教學用電梯故障仿真系統設計

魏宏玲等

摘 要：電梯事故頻發的一個主要原因在于電梯維保從業人員數量不足、技能素質不夠。提高電梯維保人員技能素質水平根本上是在人員培訓階段提高培訓水平。本系統在電梯原控制系統外增加一套可控制的開關斷路系統，使得電梯電氣節點的故障可人為操控，實現了電梯人才電氣知識技能學習，提高電梯人才培訓質量和培訓速度。

關鍵詞：電梯故障仿真；電梯維保；電梯控制系統

前言

隨著我國經濟的快速發展，電梯的保有量也急劇增加。電梯屬于特種設備，特種設備安全監察條例規定每一部電梯必須隔15日進行一次維保，每一個維保人員一個月維保數量應該為30臺次。但現狀是因為電梯維保人員的極度缺乏，很多公司的電梯維保人員一個月保養電梯臺數達100部以上，其原因是因為電梯人才成長緩慢。電梯電氣方面的知識往往需要在實踐工作中去積累，培養一個電梯人才往往需要2-3年的時間。

現在用于電梯教學的電梯主要分為兩種，一種是模擬實物電梯教學用實訓設備，該設備因為不是真實電梯，所授知識有所欠缺。第二種是真實電梯改造的教學電梯，與真實電梯一樣，往往用于機械結構等知識內容的教學。現有電梯教學過程中有對電氣故障的理論講解但沒有實踐環節的操作，因為電梯故障設置要井道中完成，非常麻煩且每次只能一個學生使用。

本系統設計了一種可以設計電氣故障的電梯電氣控制系統，在教學過程中指導教師可以利用觸摸屏對相應的電氣點進行設置。使用該系統后電梯培訓機構及有開設電梯專業的高職院校可以開展電梯電氣故障排除的實訓課程，以達到短時間內快速提升電梯學員電氣方面知識的目的。

1 系統軟硬件構成

本系統主要包含有電氣控制回路和人機交互接口，電氣控制回路電氣電路設計主要包含信號處理控制器（FX2N-48MR型PLC）、顯示及輸入設備（GOT2000型觸摸屏）和輸出繼電器。電氣回路大體框架如圖1所示：

觸摸顯示屏通過USB線與PLC進行連接，起到交互數據用。PLC的輸出端口直接與繼電器相連，繼電器接入到電梯原控制系統的電氣節點處，相當于在原電梯電氣節點處加入一個可控的開關，電梯控制系統要想讀取該電氣節點工作狀態前提是加入的可控開關必須閉合。

觸摸屏作為人機交互的全部通道（輸入通道和輸出顯示通道），將人的信號指令讀取后通過RS235線傳輸到PLC里面，PLC內部處理后得出需要設置哪些電氣點為故障。PLC輸出端連接外部繼電器，當觸摸屏輸入信號某個電氣點故障時，PLC讀取該信號，并將該點通過PLC輸出的繼電器將該點對應的電梯電氣節點斷開。電梯中的電氣節點是否可用也可通過PLC輸出端口狀態反應到觸摸屏上，使用者可以方便的看到現在電梯電氣節點的狀態。顯示器界面設計圖如圖2所示：

如圖2所示，每個電氣節點的故障均在觸摸顯示器中有對應的選型，操作者通過點擊屏幕中的對應位置區域就可以控制電氣節點的打開和閉合。屏幕也可以作為顯示電梯電氣節點狀態的人機交互設備，方便使用者實時觀察電梯電氣節點狀態。

2 結束語

本系統利用觸摸屏技術和PLC控制技術，在原電梯的電氣控制系統中串入可控的電氣控制節點電器（接觸器、繼電器），使得電梯的電氣知識技能培訓變得簡單、方便。運用此系統的電梯培訓大大提升了培訓效率，同時也提高了電梯學員的綜合技能水平，從而進一步降低電梯故障率。

參考文獻

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*通訊作者：魏宏玲（1971-），女，浙江諸暨人，碩士研究生畢業，副教授，主要從事機電一體化技術專業的教學與科研。