電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷和維修分析

謝煜敬

[摘? ? 要]故障監(jiān)測系統(tǒng)通過對電梯各個系統(tǒng)電氣運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、判斷及處理，對電梯故障進(jìn)行分類分級，再傳輸給中央監(jiān)控計算機(jī)對故障進(jìn)行處理。介紹了電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷和維修需求，分析電梯電氣故障監(jiān)測系統(tǒng)框架;探討了故障診斷和維修在電梯電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用;討論的電梯故障診斷中的常見問題及處理策略。旨在為電梯電氣控制系統(tǒng)故障處理提供一些參考。

[關(guān)鍵詞]故障診斷;維修;電梯電氣控制系統(tǒng)

[中圖分類號]TU857 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）05–0–02

Application of Fault Diagnosis and Maintenance in Elevator Electric Control System

Xie Yu-jing

[Abstract]The fault monitoring system classifies and classifies elevator faults by collecting， judging and processing the electrical operating status data of each system of the elevator， and then transmits it to the central monitoring computer to process the fault. Introduces the fault diagnosis and maintenance requirements of elevator electrical control system， analyzes the framework of elevator electrical fault monitoring system; discusses the application of fault diagnosis and maintenance in elevator electrical control system; discusses common problems and processing strategies in elevator fault diagnosis. It is intended to provide some references for the troubleshooting of the elevator electrical control system.

[Keywords]fault diagnosis; maintenance; elevator electrical control system

電梯故障始終是人們乘坐電梯過程中最大的擔(dān)憂。因電梯電氣系統(tǒng)中各部分結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性極強(qiáng)，任何一部分電氣線路的故障都可能成為潛在的電梯事故安全隱患。因此，電梯的故障診斷和維修貫穿于電梯整個運(yùn)營周期之內(nèi)。因電梯電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，維修處理的難度極高。不僅非?？简?yàn)維修人員技術(shù)，故障排查和維修工作還存在一定的風(fēng)險。研究基于故障監(jiān)測的故障診斷與維修對提高電梯電氣系統(tǒng)維修效率和維修安全有著重要的意義。

1 基于電梯電氣故障監(jiān)測的電梯電氣控制系統(tǒng)

1.1 電梯電氣控制系統(tǒng)故障監(jiān)測需求

電梯常見的故障分為機(jī)械故障和電氣故障兩類。在所有的電梯故障統(tǒng)計中，電氣故障高達(dá)80%～85%，而機(jī)械故障僅占10%～15%。這也說明電梯電氣系統(tǒng)安全的重要性。常見的電梯故障包括電梯門開關(guān)異常、反復(fù)開關(guān)、蹲底、超速、停梯非平層等。這些故障大多與電氣回路異常、線路短路或斷路等問題有關(guān)。因電梯電氣系統(tǒng)線路復(fù)雜，單靠人員排除效率較低，且精準(zhǔn)性受人員故障診斷技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)的影響較大。如果將電梯各部分結(jié)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)通過安裝傳感器等監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，再采用聯(lián)控方式將各部分傳感器進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制，構(gòu)建電梯電氣監(jiān)控系統(tǒng)，再將電梯電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入本地端的控制器，就可以實(shí)現(xiàn)對電梯電氣運(yùn)行狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測及系統(tǒng)控制，在全面監(jiān)控的基礎(chǔ)上組織故障分析和診斷，來確定電梯電氣系統(tǒng)故障，為電梯電氣系統(tǒng)的維修提供指導(dǎo)。從這個角度而言，電梯電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控需求較大。

1.2 電梯電氣監(jiān)測系統(tǒng)框架

基于電氣故障監(jiān)測系統(tǒng)的電梯電氣系統(tǒng)本地端的控制器內(nèi)置無線通信模塊，可通過物聯(lián)網(wǎng)將電梯監(jiān)測系統(tǒng)與中央監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控計算機(jī)對電梯電氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的一體化管理。其電氣監(jiān)測系統(tǒng)框架如圖1所示，系統(tǒng)設(shè)計為三層。最底層為故障狀態(tài)信息采集層，中層為數(shù)據(jù)處理層，上層為中央監(jiān)控計算機(jī)管理層。故障狀態(tài)信息采集層安裝在電梯各個結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)的智能傳感器組成，用于采集電梯運(yùn)行狀態(tài)信息，并上傳給數(shù)據(jù)處理層。數(shù)據(jù)處理層根據(jù)最底層電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測信息對電梯電氣故障做分類分級處理，并將故障信息以無線傳送模塊傳遞給中央監(jiān)控計算機(jī)，對故障統(tǒng)一處理。

