李 冰

（遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程系，遼寧 沈陽(yáng) 110023）

隨著電梯數(shù)量的不斷增加，電梯已經(jīng)由原來(lái)的專職電梯司機(jī)控制轉(zhuǎn)變?yōu)橛沙丝妥约嚎刂?，因此在乘坐人?shù)上無(wú)法控制；對(duì)于貨梯而言，也存在無(wú)法估計(jì)載物重量的情況。電梯出廠銘牌上標(biāo)注的電梯轎廂的載重量及乘坐人數(shù)，此人數(shù)的計(jì)算是以標(biāo)準(zhǔn)體重75 kg為基準(zhǔn)的，載重量的計(jì)算由乘坐人數(shù)乘以75 kg，往往在乘梯過(guò)程中無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)體重的計(jì)算方法，因此乘員的數(shù)量也很難控制。

為了電梯的安全運(yùn)行，當(dāng)電梯超載時(shí)，會(huì)有相應(yīng)警報(bào)提示，避免出現(xiàn)超載運(yùn)行，電梯上配備超載報(bào)警裝置的是必需的。該裝置可以完成以下功能：當(dāng)電梯滿載時(shí)，電梯門(mén)可以正常關(guān)閉，同時(shí)電梯正常下行，但不響應(yīng)外呼，直達(dá)首層；當(dāng)電梯超載時(shí)，電梯無(wú)法正常運(yùn)行，電梯門(mén)不關(guān)閉，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)人員滿足電梯載荷要求后，電梯恢復(fù)正常。

1 電梯超載報(bào)警實(shí)訓(xùn)裝置的開(kāi)發(fā)

電梯超載報(bào)警裝置主要用于滿足電梯專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)演示用途，實(shí)現(xiàn)電梯超載的控制要求，不用于真實(shí)電梯的超載報(bào)警裝置。該實(shí)訓(xùn)裝置由以下幾部分組成：傳感器單元由應(yīng)變式壓力傳感器組成，完成載重量的采集；計(jì)算控制單元由數(shù)字式稱重模塊組成，完成載重量的轉(zhuǎn)換及計(jì)算和控制功能；報(bào)警單元由聲光報(bào)警器組成，完成聲光信號(hào)報(bào)警功能[1]。

1.1 稱重顯示控制器

稱重顯示控制器選用的是柯力公司XK3101，采用高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換輸出單元，在精準(zhǔn)采集載重量數(shù)值的同時(shí)，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能及簡(jiǎn)潔的操作面板模式，可設(shè)置兩組比較參數(shù)用來(lái)設(shè)定電梯的滿載和超載狀態(tài)。

1.2 稱重傳感器

稱重傳感器選用的是柯力公司SB靜載稱重模塊。根據(jù)稱重平臺(tái)的支撐點(diǎn)選用4只一樣量程的稱重模塊組成矩形安裝方式。

1.3 傳感器工作原理

電阻應(yīng)變片式壓力傳感器以金屬應(yīng)變片為敏感元件，將其粘貼到金屬基體上，金屬基體在受到壓力作用時(shí)，會(huì)發(fā)生微小形變，其金屬應(yīng)變片因形變導(dǎo)致其長(zhǎng)度和橫截面積都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，由于電阻值與電阻自身的長(zhǎng)度成正比，與其橫截面積成反比，因此其電阻值會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)應(yīng)變片受壓力作用而伸長(zhǎng)時(shí)，其長(zhǎng)度增加，而橫截面積會(huì)減少，電阻值便會(huì)增大；當(dāng)應(yīng)變片受壓力作用而縮短時(shí)，其長(zhǎng)度會(huì)減小而其橫截面積會(huì)增加，電阻值則會(huì)減小。在應(yīng)變片兩端施加電壓，只要被測(cè)的電阻發(fā)生變化，其電流值就會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)采集電流值的變化情況，從而獲得應(yīng)變片的應(yīng)變情況[2]。

