李占林

（山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗研究院，山西 太原 030006）

20 世紀(jì)初，電力電子技術(shù)取得了極大的發(fā)展，電梯的控制系統(tǒng)在不斷地創(chuàng)新與改進(jìn)，智能化水平得到了極大的提高。80年代后期，微處理器的應(yīng)用，人工智能、智能化轎內(nèi)操作箱等方面得到了空前的發(fā)展。三菱電梯運用變壓變頻交流調(diào)速系統(tǒng)取代了原有的直流調(diào)速系統(tǒng)引入了電梯控制回路中，成為高速電梯的主流技術(shù)。曾經(jīng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)也被微機系統(tǒng)如PLC、單片機嵌入式系統(tǒng)等所取代，極大地減少了維修成本與調(diào)試量，但與此同時，不斷更新的控制系統(tǒng)也有很多問題亟待解決。

1 電梯的控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

電梯的控制系統(tǒng)一般采用主機集選控制，具有可靠性高、靈活方便等優(yōu)點，設(shè)計使用單位一般采用如下結(jié)構(gòu)，圖1 微機控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。

圖1 微機控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)轎廂

電梯所采用的系統(tǒng)轎廂外呼，轎廂內(nèi)采用控制按鈕的方式進(jìn)行操作，運用主機進(jìn)行選擇控制。樓層選擇指示器、調(diào)速裝置、主拖動控制連接輸出端口等，輸入端連接井道裝置，系統(tǒng)保護(hù)裝置，電梯轎廂門由直流電動機驅(qū)動電動機正反轉(zhuǎn)，每層電梯都設(shè)有呼叫按鈕、方向指示燈等裝置。

2 檢驗中控制系統(tǒng)常見故障

電梯的控制系統(tǒng)現(xiàn)故障的很大一部分原因是由于電器元件老化引發(fā)短路故障，電氣開關(guān)安裝不當(dāng)，采集信號錯誤引發(fā)斷路故障等。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計顯示，電梯絕大多數(shù)故障為電氣系統(tǒng)故障，約占到85%以上，機械系統(tǒng)故障占比在10%左右。

電梯的電氣控制系統(tǒng)相對比較復(fù)雜，導(dǎo)致電氣故障具有多樣性，一些故障可能是因為機械與電氣綜合原因造成的，下表1 為控制系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及原因，常見的控制系統(tǒng)故障有：運行系統(tǒng)故障、門系統(tǒng)故障、樓層指示與選層系統(tǒng)故障，其大部分原因表現(xiàn)為：接觸點氧化、燒蝕粘連、絕緣失效疲勞、端子接線松動、電磁干擾、接地不良、線路或元件斷路短路等。下面各個不同故障種類進(jìn)行詳細(xì)分析。

表1 控制系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及原因

2.1 輸入輸出信號故障

控制系統(tǒng)具有多種類型的控制信號，例如，運行指令信號；線圈動作檢測信號；速度檢測信號，電機過流信號；電源斷錯缺相信號。以上這些信號先接受到反饋，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)操作。例如，當(dāng)通訊信號受到干擾后，主機接口就會接收到錯誤的干擾信號，主機判斷不正確，就會使電梯停止運行，這種情況就應(yīng)該及時查詢接口電路的電梯運行命令，及時處理，并為通訊線施加隔離措施。

2.2 控制系統(tǒng)硬件故障

如果出現(xiàn)電梯不能運行，則有可能是安全回路出現(xiàn)問題，查看安全回路開關(guān)是否被打開，安全控制回路板是否出現(xiàn)問題，也有可能是電源板的故障，就可以查詢電源板，相序繼電器。

2.3 控制系統(tǒng)軟件故障

在使用CAN 總線進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)時，軟件要具有一定的抗干擾的能力，大部分情況下，故障會出現(xiàn)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性問題，要檢查算法是否正確，必要時對算法進(jìn)行改進(jìn)，運用使用先進(jìn)算法傳輸數(shù)據(jù)更加有效確保其在更短的時間內(nèi)具有更高的準(zhǔn)確性。

