電梯智能化控制系統(tǒng)改造

李璋玉

（北京北安時(shí)代電梯安裝工程有限公司，北京 100022）

0 引言

隨著城市商業(yè)建設(shè)的高速發(fā)展，寫字樓、商廈逐年增多，隨著高樓大廈的崛起，社會對電梯產(chǎn)品的需求量也加速發(fā)展。但是電梯產(chǎn)品的高速發(fā)展也產(chǎn)生了電梯生產(chǎn)廠家過多、型號過多產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、安裝維修隊(duì)伍過多技術(shù)水平高低有別等問題。

電梯生產(chǎn)廠家往往在關(guān)注電梯的舒適性、安全性、可靠性的同時(shí)，為了壟斷自有品牌在設(shè)計(jì)上設(shè)置種種障礙，特別在控制系統(tǒng)上，每個(gè)品牌電梯都采用自己的控制軟件甚至自己的硬件產(chǎn)品，這導(dǎo)致現(xiàn)代電梯產(chǎn)品在舒適性、安全性、可靠性越來越好，產(chǎn)品的差異越來越小。同時(shí)各個(gè)品牌的產(chǎn)品控制系統(tǒng)采用多種代碼、數(shù)字、指示燈等顯示電梯運(yùn)行情況、故障現(xiàn)象等重要數(shù)據(jù)。甚至同一品牌的產(chǎn)品由于型號差異或生產(chǎn)年代的差異其顯示電梯運(yùn)行情況、故障現(xiàn)象的方式也不同。

北京市現(xiàn)有的住宅小區(qū)、寫字樓、商廈中有相當(dāng)一部分電梯由于電梯更新造成不同品牌不同型號電梯混用，或因?yàn)殡娞莶少徚枯^大同時(shí)采用幾個(gè)品牌產(chǎn)品，而這有可能造成極為嚴(yán)重的后果。近年來，電梯造成死亡或重傷的事故頻頻發(fā)生，而造成這些事故的原應(yīng)基本都是由于電梯維修不當(dāng)或使電梯維修人員操作失誤造成的。

如果能開發(fā)一種施工周期短、性價(jià)比高、操作簡便的電梯控制系統(tǒng)，必然會產(chǎn)生良好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。

1 分析

各個(gè)電梯品牌在激烈市場競爭過程中，必然要降低成本，巨大的電梯市場也造成大量的安裝維修企業(yè)的激烈競爭，也要降低成本。隨著成本降低，勞動力需求的增加，必然造成熟練的技術(shù)工人短缺。同時(shí)，由于過于復(fù)雜的電梯控制方式，熟練的技術(shù)工人也很難完全掌握電梯的安裝、維修技術(shù)。因此電梯維修不當(dāng)或電梯維修人員操作失誤就很難避免，容易發(fā)生電梯事故。

北京北安時(shí)代電梯安裝工程有限公司技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi){借雄厚的技術(shù)實(shí)力和多年的電梯改造經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用國際最先進(jìn)的控制設(shè)備，在原有開發(fā)成功PLC—VVVF、PC-VVVF 電梯改造控制系統(tǒng)以及獲得技術(shù)專利的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出BA-2004 系統(tǒng)。用其改造電梯控制系統(tǒng)，每部電梯少則4 萬元、多則10 萬元，施工工期15 d 左右，能使用最少的資金、最短的工期將原電梯系統(tǒng)改造成電梯運(yùn)行狀態(tài)、故障現(xiàn)象可以用4 種語言中任意一種顯示，通過“助手”功能用相應(yīng)的文字實(shí)時(shí)提供電梯保養(yǎng)提醒、電梯故障警示、電梯維修提示，同時(shí)具有異地自動呼叫功能，如電梯控制系統(tǒng)判斷需電梯維修人員進(jìn)行維修、保養(yǎng)工作會自動通過指定號碼呼叫維修人員。使電梯真正成為智能化的“傻瓜電梯”。它大大簡化了電梯安裝、維修工作，降低了安裝、維修人員的技術(shù)要求，減少電梯維修不當(dāng)或電梯維修人員操作失誤的可能性，為避免電梯事故提供保障。

2 系統(tǒng)主要部件選擇

2.1 主控微機(jī)

