電梯一體化控制系統的設計與應用

王星 周鑫

摘 要：傳統微機板和變頻器控制模式下，零部件較多，安裝的步驟也比較復雜，應用的過程中會產生一系列問題，對于使用人員的安全造成威脅。目前運行的一體化控制系統對于傳統系統中的問題能夠有效解決。本篇文章在傳統系統的基礎上，充分結合了系統的控制需求和相關理念，建立了較為完善的電梯控制系統，為電梯行業的進步和發展奠定了基礎。以下的觀點僅供參考和借鑒。

關鍵詞：電梯一體化控制系統；結構設計；應用

1 電梯一體化控制系統

1.1 系統概念

電梯一體化控制系統是將電梯的邏輯控制與變頻驅動控制的有機結合和高度集成。將電梯專有微機控制板的功能集成到變頻器控制功能當中，在此基礎上，將變頻器驅動電梯的功能充分優化。

1.2 系統的特點

系統具有的功能和特點主要體現在以下幾個方面：控制和驅動一體化的技術，對于電梯運行的經濟安全性進行一定程度的保障，同時占地空間比較小，安裝調試的費用比較低，從客戶使用的角度來說不僅優惠并且十分方便。N條曲線、直接?？俊怯钪悄?、遠程監控、短消息報修、PDA調試、蓄電池運行等全套最新技術的應用，給電梯控制提供了新的發展方向。1）傳統的控制板+變頻器的結構，約束了曲線的數目，因此在速度固定的情況下不能充分利用層高，而一體化控制系統對于這項內容進行彌補，能夠自動化生成曲線，因此具有直接停靠的效果，能夠將電梯的運行效率發揮到極限。2）在交換、傳播信息的基礎上，這項系統能夠更加精準的判斷產生的故障信息，建立合理有效的解決方案。例如，直接停靠、高平層精度的實現。3）實現一體化控制的系統節省了連接線，不僅方便省時，也降低了故障產生的可能性，使信息交換的方式更加多樣化，不受空間和時間的限制，為交換信息提供了方便。4）能夠進行直接停靠，在一定程度上節省了爬行時間，提供了良好的乘坐體驗。一些控制板也通過模擬量方式作了直接?？俊５到y也存在一定的不足，模擬量不可避免的會受到一些因素的干擾。一體化的結構通過芯片之間的數據交換代替模擬量，對于這個問題進行了合理解決。

2 系統的設計方案

2.1 控制原理

主控制器、層站召喚、樓層顯示等內容構成了一體化控制系統。這項系統具有較強的邏輯控制和驅動功能，對于相關的井道信息和外部信號進行接收并處理，輸出控制運行接觸器、抱閘接觸器。

2.2 總體解決方案

四象限運行電梯一體化控制系統構成。

2.2.1 主回路構成

主回路構成如圖1所示。三相輸入電源連接到HDRU系列能量回饋單元的AC側，HDRU系列能量回饋單元的總線端子連接到電梯集成控制器的總線端子。當曳引機在電狀態下工作時，電能通過HDRU流到曳引機。當曳引機在發電狀態下工作時，電能被反轉為三相交流電并通過HDRU反饋到電網。

2.2.2 控制系統構成

圖2所示就是系統的構成，功能和特點體現在以下幾個方面。1）主控板：作為控制系統的中心，運用的是業界領先的32位DSP，具有完整的高性能曳引機矢量控制，與車頂板，門廳呼叫板和能量反饋單元通信，完成信號輸入輸出處理和電梯邏輯控制。2）車頂板：車頂板是電梯轎廂的控制板，是信號采集和控制信號輸入輸出的重要轉換站。3）指令板：用于接收樓層，司機和獨立等訂單。4）顯示控制面板：顯示控制面板是集成電子控制系統和用戶交互的重要接口之一。上述部件構成了完整的電梯綜合控制系統。在四象限操作電梯集成控制系統中，HDRU系列能量反饋單元用作主控制板和廳顯示板之間的Modbus通信中的節點。主控板通過主控板讀取HDDU中的實時反饋功率和累計反饋功率。主控板通過CAN通信將HDRU中的信息傳輸到車頂板，車頂板傳輸實時反饋功率并通過主控板累計。等效的反饋功率被傳輸到汽車的顯示面板。如果汽車的顯示面板使用LCD顯示器，則可以在汽車的顯示面板上顯示實時反饋功率和累積的反饋功率。這增加了客戶對電梯節能的直觀理解，并增加了客戶對電梯的四象限節能操作置信度。

3 實際應用產生的效果

四川市某公司辦公樓安裝了一臺MONT70電梯一體機?，F場是三樓三站玻璃車的機房，采用通潤GTW2-81P0主機，負載800kg，額定梯速1.0m/s，牽引機額定功率5.5kW，額定電壓380V，額定電流12.8A，額定頻率16Hz，額定轉速96r/min，牽引機標準海德漢1387（正弦/余弦式）編碼器。在安裝和調試到位后，進行了現場應用測試。測試結果如下：1）功能和性能測試結果。安裝和調試后，現場應用測試立即進行。由MONT70和HDRU組成的四象限運行電梯綜合控制系統具有良好的正弦輸出電流波形，平穩運行波形，無電梯無稱重自動補償。能量反饋波形是正弦波，總線電壓穩定。能量反饋單元不會對電網和周圍系統造成干擾。2）產生的節能效果。隨著經濟建設的進步和發展，企業實際的生產規模正在不斷擴大，電能所產生的供需矛盾也更加突出，在這樣的形勢下節能環保的理念也隨之誕生。對于電梯行業來說，實現綠色節能是發展的必經之路。MONT70電梯一體控制系統對于這一需要進行了滿足。從節電節能角度來看，系統能夠實現四象限運行，進行能量回饋，節能效果突出，節電率達到25%-45%。把再生能量回饋電網，效率達97%，提升了基本的經濟效益。不僅如此，這種控制系統的熱損也合理控制在了制動的3%以下，達到了改善工作環境的目的。3）對比使用成本。一體化電梯控制系統的安裝成本要低于傳統形式下運用的控制系統，同時保證基本安全的情況喜愛，新的一體化系統產生故障的概率比較低，滿足了運行的經濟、安全的相關要求，對于安裝和使用人員的安全都能進行一定程度的保障。

4 結束語

由上文可知，運用的電梯一體化控制系統能夠有效融合智能化和變頻調速控制工作，形成統一的整體。由于系統的優勢特點明顯，所運用的技術工藝比較先進，功能比較強大，在實際應用的過程中能夠發揮一定的功能和作用，節省安裝的費用成本，降低了實際工作的難度，充分展現了電梯控制系統的優點，對于電梯行業來說能夠提供一定的幫助，因此在未來的發展進程中，這項系統將實現更大規模的應用，提升電梯運行的質量和基本安全，產生更大的經濟和社會效益。

參考文獻

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