基于計算機技術(shù)的電梯檢驗檢測的探討

張連紅 王鈺鑫

摘要：電梯運行的可靠性與安全性直接關(guān)系到乘客的生命安全，隨著電梯的廣泛應(yīng)用，電梯事故也不斷的發(fā)生，給乘客的生命財產(chǎn)造成了重大的傷害，做好電梯檢驗檢測工作，確保電梯的安全運行具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電梯;計算機技術(shù);檢驗檢測;微處理器;安全

1.引言

在電梯逐漸成為人們生活中不可缺少的交通伙伴的同時，它同時也存在著不可預(yù)知的危險，電梯是一種相當(dāng)復(fù)雜的機電綜合設(shè)備，具有垂直運行、頻繁啟動制動等特點，近些年以來，隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，電梯產(chǎn)品更新?lián)Q代非常迅速。計算機控制技術(shù)已經(jīng)逐漸取代繼電器和PLC控制技術(shù)[1]。

計算機具有體積小、成本低、自動化程度高、通用性強、可靠性好，節(jié)省能源的特點。計算機應(yīng)用于電梯控制，可以實現(xiàn)復(fù)雜的功能控制，并可以對電梯實施群控高度管理以提高運行效率。總之，計算機應(yīng)用于電梯控制，具有無與倫比的優(yōu)勢，因此，加強計算機在電梯控制中的應(yīng)用，永遠是一個非常重要的課題，也是提高電梯安全性能、舒適感，實現(xiàn)信息化與智能化的重要手段。計算機控制技術(shù)是電梯發(fā)展的方向，信息化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化是其核心所在，計算機控制的電梯必將是電梯發(fā)展的方向，多計算機控制系統(tǒng)將成為計算機控制電梯的主流。

2.計算機技術(shù)控制電梯的實現(xiàn)

基于計算機技術(shù)的電梯應(yīng)根據(jù)電梯功能要求和控制方式，選擇和確定計算機的控制型式以及計算機的數(shù)量。當(dāng)前在用電梯的計算機控制型式通常有以下幾種：

（1）單計算機控制。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的就是這種控制型式，該控制方式只有一個主板、一個CPU對電梯進行調(diào)速控制;或者是使用單片機組成電梯的控制系統(tǒng)[2]。

（2）雙計算機控制。在交流調(diào)速電梯中，利用全閉環(huán)控制方式，采用控制與拖動分離的原則，各配置一個CPU，再加上部分繼電器，構(gòu)成電梯的整個控制系統(tǒng)，雙計算機控制使電梯的性能得到極大的改善，例如平層精確度的提高、誤動作的機率減少，功能增加，舒適度更好，故障率降低等。

（3）多計算機控制。通常一臺計算機負責(zé)轎廂內(nèi)的操作控制;一臺計算機負責(zé)機房與轎廂的通訊;一臺計算機負責(zé)電梯的驅(qū)動控制。例如上海三菱電梯有限公司的VFCL系統(tǒng)，即采用了三個CPU控制。

3.基于計算機技術(shù)的電梯的組成及檢驗檢測

電梯是一部精密的、復(fù)雜的機電設(shè)備，電梯運行的安全事故多種多樣，而且具有非常大的不確定性，相關(guān)故障間存在著相互聯(lián)系，這些都極大的增加了電梯檢驗檢測工作的難度。基于計算機技術(shù)的電梯檢驗檢測，就是對各種信號的有效整合，然后從各個角度對電梯的運行狀況進行檢驗和檢測，以確保在第一時間發(fā)現(xiàn)電梯存在的異常，同時采取有效的故障處理措施，從而減少電梯事故的發(fā)生[3]。

3.1基于計算機技術(shù)的電梯的實現(xiàn)

從控制方面而言，計算機是一種專用的可編程序控制器，其編程的原則亦需要根據(jù)電梯的操縱控制方式及運行模式的規(guī)范來確定。當(dāng)然更因為計算機應(yīng)用于控制有利于開發(fā)豐富的電梯功能，實現(xiàn)智能化，因而計算機在電梯控制上的應(yīng)用和實現(xiàn)又具有許多特殊的技術(shù)環(huán)節(jié)需要進行研究和分析。

