基于電氣控制系統(tǒng)的電梯故障分析

田中 明昭 劉業(yè)強(qiáng) 井配龍 況玖玖

摘要：隨著人民生活水平的提高，居民住宅的電梯普及率也越來(lái)越高，眾多電梯意外事故的發(fā)生對(duì)電梯使用者的人身安全帶來(lái)后顧之憂(yōu)。電梯電氣控制系統(tǒng)的失控是引發(fā)電梯事故的主要原因，而這種事故往往是可以通過(guò)定期的電梯安全檢修完全避免的。因此本文通過(guò)分析電梯的運(yùn)行控制方式進(jìn)而針對(duì)其控制系統(tǒng)的常見(jiàn)檢修故障進(jìn)行診斷，并探討了電梯控制系統(tǒng)安全管理的重要性。

關(guān)鍵詞：電梯;電氣控制;故障分析;安全管理;

1、引言

城市化發(fā)展和工業(yè)化建設(shè)進(jìn)展的不斷增快，現(xiàn)代建筑向著超高層建筑的方向演變，電梯的廣泛使用變得順理成章。電梯作為一種高度自動(dòng)化的機(jī)電一體化運(yùn)輸工具，其電控系統(tǒng)比較復(fù)雜，具有信息采集、傳輸、執(zhí)行等功能，各程序的準(zhǔn)確運(yùn)行是電梯安全工作的前提。任何涉及生命安全、財(cái)產(chǎn)安全的設(shè)備都應(yīng)當(dāng)建立一套完整的安全管理機(jī)制，故針對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的安全管理必須落實(shí)在電梯建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中。[1]

2、電梯的運(yùn)行原理及控制方式

2.1、電梯運(yùn)行原理

電梯的運(yùn)行用過(guò)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，轎廂是電梯載人的空間，利用牽引繩完成轎廂和拽引輪之間的連接，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生動(dòng)力使拽引輪運(yùn)行，拽引輪和拽引繩之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，生成的摩擦力可以帶動(dòng)轎廂及其載重，實(shí)現(xiàn)電梯的升降工作。為了保證電梯的升降不因停電或者機(jī)械電氣故障等偶發(fā)因素而發(fā)生事故，需要再電梯井道內(nèi)安裝同定導(dǎo)輪和常閉快制動(dòng)器。電梯系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)制動(dòng)器避免電梯發(fā)生直接墜落行為，有效的提高了電梯的安全保障。

2.2、電梯的運(yùn)行控制方式

電氣控制系統(tǒng)直接決定著電梯能否正常運(yùn)行，乘客發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)通過(guò)電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)存記憶，然后經(jīng)過(guò)提前設(shè)定的邏輯程序進(jìn)行分析運(yùn)算，對(duì)乘客的上下行需求做出準(zhǔn)確的判斷，并經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換將請(qǐng)求信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，最后輸出邏輯運(yùn)算結(jié)果，向電梯發(fā)出相應(yīng)的運(yùn)行指令完成乘客的上下行目的。在整個(gè)過(guò)程中，電梯電氣控制系統(tǒng)將用戶(hù)的行為需求轉(zhuǎn)變成電梯實(shí)體的行為運(yùn)動(dòng)，控制系統(tǒng)保證了電梯運(yùn)行準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性。

隨著科技的進(jìn)步與電梯安全要求的提高，電梯的運(yùn)行控制方式經(jīng)歷了從硬接線(xiàn)模式向軟接線(xiàn)模式的變化。采用硬接線(xiàn)模式的電梯控制系統(tǒng)不僅運(yùn)行速率較低，連接觸點(diǎn)的穩(wěn)定性較差，硬接線(xiàn)模式容易受到外界環(huán)境的影響，比如電梯振動(dòng)而發(fā)生觸點(diǎn)抖動(dòng)甚至斷開(kāi)，電梯井環(huán)境潮濕引發(fā)線(xiàn)路問(wèn)題而存在安全隱患。如今的新式電梯采用的軟接線(xiàn)模式結(jié)合了PLC技術(shù)，PLC電梯控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際的控制需求僅通過(guò)改變系統(tǒng)軟件里面的邏輯程序來(lái)完成。PLC控制系統(tǒng)主要由輸入部分、控制部分、輸出部分這三個(gè)模塊組成，輸入部分過(guò)轎廂操縱控制面板進(jìn)行信號(hào)輸入，控制部分對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行識(shí)別分析傳入編程器中，編制好的程序被傳入CPU中反復(fù)掃描驗(yàn)證，并產(chǎn)生輸出控制信號(hào)。輸出部分接收到控制部分發(fā)出的指令控制電梯的運(yùn)行。PLC控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸速度較快，可以對(duì)運(yùn)行指令做出迅速反應(yīng)，大大提高了電梯的運(yùn)行效率。而且通過(guò)程序控制的PLC控制系統(tǒng)降低了外界不良因素對(duì)電梯正常運(yùn)行的影響，提升了電梯運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性。[2]

