電梯控制柜檢驗(yàn)臺(tái)智能檢驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

李恒 劉柯宏

日立電梯（成都）有限公司 四川成都 6 117 31

傳統(tǒng)的控制柜試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)模式都是通過(guò)檢測(cè)人員對(duì)電梯運(yùn)行的各個(gè)功能進(jìn)行逐一確認(rèn)，無(wú)法有效地保證了控制柜的程序、規(guī)格表的正確性。制造業(yè)提出：互聯(lián)網(wǎng)+ 、工業(yè)4.0的理念 也催生我們電梯行業(yè)“萬(wàn)物互聯(lián)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)”的技術(shù)革新，結(jié)合目前控制柜的檢驗(yàn)工作：人工工作量大：工序復(fù)雜：功能檢測(cè)多，兼容性低等的現(xiàn)狀，并且也存在人為疏忽、遺漏，并且檢驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng)，檢驗(yàn)效率比較低等問(wèn)題，當(dāng)產(chǎn)能需求越來(lái)越大時(shí)，需要提高控制柜的檢測(cè)效率才能滿足產(chǎn)能需求等問(wèn)題。

1 電梯控制柜檢驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)的原理

檢測(cè)整套電梯控制柜，其原理是模擬電梯實(shí)際運(yùn)行工況，檢測(cè)控制柜內(nèi)部接線正確性，變頻系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)能力及內(nèi)部邏輯程序的正確性，通過(guò)界面友好、操作簡(jiǎn)單的電腦軟件控制檢測(cè)流程，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化檢測(cè)，控制柜檢驗(yàn)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)通信通過(guò)接口CAN與被檢控制柜來(lái)實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)型號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程，對(duì)其相關(guān)功能進(jìn)行測(cè)試，利用TOC功能轉(zhuǎn)換板可以將編碼器信號(hào)傳輸給一體化控制柜和PCL控制板，PLC模擬井道開(kāi)關(guān)會(huì)將信號(hào)傳輸給控制柜，利用MASM位處理功能對(duì)電梯在井道內(nèi)進(jìn)行模擬運(yùn)行，檢測(cè)臺(tái)得以實(shí)現(xiàn)“跑梯”起來(lái)，自動(dòng)檢測(cè)臺(tái)與MES系統(tǒng)相通訊，輸入被檢測(cè)控制柜編號(hào)，系統(tǒng)自動(dòng)獲取電梯的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，按照不同的速度類型和主機(jī)功率，針對(duì)變頻器參數(shù)以及電梯控制柜中的參數(shù)進(jìn)行參數(shù)驗(yàn)證，并將電梯設(shè)計(jì)基本功能及選配功能羅列出，從中自動(dòng)選定需要測(cè)試的功能，逐一檢測(cè)所選功能，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試狀態(tài)，并記錄輸入，輸出指令，獲得最終測(cè)試結(jié)果，自動(dòng)保存測(cè)試記錄表，質(zhì)量過(guò)程追溯[1]。有效避免了由于人為操作錯(cuò)誤帶來(lái)的誤操作，提升了電梯控制柜檢測(cè)效率，同時(shí)保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出智能控制柜檢驗(yàn)臺(tái)，滿足電梯控制柜生產(chǎn)檢驗(yàn)需求和確保質(zhì)量，技術(shù)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平

2 控制柜智能檢驗(yàn)臺(tái)創(chuàng)新點(diǎn)方面

（1）自動(dòng)化程度高：電氣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易化，取消原有的內(nèi)召板和外召板等器件，使用通信方式實(shí)現(xiàn)檢測(cè)功能。操作人員點(diǎn)擊幾個(gè)按鈕就可以完成整套電梯控制柜的檢測(cè)，提高檢測(cè)效率。

（2）信息化程度高：試驗(yàn)臺(tái)從MES系統(tǒng)讀取設(shè)計(jì)書(shū)參數(shù)，自動(dòng)根據(jù)工號(hào)生成檢測(cè)流程，而且可以多臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)互相通信；測(cè)試完成后，測(cè)試記錄保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化程度高：試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試流程實(shí)現(xiàn)了流程化，標(biāo)準(zhǔn)化。最大程度減少人工參與，避免了人為因素造成測(cè)試結(jié)果失誤。

（4）可靠性、效率高：采用最新自動(dòng)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，確保了測(cè)試過(guò)程的可靠；同時(shí)通過(guò)優(yōu)化測(cè)試流程，極大提高了測(cè)試效率[2]。

（5）兼容性高：試驗(yàn)臺(tái)平臺(tái)設(shè)計(jì)的時(shí)候兼容多梯種控制柜的要求。

（6）功能擴(kuò)展性高：試驗(yàn)臺(tái)目前已經(jīng)可以兼容電腦終端和WIN平板終端，并且兼容手機(jī)等終端，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。

（7）對(duì)核心關(guān)鍵件的掃描和錄入，OPF視頻動(dòng)作分析，影像記錄便于后續(xù)質(zhì)量追溯增加門(mén)系統(tǒng).轎廂.安全部件的實(shí)況運(yùn)行控制檢測(cè)。

（8）質(zhì)量保證：控制柜智能試驗(yàn)臺(tái)在應(yīng)用方面具有優(yōu)良的品質(zhì)：自動(dòng)控柜試驗(yàn)臺(tái)能對(duì)控制柜的基本功能和選配功能進(jìn)行檢驗(yàn)，功能完備。能實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)升級(jí)更新，解決新形勢(shì)下因控柜設(shè)計(jì)變更和網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)導(dǎo)致試驗(yàn)臺(tái)異地升級(jí)困難問(wèn)題。

