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【摘 要】作为一种机电结合的较为复杂的设备,电梯主要用于高层建筑的运输服务中。但是伴随人们生活水平的不断提高,社会的不断发展进步,其相应的建筑楼层和规模也在不断的扩大,因此对电梯的数量需求和相应的功能要求也在逐步的提高,如电梯的外观需要美观而富有创意,其运行过程要平稳没有噪音等。而电梯控制技术的发展如微电子建设,电力技术,计算机技术等可以较好的满足人们对电梯性能的需求。因此本文将重点介绍和分析电梯相关的控制技术和电梯特性,希望对研究如何提高电梯性能的人有所帮助。
【关键词】电梯;控制技术;特性;研究
1 电梯控制技术
1.1交流交压变频控制技术
在现代的电力电压控制技术中,交流交压变频控制技术由于其独特的变频控制优势而广泛应用于电梯控制运行中。交流交压变频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。另外,交流变压变频可以有效的排查和检测电梯故障,使得电梯的运行更加稳定安全。变压变频调速控制技术的应用原理主要如下:(1)变压控制系统中采用了3个二极管整流器模块,可以有效的控制电梯在电压不稳定的状态下进行稳压调节,而由多重二极管构成的全波桥式整流模块,可以有效的控制电梯运行所用电压的交直流变换。另外,变压控制系统中采用的全波桥式整流,其耐压耐浪涌性强,电流电势一致性好,从而使得电压转换中的噪音小,效率高,因而电梯的运行效率更好。(2)在变压控制系统中还采用了8只功率集体管构成集成模块用于电压调频调速,该类模块上并联了一个反向二极管,如突然出现电梯运行电压过大或电梯运行故障时,反向二极管会阻隔电流的逆向流动或突然激增,从而保障即使电梯出现突发状况时电压电流也不会有振荡等。(3)变压变频控制系统是由主机系统和副机系统两部分构成的。其中主机控制系统主要负责对副机系统反馈信号的控制,即当副机控制系统检测到电梯运行故障时则反馈信号给主机,而主机则根据检测信号的特点检测故障并排除相应的由电压电流引起的故障。副机系统则主要用于调节和控制电梯运行过程中的电压、电流和速度,因此主机系统和副机系统可以是两个独立的控制系统,可以同时工作来控制电梯的运行速度和检测排除电梯相应的运行故障等。
1.2 远程监视控制技术
对于电梯的有效控制,还可以采用远程监视控制技术。远程监视控制技术主要是利用现在发展比较成熟完善的因特网和局域网技术,通过对电梯运行现场的各类信号的采集和分析,利用电脑进行一定的计算处理,然后通过局域网,实现对电梯运行的远程监测,诊断和控制。该类技术是通信技术,internet 技术和机械设备诊断控制的综合技术系统, 统称为远程监控系统。对于实现电梯的远程监控系统的方法,现在主要有电话网监控,无线网监控和专线网监控三种。目前综合考虑监控系统的可靠性和成本等问题,各大城市使用的电梯远程监视控制系统技术主要采用电话网监视控制技术,即将电梯设备与普通电话线相连,其监控原理具体如下:(1)监视中心作为系统主机,是由一台或者多台电脑构成的,而电梯的控制部分则作为系统控制的从机。因此电话网监视控制就是在主机和从机之间连接一个公用电话网络,并且用调制解调器实现信号的转化。尽管从现场电梯设备的从机到整个控制监视中心的主机可能具有几千公里的距离,但是利用电话线进行连接,可以极大的降低系统监控的成本,提高电梯远程监视控制的经济效益。(2)通过电话网络连接,电梯的控制设备就具有了一定的智能功效,即运行的电梯设备具有了全自动电话机的所有功能,其可以通过电梯设备上的按键波打电话,或出现电梯事故而自动拨出求救信号等。例如,当电梯出现严重的事故,其相关设备会自动向监控中心拨号,发出警报或求救信息,而这时监控中心的相关检测人员可以通过远程设备反馈相应的信号回来,进行远程分析和处理。
2 电梯的特性控制
从上面的电梯控制技术可以看出在一定的系统控制下,电梯运行可以更加的安全可靠,而这一切的前提主要是基于各种不同的电梯特性而实现的,因此,下面将重点分析和研究电梯的特性。
2.1 电梯理想的运行曲线
