電梯一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

王星 周鑫

摘 要：傳統(tǒng)微機板和變頻器控制模式下，零部件較多，安裝的步驟也比較復(fù)雜，應(yīng)用的過程中會產(chǎn)生一系列問題，對于使用人員的安全造成威脅。目前運行的一體化控制系統(tǒng)對于傳統(tǒng)系統(tǒng)中的問題能夠有效解決。本篇文章在傳統(tǒng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合了系統(tǒng)的控制需求和相關(guān)理念，建立了較為完善的電梯控制系統(tǒng)，為電梯行業(yè)的進步和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。以下的觀點僅供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電梯一體化控制系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

1 電梯一體化控制系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概念

電梯一體化控制系統(tǒng)是將電梯的邏輯控制與變頻驅(qū)動控制的有機結(jié)合和高度集成。將電梯專有微機控制板的功能集成到變頻器控制功能當中，在此基礎(chǔ)上，將變頻器驅(qū)動電梯的功能充分優(yōu)化。

1.2 系統(tǒng)的特點

系統(tǒng)具有的功能和特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：控制和驅(qū)動一體化的技術(shù)，對于電梯運行的經(jīng)濟安全性進行一定程度的保障，同時占地空間比較小，安裝調(diào)試的費用比較低，從客戶使用的角度來說不僅優(yōu)惠并且十分方便。N條曲線、直接停靠、樓宇智能、遠程監(jiān)控、短消息報修、PDA調(diào)試、蓄電池運行等全套最新技術(shù)的應(yīng)用，給電梯控制提供了新的發(fā)展方向。1）傳統(tǒng)的控制板+變頻器的結(jié)構(gòu)，約束了曲線的數(shù)目，因此在速度固定的情況下不能充分利用層高，而一體化控制系統(tǒng)對于這項內(nèi)容進行彌補，能夠自動化生成曲線，因此具有直接停靠的效果，能夠?qū)㈦娞莸倪\行效率發(fā)揮到極限。2）在交換、傳播信息的基礎(chǔ)上，這項系統(tǒng)能夠更加精準的判斷產(chǎn)生的故障信息，建立合理有效的解決方案。例如，直接停靠、高平層精度的實現(xiàn)。3）實現(xiàn)一體化控制的系統(tǒng)節(jié)省了連接線，不僅方便省時，也降低了故障產(chǎn)生的可能性，使信息交換的方式更加多樣化，不受空間和時間的限制，為交換信息提供了方便。4）能夠進行直接?？?，在一定程度上節(jié)省了爬行時間，提供了良好的乘坐體驗。一些控制板也通過模擬量方式作了直接?？俊５到y(tǒng)也存在一定的不足，模擬量不可避免的會受到一些因素的干擾。一體化的結(jié)構(gòu)通過芯片之間的數(shù)據(jù)交換代替模擬量，對于這個問題進行了合理解決。

2 系統(tǒng)的設(shè)計方案

2.1 控制原理

主控制器、層站召喚、樓層顯示等內(nèi)容構(gòu)成了一體化控制系統(tǒng)。這項系統(tǒng)具有較強的邏輯控制和驅(qū)動功能，對于相關(guān)的井道信息和外部信號進行接收并處理，輸出控制運行接觸器、抱閘接觸器。

2.2 總體解決方案

四象限運行電梯一體化控制系統(tǒng)構(gòu)成。

2.2.1 主回路構(gòu)成

主回路構(gòu)成如圖1所示。三相輸入電源連接到HDRU系列能量回饋單元的AC側(cè)，HDRU系列能量回饋單元的總線端子連接到電梯集成控制器的總線端子。當曳引機在電狀態(tài)下工作時，電能通過HDRU流到曳引機。當曳引機在發(fā)電狀態(tài)下工作時，電能被反轉(zhuǎn)為三相交流電并通過HDRU反饋到電網(wǎng)。

