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控制系统开发

  电梯在生活和工作中的广泛应用,给人们带来极大便利,不仅提高人们的生活质量,而且还有利于国民经济的进一步发展。在建筑中应用电梯,关键是安全和舒适,在电梯的运行系统中,控制系统是电梯的核心,决定着电梯的运行质量和运行效率,所以在电梯的维护过程中,加强电梯控制系统的故障诊断对电梯的发展具有重要作用。

  一、电梯系统的功能及电梯控制系统

  1.1电梯的功能

  第一安全,安全对叫交通运输工具来说是最基本的要求,安全性可以保障乘客人身安全,所以在电梯技术中安全是关键。第二舒适,在安全基础上满足人心理更高程度的需求,对于电梯而言,舒适性要求在电梯运行中必须平稳,能够让顾客感觉到舒适。第三快速,快速性是针对电梯的速度来说的,随着楼层高度的不断增加,要求电梯能够在最短时间内将顾客送到要到达的楼层。第四高负荷,这一功能要求增加电梯单次的载客量,是对电梯空间提出的要求。

  1.2电梯控制系统

  电梯控制系统由电梯控制器、变频器、安全回路、电动机驱动电路以及楼层召唤控制等组成,根据对电梯硬件系统的分析可以看出控制系统是电梯运行的核心。电梯系统在功能上有自动关门控制、方向控制、安全保护控制、减速控制等,电梯控制系统的性能直接影响着电梯运行质量,在电梯整个系统中电梯控制系统发挥着重要作用,一旦电梯控制系统发生故障将直接影响电梯的运行。对于电梯系统来说定期进行维护,及时发现故障可以保证电梯运行的质量和效率。

  二、电梯控制系统中的故障

  2.1电气安全回路故障

  电梯控制系统中,将电气安全开关安装在安全部件上可以形成安全回路,这样可以实现使用一个安全继电器进行控制的目的。当把所有安全开关全部接通以后,才能实现电梯的安全运行。电梯停止运行后,无法探测到相关的信号,这时候安全回路中就可能会发生故障,这时电梯维护人员必须对电梯机房中的控制屏幕进行观察,同时检查继电器的运行状态。如果继电器处于释放状态,那么安全故障就一定是发生在安全回路中。在安全回路中如果有安全开关出现损害都会导致电梯停止运行,要想实现电梯的正常运行必须对所有安全回路进行检查。

  2.2门系统联锁回路故障

  电梯运行是在所有的门关闭以后进行的,这一措施是通过安装电气联锁开关装置实现的。在厅门或者轿门上安装电气联锁开关,接通电源以后,可以控制屏门锁的继电器,实现电梯运行。在将全部的门关闭路断开后,必须保证检修的状态。在电梯控制屏中一般是分为厅门锁和短接轿门锁两种,如果是轿门锁的故障应当采取关闭或者调整轿门的解决措施,如果是厅门故障的话,就要在检修状态下对厅门锁回路进行短接,同时还要对各层厅门系统以及电气联锁开关进行检查。

  2.3控制柜中的接触器以及继电器等元件故障

  电梯中的继电器一旦受到大电流的冲击很容易造成线圈的损坏,给继电器或者接触器所控制的电气回路造成严重影响,导致电梯无法正常运行。如果线圈没有被烧坏,只是烧掉某个电气的触点,这种情况下会因为触点弹簧片没有弹性或者被尘埃阻断形成短路。当电气触点被烧坏后,会导致控制该触点的电气回路出现故障,这会造成电梯错误运转,造成电梯事故。

  2.4电磁干扰故障

  电磁干扰是指电磁对电梯设备的传输通道或者系统性能造成的影响,在电梯控制柜中,如果轿厢或者微机电子板等收到电磁干扰就会造成微机瞬间死机,影响电梯运转。针对这一故障必须保证控制柜中各种线路距离尽可能短,同时避免与高频高压动力线接近,在控制柜中所有的通讯电梯应当都使用双绞线或者屏蔽线。如果旋转编码的信号线受到电磁干扰,会对平层精度的稳定性产生影响,从而产生垂直振动,严重情况下可能会造成滑梯事故。

  三、电梯控制系统故障诊断

  3.1故障码排查法

  当前电梯基本是采取微机控制形式,所以对电梯控制系统的故障诊断也比较简单,只需要在微机面板中进行简单操作就可以将故障代码显示出来,针对故障代码查找电梯系统控制系统中的问题,并采取有效措施即可。

  3.2运行程序排查法

  这一故障诊断方法主要是针对使用PLC程序控制中或者是单片机控制的电梯,将微机接入电梯微机接口中,可以实现微机上的程序运行,因为电梯在运行中不同的步骤有不同的代码,所以利用运行程序排查法就是通过编写相对应的代码,确定电梯控制系统中的故障位置。