2 電梯超載報(bào)警實(shí)訓(xùn)裝置的工作原理

4個(gè)稱重模塊安裝在稱重平臺(tái)下面，由一個(gè)四合一的接線盒將模擬信號(hào)送給稱重控制器，經(jīng)稱重控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，顯示當(dāng)前重量，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，如果大于設(shè)定值則輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，由指示燈和蜂鳴器發(fā)出警告信息，從而起到電梯超載報(bào)警的作用[3]。

3 電梯超載報(bào)警實(shí)訓(xùn)裝置的組裝方法

3.1 電氣連接

（1）電源連接，本實(shí)驗(yàn)裝置的全部電源均由稱重顯示控制器XK3101來(lái)提供，該裝置采用交流220 V供電。

（2）繼電器控制輸出，如表1所示。

表1 繼電器控制示意

3.2 顯示器面板控制設(shè)置

XK3101型稱重顯示控制器的主控面板是由4個(gè)功能鍵組成，其中，置零鍵主要用于設(shè)定數(shù)值的增加；去皮鍵用于設(shè)定數(shù)值的減??；Fn鍵用于查看儀表參數(shù)及狀態(tài)選擇；預(yù)置點(diǎn)鍵，用于設(shè)定比較值和參數(shù)確定。

3.3 重量標(biāo)定

在重量標(biāo)定前，應(yīng)準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)重量的砝碼。按照標(biāo)定步驟進(jìn)行重量標(biāo)定：

接通電源，當(dāng)儀表顯示正常后，長(zhǎng)按儀表后部的“標(biāo)定”按鈕，聽(tīng)到蜂鳴器鳴叫時(shí)松開(kāi)，此時(shí)顯示“F1”。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表上會(huì)顯示“C3000”，該數(shù)值為上標(biāo)定的分度值，按下“功能”按鈕進(jìn)行分度數(shù)的選擇。按下“確認(rèn)”按鈕鍵，儀表顯示“d1”，按下“功能”按鈕進(jìn)行分度值的選擇。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表顯示“F1.10”，按“功能”按鈕進(jìn)行參數(shù)選擇，當(dāng)F1.1=0時(shí)，表示兩點(diǎn)標(biāo)定，即零點(diǎn)和某一個(gè)稱量點(diǎn)，當(dāng)F1.1=1時(shí)，表示三點(diǎn)標(biāo)定，即零點(diǎn)、稱量點(diǎn)1與稱量點(diǎn)2，本裝置選擇的是F1.1=0。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表顯示“CAL-000”，表示即將進(jìn)行零點(diǎn)校正，此時(shí)要檢查稱臺(tái)是否為空。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表顯示“------”此時(shí)光柱會(huì)漸漸消失，在此期間如果數(shù)據(jù)不夠穩(wěn)定，光柱將恢復(fù)為全亮狀態(tài)。如果光柱一直保持全亮狀態(tài)，需要檢查接線是否正確。直到光柱全部消失后，儀表才會(huì)進(jìn)入下一步操作。

當(dāng)儀表顯示“CAL-F51”時(shí)，表示現(xiàn)在可以進(jìn)行標(biāo)定，依次向秤臺(tái)上加載標(biāo)準(zhǔn)砝碼。砝碼的擺放位置能分布均勻。當(dāng)儀表顯示“XXXXX”時(shí)，要正確輸入所加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量值。同時(shí)按下“功能”按鈕可以選擇閃爍位置，按“置零”按鈕來(lái)修改閃爍位數(shù)值的大小。按下“確認(rèn)”按鈕，當(dāng)選擇F1.1=1時(shí)，儀表會(huì)出現(xiàn)“CAL-F52”，當(dāng)選擇F1.1=0時(shí)，儀表會(huì)出現(xiàn)“CAL5AUE”。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表顯示“------”此時(shí)光柱會(huì)漸漸消失，在此期間如果數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，光柱將恢復(fù)為全亮狀態(tài)。如果光柱一直保持全亮狀態(tài)，需要檢查接線是否正確。直到光柱全部消失后，儀表才會(huì)進(jìn)入下一步操作。