（1）采用雙32 位微機(jī)控制的HY-3000SP 智能型串行通信電梯專用控制器，極高的運(yùn)算速度保證了高效可靠的運(yùn)行控制。

（2）串行通信RS-485 總線采用“四線式“的接線提高了抗干擾性能，降低了安裝、維修工作量，提高了可靠性。

（3）采用SMT（Surface Mounted Technology，表面組裝技術(shù)）工藝的線路板體積小、工藝先進(jìn)、故障率低。

（4）具有群控及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

（5）可選中文、英文、日文等4 種語言顯示菜單，為以后的維修工作提供了極大便利。

（6）“助手”鍵可設(shè)定保養(yǎng)計(jì)劃及提示維修信息。

2.2 變頻器

美國艾默生公司是具有110 多年歷史的工業(yè)電氣巨型跨國公司，其TD3100 型變頻器是電梯專用變頻器，有如下特點(diǎn)。

（1）有多種優(yōu)化的控制方式。相對于其他品牌，該系統(tǒng)具有高效率（節(jié)能達(dá)到40%）、平層準(zhǔn)（±1 mm）、調(diào)試智能化的特點(diǎn)。

（2）完善的保護(hù)功能。電梯超速保護(hù)、輸入輸出保護(hù)、超過最低運(yùn)行條件保護(hù)、自學(xué)習(xí)保護(hù)、減速保護(hù)、接觸器抱閘故障保護(hù)、平層信號保護(hù)等，保證乘客安全乘梯。

（3）完備的硬件配置。具有獨(dú)有的啟動自動稱重功能，能自動計(jì)算轎廂內(nèi)重量調(diào)整啟動及運(yùn)行電流，大大提高舒適感，節(jié)約成本，提高系統(tǒng)可靠性。

（4）強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)通信功能。通過RS-485 接口可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控或故障報(bào)告。（5）功能豐富的對話式操縱面板。具有中文、英文、日文等4種文字顯示，為維修工作帶來很大便利。

2.3 其他零部件

接觸器、開關(guān)等設(shè)備采用法國施奈德、日本梅蘭日蘭進(jìn)口產(chǎn)品，其他輔助材料采用國內(nèi)高檔產(chǎn)品。

2.4 系統(tǒng)配置

系統(tǒng)主要配置及說明見表1，結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

表1 系統(tǒng)主要配置及說明

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

關(guān)鍵技術(shù)主要分為4 個(gè)部分：①系統(tǒng)調(diào)試、初始數(shù)據(jù)記錄；②電話線接入（如需要）；③給定數(shù)據(jù)存儲；④使用中調(diào)整（圖2）。

圖2 關(guān)鍵技術(shù)

3 系統(tǒng)工作原理

控制系統(tǒng)安裝完畢后，電梯操縱員開啟電梯開關(guān)，BA-2004系統(tǒng)上電，自動對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行自檢：如有不正常工作部位系統(tǒng)將立即退出正常運(yùn)行模式，進(jìn)行故障診斷后用4 種文字中任選的文字顯示在控制屏上；自檢合格后，將自動對曳引機(jī)、井道信息、感應(yīng)器、門機(jī)構(gòu)操縱盤、呼梯面板等設(shè)備進(jìn)行通電，并根據(jù)反饋回的信息自動調(diào)整通電電流、電壓、通電時(shí)間。約15 min后，系統(tǒng)自動記錄全部設(shè)備原始參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)設(shè)定相應(yīng)的電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)。電梯操縱員將全程監(jiān)控BA-2004 監(jiān)控各個(gè)設(shè)備運(yùn)行情況并可根據(jù)具體要求調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)登錄結(jié)束后，電梯操縱員根據(jù)現(xiàn)場條件可以接入電話線。

以上工作完成后，電梯操縱員將根據(jù)電梯具體情況設(shè)定以下參數(shù)。

（1）輸入維修保養(yǎng)計(jì)劃。根據(jù)電梯設(shè)備具體情況，設(shè)定電梯運(yùn)行次數(shù)或運(yùn)行時(shí)間。BA-2004 將根據(jù)設(shè)定，自動用中文、英文、日文等4 種文字中任選的文字顯示，針對各個(gè)設(shè)備下次維修保養(yǎng)的時(shí)間，如維修人員未按期進(jìn)行維修保養(yǎng)，系統(tǒng)將連續(xù)提示。如果設(shè)定的電梯維修保養(yǎng)計(jì)劃與電梯實(shí)際運(yùn)行情況有差異，系統(tǒng)也會連續(xù)提示。

