對電梯機械式自動門設(shè)計措施研究

李雪楓

【摘 ?要】電梯是高層建筑最為重要的組成部分，為人們的生活提供了極大的便利。電梯的安全操作與運行非常重要，在前幾年出現(xiàn)多起電梯墜梯事件，造成了巨大的損失，產(chǎn)生了惡劣的社會影響。因此，提高電梯的安全性與穩(wěn)定性已經(jīng)成為電梯行業(yè)發(fā)展的重中之重。本文研究的重點是電梯自動門的設(shè)計，在設(shè)計中需要采用PLC技術(shù)，高度實現(xiàn)電梯自動門的設(shè)計。所以，需要充分結(jié)合當前電梯自動門發(fā)展現(xiàn)狀，分析電梯自動門控制的優(yōu)點與缺點，了解電梯自動門設(shè)計的原則與原理，設(shè)計出高質(zhì)量、高效率、高性能的電梯自動門系統(tǒng)，從而提高我國電梯行業(yè)的發(fā)展速度，擴大我國電梯行業(yè)的市場占有量。

【關(guān)鍵詞】電梯;PLC自動控制;自動門設(shè)計

1電梯門控系統(tǒng)功能及組成

1.1門系統(tǒng)的作用及使用要求

乘客對電梯門運行的一般要求如下：

（1）按鈕開門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后電梯啟動之前，按下操縱盤上的開門按鈕，電梯門能打開。（2）電梯到位后具有手動或自動開關(guān)門的功能。（3）待客自動開門，當電梯在某層停梯等待乘客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎接乘客。（4）自動關(guān)門待客。當電梯完成全部轎廂內(nèi)指令時，又無外呼梯信號時，電梯應(yīng)能自動關(guān)門。（5）能自動關(guān)門及提前關(guān)門。在程序設(shè)定的時間之內(nèi)應(yīng)能自動關(guān)門。在定時器延時時間之內(nèi)，按下關(guān)門按鈕，電梯能提前實現(xiàn)關(guān)門動作。（6）門在開或關(guān)的開始階段要求速度快，在開或關(guān)的結(jié)束階段要求門速慢。

1.2電梯門系統(tǒng)組成

門系統(tǒng)主要包括門機、層門裝置、轎門（轎廂門）、層門（廳門）、門扇、門滑輪、門靴、門地坎、門導(dǎo)軌架等系統(tǒng)及其附屬的零部件。轎門是設(shè)置在轎廂入口的門，是設(shè)在轎廂靠近層門的一側(cè)，供乘客和貨物的進出，一般由裝在轎廂頂上的自動開門機構(gòu)帶動。只有轎門開啟才能帶動層門的開啟。所以轎門稱為主動門，層門稱為被動門。

廳門主要功能是用于封住井道的入口，由轎門帶動。簡易電梯，開關(guān)門是用手操作的稱為手動門。一般的電梯，都裝有自動開啟，由轎門帶動的，層門上裝有電氣、機械聯(lián)鎖裝置的門鎖。只有轎門、層門完全關(guān)閉后，電梯才能正常運行。

1.3開關(guān)門型式及動力機構(gòu)

電梯門的型式主要有兩類，即滑動門和旋轉(zhuǎn)門，目前行業(yè)普遍采用的是滑動門?；瑒娱T按其開門方向又可分為中分式、旁開式和直分式三種;層門必須和轎門是同一類型的。中分門由中間分開。開門時，左右門扇以相同的速度向兩側(cè)滑動;關(guān)門時，則以相同的速度向中間合攏;旁開式門按開門方向，又可分為左開式門和右開式門。直分式門由下向上推開，稱直分式門。按門扇的數(shù)量，可分為單扇、雙扇等。與旁開式門同理，雙扇門稱雙速門。電梯門開關(guān)的動力來源是門電動機，通過傳動機構(gòu)驅(qū)動轎門運動，再通過轎門上的門刀和廳門門鎖的配合，帶動廳門一起運動。根據(jù)所使用的電機類型又分為直流門機構(gòu)和交流門機構(gòu)。

2技術(shù)管理

2.1基本原理分析。電梯自動門的設(shè)計主要包含兩大部分，一部分是由電梯門、門廳門等組成的機械系統(tǒng)，另一部分是由PLC組成的邏輯控制系統(tǒng)，兩個部分共同組成了電梯自動門控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了電梯自動門的運行。為了深入研究電梯自動門控制系統(tǒng)，需要了解其控制原理與設(shè)計原理。

