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        電梯智能化控制技術(shù)探析

        2014-03-06 07:11:26吳慶功
        機(jī)電信息 2014年6期
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)按鈕電梯

        吳慶功

        (青海省特種設(shè)備檢驗所,青海 西寧810008)

        0 引言

        電梯使用電力來驅(qū)動,2個剛性導(dǎo)軌在垂直方向的傾斜角度不超過15°,運(yùn)行于導(dǎo)軌之間的轎廂用來輸送乘客及貨物,可以安裝在多層或高層建筑內(nèi),垂直運(yùn)送乘客和貨物。與中國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和全面實現(xiàn)小康社會的目標(biāo)相適應(yīng),電梯成為人們生活中的重要運(yùn)輸設(shè)備之一。與此同時,對電梯產(chǎn)品的智能化、綠色環(huán)保和節(jié)能要求也越來越高。

        1 電梯智能化概述

        在現(xiàn)代社會,電梯已經(jīng)成為城市文明的象征。特別是在高層建筑中,電梯是不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備。電梯通過升降設(shè)備進(jìn)行垂直運(yùn)輸,其特征是在高層建筑中所占面積很有限。同時,電氣或其他控件可以將乘客或貨物安全、合理、有效地傳遞到不同的樓層?;谶@些優(yōu)點,在建筑領(lǐng)域,特別是高層建筑蓬勃興起的今天,電梯行業(yè)也進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。

        隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電子通信和自動化控制使智能大廈成為現(xiàn)實,電梯在智能大廈中起到重要交通工具的作用,其技術(shù)水平和智能化程度也越來越受到人們的重視。智能電梯應(yīng)與智能大廈的自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),例如樓宇控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)等,這就使得具有接線簡單等優(yōu)點的串行通信和信息傳輸技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用越來越多??傊?,智能電梯的需求和技術(shù)發(fā)展全面進(jìn)入了新時期。

        目前,新技術(shù)在電梯中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面:(1)數(shù)字識別技術(shù),即所有乘客進(jìn)入電梯前要進(jìn)行識別,包括人臉識別和指紋識別;(2)數(shù)字智能安全控制技術(shù),即通過乘客識別系統(tǒng)、IC卡、數(shù)字監(jiān)控設(shè)備,拒絕外來人員進(jìn)入;(3)第4代無機(jī)房電梯技術(shù),速度可以達(dá)到2.0m/s,最高可在30層以上使用;(4)雙向安全保護(hù)技術(shù),包括雙向安全鉗、雙向限速器等;(5)快速安裝技術(shù),改變了電梯傳統(tǒng)的安裝方法,可快速組裝;(6)節(jié)能技術(shù),更節(jié)能環(huán)保。

        2 電梯智能控制技術(shù)分析

        2.1 IC卡控制技術(shù)

        智能化住宅小區(qū)一卡通系統(tǒng)是以一種先進(jìn)的非接觸智能卡技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合計算機(jī)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng),可以實現(xiàn)小區(qū)物業(yè)管理、外來訪問、登記、查詢、電梯控制、停車場管理、購物、統(tǒng)計計費(fèi)、娛樂消費(fèi)的智能整合。從智能卡系統(tǒng)的使用角度可以將IC卡分為2種,一種是住宅安全卡,一種是電子錢包。目前,大型和中型小區(qū)大多配置了住宅安全卡系統(tǒng),該系統(tǒng)包括訪問控制、電梯智能控制、電子巡更、停車管理等功能。其中,電梯智能控制系統(tǒng)在高檔辦公區(qū)域和住宅小區(qū)應(yīng)用廣泛。一方面,它采用非接觸式、自動控制的IC卡技術(shù),完全能滿足高檔住宅或辦公樓的高安全性要求,可以拒絕外來人員進(jìn)入大樓,也可限制持卡人只能到達(dá)指定樓層,比以前防止建筑住宅或辦公區(qū)域被騷擾的任何方法都更有效;另一方面,它是一個完全獨(dú)立的系統(tǒng),無需對原有的電梯系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的改變,而只要對電梯按鈕面板進(jìn)行簡單的接線,就可以用IC卡控制器實現(xiàn)對電梯的智能控制。因此,電梯智能控制系統(tǒng)適用于任何建筑,無論電梯是否已經(jīng)投入運(yùn)行,均可以方便地使用該技術(shù)。此外,當(dāng)電梯智能控制系統(tǒng)發(fā)生故障時,僅需斷開IC卡控制器電源,電梯就可以恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。正常使用狀態(tài)下,持卡住戶可以使用電梯,但在具體的管理情況下,可以設(shè)置電梯的自由開放期,在這段時間里,電梯智能控制系統(tǒng)開放所有的樓層,電梯恢復(fù)成普通電梯,任何人都可以正常使用電梯。IC卡電梯智能控制系統(tǒng)如圖1所示??刂葡到y(tǒng)采用無源節(jié)點連接,跟原來的電梯系統(tǒng)完全隔離,不會對電梯的性能有影響。當(dāng)火災(zāi)信號輸入或控制系統(tǒng)掉電,該系統(tǒng)自動離線,恢復(fù)成普通電梯正常使用。電梯設(shè)備采用RS485網(wǎng)絡(luò),保證整個系統(tǒng)的可靠通信,有利于對整個系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。每層電梯控制器可控制多達(dá)4個電梯控制擴(kuò)展板,每個電梯控制擴(kuò)展板可控制多達(dá)16層電梯控制器,通過擴(kuò)展可控制多達(dá)64層。使用非接觸式IC卡電梯系統(tǒng),卡遺失時在管理軟件上可方便地掛失及補(bǔ)辦。