利用計算機對單臺電梯進行控制，可以使用兩臺計算機，也可以使用多臺計算機，或是群控，但是不論如種控制型，它最基本的結(jié)構(gòu)通常包括有3個部分：

3.1.1電梯驅(qū)動系統(tǒng)的控制

計算機控制驅(qū)動系統(tǒng)主要實現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)、數(shù)字給定與數(shù)字反饋。

（1）數(shù)字化的數(shù)字調(diào)節(jié)器。無論是直流或是交流電梯，大多數(shù)都采用閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)器可以是單臺調(diào)節(jié)器使用一臺計算機，也可以是多臺調(diào)節(jié)器共用一臺計算機來完成數(shù)字調(diào)節(jié)。軟件化的數(shù)字調(diào)節(jié)器便于改變數(shù)字模型，實現(xiàn)各種不同規(guī)律的控制，提高系統(tǒng)的控制精度和相應(yīng)時間。

（2）數(shù)字化的速度給定曲線。速度給定曲線可以用3種方式來實現(xiàn)：一種是把已編好的速度曲線存放在EPROM中，以位置傳感器的位移脈沖數(shù)編碼成為EPROM的地址，這就是位移控制原則;第二種是時間控制原則，即以分頻器作為時鐘，按時鐘脈沖數(shù)編碼成EPROM的地址，由該地址取出數(shù)據(jù)構(gòu)成速度給定曲線;第三種是實時計算原則，根據(jù)移動距離，最佳的加速度及其變化率，通過計算機直接實時計算出速度給定曲線。

（3）數(shù)字化的反饋環(huán)節(jié)。電梯的電氣驅(qū)動系統(tǒng)可以是速度和位置的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在轎廂接近平層時引入位置控制，以保證停層準確。作為速度和位置的檢測元件已數(shù)字化。

速度傳感器是用電動機軸上的發(fā)送器發(fā)送脈沖，然后根據(jù)光電脈沖數(shù)再計算出速度給定值。

3.1.2信號的傳輸與控制

計算機的信號傳輸有并行傳輸方式和串行傳輸方式兩種。前者傳輸速度快，但接口及傳輸線用量大，抗干擾能力差;后者可大量節(jié)約接口和電纜，且可靠性高，抗干擾性好。為了實現(xiàn)對召喚信號和轎內(nèi)指令信號的串行掃描，主要解決如何實現(xiàn)串行通訊的問題，通常的做法是：由主機發(fā)現(xiàn)串行掃描信號，然后由各樓層的掃描器對串行信號進行掃描，并同主機進行通信，實現(xiàn)信號的登記和顯示。

信號控制的其他任務(wù)是：層樓顯示、轎內(nèi)指示、語言合成、門電機的控制及其保護等。

3.2電梯檢驗檢測

電梯控制系統(tǒng)以及拖動系統(tǒng)運行過程中所出現(xiàn)的故障信號，主要包括如下幾種：電源電壓故障、變頻器故障、電動機故障、制動器故障、安全保護裝置故障。

基于計算機技術(shù)的電梯運行檢驗檢測系統(tǒng)需要收集諸如交流電壓、電流、制動器電氣回路直流電壓以及電機轉(zhuǎn)速等一系列的信號，除此之外所需要的其它一系列信號的收集工作，應(yīng)以電梯運行的具體工況為主要依據(jù)，由相應(yīng)的傳感器等電器元件進行。

利用計算機系統(tǒng)收集到的信號，控制系統(tǒng)對電梯進行控制，從而實現(xiàn)電梯的安全可靠運行。對于利用計算機技術(shù)實現(xiàn)的電梯，在檢驗檢測時，除和傳統(tǒng)電梯一樣檢驗外，還應(yīng)注意對含有電子元件的安全電路進行保護，以防在檢驗過程中的反擊電流、感應(yīng)電流和蔓延電流的作用而燒毀電路。

4.總結(jié)

本文通過對電梯運行的特點，以及電動機控制方式的研究，總結(jié)了計算機技術(shù)在電梯控制中的優(yōu)點以及實現(xiàn)方式，也為未來電梯控制技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻。

參考文獻：

[1]魏孔平，朱蓉.電梯技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.6

[2]劉曉君，王鳳華.解讀電梯[M].東營：中國石油大學(xué)出版社，2006.4

[3]李翔.基于計算機技術(shù)的電梯檢驗檢測探討[J]北京：硅谷，2012.06.08