電梯檢驗(yàn)中控制系統(tǒng)常見問題及對(duì)策

李占林

（山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，山西 太原 030006）

20 世紀(jì)初，電力電子技術(shù)取得了極大的發(fā)展，電梯的控制系統(tǒng)在不斷地創(chuàng)新與改進(jìn)，智能化水平得到了極大的提高。80年代后期，微處理器的應(yīng)用，人工智能、智能化轎內(nèi)操作箱等方面得到了空前的發(fā)展。三菱電梯運(yùn)用變壓變頻交流調(diào)速系統(tǒng)取代了原有的直流調(diào)速系統(tǒng)引入了電梯控制回路中，成為高速電梯的主流技術(shù)。曾經(jīng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)也被微機(jī)系統(tǒng)如PLC、單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)等所取代，極大地減少了維修成本與調(diào)試量，但與此同時(shí)，不斷更新的控制系統(tǒng)也有很多問題亟待解決。

1 電梯的控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

電梯的控制系統(tǒng)一般采用主機(jī)集選控制，具有可靠性高、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)使用單位一般采用如下結(jié)構(gòu)，圖1 微機(jī)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。

圖1 微機(jī)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)轎廂

電梯所采用的系統(tǒng)轎廂外呼，轎廂內(nèi)采用控制按鈕的方式進(jìn)行操作，運(yùn)用主機(jī)進(jìn)行選擇控制。樓層選擇指示器、調(diào)速裝置、主拖動(dòng)控制連接輸出端口等，輸入端連接井道裝置，系統(tǒng)保護(hù)裝置，電梯轎廂門由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，每層電梯都設(shè)有呼叫按鈕、方向指示燈等裝置。

2 檢驗(yàn)中控制系統(tǒng)常見故障

電梯的控制系統(tǒng)現(xiàn)故障的很大一部分原因是由于電器元件老化引發(fā)短路故障，電氣開關(guān)安裝不當(dāng)，采集信號(hào)錯(cuò)誤引發(fā)斷路故障等。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)顯示，電梯絕大多數(shù)故障為電氣系統(tǒng)故障，約占到85%以上，機(jī)械系統(tǒng)故障占比在10%左右。

電梯的電氣控制系統(tǒng)相對(duì)比較復(fù)雜，導(dǎo)致電氣故障具有多樣性，一些故障可能是因?yàn)闄C(jī)械與電氣綜合原因造成的，下表1 為控制系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及原因，常見的控制系統(tǒng)故障有：運(yùn)行系統(tǒng)故障、門系統(tǒng)故障、樓層指示與選層系統(tǒng)故障，其大部分原因表現(xiàn)為：接觸點(diǎn)氧化、燒蝕粘連、絕緣失效疲勞、端子接線松動(dòng)、電磁干擾、接地不良、線路或元件斷路短路等。下面各個(gè)不同故障種類進(jìn)行詳細(xì)分析。

表1 控制系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及原因

2.1 輸入輸出信號(hào)故障

控制系統(tǒng)具有多種類型的控制信號(hào)，例如，運(yùn)行指令信號(hào)；線圈動(dòng)作檢測信號(hào)；速度檢測信號(hào)，電機(jī)過流信號(hào)；電源斷錯(cuò)缺相信號(hào)。以上這些信號(hào)先接受到反饋，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)操作。例如，當(dāng)通訊信號(hào)受到干擾后，主機(jī)接口就會(huì)接收到錯(cuò)誤的干擾信號(hào)，主機(jī)判斷不正確，就會(huì)使電梯停止運(yùn)行，這種情況就應(yīng)該及時(shí)查詢接口電路的電梯運(yùn)行命令，及時(shí)處理，并為通訊線施加隔離措施。

2.2 控制系統(tǒng)硬件故障

如果出現(xiàn)電梯不能運(yùn)行，則有可能是安全回路出現(xiàn)問題，查看安全回路開關(guān)是否被打開，安全控制回路板是否出現(xiàn)問題，也有可能是電源板的故障，就可以查詢電源板，相序繼電器。

2.3 控制系統(tǒng)軟件故障

在使用CAN 總線進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，軟件要具有一定的抗干擾的能力，大部分情況下，故障會(huì)出現(xiàn)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性問題，要檢查算法是否正確，必要時(shí)對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)用使用先進(jìn)算法傳輸數(shù)據(jù)更加有效確保其在更短的時(shí)間內(nèi)具有更高的準(zhǔn)確性。

