文献综述
一、电梯控制技术介绍
电梯在高层建筑内部的运输中起着至关重要的作用,电梯运行的性能好坏直接影响到乘客的人身安全。建筑高度的增加,对电梯控制的性能提出了越来越高的要求。
电梯的控制系统主要有以下四个阶段:①继电器控制阶段;②PLC(可编程序控制器)控制阶段;③微机控制系统;④采用串行通信技术的新型专用微机控制系统。继电器控制,动作有寿命限制,一个元件故障可能造成整个系统崩溃,会将故障扩大化,成本最低,可维修度最高,同时维修成本也低。可编程逻辑控制器,智能化高,逻辑控制可靠度高,具有通讯功能,体积小,功耗小,输入输出不具有隔离功能,一个部件损坏,影响整体功能。微机控制,成本比可编程逻辑控制器低,逻辑针对性高,所以要在对整个系统非常了解的情况下才会使用,智能化比可编程逻辑控制器高[1]。代表了当前我国电梯控制技术的采用串行通信技术的新型专用微机控制系统的特点主要有:① 采用双16位CPU或32位CPU处理器;② 各个功能区分开,通过串行通讯互相联系,实行模块化控制,提高控制稳定性,提高通讯质量和数据传输速度;③线路大为简化,系统简单可靠,防干扰能力强;④设计灵活,呼梯系统采用了串行通讯—— 远程通讯站(板)点对点通讯方式[2]。
电梯运行的舒适感和运行效率等指标主要取决于电梯的调速性能,而电梯的调速性能又由曳引电动机性能和电梯电力拖动调速系统的性能所决定。电梯电力拖动技术也经历了从以直流调速为主到种类繁多的交流调速,最终为变频调压调速所取代的发展过程。变频调压调速控制技术也就是人们所熟悉的VVVF技术,是一种比较理想的调节和控制电梯运行速度的技术。该技术的主要优势是能够比较理想的实现电梯的平稳高速运行,并且其能源利用率高,可以使得电梯在正常运行下,节省大概45%左右的电能[3]。
电梯分散管理在某种程度上会增加工作人员的工作量,延长工作时间,不利于提高工作效率,因而采用高效方便的电梯群控必然是电梯控制技术的发展趋势[4]。现代的电梯群控系统技术安装了计算机系统,能够通过计算机强大的数据采集特点,给电梯赋予动态特性。电梯群智能控制技术的几个关键技术有模糊控制、神经网络、动态规划方法,petri网技术等。从总体上看,电梯群控技术的发展趋势主要有以下4个方面:1)基于人性化考虑的高度智能化,2)基于工程意义的高层建筑电梯配置与分析,3)基于节能化的电梯群控技术,4)群控技术产品的市场化 [5]。
二、电梯的检测与故障诊断
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。目前对电梯检测主要以人工检验为主,许多肉眼看不到的危险依然存在,且在电梯井内工作十分不安全,因此需要能够自动检测电梯系统的性能的设备或软件,以便及时预测、发现故障。
文献[6]中介绍了几种电梯常见的故障,主要有1)电气安全回路故障,2)门系统联锁回路故障,3)控制柜中的接触器以及继电器等元件故障,4)电磁干扰故障,针对这几类故障问题,通常采用的诊断方法主要有故障码排查法、运行程序排查法、万用表排查法、短路法、电梯智能诊断技术等。
在测试分析方面,系统静特性的测试和分析相对来说比较容易,而动态特性的测试和分析则要困难得多。在调试技术方面,离线调试比较容易实现,在线调试就要困难得多。文献[7]介绍了一种能对伺服系统进行动态性能测试和分析的方法和一种用来实现在线调试伺服系统的技术。这套装置既可以对伺服系统的动态性能进行精确的测试和分析,又可以对伺服系统进行在线调试。关于红外传感器的性能测试,参考文献[8]中,给出了测试系统的结构,性能测试系统由红外辐射源系统,6自由度光学平台,参数测试系统,控制和数据处理系统四大子系统组成。整个系统由控制和数据处理系统控制,完成红外辐射源的调制方式和辐射量控制。通过调整光学平台的姿态来实现红外传感器的姿态调整、自动对准功能。
