計算機技術在電梯中的應用和分析

摘 要：隨著計算機技術和電子技術的飛速發展，微處理器控制逐漸代替了電子電氣電路控制，電梯也不例外，電梯運行的可靠性與安全性直接關系到乘客的生命安全，隨著電梯事故的頻發，如何將計算機技術更好的應用于電梯中就顯得尤為重要。本文詳細闡述了計算機技術在電梯中的應用，并作了相應分析。

關鍵詞：電梯；計算機技術；檢驗檢測；微處理器

中圖分類號：TU857 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-01

電梯是一種相當復雜的機電綜合設備，具有垂直運行、頻繁啟動制動等特點，近些年以來，隨著新技術的不斷涌現，電梯產品更新換代非常迅速。計算機控制技術已經逐漸取代繼電器和PLC控制技術[1]。

計算機技術也稱為微處理技術，隨著計算機技術的快速發展，當前微機控制的電梯以其優異的控制性能得到了長足的發展，而且已成為當前電梯發展的主流。隨著智能化、信息化的興起和不斷成熟，不僅要求電梯在速度、舒適感和平層精度方面提高性能，更要求以人為本，尤其是在電梯運行控制和智能化等方面需要注入新的理念與內容。電梯的優質服務不再是單一的時間最短觀念，而是采用多種人工智能方法，合理配置與使用，更好更方便的為乘客服務。

計算機控制技術是電梯發展的方向，信息化、智能化與網絡化是其核心所在，而這些功能的發展基礎是計算機技術和網絡通信技術。因此，計算機控制的電梯必將是電梯發展的方向，而且隨著電梯功能和要求的不斷擴展，多微機控制系統將成為計算機控制電梯的主流。一般來說，基于計算機技術控制的電梯具有許多優點，其功能靈活多變，只要改變軟件便可改變電梯的功能；控制系統結構緊湊，體積縮小；采用無觸點低電壓，輸入輸出接口與外部；實現以前難以實現的技術；電梯成本大大降低。

一、計算機技術控制電梯的基本型式

通常來說，應根據電梯功能要求和控制方式，選擇和確定微機的控制型式。當前在用電梯的微機控制型式通常有以下幾種：

（一）單微機控制。這是當前應用最廣泛的一種方式，該控制方式只有一主板、一個CPU對電梯進行調速控制；或者是使用單片機組成電梯的控制系統[2]。

（二）雙微機控制。在交流調速電梯中，采用控制與拖動分離的原則，利用全閉環控制方式，各配置一個CPU，再加上部分繼電器，構成電梯的整個控制系統，雙微機控制可以使電梯的性能得到極大的改善，例如平層精確度的提高、誤動作的機率減少，功能增加，舒適度更好，故障率降低等。

（三）多微機控制。通常一臺微機負責轎廂內的操作控制；一臺微機負責機房與轎廂的通訊；一臺微機負責電梯的驅動控制。例如上海三菱電梯有限公司的VFCL系統，即采用了三個CPU控制。

二、微控制的實現

從控制方面來講，微機是一種專用的可編程序控制器，其編程的原則亦需要根據電梯的操縱控制方式及運行模式的規范來確定。當然更因為微機應用于控制要開發豐富的電梯功能，實現智能化，因而微機在電梯控制上的應用和實現又具有許多特殊的技術環節需要進行研究和分析。

利用微機對單臺電梯進行控制，可以使用兩臺微機，也可以使用多臺微機，或是群控，但是不論如種控制型，它最基本的結構通常包括有3個部分：

（一）電梯驅動系統的控制。微機控制驅動系統主要實現數字調節、數字給定與數字反饋。

1.數字化的數字調節器。無論是直流或是交流電梯，大多數都采用閉環調節系統。調節器可以是單臺調節器使用一臺微機，也可以是多臺調節器共用一臺微機來完成數字調節。軟件化的數字調節器便于改變數字模型，實現各種不同規律的控制，提高系統的控制精度和相應時間。

2.數字化的速度給定曲線。速度給定曲線可以用3種方式來實現：一種是把已編好的速度曲線存放在EPROM中，以位置傳感器的位移脈沖數編碼成為EPROM的地址，這就是位移控制原則；第二種是時間控制原則，即以分頻器作為時鐘，按時鐘脈沖數編碼成EPROM的地址，由該地址取出數據構成速度給定曲線；第三種是實時計算原則，根據移動距離，最佳的加速度及其變化率，通過微機直接實時計算出速度給定曲線。

3.數字化的反饋環節。電梯的電氣驅動系統可以是速度和位置的閉環調節系統，在轎廂接近平層時引入位置控制，以保證停層準確。作為速度和位置的檢測元件已數字化。

速度傳感器是用電動機軸上的發送器發送脈沖，然后根據光電脈沖數再計算出速度給定值。

（二）信號的傳輸與控制。微機的信號傳輸有并行傳輸方式和串行傳輸方式兩種。前者傳輸速度快，但接口及傳輸線用量大，抗干擾能力差；后者可大量節約接口和電纜，且可靠性高，抗干擾性好。這了實現對召喚信號和轎內指令信號的串行掃描，主要解決如何實現串行通訊的問題，通常的做法是：由主機發現串行掃描信號，然后由各樓層的掃描器對串行信號進行掃描，并同主機進行通信，實現信號的登記和顯示。

信號控制的其他任務是：層樓顯示、轎內指示、語言合成、門電機的控制及其保護等。

（三）轎廂的順序控制。微機收集到轎內外、井道及機房的各種控制、保護及檢測信號后，按照軟件規定的控制原則進行邏輯判斷和運算，決定操作順序及工作方式。

1.自學習功能。自學習功能是批微機自動計算并記錄電梯運行過程中的層站數，各層站的間距、減速點的位置。電梯安裝完畢，從底層將電梯慢速逐層運行至頂層，微機將上述參數自動計算并記錄下來。

2.自診斷功能。計算機具有辨別內部出錯的能力，并將自檢查結果存儲在一個特殊的被保護的存儲器中，供用戶查找診斷故障或供系統按照故障級別進行處理和采取應急措施。

3.微機控制電梯的自動開關門。微機應用于電梯開關門控制可以使系統實現多功能化。此部分有速度給定、調節、反饋、減速、安全檢查（轎廂門的入口保護）、自動重新開門、本層順向重開門、到時間強迫關門等功能，使電梯門機系統的控制達到最理想的狀態。

三、結束語

通過對電梯控制方式的研究，本文總結了計算機控制電梯的優點以及實現方式，這為計算機技術在電梯中的應用，提供了一些參考。

參考文獻：

[1]魏孔平，朱蓉.電梯技術[M].北京：化學工業出版社，2006.

[2]劉曉君，王鳳華.解讀電梯[M].東營：中國石油大學出版社，2006.

[作者簡介]孔亞楠（1985-），男，山東濟寧人，助理工程師，工學學士。