一种开放式电梯电气系统教学实训装置的制作方法

本实用新型涉及一种电梯技术领域，尤其涉及一种开放式电梯电气系统教学实训装置。

背景技术：

目前的电梯教学实训设备主要是以现场真梯和电梯模型为主。不管是真梯还是教学用电梯模型，电梯电气系统都是集中分布在井道和电气控制柜内，其电气部件安装、连接、布线都是在封闭的空间内操作的，尤其井道的空间局限性，无法满足实训教学环节对教学实训设备开放性的要求，当前电梯教学设备存在的问题主要有一下几点：

1.真梯式教学实训设备。由于其体积庞大，造价较高，只有经济发达地区的个别院校才能建设，且建设数量有限，无法在教学实训环节中大量采用，因此在开展班级实训教学时，工位数量严重不足。由于真梯的电气控制系统零散分布于整个井道和机房中，电梯井道的空间局限性导致演示、观察、测量等操作极为受限，学生无法全面了解电梯电气系统的原理与连接关系。

2.电梯模型式教学实训设备。电梯模型虽然缩小了井道，增加了直观性,但由于其传感器和信号电缆依然在井道内布置，空间更加狭小，测量与安装依然不便，开展电梯电气系统设计、安装与调试的实训教学依然存在困难。

3.真梯中的电梯电气控制系统，目前真梯中的电气控制系统多采用一体化机进行设计，电梯控制系统的控制逻辑和算法都是在出厂时已经设计好的，控制程序和算法对外加密，学生无法看到控制程序，因此无法进行电梯控制算法和控制程序的实训教学。

技术实现要素：

本实用新型主要解决了上述技术问题，提供了一种开放式电梯电气系统教学实训装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开放式电梯电气系统教学实训装置，包括底座，在底座上固定有框架，框架表面设置有安装板，框架分隔成上部和下部，在上部安装板表面四周设置有布线槽，在上部平面内安装有包括电梯机房、电梯井道及层站的电梯控制器件，在下部内安装有电梯电源器件，电梯控制器件和电梯电源器件开放式固定在安装板上，在框架内还设置有可编程的控制单元，电梯控制器件、电梯电源器件分别与控制单元相连。本实用新型采用开放式结构，解决了当前电梯教学实训设备中存在的封闭性问题。本实用新型将电梯所有电器部件在框架内进行平面式安装，器件接口完全开放，保证了认知、安装、布线、调试等实训操作的便利，同时还能根据电梯设计与控制的不同需求，可以在该装置上灵活进行电梯电气系统的开放式组合设计。本实用新型结构简单合理，相比电梯实训模型和真梯大大降低了成本，同时由于设备占地空间小，也节约了实训室空间，提高了实训效率。控制单元采用PLC+变频器的结构，并基于PLC设计了一套电梯控制程序样例。该控制单元为可编程控制单元，即其样例控制程序对外开放，这使得使用者可以对控制单元样例程序进行解读，可以在装置上进行程序功能演示验证，进行一体化教学，同时也可以该控制单元的程序进行修改完善或自行设计控制程序，这就解决了现有电梯系统一体化设计，控制程序和算法对外加密，使用者无法看到的问题。

作为上述方案的一种优选方案，所述电梯控制器件还包括轿厢运动控制模型，轿厢运动控制模型包括步进电机驱动旋转的螺杆，在螺杆上螺纹连接有撞弓，在所述撞弓撞击部所在一侧的上端由上至下依次安装有上极限开关、上限位开关和上强减速开关，下端由下至上一次安装有下极限开关、下限位开关和下强减速开关，各开关都包括有碰撞触发的撞击块，撞击块设置在撞弓上下移动的路径上，在撞弓的另一侧设置有若干模拟各楼层的隔磁板，在撞弓上由上至下安装有与隔磁板感应的上平层传感器、门区传感器和下平层传感器。本方案设计了轿厢运动控制模型，模拟轿厢运动过程中电气部件的动作，真实反映了轿厢周围传感器动作过程，能够更直观了解电梯运行控制过程，有效提高了实训效率。

作为上述方案的一种优选方案，所述电梯控制器件还包括轿门运动控制模块，轿门运动控制模型包括导轨，设置在导轨上滑动连接有模拟门机，在导轨上部依次安装有轿门锁开关、关门限位开关、关门减速开关、开门减速开关和开门限位开关，这些开关上分别设置有与门机相感应的感应部。本方案设计了轿门运动控制模型，模拟轿门运动过程中电气部件的动作，真实反映了轿门周围传感器动作过程，能够更直观了解电梯运行控制过程，有效提高了实训效率。

