电梯控制的技术总结

电梯的控制方式   ①手柄操纵控制电梯。 此种电梯由司机操纵轿厢内的手动开关，实现轿厢运行的控制。电梯轿门和厅门的开关有自动和手动两种型式。对于自动门电梯，当轿厢运行到平层区域时，司机将手柄开关回到零位，电梯就会换速自动平层，自动开门；对于手动门电梯，则需由司机手动将门关闭或打开。 ②按钮控制电梯。 这是一种通过操纵层门外侧按钮或轿厢内按钮发出指令，使轿厢停靠层站的电梯。这种电梯也有自动和手动两种型式。自动门电梯具有自动平层、开关门功能。对于手动门电梯，在电梯到站平层后，需要有人将门打开，并通过人工将门关闭以后，电梯得到按钮指令才可运行。 ③信号控制电梯。 这是一种由电梯司机操纵轿厢运行的电梯，具有将层门外上下召唤信号、轿厢内选层信号和其他各种专用信号加以综合分析判断的功能，因而自动控制程度较高。 ④集选控制电梯。 此种电梯自动控制程度更高，可以实现将层门外上下召唤信号、轿厢内选层信号和其他各种专用信号加以综合分析判断后自动决定轿厢运行，无需司机控制。集选控制电梯一般均设“有／无司机”操纵转换开关，可根据使用需要灵活选择。如人流高峰或特殊需要时，可转换为有司机操纵，从而成为信号控制电梯。在其他情况下作正常行驶时，可转为无司机操纵，即为集选控制电梯。 ⑤向下集选控制（向下集中控制）电梯。 这种电梯的特点是，对于各层站的呼梯信号，轿厢只有在向下运行时才能顺向应答召唤停靠。 ⑥并联控制电梯。 将两三台电梯集中排列，共用层门外召唤信号，按规定顺序自动调度，确定其运行状态。采用此种控制方式的电梯，在无召唤信号时，在主楼面有一台电梯处于关门备用状态，另外一台或两台电梯停在中间楼层随时应答厅外呼梯信号，前者常称为基梯，后者称为自由梯。当基梯起动运行后，自由梯可自动起动至基站等待。若厅外其他层站有呼梯信号时，自由梯则前往应答与其运行方向相同的所有召唤信号。对于与自由梯运行方向相反的召唤信号，则由基梯前往应答。如果两台（或三台）电梯都在应答两个方向的呼梯信号时，先完成应答任务的电梯返回主楼面备用。这种控制方式有利于提高电梯运输效率，节省乘客候梯时间。   第四章　电梯的拖动控制系统 第一节　概述 第二节　速度、位置检测装置 第三节　比例积分控制 第四节　直流电梯的速度闭环控制 第五节　交流调压调速电梯的速度闭环控制 第六节　变频调速电梯的速度闭环控制 第七节　典型VVVF电梯拖动控制系统分析 小结 思考与练习 第五章　电梯的信号控制系统 第一节　概述 第二节　电梯信号控制系统的典型电路 第三节　电梯的PLC控制 第四节　电梯的微机控制 第五节　电梯的群控系统 第六节　电梯远程监控系统 中国电梯：当代电梯控制系统的发展历程与展望 当代电梯控制系统的发展历程与展望 History and Prospect of Morden Elevator Control System 电梯，作为现代化城市必备的垂直交通运输工具已经逐渐成为人们生活中必不可少的重要组成部分。我国的电梯事业历史不长，1979年以前我国电梯总产量约为10 000台，2004年国内电梯总产量已达11万多台，预计2010年电梯总产量突破3O万台，电梯产业的飞速发展带动了电梯控制系统的长足发展。下面我们对中国电梯控制系统发展进行一些回顾与展望。 1 电梯控制系统的回顾 1)运行逻辑控制系统 国内早期的电梯运行逻辑控制是由继电器回路组成。所有的电梯运行指令处理都是通过继电器或时间继电器触点组成的开关式逻辑电路实现。它经历了一个较长的发展时期，并过渡了电梯使用的几种早期模式。即手柄操纵控制电梯(司机通过手柄的左、右、下方向的扳动实现控制电梯的上、下、停状态，并且电梯的平层在一定程度上取决于司机的停车控制时间);单指令控制电梯(仅对单独指令响应，其他指令滞后处理的控制模式);司机控制电梯;到现在的单台电梯集选控制电梯、并联控制电梯。 随着微处理器技术在工业界的广泛应用，微机控制系统很快取代了继电式控制电梯的位置， 电梯的功能得到了一个质的飞跃，微机控制电梯从8位到64位，从单微机到多微机，从单片机到DSP。逻辑及数运算的便利也辅助群控控制电梯的出现。目前市面的电梯都是以微机控制为核心控制的电梯系统。 2)电梯拖动系统的发展 国内电梯拖动系统的发展主要经历了交流双速、交流调压调速、直流调速、交流调频调压调速拖动阶段。交流双速电梯是利用电机内高低速绕组的切换实现电梯的两段速控制，并在启动和停止时串接阻抗或采用能耗制动以实现平滑过渡，其缺点是电机结构复杂、耗电量大。交流调压调速是一种相对优秀的交流调速系统，它通过电子电路产生电梯运行速度曲线模拟量，采用可控硅或其他电子开关手段调整电机输入电压随速度曲线变化从而实现电机调速;其缺点是为了有较好的速度力矩特性，电机需要特制、耗能大、速度特性不能满足高速电梯要求。直流调速则是为了达到高速电梯的高速高控制精度控制要求而设计的拖动系统;其缺点是电机结构复杂、维护困难、体积庞大、价格成本较高，该拖动方式在80年代欧美地区使用较为普遍。 交流调频调压调速控制系统是目前电梯控制系统中普遍采用的技术，该技术也包含了多个不同的控制方式，例如恒压频(u/f)控制模式、矢量控制模式、直接转矩控制模式，其技术仍在不断更新优化当中。 