从大量的实验研究结果显示,对于一般的人而言,其可以接受的最大的加速度大概在1.5m/s2 左右,而可以接受的最大的加速度变化率一般在3m/s3左右。而电梯运行的理想曲线根据人们可以接受的加速度的标准一般可以划分为三种即正弦波形,三角形和梯形。在现实情况下,正弦波类型的加速度曲线比较难以实现,而三角形的加速度曲线在上升和下降的情况下其加速度的变化率较难控制,因此,这两种曲线一般比较少采用。而梯形曲线可以良好的实现电梯加速度变化不定的情况,因此梯形曲线被普遍采用,根据梯形加速度曲线的特性,电梯的理想运行曲线如下图所示。
从上图可以看出, 要更好的实现电梯的运行控制,可以给电梯设备的控制系统输入体形曲线及其它关键参数等。这样可以使得电梯的运行速度的控制更加灵活方便,并具有自动优化减速曲线的功能,由其组成的调速系统的爬行时间少,平层距离短,其最高设计速度可达4m/s,采用独特的电脑监控软件,还可以实现串行接口实现输入/输出信号的无触点控制。
2.2 电梯的速度曲线
电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率p的大小,过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。能保证a、p最佳取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线-直线综合速度曲线,电梯给定曲线是否理想,直接影响实际的运行曲线。
要实现理想的电梯速度曲线,可以采用的fx2-64mr plc 控制系统,并考虑输入输出点增加fx-8eyt、fx-16eyr、fx-8eyr三个扩展模块和fx2-40aw双绞线通信适配器,fx2-40aw用于系统串行通信。利用plc扩展功能模块d/a模块实现速度理想曲线输出,事先将数字化的理想速度曲线存入plc寄存器,程序运行时,通过查表方式写入d/a,由d/a转换成模拟量后可将速度理想曲线输出。
3 总结
电梯控制技术的发展如微电子建设,电力拖动技术,计算机技术不断发展可以满足人们对电梯性能的更高需求。本文重点介绍和分析电梯相关的控制技术如远程监视控制技术和电梯特性如电梯的速度曲线特性,对研究如何提高电梯性能的人将具有一定的参考价值
参考文献:
[1]章王铭.对电梯控制系统的性能研究[J].电脑与信息技术,2002(4).
[2]罗和,关于电梯特性和电梯控制系统的探讨[J].电脑与信息技术,2006(5).
【关键词】电梯;控制技术;特性;研究
1 电梯控制技术
1.1交流交压变频控制技术
在现代的电力电压控制技术中,交流交压变频控制技术由于其独特的变频控制优势而广泛应用于电梯控制运行中。交流交压变频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。另外,交流变压变频可以有效的排查和检测电梯故障,使得电梯的运行更加稳定安全。变压变频调速控制技术的应用原理主要如下:(1)变压控制系统中采用了3个二极管整流器模块,可以有效的控制电梯在电压不稳定的状态下进行稳压调节,而由多重二极管构成的全波桥式整流模块,可以有效的控制电梯运行所用电压的交直流变换。另外,变压控制系统中采用的全波桥式整流,其耐压耐浪涌性强,电流电势一致性好,从而使得电压转换中的噪音小,效率高,因而电梯的运行效率更好。(2)在变压控制系统中还采用了8只功率集体管构成集成模块用于电压调频调速,该类模块上并联了一个反向二极管,如突然出现电梯运行电压过大或电梯运行故障时,反向二极管会阻隔电流的逆向流动或突然激增,从而保障即使电梯出现突发状况时电压电流也不会有振荡等。(3)变压变频控制系统是由主机系统和副机系统两部分构成的。其中主机控制系统主要负责对副机系统反馈信号的控制,即当副机控制系统检测到电梯运行故障时则反馈信号给主机,而主机则根据检测信号的特点检测故障并排除相应的由电压电流引起的故障。副机系统则主要用于调节和控制电梯运行过程中的电压、电流和速度,因此主机系统和副机系统可以是两个独立的控制系统,可以同时工作来控制电梯的运行速度和检测排除电梯相应的运行故障等。
1.2 远程监视控制技术