2.4 控制系統(tǒng)環(huán)境干擾

如果電梯長期處在電磁環(huán)境的干擾下，輸出信號(hào)中電壓或者電流會(huì)受到高次諧波的干擾產(chǎn)生畸變，誘發(fā)故障，使得控制系統(tǒng)性能降低，這種干擾的特性一般無規(guī)律可言，一旦產(chǎn)生干擾就會(huì)對(duì)電路板上的電路造成干擾后瞬間停機(jī)，或電梯突然停止突然移動(dòng)等故障，如果旋轉(zhuǎn)編碼器受到干擾時(shí)，其平層穩(wěn)定性能也會(huì)性能降低，產(chǎn)生滑梯現(xiàn)象,在檢驗(yàn)過程中，甚至是接地出現(xiàn)問題也會(huì)導(dǎo)致很多故障現(xiàn)象，這就要求我們一旦發(fā)現(xiàn)就應(yīng)該及時(shí)找到合理解決辦法早日根除。

2.5 短路、斷路故障

短路故障原因一般是由于系統(tǒng)中的用電設(shè)備被短接，導(dǎo)致電源電流極具增大，電梯在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了程序錯(cuò)誤導(dǎo)致電梯失控的現(xiàn)象發(fā)生。

斷路故障則是因?yàn)槠渥陨淼碾娐凡煌ɑ蛘咴o法正常工作，導(dǎo)致電梯電路中的電阻無窮大。電梯被迫停止工作，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致電梯內(nèi)所有信號(hào)都失去安全指示，很容易危及人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)。能夠引起控制系統(tǒng)出現(xiàn)斷路故障可能是因?yàn)殚_焊的焊點(diǎn)、松動(dòng)的螺絲、接觸器觸點(diǎn)的氧化等。

3 控制系統(tǒng)故障檢驗(yàn)手段

（1）在檢驗(yàn)控制系統(tǒng)發(fā)生斷路或者短路故障時(shí)，電梯檢驗(yàn)人員要先查看設(shè)計(jì)原理圖，與故障點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，主要查找導(dǎo)線的接頭處是否有松動(dòng)情況、開關(guān)觸頭位置是否有老化接觸不良狀況等，然后采用萬用表測量進(jìn)行逐段測量找到故障點(diǎn)位置。通過線路電阻值測量，一步步縮小故障的范圍，查找故障原因，讓電梯檢驗(yàn)過程合理有序地進(jìn)行。

（2）電磁干擾問題。無論是模擬信號(hào)還是低壓數(shù)字信號(hào)均要采用雙屏蔽的雙絞線，變頻器驅(qū)動(dòng)的電梯要用屏蔽電纜驅(qū)動(dòng)，檢查鋪設(shè)線路要先避免長距離走線，再查看每條線路的獨(dú)立走線，出現(xiàn)交叉時(shí)是否為90°直角。如果附近存在高壓動(dòng)力線則要看高頻的動(dòng)力裝置，是否存在高次諧波的干擾，運(yùn)用架設(shè)屏蔽網(wǎng)或加裝套管等方法解決。

（3）紅外線檢測方法。在測量控制系統(tǒng)中電氣元件時(shí)，也可以通過元件溫度的變化對(duì)故障進(jìn)行檢驗(yàn)，紅外熱成像技術(shù)經(jīng)過近年的發(fā)展，可以對(duì)控制系統(tǒng)，運(yùn)用電梯電氣元件的相對(duì)溫差判斷法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。往往負(fù)載的變化增長或環(huán)境溫度上升后，就會(huì)引發(fā)電梯故障。運(yùn)用紅外線檢測法就可以對(duì)控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的缺陷和異常情況，進(jìn)行定位，為電梯檢修提供依據(jù)，保障電梯電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

4 結(jié)語

電梯控制系統(tǒng)為了不斷適應(yīng)市場的變化，技術(shù)在不斷創(chuàng)新，電梯的控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，電路系統(tǒng)種類較多，長時(shí)間測使用過程中依然不時(shí)出現(xiàn)一系列的控制系統(tǒng)故障，為了更好地保障電梯能夠安全運(yùn)行，在檢驗(yàn)過程中一定要依照相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)范去執(zhí)行，不斷增強(qiáng)自我的檢測水平，同時(shí)，使用單位也應(yīng)該做好維護(hù)保養(yǎng)工作，對(duì)易發(fā)生控制系統(tǒng)故障的點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)檢，增強(qiáng)電梯控制系統(tǒng)的安全性能，保障電梯的安全穩(wěn)定運(yùn)行。