2.2.2 控制系統(tǒng)構(gòu)成

圖2所示就是系統(tǒng)的構(gòu)成，功能和特點體現(xiàn)在以下幾個方面。1）主控板：作為控制系統(tǒng)的中心，運用的是業(yè)界領(lǐng)先的32位DSP，具有完整的高性能曳引機矢量控制，與車頂板，門廳呼叫板和能量反饋單元通信，完成信號輸入輸出處理和電梯邏輯控制。2）車頂板：車頂板是電梯轎廂的控制板，是信號采集和控制信號輸入輸出的重要轉(zhuǎn)換站。3）指令板：用于接收樓層，司機和獨立等訂單。4）顯示控制面板：顯示控制面板是集成電子控制系統(tǒng)和用戶交互的重要接口之一。上述部件構(gòu)成了完整的電梯綜合控制系統(tǒng)。在四象限操作電梯集成控制系統(tǒng)中，HDRU系列能量反饋單元用作主控制板和廳顯示板之間的Modbus通信中的節(jié)點。主控板通過主控板讀取HDDU中的實時反饋功率和累計反饋功率。主控板通過CAN通信將HDRU中的信息傳輸?shù)杰図敯?，車頂板傳輸實時反饋功率并通過主控板累計。等效的反饋功率被傳輸?shù)狡嚨娘@示面板。如果汽車的顯示面板使用LCD顯示器，則可以在汽車的顯示面板上顯示實時反饋功率和累積的反饋功率。這增加了客戶對電梯節(jié)能的直觀理解，并增加了客戶對電梯的四象限節(jié)能操作置信度。

3 實際應(yīng)用產(chǎn)生的效果

四川市某公司辦公樓安裝了一臺MONT70電梯一體機?，F(xiàn)場是三樓三站玻璃車的機房，采用通潤GTW2-81P0主機，負載800kg，額定梯速1.0m/s，牽引機額定功率5.5kW，額定電壓380V，額定電流12.8A，額定頻率16Hz，額定轉(zhuǎn)速96r/min，牽引機標準海德漢1387（正弦/余弦式）編碼器。在安裝和調(diào)試到位后，進行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試結(jié)果如下：1）功能和性能測試結(jié)果。安裝和調(diào)試后，現(xiàn)場應(yīng)用測試立即進行。由MONT70和HDRU組成的四象限運行電梯綜合控制系統(tǒng)具有良好的正弦輸出電流波形，平穩(wěn)運行波形，無電梯無稱重自動補償。能量反饋波形是正弦波，總線電壓穩(wěn)定。能量反饋單元不會對電網(wǎng)和周圍系統(tǒng)造成干擾。2）產(chǎn)生的節(jié)能效果。隨著經(jīng)濟建設(shè)的進步和發(fā)展，企業(yè)實際的生產(chǎn)規(guī)模正在不斷擴大，電能所產(chǎn)生的供需矛盾也更加突出，在這樣的形勢下節(jié)能環(huán)保的理念也隨之誕生。對于電梯行業(yè)來說，實現(xiàn)綠色節(jié)能是發(fā)展的必經(jīng)之路。MONT70電梯一體控制系統(tǒng)對于這一需要進行了滿足。從節(jié)電節(jié)能角度來看，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運行，進行能量回饋，節(jié)能效果突出，節(jié)電率達到25%-45%。把再生能量回饋電網(wǎng)，效率達97%，提升了基本的經(jīng)濟效益。不僅如此，這種控制系統(tǒng)的熱損也合理控制在了制動的3%以下，達到了改善工作環(huán)境的目的。3）對比使用成本。一體化電梯控制系統(tǒng)的安裝成本要低于傳統(tǒng)形式下運用的控制系統(tǒng)，同時保證基本安全的情況喜愛，新的一體化系統(tǒng)產(chǎn)生故障的概率比較低，滿足了運行的經(jīng)濟、安全的相關(guān)要求，對于安裝和使用人員的安全都能進行一定程度的保障。

4 結(jié)束語

由上文可知，運用的電梯一體化控制系統(tǒng)能夠有效融合智能化和變頻調(diào)速控制工作，形成統(tǒng)一的整體。由于系統(tǒng)的優(yōu)勢特點明顯，所運用的技術(shù)工藝比較先進，功能比較強大，在實際應(yīng)用的過程中能夠發(fā)揮一定的功能和作用，節(jié)省安裝的費用成本，降低了實際工作的難度，充分展現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)點，對于電梯行業(yè)來說能夠提供一定的幫助，因此在未來的發(fā)展進程中，這項系統(tǒng)將實現(xiàn)更大規(guī)模的應(yīng)用，提升電梯運行的質(zhì)量和基本安全，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻

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