基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電梯檢驗(yàn)檢測(cè)的探討

張連紅 王鈺鑫

摘要：電梯運(yùn)行的可靠性與安全性直接關(guān)系到乘客的生命安全，隨著電梯的廣泛應(yīng)用，電梯事故也不斷的發(fā)生，給乘客的生命財(cái)產(chǎn)造成了重大的傷害，做好電梯檢驗(yàn)檢測(cè)工作，確保電梯的安全運(yùn)行具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電梯;計(jì)算機(jī)技術(shù);檢驗(yàn)檢測(cè);微處理器;安全

1.引言

在電梯逐漸成為人們生活中不可缺少的交通伙伴的同時(shí)，它同時(shí)也存在著不可預(yù)知的危險(xiǎn)，電梯是一種相當(dāng)復(fù)雜的機(jī)電綜合設(shè)備，具有垂直運(yùn)行、頻繁啟動(dòng)制動(dòng)等特點(diǎn)，近些年以來(lái)，隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，電梯產(chǎn)品更新?lián)Q代非常迅速。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)逐漸取代繼電器和PLC控制技術(shù)[1]。

計(jì)算機(jī)具有體積小、成本低、自動(dòng)化程度高、通用性強(qiáng)、可靠性好，節(jié)省能源的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電梯控制，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能控制，并可以對(duì)電梯實(shí)施群控高度管理以提高運(yùn)行效率?？傊?jì)算機(jī)應(yīng)用于電梯控制，具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，因此，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)在電梯控制中的應(yīng)用，永遠(yuǎn)是一個(gè)非常重要的課題，也是提高電梯安全性能、舒適感，實(shí)現(xiàn)信息化與智能化的重要手段。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是電梯發(fā)展的方向，信息化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化是其核心所在，計(jì)算機(jī)控制的電梯必將是電梯發(fā)展的方向，多計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將成為計(jì)算機(jī)控制電梯的主流。

2.計(jì)算機(jī)技術(shù)控制電梯的實(shí)現(xiàn)

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電梯應(yīng)根據(jù)電梯功能要求和控制方式，選擇和確定計(jì)算機(jī)的控制型式以及計(jì)算機(jī)的數(shù)量。當(dāng)前在用電梯的計(jì)算機(jī)控制型式通常有以下幾種：

（1）單計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的就是這種控制型式，該控制方式只有一個(gè)主板、一個(gè)CPU對(duì)電梯進(jìn)行調(diào)速控制;或者是使用單片機(jī)組成電梯的控制系統(tǒng)[2]。

（2）雙計(jì)算機(jī)控制。在交流調(diào)速電梯中，利用全閉環(huán)控制方式，采用控制與拖動(dòng)分離的原則，各配置一個(gè)CPU，再加上部分繼電器，構(gòu)成電梯的整個(gè)控制系統(tǒng)，雙計(jì)算機(jī)控制使電梯的性能得到極大的改善，例如平層精確度的提高、誤動(dòng)作的機(jī)率減少，功能增加，舒適度更好，故障率降低等。

（3）多計(jì)算機(jī)控制。通常一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)轎廂內(nèi)的操作控制;一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)機(jī)房與轎廂的通訊;一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)電梯的驅(qū)動(dòng)控制。例如上海三菱電梯有限公司的VFCL系統(tǒng)，即采用了三個(gè)CPU控制。

3.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電梯的組成及檢驗(yàn)檢測(cè)

電梯是一部精密的、復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備，電梯運(yùn)行的安全事故多種多樣，而且具有非常大的不確定性，相關(guān)故障間存在著相互聯(lián)系，這些都極大的增加了電梯檢驗(yàn)檢測(cè)工作的難度?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)的電梯檢驗(yàn)檢測(cè)，就是對(duì)各種信號(hào)的有效整合，然后從各個(gè)角度對(duì)電梯的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢驗(yàn)和檢測(cè)，以確保在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電梯存在的異常，同時(shí)采取有效的故障處理措施，從而減少電梯事故的發(fā)生[3]。

3.1基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電梯的實(shí)現(xiàn)

從控制方面而言，計(jì)算機(jī)是一種專(zhuān)用的可編程序控制器，其編程的原則亦需要根據(jù)電梯的操縱控制方式及運(yùn)行模式的規(guī)范來(lái)確定。當(dāng)然更因?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用于控制有利于開(kāi)發(fā)豐富的電梯功能，實(shí)現(xiàn)智能化，因而計(jì)算機(jī)在電梯控制上的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)又具有許多特殊的技術(shù)環(huán)節(jié)需要進(jìn)行研究和分析。