3、控制系統(tǒng)的故障分析及安全管理

3.1、控制系統(tǒng)的常見(jiàn)故障分析

電梯的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)優(yōu)良的電梯組件質(zhì)量，各種組件的相互配合完成電梯的運(yùn)行任務(wù)。電梯控制系統(tǒng)由操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接觸器、傳感器、繼電器等電子元件組成。當(dāng)這些電子元件因某些錯(cuò)誤操作導(dǎo)致其受到強(qiáng)大電流、電壓加載時(shí)，會(huì)直接將元件線(xiàn)圈燒壞，最終使得元件功能失效。比如接觸器和繼電器發(fā)生故障，會(huì)導(dǎo)致電氣回路中斷而無(wú)法正常工作。有時(shí)，及時(shí)接觸器和繼電器中的接觸線(xiàn)圈沒(méi)有燒壞，電子元件中的開(kāi)閉合觸點(diǎn)也會(huì)有不同程度的損傷。若檢修人員沒(méi)有檢查出來(lái)，這樣有損傷的電子元件也會(huì)在不久就會(huì)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致回路斷路。[3]

電梯電控系統(tǒng)中存在眾多回路，電子回路中常常會(huì)出現(xiàn)短路問(wèn)題。當(dāng)發(fā)生短路問(wèn)題時(shí)，電路運(yùn)行電流沒(méi)有根據(jù)事先設(shè)計(jì)的線(xiàn)路經(jīng)過(guò)電氣設(shè)備，而造成電流流動(dòng)混亂導(dǎo)致電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)而使電梯在正常運(yùn)行使失去控制引發(fā)安全事故。此外，繼電器的失效、程序不穩(wěn)定使運(yùn)作環(huán)節(jié)發(fā)生搶動(dòng)作的現(xiàn)象、控制器老化、內(nèi)部線(xiàn)路的絕緣層遭到破壞等因素都會(huì)導(dǎo)致短路現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面，在電梯電氣控制系統(tǒng)安裝時(shí)，缺乏專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的安裝人員沒(méi)有按照規(guī)定進(jìn)行安裝，接錯(cuò)線(xiàn)路、人為碰線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)等外在因素也會(huì)引發(fā)電梯線(xiàn)路短路。[4]

電梯的電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障的一個(gè)重要原因是來(lái)自電磁波的干擾，電磁波的產(chǎn)生會(huì)影響電梯轎廂中的通信電子版、控制柜中的電路板等信號(hào)傳輸部件發(fā)生干擾，導(dǎo)致是信號(hào)收接受阻而發(fā)生電梯急停等現(xiàn)象。因此檢修人員要做好電磁波方面的檢查，以排除該種情況的發(fā)生，降低電磁波的干擾能力。

3.2、電氣控制系統(tǒng)的安全管理

電梯意外安全事故的發(fā)生不僅僅是電梯本身質(zhì)量的問(wèn)題，更多的原因在于沒(méi)有落實(shí)電梯安全制度。有效的電梯安全管理給用戶(hù)的生命安全提供了雙重保險(xiǎn)，可以有效的減少安全事故的發(fā)生。

在電梯的使用過(guò)程中，電梯檢修是電梯運(yùn)營(yíng)的例行工作。電梯使用單位需要切實(shí)根據(jù)資質(zhì)選擇點(diǎn)電梯維修單位，而電梯維修單位的定期檢修才能發(fā)現(xiàn)隱患的存在。電梯的日常維護(hù)工作需要具有相關(guān)維修資格的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作，不可由他人代勞。運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)維修人員進(jìn)行定期專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，提升工作人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，并培訓(xùn)緊急情況下具備的應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)增強(qiáng)維修人員的責(zé)任感和使命感，使其積極并認(rèn)真細(xì)心的完成工作內(nèi)容。只有嚴(yán)格遵守了國(guó)家有關(guān)的規(guī)程規(guī)范的去進(jìn)行電梯檢修工作，才能更好的保障用戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4、結(jié)語(yǔ)

在如今追求高效率的時(shí)代，電梯的使用不僅為人們帶來(lái)便捷，還提高了人民的生活水平。而我們需要明白的是電梯在給使用者提供便捷的同時(shí)，安全防護(hù)也是首要的標(biāo)準(zhǔn)?？偟膩?lái)說(shuō)，在電梯電氣控制系統(tǒng)的的維護(hù)中需要具有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員、質(zhì)量?jī)?yōu)良的電梯組件、專(zhuān)業(yè)的維修人員、嚴(yán)格的電梯安全管理制度以及文明的電梯使用者，只有這些條件都滿(mǎn)足時(shí)才能長(zhǎng)期提供一個(gè)安全的電梯使用環(huán)境，進(jìn)而減少意外事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]林天星.電梯檢驗(yàn)中控制系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策研究[J].科技資訊，2020，18（11）：51-52.

[2]邱廷，羅丹.電梯運(yùn)行控制系統(tǒng)[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2018，45（10）：176.

[3]楊法奇.電梯檢驗(yàn)過(guò)程中控制系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].工程技術(shù)研究，2020，5（07）：64-65.