位置进行布线,井道的安全开关线路沿着井道壁线槽布线,轿厢安全开关线路则是来自于随行电缆,故在检测过程中应采用分段测量法。
        2电梯门锁电路的改进
        2.1新的门锁电路设计思路
        电梯短接门线路造成事故的根本原因是,电梯开门高速走梯,从而造成轿厢剪切事故。实际上,电梯维修人员在维修时短接线路进行检修运行所成的剪切事故极少,原因是电梯以检修状态运行,速度低,同时需要维修人员连续按压运行开关,此按钮有防止误操作的保护。因此,可以考虑,当电梯门锁安全电路一旦短接,电梯就由正常运行状态转入检修运行状态,而只有去除短接线,电梯才能够进入正常运行状态。这样既满足电梯检修人员的检修需要,同时也可以防止由于电梯维修人员的疏忽大意、忘记去除短接线所造成的电梯剪切事故。因为此时,电梯处于检修运行状态,没有专门的电梯维修人员去操作电梯,电梯是不会运行的。另外,为了防止电梯维修人员在某些情况下修改电路的接线(有时,电梯门由于其它原因经常出现故障,电梯维修人员嫌麻烦,采取直接短接线路甚至修改线路,让电梯带病运行,严重违反电梯维修操作规程),将更多的控制权交予软件,增加修改线路的难度和成本。
        2.2门锁电路改进
        电梯门锁回路短路,会出现电梯开门高速走梯情况,从而造成轿厢剪切事故。如果当电梯门锁安全回路一旦短路,电梯就由正常运行状态转入检修运行状态,而只有排除短路故障,电梯才能够进入正常运行状态。这样就可以防止门锁继电器粘连或者由于电梯维修人员的疏忽大意、忘记去除短接线所造成的电梯剪切事故。在电气门锁线路上,先把各层厅门电气门锁回路(JMS1)串联在安全电路(JY)后面,同时并联轿门电气门锁回路(JMS2),JY是安全电路接触器,JMS1是厅门联锁接触器,JMS2是轿门联锁接触器。利用JMS1、JMS2的常开触点进行门锁的关闭条件的判别;利用JMS1、JMS2的常闭触点进行门正常运行的检测。将这些触点状态输入PLC或微机控制板,通过软件判断门锁电路是正常还是处于短接门锁或门锁继电器故障等。当门锁电路处于短接状态时,让电梯中止正常运行状态,转入检修运行状态。
        2.3 PLC控制梯形图设计
        图1为对应的PLC控制电梯门锁电路保护程序。电梯在自动状态时,控制器(PLC)内部增加软元件M10作为电梯正常运行条件。在这种情况下,只有X1和X2有信号输入电梯是不会运行的,只有M10动作之后电梯才具备正常运行条件。C1是用来判断是否关过门的计数器。PLC程序控制采用记录开、关门一次反馈信号是否正确的方法进行判断。M1是表示门关好的辅助继电器,M2是表示门开好的辅助继电器。M3是表示厅门门锁被短接的辅助继电器,M4是表示轿门被短接的辅助继电器,M5是表示厅门和轿门同时被短接的继电器。M6用于当出现人为短接情况时实施保护将所有登记信号自动消号的继电器,M7用于门锁短接保护之后自动转为检修状态的辅助继电器,M8用于门处于中间位置时实施保护的辅助继电器。
        当电梯在运行中厅门被短接,输入端X1闭合,X2断开,X3断开,X4闭合,则M3吸合。电梯运行到平层位置后自动开门,Y1有输出,关门计数器C1清零,则M10断开,此时M3仍然吸合。由于在输出Y2的关门程序中串联了触点X1的常闭点,此时X1处于闭合状态,即使按下关门按钮,也无法关门,电梯进入保护状态。当电梯在运行中轿门被短接,输入端X1断开,X2闭合,X3闭合,X4断开,则M4吸合。电梯运行到平层位置后自动开门,Y1有输出,关门计数器C1清零,则M10断开,此时M4仍然吸合。由于在输出Y2的关门程序中串联了触点X2的常闭点,此时X2处于闭合状态,即使按下关门按钮,也无法关门,电梯进入保护状态。同样的道理,当电梯在运行中厅门和轿门同时被短接,输入端X1闭合,X2闭合,X3断开,X4断开,则M5吸合。电梯也将进入保护状态。当M3、M4、M5中任意一个吸合,则M6吸合,用于将所有登记信号自动消号。当M5吸合,M6吸合,M1吸合,关门计数器为0,则M7吸合,电梯自动转为检修状态。如果M1断开,且M2断开,则M8接通,用于运行保护,使电梯不能启动。
       
        图1门锁电路保护程序
        3电梯门锁电路改进后的检验与验证
        3.1人为短接试验
        (1)在电梯正常运行至目标层站自动平层开门延时关好门之后,而此时又没有登记任何运行信号,在机房控制柜的门联锁回路上,用一根短接线把厅门联锁进行短接,再任意登记几个运行信号,电梯起动运行至目标层站减速平层开门,由于厅门联锁回路短接,JMS1得电吸合。在开门到位后,再不会关门,同时把所有登记信号自动消号并且再也登记不上,电梯进入保护状态停止运行。
        (2)恢复电梯正常运行。把机房控制柜上的短接线拆除,电梯门在自动延时时间到后又能重新自动关门,再登记信号电梯正常运行,只要把短接线拆除不作任何改变就能实现正常状态。以上是厅门联锁短接试验,轿门联锁短接和厅轿门联锁同时短接试验用以上方法进行会有同样的保护效果。
        3.2接触器粘连试验
        在电梯正常运行时,用工具把门锁接触器按住不放,不让其复位,电梯运行至目标层楼平层开门后,也会有上述一样的保护功能,把接触器恢复正常后电梯又能正常自动运行。这里,把厅门接触器按住、轿门接触器按住或厅门与轿门接触器同时按住,各种情况分开进行,每次试验都会有同样的保护效果。
        结束语:
        电梯门锁安全系统,在电梯的安全运行中起着极其重要的作用。作为电梯设计、生产及安装改造的人员和企业,应该本着以人为本、人文关怀的基本思想,将人的生命放在第一位。在电梯的设计或改造时,应充分考虑人员的安全,适当增加安全装置和控制,使得在用电梯,即使是由于使用人员或安装、维护人员的粗心或疏忽,也不会造成重大的伤亡事故。维保人员如果短接安全系统,无论怎样接线,系统都会转入检修运行状态,电梯无法进入正常运行状态。这样一方面要求维保人员必须去除短接的线,另一方面也可以将可能发生的事故尽量减少,提高电梯出现故障时的安全性。
        参考文献:
        [1]林德羽.电梯门系统故障原因分析及防治措施[J].科学之友.2017(07)
        [2]王常辉.刍议电梯门系统故障的诊断与处理[J].企业技术开发.2018(14)
        [3]刘永康.旧式杂物电梯门系统安全隐患探析[J].机电工程技术.2014(05)
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