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控制系統開發

  電梯在生活和工作中的廣泛應用,給人們帶來極大便利,不僅提高人們的生活質量,而且還有利于國民經濟的進一步發展。在建筑中應用電梯,關鍵是安全和舒適,在電梯的運行系統中,控制系統是電梯的核心,決定著電梯的運行質量和運行效率,所以在電梯的維護過程中,加強電梯控制系統的故障診斷對電梯的發展具有重要作用。

  一、電梯系統的功能及電梯控制系統

  1.1電梯的功能

  第一安全,安全對叫交通運輸工具來說是最基本的要求,安全性可以保障乘客人身安全,所以在電梯技術中安全是關鍵。第二舒適,在安全基礎上滿足人心理更高程度的需求,對于電梯而言,舒適性要求在電梯運行中必須平穩,能夠讓顧客感覺到舒適。第三快速,快速性是針對電梯的速度來說的,隨著樓層高度的不斷增加,要求電梯能夠在最短時間內將顧客送到要到達的樓層。第四高負荷,這一功能要求增加電梯單次的載客量,是對電梯空間提出的要求。

  1.2電梯控制系統

  電梯控制系統由電梯控制器、變頻器、安全回路、電動機驅動電路以及樓層召喚控制等組成,根據對電梯硬件系統的分析可以看出控制系統是電梯運行的核心。電梯系統在功能上有自動關門控制、方向控制、安全保護控制、減速控制等,電梯控制系統的性能直接影響著電梯運行質量,在電梯整個系統中電梯控制系統發揮著重要作用,一旦電梯控制系統發生故障將直接影響電梯的運行。對于電梯系統來說定期進行維護,及時發現故障可以保證電梯運行的質量和效率。

  二、電梯控制系統中的故障

  2.1電氣安全回路故障

  電梯控制系統中,將電氣安全開關安裝在安全部件上可以形成安全回路,這樣可以實現使用一個安全繼電器進行控制的目的。當把所有安全開關全部接通以后,才能實現電梯的安全運行。電梯停止運行后,無法探測到相關的信號,這時候安全回路中就可能會發生故障,這時電梯維護人員必須對電梯機房中的控制屏幕進行觀察,同時檢查繼電器的運行狀態。如果繼電器處于釋放狀態,那么安全故障就一定是發生在安全回路中。在安全回路中如果有安全開關出現損害都會導致電梯停止運行,要想實現電梯的正常運行必須對所有安全回路進行檢查。

  2.2門系統聯鎖回路故障

  電梯運行是在所有的門關閉以后進行的,這一措施是通過安裝電氣聯鎖開關裝置實現的。在廳門或者轎門上安裝電氣聯鎖開關,接通電源以后,可以控制屏門鎖的繼電器,實現電梯運行。在將全部的門關閉路斷開后,必須保證檢修的狀態。在電梯控制屏中一般是分為廳門鎖和短接轎門鎖兩種,如果是轎門鎖的故障應當采取關閉或者調整轎門的解決措施,如果是廳門故障的話,就要在檢修狀態下對廳門鎖回路進行短接,同時還要對各層廳門系統以及電氣聯鎖開關進行檢查。

  2.3控制柜中的接觸器以及繼電器等元件故障

  電梯中的繼電器一旦受到大電流的沖擊很容易造成線圈的損壞,給繼電器或者接觸器所控制的電氣回路造成嚴重影響,導致電梯無法正常運行。如果線圈沒有被燒壞,只是燒掉某個電氣的觸點,這種情況下會因為觸點彈簧片沒有彈性或者被塵埃阻斷形成短路。當電氣觸點被燒壞后,會導致控制該觸點的電氣回路出現故障,這會造成電梯錯誤運轉,造成電梯事故。

  2.4電磁干擾故障

  電磁干擾是指電磁對電梯設備的傳輸通道或者系統性能造成的影響,在電梯控制柜中,如果轎廂或者微機電子板等收到電磁干擾就會造成微機瞬間死機,影響電梯運轉。針對這一故障必須保證控制柜中各種線路距離盡可能短,同時避免與高頻高壓動力線接近,在控制柜中所有的通訊電梯應當都使用雙絞線或者屏蔽線。如果旋轉編碼的信號線受到電磁干擾,會對平層精度的穩定性產生影響,從而產生垂直振動,嚴重情況下可能會造成滑梯事故。

  三、電梯控制系統故障診斷

  3.1故障碼排查法

  當前電梯基本是采取微機控制形式,所以對電梯控制系統的故障診斷也比較簡單,只需要在微機面板中進行簡單操作就可以將故障代碼顯示出來,針對故障代碼查找電梯系統控制系統中的問題,并采取有效措施即可。

  3.2運行程序排查法

  這一故障診斷方法主要是針對使用PLC程序控制中或者是單片機控制的電梯,將微機接入電梯微機接口中,可以實現微機上的程序運行,因為電梯在運行中不同的步驟有不同的代碼,所以利用運行程序排查法就是通過編寫相對應的代碼,確定電梯控制系統中的故障位置。