圖1 電梯主要系統(tǒng)構(gòu)造

3 控制柜智能檢驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集

通過(guò)電梯自身控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接口即可完成數(shù)據(jù)采集，目前我國(guó)很多電梯廠家生產(chǎn)的電梯都有數(shù)據(jù)接口，主要通過(guò)串口、并口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。和傳統(tǒng)控制柜檢驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)相比，此種數(shù)據(jù)采集方式采集的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確及時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試的時(shí)間也比較短。但也具有一定的缺點(diǎn)，不同廠家生產(chǎn)的數(shù)據(jù)接口通信協(xié)議并不相同，且多為保密資料，不對(duì)外公開(kāi)，甚至一些電梯并無(wú)數(shù)據(jù)接口，也就無(wú)法采集此種新型智能化的數(shù)據(jù)采集方式。

利用電梯系統(tǒng)自身的傳感器來(lái)采集數(shù)據(jù)，在電梯系統(tǒng)中布置了很多種類多樣化的傳感器，如：接近開(kāi)關(guān)、紅外開(kāi)關(guān)、模擬量傳感器等。通過(guò)這些傳感器可及時(shí)獲知電梯運(yùn)行狀況，此種數(shù)據(jù)采集方法，最大的優(yōu)勢(shì)是通用性比較強(qiáng)，適用于多種電梯，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試時(shí)間比較短。但需要定期維護(hù)，電梯正常運(yùn)行和監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效隔離，長(zhǎng)期使用容易引發(fā)接口交叉故障[3]。

3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

電梯控制柜檢驗(yàn)臺(tái)智能檢驗(yàn)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由主站、從站、采集傳感器等共同組成：

主站：主要安裝在機(jī)房中，主要作用是采集電氣控制柜和電梯曳引機(jī)等部件的動(dòng)作信號(hào)，多選擇高性能DSP控制器，是工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高可靠性芯片，非常適合中規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和有效控制。在主站內(nèi)部設(shè)置了接收天線，可用于接收來(lái)自從站的數(shù)據(jù)，并配備了觸摸屏，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。

從站：主要安裝在電梯橋頂之上，主要作用是采集電梯橋箱等部件的動(dòng)作信號(hào)，將自帶傳感器信號(hào)進(jìn)行處理之后，通過(guò)無(wú)線發(fā)送給主站。

采集傳感器：電梯自身帶有的傳感器數(shù)量比較多，在每個(gè)傳感器位置都設(shè)置檢測(cè)傳感器是非常不現(xiàn)實(shí)的。因此，在電梯控制柜檢驗(yàn)臺(tái)智能檢驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面研究，并對(duì)不同類型的電梯控制系統(tǒng)分析對(duì)比，采集傳感器需要按照電梯運(yùn)行的特點(diǎn)，及電梯系統(tǒng)的共性點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)置。為滿足這一要求，可引進(jìn)專家學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在檢測(cè)之前，對(duì)被檢電梯的特征參數(shù)學(xué)習(xí)，以便構(gòu)建起真實(shí)有效的電梯運(yùn)行坐標(biāo)。通過(guò)此坐標(biāo)來(lái)確定電梯運(yùn)行的當(dāng)前位置，降低各層站安裝傳感器的數(shù)量，提升整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的通用性。

3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

狀態(tài)查看模塊設(shè)計(jì)：此種模塊的主要作用是檢查傳感器安裝是否精確，并觀察目前電梯運(yùn)行的狀態(tài)，及各傳感器的工作狀態(tài)，動(dòng)態(tài)化顯示電梯門(mén)的運(yùn)行狀態(tài)。

學(xué)習(xí)識(shí)別模塊：通過(guò)學(xué)習(xí)識(shí)別模塊，可實(shí)現(xiàn)電梯提升高度、層數(shù)、最小運(yùn)行速度、最大運(yùn)行速度等特征參數(shù)的學(xué)習(xí)，同時(shí)將每個(gè)特征參數(shù)存儲(chǔ)到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。

檢測(cè)控制模塊：主要用來(lái)檢測(cè)操作的啟動(dòng)、停止，自動(dòng)化判別電梯橋廂空載、半載、全載狀態(tài)。

參數(shù)設(shè)置模塊：用于設(shè)置檢測(cè)參數(shù)，包括：電梯的曳引比、最大運(yùn)行速度裕度、最小運(yùn)行速度設(shè)置等。

統(tǒng)計(jì)分析模塊：可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)總運(yùn)行次數(shù)、空載運(yùn)行次數(shù)、半載運(yùn)行次數(shù)等。

故障報(bào)警模塊：用于實(shí)現(xiàn)上行停層故障，下行停層故障，沖頂運(yùn)行故障，超速運(yùn)行故障等，并對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

控制柜智能試驗(yàn)臺(tái)，采用了行業(yè)內(nèi)前沿技術(shù)，結(jié)合生產(chǎn)車間測(cè)試要求實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。自動(dòng)電梯控制柜試驗(yàn)臺(tái)較手動(dòng)電梯控制柜試驗(yàn)臺(tái)效率明顯提升，而且具有自動(dòng)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化特性，使用得到客戶的認(rèn)可。體現(xiàn)了全新的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)理念和科技實(shí)力，提升了公司形象和產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合水平達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。