一種PLC與變頻器的自動扶梯事故安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計

朱集錦++楊大德

摘 要：本文通過采用PLC及變頻器等控制技術(shù)，結(jié)合自動扶梯的特點，在自動扶梯的兩頭及中間部分采用軟件編程控制及硬件上的安全擋板有效隔離裝置，安全控制整體設(shè)計中采用多個保護(hù)裝置，包括安全的控制程序及控制操作按鈕等多個設(shè)置，形成多層次聯(lián)動的安全保護(hù)，從而對自動扶梯引起的安全事故進(jìn)行避免設(shè)備損傷及人身傷害。通過此設(shè)計在多種公共場合中，能很好的進(jìn)行危險隔離。

關(guān)鍵詞：自動扶梯 安全事故 保護(hù)系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）1（a）-0000-00

近年，自動扶梯發(fā)生的安全事故并不少見，而且在這樣的事故中往往會伴隨有設(shè)備的損傷及人身的傷害，具體相關(guān)的數(shù)據(jù)如下：2011年7月5日北京地鐵4號植物園自動扶梯發(fā)生故障，1人死亡，2人受重傷，26人輕傷；2012年西單新一代商城5-6滾梯上，一名8歲兒童獨自乘梯時，將頭部伸出梯外，結(jié)果卡在滾梯和天花板之間，當(dāng)場死亡；2014年江西贛州一年輕人腳卡在電梯底部拆下的空洞里，電梯底板下右腳已經(jīng)斷裂露出骨頭；2014年上海靜安寺?lián)Q乘通道電梯在上中，突然逆行，造成10余人受傷；2015年7月26日湖北荊州一百貨商場發(fā)生扶梯吃人事故；2015年7月27日，廣西梧州太陽廣場，手扶電梯發(fā)生電梯傷人。由以上數(shù)據(jù)，自動扶梯對人們的生活生產(chǎn)造成的傷害很大，并對社會造成很不良的影響，為避免這樣的事故，通過PLC和變頻器控制系統(tǒng)中設(shè)置安全控制系統(tǒng)，通過對加裝嵌入的保護(hù)開關(guān)進(jìn)行安全保護(hù)，以達(dá)到保護(hù)人身安全的目的。

1 自動手扶電梯控制系統(tǒng)安全存在的問題

1.1 運(yùn)行中的機(jī)械故障

機(jī)械故障中分為速度分漸發(fā)型故障、突發(fā)型故障和復(fù)合型故障。所謂機(jī)械故障是指機(jī)械系統(tǒng)（零件、組件、部件或整臺設(shè)備乃至一系列設(shè)備組合）已偏離其設(shè)備狀態(tài)而喪失部分或全部功率的現(xiàn)象。設(shè)備故障原因很多，分為外部原因和內(nèi)部原因，外部原因：使用環(huán)境原因，粉塵、氣候等，設(shè)備負(fù)荷原因，負(fù)荷超過設(shè)計能力，安裝調(diào)試等原因，設(shè)備使用初期未按要求維護(hù)等。從而產(chǎn)生比如斷裂、過大殘余變形、表面損傷失效、材質(zhì)變化失效、破壞正常工作引起的失效，針對這些現(xiàn)象，采用機(jī)械監(jiān)視檢測技術(shù)，自動扶梯的結(jié)構(gòu)及監(jiān)視設(shè)備如圖一下：

分別在傳動電機(jī)和傳送帶上裝上測振儀：100mV/g，IEPE型振動傳感器，80cm一體電纜和BNC接頭，精度：+/-5%，報警：內(nèi)置ISO10816-3機(jī)器振動標(biāo)準(zhǔn)評價振動速度報警狀態(tài)，內(nèi)置軸承狀態(tài)經(jīng)驗值標(biāo)準(zhǔn)評價軸承報警狀態(tài)，-10～50℃，-20～120℃，激光點指示目標(biāo)，同時顯示環(huán)境溫度。

一旦被檢測目標(biāo)出現(xiàn)異常，則對反饋回來的信號進(jìn)行處理，先停滯主電機(jī)的電路，對于機(jī)械中發(fā)生的故障，通過監(jiān)測到的傳感信號回來，從而有效保護(hù)機(jī)械及人員。

1.2運(yùn)行中的電氣故障

對于電氣故障的問題，采用如下電氣設(shè)備接線圖及安全保護(hù)裝置接線圖二。在電機(jī)的主電路中，加上限位開關(guān)、安全開關(guān)，一旦有突發(fā)狀況，通過對電機(jī)的減速運(yùn)行及事故發(fā)生及時斷開，從而保護(hù)好人員和設(shè)備.

1.3 運(yùn)行中人的因素造成的故障

在電梯的自動扶手兩邊均加裝測振儀，同時調(diào)節(jié)好振動的系數(shù)，屏蔽掉一些干擾的因素，當(dāng)電梯的兩邊受到比較嚴(yán)重的撞擊時，加裝SQ1、SQ2，能自動斷開電源，從而保護(hù)人員和設(shè)備。除了人手可以接觸到的急停按鈕，采用自動扶梯傳送帶的下端加一個擋鐵A、B作為保護(hù)裝置，一旦有被卷入的物體碰到行程開關(guān)，則快速斷開接觸器，從而斷電保護(hù)。同時，在行程開關(guān)SQ4連接在電梯人腳踏板處安裝一個帶動行程開關(guān)的擋鐵C、D與行程開關(guān)SQ5連接，如圖五、圖六

一旦有人的衣物被卷入電梯，則碰到A、B擋鐵，根據(jù)電路接線圖，可以迅速斷開電機(jī)的電源或者一旦腳踏板塌陷，也可以及時斷開電源，從而保護(hù)了機(jī)械的損傷及人身的安全。

2 結(jié)語

本文通過采用依次排除自動扶梯常見故障中的機(jī)械故障、電氣故障、人為因素的出發(fā)，對自動扶梯中存在的安全隱患問題，通過在自動扶梯側(cè)加裝安全保護(hù)裝置防止外力沖撞時及時斷開電源，采用PLC加變頻器結(jié)合控制電機(jī)在自動扶梯的擋板塌陷、扶手輪將衣物等卷入時能快速斷開電機(jī)電源嗎，減少了扶梯中造成的人身傷害和電梯的機(jī)械損傷問題，在以往的普通電梯的基礎(chǔ)上采用加裝擋板、擋鐵從而及時避免事故發(fā)生，能很好的預(yù)防在以往事故中的傷害再現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃忠堂.淺談影響自動扶梯安全運(yùn)行的主要原因分析.科技專論，2015-02.

[2] 陳育斌.自動扶梯節(jié)能運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計.長江大學(xué)學(xué)報，2010-06.