对于电梯的有效控制,还可以采用远程监视控制技术。远程监视控制技术主要是利用现在发展比较成熟完善的因特网和局域网技术,通过对电梯运行现场的各类信号的采集和分析,利用电脑进行一定的计算处理,然后通过局域网,实现对电梯运行的远程监测,诊断和控制。该类技术是通信技术,internet 技术和机械设备诊断控制的综合技术系统, 统称为远程监控系统。对于实现电梯的远程监控系统的方法,现在主要有电话网监控,无线网监控和专线网监控三种。目前综合考虑监控系统的可靠性和成本等问题,各大城市使用的电梯远程监视控制系统技术主要采用电话网监视控制技术,即将电梯设备与普通电话线相连,其监控原理具体如下:(1)监视中心作为系统主机,是由一台或者多台电脑构成的,而电梯的控制部分则作为系统控制的从机。因此电话网监视控制就是在主机和从机之间连接一个公用电话网络,并且用调制解调器实现信号的转化。尽管从现场电梯设备的从机到整个控制监视中心的主机可能具有几千公里的距离,但是利用电话线进行连接,可以极大的降低系统监控的成本,提高电梯远程监视控制的经济效益。(2)通过电话网络连接,电梯的控制设备就具有了一定的智能功效,即运行的电梯设备具有了全自动电话机的所有功能,其可以通过电梯设备上的按键波打电话,或出现电梯事故而自动拨出求救信号等。例如,当电梯出现严重的事故,其相关设备会自动向监控中心拨号,发出警报或求救信息,而这时监控中心的相关检测人员可以通过远程设备反馈相应的信号回来,进行远程分析和处理。
2 电梯的特性控制
从上面的电梯控制技术可以看出在一定的系统控制下,电梯运行可以更加的安全可靠,而这一切的前提主要是基于各种不同的电梯特性而实现的,因此,下面将重点分析和研究电梯的特性。
2.1 电梯理想的运行曲线
从大量的实验研究结果显示,对于一般的人而言,其可以接受的最大的加速度大概在1.5m/s2 左右,而可以接受的最大的加速度变化率一般在3m/s3左右。而电梯运行的理想曲线根据人们可以接受的加速度的标准一般可以划分为三种即正弦波形,三角形和梯形。在现实情况下,正弦波类型的加速度曲线比较难以实现,而三角形的加速度曲线在上升和下降的情况下其加速度的变化率较难控制,因此,这两种曲线一般比较少采用。而梯形曲线可以良好的实现电梯加速度变化不定的情况,因此梯形曲线被普遍采用,根据梯形加速度曲线的特性,电梯的理想运行曲线如下图所示。
从上图可以看出, 要更好的实现电梯的运行控制,可以给电梯设备的控制系统输入体形曲线及其它关键参数等。这样可以使得电梯的运行速度的控制更加灵活方便,并具有自动优化减速曲线的功能,由其组成的调速系统的爬行时间少,平层距离短,其最高设计速度可达4m/s,采用独特的电脑监控软件,还可以实现串行接口实现输入/输出信号的无触点控制。
2.2 电梯的速度曲线
电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率p的大小,过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。能保证a、p最佳取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线-直线综合速度曲线,电梯给定曲线是否理想,直接影响实际的运行曲线。
要实现理想的电梯速度曲线,可以采用的fx2-64mr plc 控制系统,并考虑输入输出点增加fx-8eyt、fx-16eyr、fx-8eyr三个扩展模块和fx2-40aw双绞线通信适配器,fx2-40aw用于系统串行通信。利用plc扩展功能模块d/a模块实现速度理想曲线输出,事先将数字化的理想速度曲线存入plc寄存器,程序运行时,通过查表方式写入d/a,由d/a转换成模拟量后可将速度理想曲线输出。
3 总结
电梯控制技术的发展如微电子建设,电力拖动技术,计算机技术不断发展可以满足人们对电梯性能的更高需求。本文重点介绍和分析电梯相关的控制技术如远程监视控制技术和电梯特性如电梯的速度曲线特性,对研究如何提高电梯性能的人将具有一定的参考价值
参考文献:
[1]章王铭.对电梯控制系统的性能研究[J].电脑与信息技术,2002(4).
[2]罗和,关于电梯特性和电梯控制系统的探讨[J].电脑与信息技术,2006(5).