崔曉鋼 趙四化

摘 ? 要：電梯的舒適安全與穩(wěn)定很大程度上受運行速度的影響，本文簡要概述了電梯變頻控制對電梯運行穩(wěn)定性的影響，并從三個方面解析變頻控制技術(shù)在電梯運行中的常見應(yīng)用，據(jù)此提出基于速度控制方式的電梯變頻控制策略。通過電梯變頻系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測電梯的運營狀態(tài)，調(diào)節(jié)電梯運行的速度，提供一個安全舒適的環(huán)境。此外，電梯變頻系統(tǒng)還可以收集和分析電梯運行中的數(shù)據(jù)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)能夠及時處理電梯出現(xiàn)的故障，確保電梯的安全性。

關(guān)鍵詞：速度控制 ?電梯變頻 ?控制策略

中圖分類號：TP2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）04（c）-0022-02

1 ?電梯變頻控制對電梯穩(wěn)定運行的積極作用

電梯的安全舒適度主要取決于電梯的控制系統(tǒng)和拖動系統(tǒng)，電梯的啟動、加速和運行受拖動系統(tǒng)的指揮，拖動系統(tǒng)的好壞直接影響電梯的指標。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的技術(shù)手段已經(jīng)不能滿足人們對電梯的需要，矩陣變頻技術(shù)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代電梯控制系統(tǒng)中。電梯速度變頻器的硬件和軟件的不斷優(yōu)化，能夠更好地控制和調(diào)整電梯的運行速度，提高乘梯人的舒適度。在控制電梯運行過程中，能夠通過采集的數(shù)據(jù)進行分析，有針對性地處理電梯運行出現(xiàn)的問題。

2 ?常見的電梯變頻控制技術(shù)方法

2.1 絕對剩余距離原則

通常情況下，常見的測量方式是檢測轎廂位置，電梯變頻系統(tǒng)通過測量轎廂實際距離來控制運行速度，測量工具一般采用絕對值編碼器，以此降低外界影響引起的誤差。測量完畢后，電梯變頻系統(tǒng)結(jié)合電梯運行情況發(fā)出并傳遞指令，從而控制電梯運行速度。

2.2 相對距離控制原則

在相對距離控制原則下，控制電梯運行是通過旋轉(zhuǎn)編碼器來實現(xiàn)的。它利用旋轉(zhuǎn)編碼器取得電梯運行速度信息，并傳遞至電梯變頻系統(tǒng)，系統(tǒng)接收到信息后確定脈沖數(shù)傳給控制平臺，從而實現(xiàn)電梯運行的相對距離控制。這種方式下同樣適用于需要短時間內(nèi)控制的緊急情形。但是如果電梯鋼絲繩出現(xiàn)滑移，接收到的數(shù)據(jù)有誤差，影響電梯運行的穩(wěn)定舒適。

2.3 運行時間控制方式

這種控制方式下，需要預(yù)設(shè)電梯的理想運行時間，通過對電梯變頻系統(tǒng)發(fā)出指令來把控電梯的運行狀況。這種控制方式會降低電梯乘坐的舒適度。尤其在電梯停運時的緩沖，乘梯人會有些許眩暈感。另外，在對電梯運行速度進行檢測時，結(jié)果需要與速度曲線進行對比，精確度不高，需要專業(yè)的技術(shù)人員確定控制點，相對浪費較多的人力和時間。

3 ?基于速度控制方式的電梯變頻控制策略-硬件方面

3.1 優(yōu)化RS485通信模塊

電梯變頻控制系統(tǒng)的重要組成部分是通信模塊，它的運行狀況是否穩(wěn)定決定了電梯變頻控制的效果，直接影響電梯的安全可靠性，因此在硬件上必須重視優(yōu)化通信模塊，原理如圖1所示。

在優(yōu)化RS485通信模塊硬件設(shè)備整個過程中，要注意隔離內(nèi)部電源和內(nèi)部的用電，防止發(fā)生運行干擾，提高通信設(shè)備的可靠性。

3.2 優(yōu)化接口系統(tǒng)

電梯變頻系統(tǒng)的運行需要連接的設(shè)備很多，接口模塊是電梯運行速度模塊中重要組成部分，對其優(yōu)化是不可忽視的。優(yōu)化接口模塊主要內(nèi)容是完善命令通信接口、JTAG接口、DC/DC內(nèi)部電源模塊和控制通信接口等。命令通信接口主要用于控制電梯運行速度以及各控制器間的數(shù)據(jù)通信，JTAG接口的作用是連接仿真器，DC/DC內(nèi)部電源模塊提供內(nèi)部電源，控制通信接口提供了信息之間傳遞的條件并能夠科學(xué)控制，保證數(shù)據(jù)的準確。