  3.3万用表排查法

  万用表排查法是利用万用表测量电路中的电压值或者电阻值,从而找到故障点。万能表检查故障的方法一般是针对断路引起的故障进行检查,包括接头松动,触点以及开关等接触不良带来的故障问题,进行检查中可以使用电压档或者欧姆进行检测。当检测出结构以后对数据进行分析可以判断故障点在什么位置。在断电情况下,万用表的电阻档可以更准确方便的测定电阻中的组织是否正常运行。通常情况下大部分电子元件都是有一个或者多个PN组成的,并且所有的电气元件都有组织,正反向的组织中又存在较大区别,所以即使是各个原件的开关或者连接电路,电路中的阻值都不会是零。所以只需要测定阻值的大小是否与线路要求向符合即可。

  3.4短路法

  短路故障一般有两种情况,一种是电源间的短路,一种是局部电路短路,电源间的短路会产生比较大的电流,能够让维修人员及时发现,局部短路不会产生大量电流,而且不会影响熔断器工作。在电路中如果确定各个触点的逻辑关系,怀疑是某些触点的问题,应当采用导线短接故障触点,通电后,如果故障解除代表判断正确,可以确定该元件已经被损坏。

  3.5电梯智能诊断技术

  智能诊断方法常用的基本有两种,一种是模型或者信息融合诊断方法,一种是不依附动态模型诊断方法。前者可以更好的挖掘系统的动态特性,实现实时判断,缺点是系统模型在未知的情况下难以实现。后者诊断方法有故障树方法、模糊诊断方法等,在电梯控制系统故障诊断中有广泛应用。技术的快速发展推动动态模型诊断方法的发展,故障诊断专家系统与神经网络诊断系统应运而生,为电梯控制系统故障的争端提供更加科学的方法,提高电梯故障修复工作效率和工作质量。

  随着城市化进程的加快,高层建筑越来越多,电梯已经深入人们生活中,与人们生活息息相关。为了满足人们需要,为人们生活提供更高的服务,保证电梯控制系统的稳定性是非常重要的。在电梯运行中维护人员加强对电梯的维护和检查,及时清除故障,降低电梯控制系统故障发生概率。在实际工作中,采取有效的诊断排查方法,快速确定故障点,并采取有效措施排除故障,保证电梯安全运行。

  电梯驱动系统介绍

  电梯的电力驱动系统对电梯的启动加速,稳速运行,制动减速起着控制作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动,制动加减速度,平层精度,乘座的舒适性等指标。

  一. 变极调速系统

  电机极数少的绕组称为快速绕组,极数多的绕组称为慢速绕组。变极调速是一种有极调速,调速范围不大,因为过大地增加电机的极数,就会显著地增大电机的外形尺寸。

  快速绕组作为起动和稳速之用,而慢速绕组作为制动和慢速平层停车用。

  二. 交流调压调速系统

  双速梯采用串电阻或电抗起动,变极减速平层,一般起制动加减速度大,运行不平稳。因此可用可控硅取代起,制动用电阻,电抗器,从而控制起,制动电流,并实现系统闭环控制。通常采用速度反馈,运行中不断检查电梯运行速度是否符合理想速度曲线要求,以达到起制动舒适,运行平稳的目的。这种系统由于无低速爬行时间,使电梯的总输送效率大大提高,而且按距离制动直接停靠楼层,电梯的平层精度可控制在+-10mm之内。

  调压调速电梯也常以制动方式来划分,有如下几种:

  能耗制动型 - 采用可控硅调压调速再加直流能耗制动组成

  涡流制动器调速系统 - 通常由电枢和定子两部份组成

  反接制动方式 - 电梯减速时,把定子绕组中的两相交叉改变其相序,使定子磁场的旋转方向改变。而转子的转向仍未改娈,即电机转子逆磁场旋转方向运转,产生制动力矩,使转速逐渐降低,此时电机以反相序运转于第2象限。当速度下降到零时,需立即切断电机电源,抱闸制动,否则电机就自动反转。

  三. 变压变频调速系统

  交流异步电动机的转速是施加于定子绕组上的交流电源频率的函数,均匀且连续地改变定子绕组的供电频率,可平滑地改变电机的同步转速。但是根据电机和电梯为恒转矩负载的要求,在变频调速时需保持电机的最大转矩不变,维持磁通恒定。这就要求定子绕组供电电压要作相应的调节。因此,其电动机的供电电源的驱动系统应能同时改变电压和频率。即对电动机供电的变频器要求有调压和调频两种功能。使用这种变频器的电梯常称为vvvf型电梯。

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