當(dāng)儀表顯示“XXXXX”時(shí)，要正確輸入所加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量值。同時(shí)按下“功能”按鈕可以選擇閃爍位置，按“置零”按鈕來(lái)修改閃爍位數(shù)值的大小。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表顯示“CAL5AUE”，再次按下“確認(rèn)”按鈕，表示接受并保存此次標(biāo)定的結(jié)果；按下“功能”按鈕，可以切換顯示“CALESC”，按下“確認(rèn)”按鈕，表示標(biāo)定結(jié)果僅在此次有效，當(dāng)下次開(kāi)機(jī)時(shí)采用原先標(biāo)定的數(shù)據(jù)，至此，標(biāo)定結(jié)束。

3.4 繼電器輸出設(shè)定

XK3101型稱重顯示控制器可以設(shè)置兩個(gè)不同重量點(diǎn)繼電器輸出模式，繼電器的動(dòng)作可以設(shè)定3種模式：0繼電器無(wú)動(dòng)作；1重量分選模式；2定值模式。

當(dāng)設(shè)定為重量分選模式時(shí)，1號(hào)繼電器的動(dòng)作模式為當(dāng)載重量數(shù)值小于等于1號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器閉合，當(dāng)載重量數(shù)值大于1號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器斷開(kāi)。2號(hào)繼電器的動(dòng)作模式為當(dāng)載重量數(shù)值小于2號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器斷開(kāi)，當(dāng)載重量數(shù)值大于等于2號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器閉合。

當(dāng)設(shè)定為定值模式時(shí)，1號(hào)繼電器的動(dòng)作模式為當(dāng)載重量數(shù)值小于等于1號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器斷開(kāi)，當(dāng)載重量數(shù)值大于1號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器閉合。2號(hào)繼電器的動(dòng)作模式為當(dāng)載重量數(shù)值小于2號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器斷開(kāi)，當(dāng)載重量數(shù)值大于等于2號(hào)設(shè)定值時(shí)繼電器閉合。

繼電器輸出模式設(shè)置的設(shè)定步驟如下：當(dāng)控制器正常工作時(shí)，同時(shí)按“功能”和“置零”按鈕，儀表此時(shí)顯示“F1”。連續(xù)按下3次 “功能”按鈕，儀表顯示“F5”。按下“確認(rèn)”按鈕，儀表顯示“XXXXXX”，此時(shí)設(shè)定的為1號(hào)繼電器的設(shè)定值。再次按下“確認(rèn)”按鈕，存儲(chǔ)1號(hào)繼電器的設(shè)定值，隨后會(huì)顯示“XXXXXX”，此時(shí)設(shè)定的為2號(hào)繼電器的設(shè)定值。按下“確認(rèn)”按鈕，存儲(chǔ)2號(hào)繼電器的設(shè)定值，并且顯示：“F5.1X”，設(shè)置繼電器輸出模式。按下“功能”按鈕，選擇參數(shù)。本實(shí)訓(xùn)裝置選擇2定值模式。用1號(hào)設(shè)置值表示電梯的滿載狀態(tài)，用2號(hào)設(shè)定值表示電梯的超載狀態(tài)。1號(hào)繼電器的輸出接到光報(bào)警器，此時(shí)提示電梯處于滿載狀態(tài)，電梯將不響應(yīng)外呼操縱。2號(hào)繼電器輸出接聲報(bào)警裝置，此時(shí)提示電梯處于超載狀態(tài)，電梯將無(wú)法關(guān)門(mén)。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)電梯超載報(bào)警系統(tǒng)的工作原理，本研究制作了一個(gè)基于稱重控制器為主體的電梯超載報(bào)警實(shí)訓(xùn)裝置，該裝置可用于實(shí)訓(xùn)室檢驗(yàn)電梯超載報(bào)警。也可以將該裝置接在5層5站的模擬電梯裝置中，用于檢驗(yàn)其電梯轎廂超載運(yùn)行過(guò)程。