  3.3萬用表排查法

  萬用表排查法是利用萬用表測量電路中的電壓值或者電阻值,從而找到故障點。萬能表檢查故障的方法一般是針對斷路引起的故障進行檢查,包括接頭松動,觸點以及開關等接觸不良帶來的故障問題,進行檢查中可以使用電壓檔或者歐姆進行檢測。當檢測出結構以后對數據進行分析可以判斷故障點在什么位置。在斷電情況下,萬用表的電阻檔可以更準確方便的測定電阻中的組織是否正常運行。通常情況下大部分電子元件都是有一個或者多個PN組成的,并且所有的電氣元件都有組織,正反向的組織中又存在較大區別,所以即使是各個原件的開關或者連接電路,電路中的阻值都不會是零。所以只需要測定阻值的大小是否與線路要求向符合即可。

  3.4短路法

  短路故障一般有兩種情況,一種是電源間的短路,一種是局部電路短路,電源間的短路會產生比較大的電流,能夠讓維修人員及時發現,局部短路不會產生大量電流,而且不會影響熔斷器工作。在電路中如果確定各個觸點的邏輯關系,懷疑是某些觸點的問題,應當采用導線短接故障觸點,通電后,如果故障解除代表判斷正確,可以確定該元件已經被損壞。

  3.5電梯智能診斷技術

  智能診斷方法常用的基本有兩種,一種是模型或者信息融合診斷方法,一種是不依附動態模型診斷方法。前者可以更好的挖掘系統的動態特性,實現實時判斷,缺點是系統模型在未知的情況下難以實現。后者診斷方法有故障樹方法、模糊診斷方法等,在電梯控制系統故障診斷中有廣泛應用。技術的快速發展推動動態模型診斷方法的發展,故障診斷專家系統與神經網絡診斷系統應運而生,為電梯控制系統故障的爭端提供更加科學的方法,提高電梯故障修復工作效率和工作質量。

  隨著城市化進程的加快,高層建筑越來越多,電梯已經深入人們生活中,與人們生活息息相關。為了滿足人們需要,為人們生活提供更高的服務,保證電梯控制系統的穩定性是非常重要的。在電梯運行中維護人員加強對電梯的維護和檢查,及時清除故障,降低電梯控制系統故障發生概率。在實際工作中,采取有效的診斷排查方法,快速確定故障點,并采取有效措施排除故障,保證電梯安全運行。

  電梯驅動系統介紹

  電梯的電力驅動系統對電梯的啟動加速,穩速運行,制動減速起著控制作用。驅動系統的優劣直接影響電梯的起動,制動加減速度,平層精度,乘座的舒適性等指標。

  一. 變極調速系統

  電機極數少的繞組稱為快速繞組,極數多的繞組稱為慢速繞組。變極調速是一種有極調速,調速范圍不大,因為過大地增加電機的極數,就會顯著地增大電機的外形尺寸。

  快速繞組作為起動和穩速之用,而慢速繞組作為制動和慢速平層停車用。

  二. 交流調壓調速系統

  雙速梯采用串電阻或電抗起動,變極減速平層,一般起制動加減速度大,運行不平穩。因此可用可控硅取代起,制動用電阻,電抗器,從而控制起,制動電流,并實現系統閉環控制。通常采用速度反饋,運行中不斷檢查電梯運行速度是否符合理想速度曲線要求,以達到起制動舒適,運行平穩的目的。這種系統由于無低速爬行時間,使電梯的總輸送效率大大提高,而且按距離制動直接停靠樓層,電梯的平層精度可控制在+-10mm之內。

  調壓調速電梯也常以制動方式來劃分,有如下幾種:

  能耗制動型 - 采用可控硅調壓調速再加直流能耗制動組成

  渦流制動器調速系統 - 通常由電樞和定子兩部份組成

  反接制動方式 - 電梯減速時,把定子繞組中的兩相交叉改變其相序,使定子磁場的旋轉方向改變。而轉子的轉向仍未改孌,即電機轉子逆磁場旋轉方向運轉,產生制動力矩,使轉速逐漸降低,此時電機以反相序運轉于第2象限。當速度下降到零時,需立即切斷電機電源,抱閘制動,否則電機就自動反轉。

  三. 變壓變頻調速系統

  交流異步電動機的轉速是施加于定子繞組上的交流電源頻率的函數,均勻且連續地改變定子繞組的供電頻率,可平滑地改變電機的同步轉速。但是根據電機和電梯為恒轉矩負載的要求,在變頻調速時需保持電機的最大轉矩不變,維持磁通恒定。這就要求定子繞組供電電壓要作相應的調節。因此,其電動機的供電電源的驅動系統應能同時改變電壓和頻率。即對電動機供電的變頻器要求有調壓和調頻兩種功能。使用這種變頻器的電梯常稱為vvvf型電梯。

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