1）機械系統(tǒng)原理。電梯自動門運行過程中，機械系統(tǒng)開始工作，電梯頂部的控制裝置驅(qū)動接收指令開始驅(qū)動電梯廳門與廂門。兩扇門連在一起，車門是活動門，驅(qū)動大廳門移動。在關(guān)閉狀態(tài)下，車門負責(zé)將車輛關(guān)閉，而大廳門則負責(zé)將井道關(guān)閉。在設(shè)計電梯自動門控制系統(tǒng)的控制電路時，需要包含拖拽與電路兩部分，拖拽系統(tǒng)最為重要，是整個電梯門動力來源。傳統(tǒng)的電梯自動門控制主要依靠繼電器控制系統(tǒng)，但是繼電器控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足當前社會與電梯行業(yè)發(fā)展的需求，必須淘汰舊事物，采用先進的PLC控制系統(tǒng)，才能夠高質(zhì)量完成電梯自動門設(shè)計，高速運轉(zhuǎn)設(shè)備。

2）邏輯控制系統(tǒng)。電梯自動門控制系統(tǒng)主要采用PLC技術(shù)，通過該技術(shù)控制電路的開關(guān)，確保電路通暢，從而完成自動門的控制工作。一是PLC控制技術(shù)能夠完成電氣聯(lián)鎖，當電梯啟動運行裝置之后，電梯的轎廂門與門廳會接收關(guān)閉指令，完成電梯門的關(guān)閉，之后電梯開始運行。二是完成電梯按鈕指令工作，電梯在工作過程中需要接收樓層的指令，PLC邏輯系統(tǒng)根據(jù)指令控制電梯的升降，到達指定的位置完成運輸工作。三是PLC邏輯控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電梯自動門的開閉功能，在指定時間內(nèi)完成電梯的開閉。四是電梯的安全控制系統(tǒng)，電梯在運行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)障礙，門廳門與轎廂門在遇到障礙物時就會自動打開，從而保證電梯的安全，減少安全事故的發(fā)生。

2.2自動門運行設(shè)計研究

（1）電梯上升控制研究。電梯的運行必須配備專業(yè)的保障設(shè)備，當電梯運行至指定位置時，PLC控制系統(tǒng)會發(fā)出指令，停止托盤工作。托盤裝置在PLC的控制下被推動，然后沿著滑槽推動門廳門以完成上升過程以到達預(yù)定的打開位置。首先，當電梯上升到停止位置時，在轎廂門的驅(qū)動下打開樓層門，而其他樓層的樓層門則處于關(guān)閉狀態(tài);電梯在運行過程中自動門系統(tǒng)的設(shè)置非常重要，是保證乘客安全的重要設(shè)施，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生問題，就會發(fā)生安全事故，造成巨大的損失。

（2）控制電梯下降的設(shè)計內(nèi)容。電梯處于下降狀態(tài)時，控制系統(tǒng)會根據(jù)操作界面按鈕指令控制電梯，達到指定位置。PLC控制系統(tǒng)會及時發(fā)出指令，控制電梯系統(tǒng)的牽引裝置，接著帶動該樓層的大廳門，之后轎廂門與廳門會在牽引裝置的帶動下打開，而其他樓層的廳門則處于關(guān)閉狀態(tài)。如果需要電梯接收下一個下降指令，在根軸重置的彈簧的控制下，使機械裝置中的拉板與鋼絲繩鉤脫離。同時，電梯廳門在自重的影響下回落到原來的位置，確保了門廳的關(guān)閉。

2.3防夾裝置

為了防止電梯在關(guān)門時將人夾住，在轎門設(shè)計時要設(shè)有關(guān)門安全裝置——防夾保護裝置，現(xiàn)代電梯比較常見的配置是光幕。紅外線保護裝置內(nèi)含多達十幾對高性能的紅外發(fā)射/接收管，并采用平均錯位布局，各種不同角度傾斜的紅外線對射光束構(gòu)筑一幅強力的光幕防護區(qū)域，掃描光束在最多時達94束，光幕的中間區(qū)域可有效探測出高度為15mm-25mm的遮擋物。光幕固定在電梯轎門的折邊上，光幕跟隨門機一起移動。

2.4開關(guān)門到位檢測

自動門的開關(guān)動作需要利用位移傳感器來檢測，并將檢測出的開關(guān)量信號迅速傳遞到控制單元。當有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器產(chǎn)生“感知”，開關(guān)才會動作。不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。有時被檢測驗物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關(guān)，又一個一個地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān)，對檢測對象的響應(yīng)頻率也不同。

結(jié)束語

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，電梯的應(yīng)用范圍將會越來越廣泛，對電梯安全性的要求將越來越高。所以，必須注重電梯自動門設(shè)計，以方便、安全、穩(wěn)定為對象進行研究，充分提高電梯的運行質(zhì)量與效率，進而提高電梯運行的安全性。

參考文獻：

[1]張景東.載貨電梯機械式自動門設(shè)計[J].機械工程師，2018（06）：48.

[2]嚴莉萍.平移式自動感應(yīng)門的PLC設(shè)計[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2018（12）：6-7.

（作者單位：上海貝思特門機有限公司）