2.4 控制系統(tǒng)環(huán)境干擾

如果電梯長期處在電磁環(huán)境的干擾下，輸出信號中電壓或者電流會受到高次諧波的干擾產(chǎn)生畸變，誘發(fā)故障，使得控制系統(tǒng)性能降低，這種干擾的特性一般無規(guī)律可言，一旦產(chǎn)生干擾就會對電路板上的電路造成干擾后瞬間停機，或電梯突然停止突然移動等故障，如果旋轉(zhuǎn)編碼器受到干擾時，其平層穩(wěn)定性能也會性能降低，產(chǎn)生滑梯現(xiàn)象,在檢驗過程中，甚至是接地出現(xiàn)問題也會導(dǎo)致很多故障現(xiàn)象，這就要求我們一旦發(fā)現(xiàn)就應(yīng)該及時找到合理解決辦法早日根除。

2.5 短路、斷路故障

短路故障原因一般是由于系統(tǒng)中的用電設(shè)備被短接，導(dǎo)致電源電流極具增大，電梯在運行時出現(xiàn)了程序錯誤導(dǎo)致電梯失控的現(xiàn)象發(fā)生。

斷路故障則是因為其自身的電路不通或者元件無法正常工作，導(dǎo)致電梯電路中的電阻無窮大。電梯被迫停止工作，嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致電梯內(nèi)所有信號都失去安全指示，很容易危及人們的生命安全和財產(chǎn)。能夠引起控制系統(tǒng)出現(xiàn)斷路故障可能是因為開焊的焊點、松動的螺絲、接觸器觸點的氧化等。

3 控制系統(tǒng)故障檢驗手段

（1）在檢驗控制系統(tǒng)發(fā)生斷路或者短路故障時，電梯檢驗人員要先查看設(shè)計原理圖，與故障點進(jìn)行比對，主要查找導(dǎo)線的接頭處是否有松動情況、開關(guān)觸頭位置是否有老化接觸不良狀況等，然后采用萬用表測量進(jìn)行逐段測量找到故障點位置。通過線路電阻值測量，一步步縮小故障的范圍，查找故障原因，讓電梯檢驗過程合理有序地進(jìn)行。

（2）電磁干擾問題。無論是模擬信號還是低壓數(shù)字信號均要采用雙屏蔽的雙絞線，變頻器驅(qū)動的電梯要用屏蔽電纜驅(qū)動，檢查鋪設(shè)線路要先避免長距離走線，再查看每條線路的獨立走線，出現(xiàn)交叉時是否為90°直角。如果附近存在高壓動力線則要看高頻的動力裝置，是否存在高次諧波的干擾，運用架設(shè)屏蔽網(wǎng)或加裝套管等方法解決。

（3）紅外線檢測方法。在測量控制系統(tǒng)中電氣元件時，也可以通過元件溫度的變化對故障進(jìn)行檢驗，紅外熱成像技術(shù)經(jīng)過近年的發(fā)展，可以對控制系統(tǒng)，運用電梯電氣元件的相對溫差判斷法對控制系統(tǒng)進(jìn)行評估。往往負(fù)載的變化增長或環(huán)境溫度上升后，就會引發(fā)電梯故障。運用紅外線檢測法就可以對控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的缺陷和異常情況，進(jìn)行定位，為電梯檢修提供依據(jù)，保障電梯電氣設(shè)備的安全運行。

4 結(jié)語

電梯控制系統(tǒng)為了不斷適應(yīng)市場的變化，技術(shù)在不斷創(chuàng)新，電梯的控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，電路系統(tǒng)種類較多，長時間測使用過程中依然不時出現(xiàn)一系列的控制系統(tǒng)故障，為了更好地保障電梯能夠安全運行，在檢驗過程中一定要依照相應(yīng)的檢驗規(guī)范去執(zhí)行，不斷增強自我的檢測水平，同時，使用單位也應(yīng)該做好維護(hù)保養(yǎng)工作，對易發(fā)生控制系統(tǒng)故障的點進(jìn)行點檢，增強電梯控制系統(tǒng)的安全性能，保障電梯的安全穩(wěn)定運行。