教學(xué)用電梯故障仿真系統(tǒng)設(shè)計

魏宏玲等

摘 要：電梯事故頻發(fā)的一個主要原因在于電梯維保從業(yè)人員數(shù)量不足、技能素質(zhì)不夠。提高電梯維保人員技能素質(zhì)水平根本上是在人員培訓(xùn)階段提高培訓(xùn)水平。本系統(tǒng)在電梯原控制系統(tǒng)外增加一套可控制的開關(guān)斷路系統(tǒng)，使得電梯電氣節(jié)點的故障可人為操控，實現(xiàn)了電梯人才電氣知識技能學(xué)習(xí)，提高電梯人才培訓(xùn)質(zhì)量和培訓(xùn)速度。

關(guān)鍵詞：電梯故障仿真；電梯維保；電梯控制系統(tǒng)

前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電梯的保有量也急劇增加。電梯屬于特種設(shè)備，特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定每一部電梯必須隔15日進行一次維保，每一個維保人員一個月維保數(shù)量應(yīng)該為30臺次。但現(xiàn)狀是因為電梯維保人員的極度缺乏，很多公司的電梯維保人員一個月保養(yǎng)電梯臺數(shù)達100部以上，其原因是因為電梯人才成長緩慢。電梯電氣方面的知識往往需要在實踐工作中去積累，培養(yǎng)一個電梯人才往往需要2-3年的時間。

現(xiàn)在用于電梯教學(xué)的電梯主要分為兩種，一種是模擬實物電梯教學(xué)用實訓(xùn)設(shè)備，該設(shè)備因為不是真實電梯，所授知識有所欠缺。第二種是真實電梯改造的教學(xué)電梯，與真實電梯一樣，往往用于機械結(jié)構(gòu)等知識內(nèi)容的教學(xué)。現(xiàn)有電梯教學(xué)過程中有對電氣故障的理論講解但沒有實踐環(huán)節(jié)的操作，因為電梯故障設(shè)置要井道中完成，非常麻煩且每次只能一個學(xué)生使用。

本系統(tǒng)設(shè)計了一種可以設(shè)計電氣故障的電梯電氣控制系統(tǒng)，在教學(xué)過程中指導(dǎo)教師可以利用觸摸屏對相應(yīng)的電氣點進行設(shè)置。使用該系統(tǒng)后電梯培訓(xùn)機構(gòu)及有開設(shè)電梯專業(yè)的高職院?？梢蚤_展電梯電氣故障排除的實訓(xùn)課程，以達到短時間內(nèi)快速提升電梯學(xué)員電氣方面知識的目的。

1 系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)主要包含有電氣控制回路和人機交互接口，電氣控制回路電氣電路設(shè)計主要包含信號處理控制器（FX2N-48MR型PLC）、顯示及輸入設(shè)備（GOT2000型觸摸屏）和輸出繼電器。電氣回路大體框架如圖1所示：

觸摸顯示屏通過USB線與PLC進行連接，起到交互數(shù)據(jù)用。PLC的輸出端口直接與繼電器相連，繼電器接入到電梯原控制系統(tǒng)的電氣節(jié)點處，相當(dāng)于在原電梯電氣節(jié)點處加入一個可控的開關(guān)，電梯控制系統(tǒng)要想讀取該電氣節(jié)點工作狀態(tài)前提是加入的可控開關(guān)必須閉合。

觸摸屏作為人機交互的全部通道（輸入通道和輸出顯示通道），將人的信號指令讀取后通過RS235線傳輸?shù)絇LC里面，PLC內(nèi)部處理后得出需要設(shè)置哪些電氣點為故障。PLC輸出端連接外部繼電器，當(dāng)觸摸屏輸入信號某個電氣點故障時，PLC讀取該信號，并將該點通過PLC輸出的繼電器將該點對應(yīng)的電梯電氣節(jié)點斷開。電梯中的電氣節(jié)點是否可用也可通過PLC輸出端口狀態(tài)反應(yīng)到觸摸屏上，使用者可以方便的看到現(xiàn)在電梯電氣節(jié)點的狀態(tài)。顯示器界面設(shè)計圖如圖2所示：

如圖2所示，每個電氣節(jié)點的故障均在觸摸顯示器中有對應(yīng)的選型，操作者通過點擊屏幕中的對應(yīng)位置區(qū)域就可以控制電氣節(jié)點的打開和閉合。屏幕也可以作為顯示電梯電氣節(jié)點狀態(tài)的人機交互設(shè)備，方便使用者實時觀察電梯電氣節(jié)點狀態(tài)。

2 結(jié)束語

本系統(tǒng)利用觸摸屏技術(shù)和PLC控制技術(shù)，在原電梯的電氣控制系統(tǒng)中串入可控的電氣控制節(jié)點電器（接觸器、繼電器），使得電梯的電氣知識技能培訓(xùn)變得簡單、方便。運用此系統(tǒng)的電梯培訓(xùn)大大提升了培訓(xùn)效率，同時也提高了電梯學(xué)員的綜合技能水平，從而進一步降低電梯故障率。

參考文獻

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*通訊作者：魏宏玲（1971-），女，浙江諸暨人，碩士研究生畢業(yè)，副教授，主要從事機電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)與科研。