作为上述方案的一种优选方案，所述安装板为表面设置有网孔的网孔板。本方案采用网孔板对框架进行安装，电气控制器件安装在网孔板平面上，方便了电气器件的拆装，又方便了接线，同时网孔板还使得操作者能方便直接观察到各电气器件。

作为上述方案的一种优选方案，在框架上部与下部之间设置有操作台面，操作台面可拆卸安装在框架上。本方案设置一个可拆卸操作台面，操作台面可以用于放置实训工具、器件、仪器仪表，另一方面由于电梯电源器件布置与下部即操作台面下部，操作者不易触碰，可以有效提高实训平台的安全防护性能。

作为上述方案的一种优选方案，所述底座底部安装有滚轮。本方案使得底座能进行移动，方便对实训装置灵活进行布置。

本实用新型的优点是：采用开放式结构，解决了当前电梯教学实训设备中真梯和电梯模型存在的电气控制元件零散分布，电梯井道空间局限性的问题。将所有电梯控制元器件平面式安装在框架内，保证了认知、安装、布线、调试等实训操作的便利，使用者可以灵活在装置上进行电梯电气系统的开发式组合设计。设计了轿厢运动控制模型和轿门运动控制模型，更直观体现了电梯轿厢运动控制过程，使得学生可以直观的了解和掌握各电梯电气部件的工作原理。控制单元采用可编程的系统，如PLC+变频器的控制结构，克服了当前电梯控制系统采用一体化设计，控制程序和算法不开放，无法进行教学的问题，控制单元对外开放，使用者可以和修改控制程序，也可以自行设计控制程序。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型内部的一种结构示意图；

图3是本实用新型中轿厢运动控制模型的一种结构示意图；

图4是本实用新型中轿门运动控制模型的一种结构示意图。

1-底座 2-框架 3-安装板 4-布线槽 5-操作台面 6-滚轮 7-电梯控制器件 8-电梯电源器件 9-轿厢运动控制模型 10-轿门运动控制模型 11-螺杆 12-撞弓 13-上极限开关 14-上限位开关 15-上强减速开关 16-下极限开关 17-下限位开关 18-下强减速开关 19-隔磁板 20-上平层传感器 21-门区传感器 22-下平层传感器 23-撞击块 24-模拟门机 25-导轨 26-轿门锁开关 27-关门限位开关 28-关门减速开关 29-开门减速开关 30-开门限位开关。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种开放式电梯电气系统教学实训装置，如图1和图2所示，包括底座1，底座底部安装有滚轮，使得实训装置可以灵活移动。在底座上固定有框架2，框架表面设置有安装板3，框架分隔成上部和下部，在框架上部与下部之间设置有操作台面5，操作台面可拆卸安装在框架上。在上部安装板表面四周设置有布线槽4，包括电梯机房、电梯井道及层站的电梯控制器件，在下部内安装有电梯电源器件，电梯控制器件和电梯电源器件开放式固定在安装板上，在框架内还设置有可编程的控制单元，电梯控制器件、电梯电源器件分别与控制单元相连。其中安装板为表面设置有网孔的网孔板，电气控制器件安装在网孔板平面上，方便了电气器件的拆装，又方便了接线，同时网孔板还方便得操作者能直接观察到各电气器件。操作台面可以用于放置实训工具、器件、仪器仪表，另一方面由于电梯电源器件布置与下部即操作台面下部，操作者不易触碰，可以有效提高实训平台的安全防护性能。电梯控制器件还包括轿厢运动控制模型和轿门运动控制模型。

如图3所示，轿厢运动控制模型包括步进电机驱动旋转的螺杆11，在螺杆上螺纹连接有撞弓12，在撞弓撞击部所在一侧的上端由上至下依次安装有上极限开关13、上限位开关14和上强减速开关15，下端由下至上一次安装有下极限开关16、下限位开关17和下强减速开关18，各开关都包括有碰撞触发的撞击块23，撞击块设置在撞弓上下移动的路径上，在撞弓的另一侧设置有若干模拟各楼层的隔磁板19，在撞弓上由上至下安装有与隔磁板感应的上平层传感器20、门区传感器21和下平层传感器22。步进电机旋转带动螺杆旋转，螺杆旋转带动撞弓在螺杆上进行上下移动，撞弓在移动过程中与撞击块接触，撞击块触发开关进行工作。

如图4所示，轿门运动控制模型包括导轨25，设置在导轨上滑动连接有模拟门机24，在导轨上部依次安装有轿门锁开关26、关门限位开关27、关门减速开关28、开门减速开关29和开门限位开关30，这些开关上分别设置有与模拟门机相感应的感应部。模拟门机通过电机驱动在导轨上滑动，模拟门机每经过一个开关，通过与开关上的感应部形成感应，开关接收到信号，进行相应的控制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底座、框架、安装板、布线槽、操作台面等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。