2 故障診斷和維修技術(shù)在電梯電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 故障診斷技術(shù)

2.1.1 萬能表診斷

萬能表診斷是一種通過測定電梯電氣控制系統(tǒng)回路電壓及阻值進(jìn)行故障診斷的方法。當(dāng)萬能表測試部位存在電氣故障時，萬能表就會顯示電阻異常。在應(yīng)用萬能表檢測電氣控制系統(tǒng)故障時，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行電梯電氣控制系統(tǒng)檢測的標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 運(yùn)行程序診斷

運(yùn)行程序診斷指采用能夠與電梯電氣控制系統(tǒng)微型計算機(jī)相連的單片機(jī)或PLC程序控制器進(jìn)行電梯電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)檢測的方法。運(yùn)行程序診斷主要針對的是電梯運(yùn)行狀態(tài)下各部分機(jī)構(gòu)及各運(yùn)行環(huán)節(jié)下的電氣控制系統(tǒng)異常。檢測數(shù)據(jù)可作為電梯人員停機(jī)檢修的參考。

2.1.3 故障碼診斷

應(yīng)用電梯故障監(jiān)測系統(tǒng)對其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)測和故障診斷時，可采用中央監(jiān)控計算機(jī)現(xiàn)實(shí)的故障碼對電氣控制系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析處理，對電氣控制系統(tǒng)故障進(jìn)行分類分級處理。故障碼還可以用于分析電梯電氣控制系統(tǒng)的故障原因，使復(fù)雜的電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷變得簡單，同時也使電氣控制系統(tǒng)故障維修工作變得清晰。

2.2 故障維修技術(shù)

2.2.1 元件故障

電氣元件故障多發(fā)生在老舊電梯中。因使用時間較長，電氣元件發(fā)生磨損或絕緣能力降低，易引起相對的系統(tǒng)回路控制失效。用萬能表對電梯故障監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)的故障區(qū)域或電力構(gòu)件做電阻測試，并對存在電阻異常的損壞元件或老舊元件，以及電氣線路進(jìn)行更換、維修。

2.2.2 電磁干擾

電磁干擾故障表現(xiàn)為電梯在運(yùn)行中急速下降或直接停運(yùn)。故障原因可能是線路安裝錯誤，或檢修過程中不小心使高壓高頻動力線發(fā)生接觸，導(dǎo)致高頻雜波對電氣控制系統(tǒng)造成干擾。維修時盡可能采用雙絞線工具對高頻雜波進(jìn)行吸收，來預(yù)防電磁干擾。

2.2.3 其他故障

連鎖回路、電氣回路執(zhí)行故障也是電梯電氣控制系統(tǒng)中較為常見的故障。針對這類故障，應(yīng)通過故障監(jiān)測系統(tǒng)做好故障分析，并對連鎖回路、電氣回路執(zhí)行故障全面分析及診斷，對連鎖回路和電氣回路的短路、斷路、短接等問題進(jìn)行處理。

2.3 電梯電氣控制系統(tǒng)全面檢修

電梯電氣控制系統(tǒng)的全面檢修是建立在電梯電氣監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的。通過綜合分析電梯電氣監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)診斷，分析電氣控制系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)是否存在異常。根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)顯示的電氣控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)異常分析故障類型和故障級別。確定好故障類型及級別后再去現(xiàn)場做停機(jī)故障的診斷與排查。由于系統(tǒng)全面診斷時已經(jīng)確定了故障范圍和故障的重點(diǎn)，再進(jìn)行人員故障排查和維修處理時就更易鎖定故障，并對老舊的電氣元件及線路進(jìn)行更換和維修。系統(tǒng)全面診斷法除可以提高故障診斷效率外，還可以對潛在的電氣系統(tǒng)危險因素進(jìn)行分析，預(yù)測沒有發(fā)生但可能發(fā)生故障的電氣元件及線路，并對其做維護(hù)處理，從而起到預(yù)防電氣控制系統(tǒng)潛在故障發(fā)生的作用。