（2）輸入維修電話。根據(jù)具體情況，如輸入維修人員的移動電話號碼，BA-2004 將在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或超過維修保養(yǎng)時(shí)間時(shí)自動發(fā)送電梯故障碼或維修設(shè)備代碼；如無響應(yīng)系統(tǒng)將每隔1 h 發(fā)送一次。

參數(shù)輸入完畢，BA-2004 系統(tǒng)就可以投入正式運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，維修人員可根據(jù)系統(tǒng)提示及維修工作中的需要，隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)，以保證系統(tǒng)更加有針對性更加符合人性化。

故障顯示菜單如圖3 所示：第一行為故障編號，第二行為簡短的故障敘述。故障排除后或錯(cuò)誤的設(shè)置更正后或重新啟動后顯示消失，但在故障記憶菜單內(nèi)仍將保持最后100 個(gè)故障信息（包括時(shí)間、內(nèi)容）。

圖3 故障顯示菜單

4 在非洲盧旺達(dá)外交部應(yīng)用

盧旺達(dá)共和國外交部原辦公樓采用的是美國援助的美國奧的斯電梯公司產(chǎn)品，由于使用年限較長，缺乏專業(yè)的技術(shù)人員維修保養(yǎng)，并且沒有相應(yīng)的電梯零配件，造成電梯故障頻發(fā)，多次出現(xiàn)困人現(xiàn)象，已經(jīng)無法正常使用。

盧旺達(dá)共和國外交部新辦公大樓由中國政府援建，中國政府委托某大型國有企業(yè)實(shí)施此工程。在工程施工過程中，盧旺達(dá)共和國外交部將于近期舉行重要會議，電梯問題嚴(yán)重影響會議進(jìn)行，希望幫助解決原辦公樓故障電梯問題。中國政府隨即指定該大型國有企業(yè)實(shí)施，并要求在45 d 內(nèi)完成。北京北安時(shí)代電梯安裝工程有限公司接到該企業(yè)通知后，立即組織人員現(xiàn)場檢測，并根據(jù)主要故障原因（為控制系統(tǒng)老化，系統(tǒng)零配件無法更換）以及施工周期短、整體更換電梯不具備條件的情況，決定采用BA-2004 系統(tǒng)對原控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用空運(yùn)方式，從國內(nèi)將設(shè)備及施工人員運(yùn)抵盧旺達(dá)共和國，只用了30 d 就完成了全部系統(tǒng)改造工作，確保了盧旺達(dá)共和國外交部重要會議的順利進(jìn)行。后來又根據(jù)中國政府要求，組織技術(shù)人員對盧旺達(dá)當(dāng)?shù)仉娞菥S修人員進(jìn)行了培訓(xùn)，輸入電梯維修保養(yǎng)計(jì)劃，隨時(shí)掌握電梯運(yùn)行狀況，根據(jù)實(shí)際情況通過中國政府提供盧旺達(dá)共和國外交部零配件及技術(shù)支持，至今電梯運(yùn)行情況依然良好，得到了盧旺達(dá)共和國政府的好評。

5 結(jié)論

BA-2004 電梯控制系統(tǒng)智能程度高，可選用中文、英文、日文等4 種語言顯示，可自動提示維修保養(yǎng)工作、自動呼叫維修人員進(jìn)行緊急情況處理及維修工作，大大降低了安裝維修人員專業(yè)技術(shù)要求，便于學(xué)習(xí)，方便掌握操作，具有施工費(fèi)用低、周期短的優(yōu)勢。在長安商場、中國六建公司五棵松住宅小區(qū)等項(xiàng)目實(shí)施過程中及數(shù)年的使用中未發(fā)生過系統(tǒng)誤動作、檢測不準(zhǔn)確、漏報(bào)或誤報(bào)維修信息等問題，平均故障率1/100 000，大大低于一般電梯的運(yùn)行故障率。同時(shí)電梯的自動報(bào)修功能，提高了電梯維修效率，節(jié)約了人工值守成本，得到施工人員及使用單位的好評，經(jīng)濟(jì)效益良好。