2 电梯控制系统的发展 对于目前电梯行业的控制系统技术未来发展方向，我认为可以从6个方面进行思考。以下借用2010年中国国际电梯展展示的一些成果进行介绍。 3 电梯规格能力的拓展 包括电梯的速度、载重、提升高度等，可以说这些参数是电梯产品的硬指标，也是体现一个公司综合技术能力的技术标杆数据，一般在几个知名品牌中较量。目前各大主力电梯公司不断刷新相关数据。世界上在用产品中，标称运行速度最高的是台湾101大厦用的是东芝电梯标称最高运行速为16.8m/s，而日本日立电梯近期也对外宣称其新建的世界最高电梯试验塔G1 TOWER将用于实施18m/s电梯的开发试验。 用户时空 1 新技术的引入 各行各业不断涌现新技术、新材料应用，如加以关注并结合电梯特性，可以形成较有竞争力的产品。例如近年来同步电机的应用、能量回馈技术的应用等就是较好的技术引用例子。本次展会，三菱展示他们的SiC电力电子技术，据称其功耗比传统si降低90%。相应的它所产生的热损耗以及体积将大大缩减。虽然我们暂时无法确认该技术应用到电梯行业的具体时间，但是还是可以预知该项技术对电梯控制系统可以产生极其深远的影响。超级电容以其容量超大、快速充放电、较长寿命、低污染等特性，近年被推动得沸沸扬扬。世博会期间，上海公交车的成功应用，更是让人们对该项新材料技术产生了许多联想。其实电梯行业也已经开始关注该项技术，本次展览中虽然没有发现展示具体的成功应用，但经各方了解，还是有一定的计划与进展。而三菱本次也展示了他们在该项材料技术上的成果，展示了双层电容(EDLC)结构的蓄电技术。 2 绿色环保技术 随着国际低碳、节能的趋势日趋强烈，“节能、环保”技术必然是各电梯及其部件厂商新产品或新技术的主流方向。本次展会上与节能环保相关的技术有能量回馈、共母线回馈技术、节能群控技术、LED应用、EMC、ROSH、水溶漆等等。在上述技术中，能量回馈无疑是最具发展潜力的技术应用，因为电梯在使用过程中，电动和发电的比例基本上是一致的，扣除设备本身的损耗，可以回馈的能量是相当可观的，该部分能量既可回馈电网，也可以储存供电梯后续运行使用。目前该技术应用产品已基本可见，未来发展的趋势将是进一步优化其回馈效率及回馈质量特性，另一方面需要配合相关法规、标准进一步完善。环保技术则是五花八门，既可以针对生产、使用也可以针对流通、安装等各个环节，务求达到环保效果即好。 3 系统挖潜拓展 电梯产品从开发至今已经超过l50年，可以说即使在中国，电梯也已经是一个成熟行业，无论是技术还是市场。要做出与其它竞争对手不一样的产品，其中一种有效做法是通过不断观察客户的需求、市场潮流的变化并在现有系统中挖掘潜在的功能或用途。例如本次展会中几个较为显眼的技术，例如无级调速、可变速控制、节能群控技术、静态磁极自学习、无称重启动补偿功能等。这些技术都是通过充分利用现有系统资源，通过修改软件算法等方式拓展电梯输出功能、特性、用途的设计思路实现。其实，这也是最有效拓展产品自身价值的方法。 4 安全部件电子化 如何将安全部件做得体积更小，特性更好，成本更低。安全部件电子化将是一条可见的出路。随着国际标准IEC 61508：1998(电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全)标准PES的诞生，以及电梯行业国际标准ISO 22201：200X (电梯安全相关的可编程电子系统的设计与开发)即PESSRAL (电梯安全相关的可编程电子系统)的诞生，各电梯厂家已经开始其应用的研究， 目前国内成功应用到产品上的案例还不多。本次展会上三菱展示了他们的SETS(端站强迫减速系统)系统，其原理主要采用冗余的检测系及判断系统在保证系统稳定的状况下进行安全监控的精确控制。该项技术与日立的ETSD系统基本类似。 5 控制系统微型化 当今电子集成化技术发展神速，而且许多控制手段都已逐步在数字化系统中得以完美实现，因此高集成数字化系统得以不断更新换代，并且体积和可靠性也同时得到了改善。在本次展会上出现频度最高的产品类别应该是各参展商推出的多功能一体化控制系统，基本是以单板结构配合变频模块实现电梯电气系统一体化解决方案。该技术及产品目前在市场上应用比较广泛。 机电设备检验研究院了解到，广州70%以上的电梯可进行节能改造，其中20%～30%急需改造。目前广州有电梯6.1万台，平均每年新增6 000台，电梯节能意义重大。上世纪90年代生产的直流电梯、交流双速电梯能耗比较大，而近年推出了变频有齿轮电梯，最新的还有变频永磁同步电梯，这些能效较好。按照试验室的数据，交流双速电梯升级为变频同步的，可以节能30%-50%。另外，变频电梯还可以继续升级为变频永磁同步电梯，这又有30%的节能空间。 6 使用先进的电梯控制技术，达到节能目的 将梯群程序控制系统的原理置于单梯和并联梯的程序控制系统中，根据大厦客流情况，有电脑和控制系统软件中专家系统自动选择适合该大厦的最佳运行方式、待电梯停靠楼层， 自动分配电梯运行时间，达到节能目的。如广日电梯现主推的小机房GreenMax电梯，在电梯节能方面做了以下工作： 继续阅读