3 電梯故障診斷中的常見問題及處理策略

3.1 電梯故障診斷中的問題

電梯故障診斷中最常見的問題是電氣故障遺漏、潛在問題無法及時發(fā)現(xiàn)及診斷排查效率低的問題。由于大部分電梯故障的運(yùn)維檢修是在電梯停運(yùn)狀態(tài)下開展的，無法全面地分析出電梯在運(yùn)行狀態(tài)下各部分電氣元件及線路的故障問題。如停梯非平層的問題。此外，電梯電氣故障還可能受電梯運(yùn)行狀態(tài)下電磁干擾等因素的影響，導(dǎo)致停機(jī)檢查時無法發(fā)現(xiàn)一部分電氣控制系統(tǒng)故障。

3.2 提高電梯故障診斷安全性的策略

根據(jù)電梯電氣控制系統(tǒng)診斷維修的問題，建議對電氣控制系統(tǒng)故障采用系統(tǒng)監(jiān)測和線下停機(jī)維修兩步走的方式。電梯電氣控制系統(tǒng)的故障主要發(fā)生在繼電器、接觸器及電氣線路短路問題上。對于發(fā)生電氣故障較高的電氣元件及電梯運(yùn)行結(jié)構(gòu)安裝智能傳感器，并構(gòu)建電梯電氣故障監(jiān)測系統(tǒng)，用于實(shí)時監(jiān)測電梯電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。技術(shù)人員可以利用本地端電梯電氣控制系統(tǒng)的中央監(jiān)控計算機(jī)對維修管理區(qū)域內(nèi)的電梯電氣問題進(jìn)行管理及分析。在診斷和維修電梯電氣控制系統(tǒng)故障時，先確定故障發(fā)生的原因及類型，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)確定故障的大致區(qū)域，然后再組織人員進(jìn)行停機(jī)診斷。對電梯電氣控制系統(tǒng)應(yīng)做好詳細(xì)的電氣故障診斷記錄，并結(jié)合中央監(jiān)控計算機(jī)故障診斷和人員排查的結(jié)果，全面分析電梯電氣故障。此外，還可以通過電梯電氣故障監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的結(jié)果對電梯電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行主動維護(hù)，及時更換老舊電氣元件、線路等，來確保各部分電氣結(jié)構(gòu)運(yùn)行的安全，來主動的預(yù)防電梯電氣故障的發(fā)生。通過主動預(yù)防和精準(zhǔn)的電氣故障診斷，不僅可以提高電梯電氣控制系統(tǒng)診斷和維修的效率，降低診斷與維修工作中的風(fēng)險，還能降低電梯電氣控制系統(tǒng)診斷和維修的成本，提高電梯運(yùn)維管理的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

電梯故障診斷和維修工作本是一項(xiàng)具有風(fēng)險性的工作。為了降低電氣故障診斷和維修的風(fēng)險，同時也提高電梯故障診斷和維修的工作效率及檢修精準(zhǔn)性，建議構(gòu)建本地端電梯電氣監(jiān)控系統(tǒng)，對電梯電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用萬能表診斷、運(yùn)行程序診斷、故障碼診斷技術(shù)對電梯電氣故障進(jìn)行診斷和分析，對元件故障、電磁干擾、連鎖回路、電氣回路等類型的故障進(jìn)行精準(zhǔn)診斷和處理。最后，再結(jié)合電梯電氣故障監(jiān)測系統(tǒng)全面監(jiān)測的信息進(jìn)行故障全面分析，對故障類型進(jìn)行甄別處理，以更加快速、高效地完成對電梯電氣控制系統(tǒng)故障的全面檢修，來保障電梯電氣系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

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