基于電氣控制系統的電梯故障分析

田中 明昭 劉業強 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越高，眾多電梯意外事故的發生對電梯使用者的人身安全帶來后顧之憂。電梯電氣控制系統的失控是引發電梯事故的主要原因，而這種事故往往是可以通過定期的電梯安全檢修完全避免的。因此本文通過分析電梯的運行控制方式進而針對其控制系統的常見檢修故障進行診斷，并探討了電梯控制系統安全管理的重要性。

關鍵詞：電梯;電氣控制;故障分析;安全管理;

1、引言

城市化發展和工業化建設進展的不斷增快，現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化的機電一體化運輸工具，其電控系統比較復雜，具有信息采集、傳輸、執行等功能，各程序的準確運行是電梯安全工作的前提。任何涉及生命安全、財產安全的設備都應當建立一套完整的安全管理機制，故針對電梯的電控系統進行嚴格的安全管理必須落實在電梯建設、運行、維護的整個過程當中。[1]

2、電梯的運行原理及控制方式

2.1、電梯運行原理

電梯的運行用過電動機提供動力，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，電動機工作時產生動力使拽引輪運行，拽引輪和拽引繩之間發生相對運動產生摩擦，生成的摩擦力可以帶動轎廂及其載重，實現電梯的升降工作。為了保證電梯的升降不因停電或者機械電氣故障等偶發因素而發生事故，需要再電梯井道內安裝同定導輪和常閉快制動器。電梯系統故障發生時，電動機啟動制動器避免電梯發生直接墜落行為，有效的提高了電梯的安全保障。

2.2、電梯的運行控制方式

電氣控制系統直接決定著電梯能否正常運行，乘客發出的請求信號通過電梯控制系統進行儲存記憶，然后經過提前設定的邏輯程序進行分析運算，對乘客的上下行需求做出準確的判斷，并經過數模轉換將請求信號轉化成數字信號，最后輸出邏輯運算結果，向電梯發出相應的運行指令完成乘客的上下行目的。在整個過程中，電梯電氣控制系統將用戶的行為需求轉變成電梯實體的行為運動，控制系統保證了電梯運行準確性和平穩性。

隨著科技的進步與電梯安全要求的提高，電梯的運行控制方式經歷了從硬接線模式向軟接線模式的變化。采用硬接線模式的電梯控制系統不僅運行速率較低，連接觸點的穩定性較差，硬接線模式容易受到外界環境的影響，比如電梯振動而發生觸點抖動甚至斷開，電梯井環境潮濕引發線路問題而存在安全隱患。如今的新式電梯采用的軟接線模式結合了PLC技術，PLC電梯控制系統可以根據實際的控制需求僅通過改變系統軟件里面的邏輯程序來完成。PLC控制系統主要由輸入部分、控制部分、輸出部分這三個模塊組成，輸入部分過轎廂操縱控制面板進行信號輸入，控制部分對輸入信號進行識別分析傳入編程器中，編制好的程序被傳入CPU中反復掃描驗證，并產生輸出控制信號。輸出部分接收到控制部分發出的指令控制電梯的運行。PLC控制系統的信號傳輸速度較快，可以對運行指令做出迅速反應，大大提高了電梯的運行效率。而且通過程序控制的PLC控制系統降低了外界不良因素對電梯正常運行的影響，提升了電梯運行的平穩性和安全性。[2]

3、控制系統的故障分析及安全管理

3.1、控制系統的常見故障分析

電梯的穩定運行離不開優良的電梯組件質量，各種組件的相互配合完成電梯的運行任務。電梯控制系統由操作開關、限位開關、接觸器、傳感器、繼電器等電子元件組成。當這些電子元件因某些錯誤操作導致其受到強大電流、電壓加載時，會直接將元件線圈燒壞，最終使得元件功能失效。比如接觸器和繼電器發生故障，會導致電氣回路中斷而無法正常工作。有時，及時接觸器和繼電器中的接觸線圈沒有燒壞，電子元件中的開閉合觸點也會有不同程度的損傷。若檢修人員沒有檢查出來，這樣有損傷的電子元件也會在不久就會出現故障而導致回路斷路。[3]

電梯電控系統中存在眾多回路，電子回路中常常會出現短路問題。當發生短路問題時，電路運行電流沒有根據事先設計的線路經過電氣設備，而造成電流流動混亂導致電梯控制系統出現故障，進而使電梯在正常運行使失去控制引發安全事故。此外，繼電器的失效、程序不穩定使運作環節發生搶動作的現象、控制器老化、內部線路的絕緣層遭到破壞等因素都會導致短路現象的發生。另一方面，在電梯電氣控制系統安裝時，缺乏專業知識和經驗的安裝人員沒有按照規定進行安裝，接錯線路、人為碰線、導線安裝不符合標準等外在因素也會引發電梯線路短路。[4]

電梯的電氣控制系統發生故障的一個重要原因是來自電磁波的干擾，電磁波的產生會影響電梯轎廂中的通信電子版、控制柜中的電路板等信號傳輸部件發生干擾，導致是信號收接受阻而發生電梯急停等現象。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生，降低電磁波的干擾能力。

3.2、電氣控制系統的安全管理

電梯意外安全事故的發生不僅僅是電梯本身質量的問題，更多的原因在于沒有落實電梯安全制度。有效的電梯安全管理給用戶的生命安全提供了雙重保險，可以有效的減少安全事故的發生。

在電梯的使用過程中，電梯檢修是電梯運營的例行工作。電梯使用單位需要切實根據資質選擇點電梯維修單位，而電梯維修單位的定期檢修才能發現隱患的存在。電梯的日常維護工作需要具有相關維修資格的專業人員進行操作，不可由他人代勞。運用先進的科學技術，對維修人員進行定期專業知識培訓，提升工作人員的專業知識儲備，并培訓緊急情況下具備的應對措施，同時增強維修人員的責任感和使命感，使其積極并認真細心的完成工作內容。只有嚴格遵守了國家有關的規程規范的去進行電梯檢修工作，才能更好的保障用戶的生命財產安全。

4、結語

在如今追求高效率的時代，電梯的使用不僅為人們帶來便捷，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，安全防護也是首要的標準。總的來說，在電梯電氣控制系統的的維護中需要具有優秀的設計人員、質量優良的電梯組件、專業的維修人員、嚴格的電梯安全管理制度以及文明的電梯使用者，只有這些條件都滿足時才能長期提供一個安全的電梯使用環境，進而減少意外事故的發生。

參考文獻

[1]林天星.電梯檢驗中控制系統常見問題及對策研究[J].科技資訊，2020，18（11）：51-52.

[2]邱廷，羅丹.電梯運行控制系統[J].時代農機，2018，45（10）：176.

[3]楊法奇.電梯檢驗過程中控制系統常見問題分析[J].工程技術研究，2020，5（07）：64-65.