        圖1 IC卡電梯智能控制系統(tǒng)圖

        2.2 智能電梯的PLC控制

        以往的繼電器控制方式使用中間繼電器和時間繼電器,需要有較大面積的房間,且運(yùn)行故障率高,因而已逐漸被PLC控制方式所取代。目前比較先進(jìn)的電梯也廣泛采用PLC進(jìn)行邏輯控制及調(diào)壓調(diào)速或變頻控制。某5層建筑中5臺電梯的PLC控制系統(tǒng)如圖2所示,電梯由三相交流異步電機(jī)拖動,電機(jī)正轉(zhuǎn),轎廂上行;電機(jī)反轉(zhuǎn),轎廂下行。

        圖2 PLC控制系統(tǒng)圖

        電梯智能控制流程如圖3所示。在電梯運(yùn)行軌道內(nèi)有5個編碼為1~5的站點供轎廂???,在每1個??空景惭b1個行程開關(guān)以檢測小車是否到達(dá)該站點。對轎廂的控制除了啟動按鈕和停止按鈕以外,還設(shè)有5個呼叫按鈕開關(guān)(HJ1~HJ5)分別與5個??空军c相對應(yīng)。電梯運(yùn)動的控制過程如下:按下啟動按鈕,系統(tǒng)開始工作;按下停止按鈕,系統(tǒng)停止工作。當(dāng)轎廂當(dāng)前所處停靠站的編碼小于呼叫按鈕HJ的編碼時,轎廂向上運(yùn)行,到呼叫按鈕HJ所對應(yīng)的??空緯r停止;當(dāng)轎廂當(dāng)前所處停靠站的編碼大于呼叫按鈕HJ的編碼時,轎廂向下運(yùn)行,到呼叫按鈕HJ所對應(yīng)的??空緯r停止;當(dāng)轎廂當(dāng)前所處??空镜木幋a等于呼叫按鈕HJ的編碼時,轎廂保持不動。呼叫按鈕開關(guān)HJ1~HJ5應(yīng)具有記憶功能。

        圖3 電梯智能控制流程

        2.3 電梯智能控制中的先進(jìn)算法

        采用先進(jìn)的調(diào)度規(guī)則可使控制系統(tǒng)的調(diào)度方式及客流交通模式得到優(yōu)化?,F(xiàn)在的群控算法已不是單一地以“乘客等待時間短”為目標(biāo),而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(tǒng)等方法,將要綜合考慮的因素全部納入群控系統(tǒng),這些影響因素包括乘客心理和對未知狀況的評估決策。電梯的語音通知和信息顯示功能有利于最大限度地發(fā)揮轎廂的輸送能力。

        3 結(jié)語

        總之,智能化系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用可以提高電梯的運(yùn)行效率,節(jié)省住戶時間,提高人們的工作和生活效率。智能建筑技術(shù)的發(fā)展和普及使電梯行業(yè)成為建筑行業(yè)中一個重要的分支產(chǎn)業(yè),當(dāng)前,它正變得越來越重要,因此,對電梯智能控制技術(shù)進(jìn)行深入研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

        [1]李惠升.電梯控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008

        [2]朱德文.智能控制電梯工程系統(tǒng)[M].北京:中國電力出版社,2012

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