利用計(jì)算機(jī)對(duì)單臺(tái)電梯進(jìn)行控制，可以使用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)，或是群控，但是不論如種控制型，它最基本的結(jié)構(gòu)通常包括有3個(gè)部分：

3.1.1電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制

計(jì)算機(jī)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)、數(shù)字給定與數(shù)字反饋。

（1）數(shù)字化的數(shù)字調(diào)節(jié)器。無(wú)論是直流或是交流電梯，大多數(shù)都采用閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)器可以是單臺(tái)調(diào)節(jié)器使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以是多臺(tái)調(diào)節(jié)器共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成數(shù)字調(diào)節(jié)。軟件化的數(shù)字調(diào)節(jié)器便于改變數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)各種不同規(guī)律的控制，提高系統(tǒng)的控制精度和相應(yīng)時(shí)間。

（2）數(shù)字化的速度給定曲線。速度給定曲線可以用3種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種是把已編好的速度曲線存放在EPROM中，以位置傳感器的位移脈沖數(shù)編碼成為EPROM的地址，這就是位移控制原則;第二種是時(shí)間控制原則，即以分頻器作為時(shí)鐘，按時(shí)鐘脈沖數(shù)編碼成EPROM的地址，由該地址取出數(shù)據(jù)構(gòu)成速度給定曲線;第三種是實(shí)時(shí)計(jì)算原則，根據(jù)移動(dòng)距離，最佳的加速度及其變化率，通過(guò)計(jì)算機(jī)直接實(shí)時(shí)計(jì)算出速度給定曲線。

（3）數(shù)字化的反饋環(huán)節(jié)。電梯的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是速度和位置的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在轎廂接近平層時(shí)引入位置控制，以保證停層準(zhǔn)確。作為速度和位置的檢測(cè)元件已數(shù)字化。

速度傳感器是用電動(dòng)機(jī)軸上的發(fā)送器發(fā)送脈沖，然后根據(jù)光電脈沖數(shù)再計(jì)算出速度給定值。

3.1.2信號(hào)的傳輸與控制

計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸有并行傳輸方式和串行傳輸方式兩種。前者傳輸速度快，但接口及傳輸線用量大，抗干擾能力差;后者可大量節(jié)約接口和電纜，且可靠性高，抗干擾性好。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)召喚信號(hào)和轎內(nèi)指令信號(hào)的串行掃描，主要解決如何實(shí)現(xiàn)串行通訊的問(wèn)題，通常的做法是：由主機(jī)發(fā)現(xiàn)串行掃描信號(hào)，然后由各樓層的掃描器對(duì)串行信號(hào)進(jìn)行掃描，并同主機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的登記和顯示。

信號(hào)控制的其他任務(wù)是：層樓顯示、轎內(nèi)指示、語(yǔ)言合成、門(mén)電機(jī)的控制及其保護(hù)等。

3.2電梯檢驗(yàn)檢測(cè)

電梯控制系統(tǒng)以及拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的故障信號(hào)，主要包括如下幾種：電源電壓故障、變頻器故障、電動(dòng)機(jī)故障、制動(dòng)器故障、安全保護(hù)裝置故障。

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電梯運(yùn)行檢驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)需要收集諸如交流電壓、電流、制動(dòng)器電氣回路直流電壓以及電機(jī)轉(zhuǎn)速等一系列的信號(hào)，除此之外所需要的其它一系列信號(hào)的收集工作，應(yīng)以電梯運(yùn)行的具體工況為主要依據(jù)，由相應(yīng)的傳感器等電器元件進(jìn)行。

利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集到的信號(hào)，控制系統(tǒng)對(duì)電梯進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)電梯的安全可靠運(yùn)行。對(duì)于利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電梯，在檢驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，除和傳統(tǒng)電梯一樣檢驗(yàn)外，還應(yīng)注意對(duì)含有電子元件的安全電路進(jìn)行保護(hù)，以防在檢驗(yàn)過(guò)程中的反擊電流、感應(yīng)電流和蔓延電流的作用而燒毀電路。

4.總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)電梯運(yùn)行的特點(diǎn)，以及電動(dòng)機(jī)控制方式的研究，總結(jié)了計(jì)算機(jī)技術(shù)在電梯控制中的優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)方式，也為未來(lái)電梯控制技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏孔平，朱蓉.電梯技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.6

[2]劉曉君，王鳳華.解讀電梯[M].東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006.4

[3]李翔.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電梯檢驗(yàn)檢測(cè)探討[J]北京：硅谷，2012.06.08