3.3 優(yōu)化光耦隔離模塊

傳統(tǒng)的電梯運行中，使用內(nèi)部電源和外部電源互相產(chǎn)生干擾，極大影響了電梯運行的安全可靠?；陔娞菟俣瓤刂品绞降碾娞葑冾l控制，應(yīng)當在光耦隔離模塊做好優(yōu)化。通過隔離內(nèi)部電源和外部電源，避免電源干擾產(chǎn)生的問題。通常，發(fā)揮隔離作用的光耦有數(shù)據(jù)信號和控制信號兩種，具體選用要根據(jù)電梯實際情況。

3.4 科學(xué)設(shè)計電梯控制系統(tǒng)

集選電梯控制系統(tǒng)運作原理如圖2所示，該系統(tǒng)的主要組成部分有PLC、變頻器和輸入輸出系統(tǒng)。電梯采用三相交流異步電動機，電梯運行速度通過變頻器結(jié)合其運動曲線來控制，由PLC控制電梯運行并下達變頻器的方向、速度的指令。如設(shè)計電梯開關(guān)門的控制程序，門電路是一個獨立的控制單元，用于電梯門的開關(guān)。電梯門一般分為兩種，一個是主動的轎廂門，通過主門電動機來開閉電梯門。另一個是被動的各層廳門，只能在轎廂門的作用下開關(guān)門，如果電梯未達該樓層，廳門只能閉合不能打開，提高電梯的安全性。

4 ?基于速度控制方式的電梯變頻控制策略-軟件方面

電梯運行速度的控制除了硬件外，還需要注重優(yōu)化電梯運行系統(tǒng)的軟件方面，系統(tǒng)的軟件設(shè)計是電梯變頻控制系統(tǒng)的核心，精確可靠的軟件系統(tǒng)才能保障硬件運行的穩(wěn)定。從整個電梯變頻控制系統(tǒng)運行來看，控制軟件設(shè)計的關(guān)鍵部分是速度曲線實時控制程序，直接決定了電梯的運行速度。在優(yōu)化曲線實時控制程序時，要以電梯理想狀態(tài)下的速度為依據(jù)，因為各個場合的電梯類型不同，這就使電梯的理想運行速度各不相同。另外，電梯額定速度和非額定速度的不同情況下，查表方式也不一樣，會影響電梯的運行效果。設(shè)計和調(diào)整優(yōu)化軟件時只有與電梯實際情況相結(jié)合，并且要選用適用的公式和標準進行優(yōu)化，才能充分發(fā)揮電梯變頻控制系統(tǒng)的功效。

5 ?電梯運行速度控制方式

根據(jù)以上論述的電梯運行速度的各種控制方式，要充分了解不同方式下的優(yōu)缺點。轉(zhuǎn)碼器將轎廂信號測量數(shù)據(jù)傳至電梯變頻系統(tǒng)，通過系統(tǒng)接受信息達到雙閉環(huán)控制，利用剩余距離測算電梯運行速度，能夠很好地把控電梯速度。如果通過絕對剩余距離來控制，需要利用控制模板來優(yōu)化電梯速度，實現(xiàn)控制目標。通過電梯內(nèi)部控制器和變頻器的連接，能夠控制電梯的運行速度，提高控制的準確度和及時性。在絕對剩余距離速度方式下，電梯內(nèi)部主控器獲取和采集數(shù)據(jù)主要通過RS485傳輸信號，來隨時掌握電梯轎廂的實時狀態(tài)，并將電梯的實際運行信息送至主控制器，測量轎廂距離位置時結(jié)合數(shù)據(jù)信息和轎廂情況，從而優(yōu)化測量數(shù)據(jù)的計算;將RS485的通信方式與電梯變頻協(xié)同數(shù)據(jù)連接起來，使優(yōu)化速度傳輸?shù)诫娞葑冾l系統(tǒng)，通過系統(tǒng)優(yōu)化電梯的運行速度;如果想優(yōu)化正在運轉(zhuǎn)使用的電梯速度，可以選用PID技術(shù)方式，PID技術(shù)控制電梯運行主要通過比例常數(shù)和積分常數(shù)的作用來實現(xiàn)的。為了簡化PID技術(shù)的使用，通常要利用模糊控制方式來監(jiān)控PID信號，確保電梯的穩(wěn)定安全運行。這種監(jiān)控方式通過偏差與PID之間的參數(shù)模糊關(guān)系來實現(xiàn)的，在電梯正常運轉(zhuǎn)的時候，實時監(jiān)測偏差，然后利用模糊控制的原理修改在線參數(shù)，這種方式能夠提供不同控制參數(shù)的實際需要，性能良好且操作簡單，具有較好的應(yīng)用性。

6 ?結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的不斷進步也推動了電梯技術(shù)的發(fā)展，本文從硬件和軟件兩個方面設(shè)計優(yōu)化電梯運行速度模塊，希望能科學(xué)控制電梯運行速度，得到較好的運行效果和體驗，有利于電梯行業(yè)的健康長遠發(fā)展。

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