電梯智能化控制系統改造

李璋玉

（北京北安時代電梯安裝工程有限公司，北京 100022）

0 引言

隨著城市商業建設的高速發展，寫字樓、商廈逐年增多，隨著高樓大廈的崛起，社會對電梯產品的需求量也加速發展。但是電梯產品的高速發展也產生了電梯生產廠家過多、型號過多產品質量參差不齊、安裝維修隊伍過多技術水平高低有別等問題。

電梯生產廠家往往在關注電梯的舒適性、安全性、可靠性的同時，為了壟斷自有品牌在設計上設置種種障礙，特別在控制系統上，每個品牌電梯都采用自己的控制軟件甚至自己的硬件產品，這導致現代電梯產品在舒適性、安全性、可靠性越來越好，產品的差異越來越小。同時各個品牌的產品控制系統采用多種代碼、數字、指示燈等顯示電梯運行情況、故障現象等重要數據。甚至同一品牌的產品由于型號差異或生產年代的差異其顯示電梯運行情況、故障現象的方式也不同。

北京市現有的住宅小區、寫字樓、商廈中有相當一部分電梯由于電梯更新造成不同品牌不同型號電梯混用，或因為電梯采購量較大同時采用幾個品牌產品，而這有可能造成極為嚴重的后果。近年來，電梯造成死亡或重傷的事故頻頻發生，而造成這些事故的原應基本都是由于電梯維修不當或使電梯維修人員操作失誤造成的。

如果能開發一種施工周期短、性價比高、操作簡便的電梯控制系統，必然會產生良好的社會效益及經濟效益。

1 分析

各個電梯品牌在激烈市場競爭過程中，必然要降低成本，巨大的電梯市場也造成大量的安裝維修企業的激烈競爭，也要降低成本。隨著成本降低，勞動力需求的增加，必然造成熟練的技術工人短缺。同時，由于過于復雜的電梯控制方式，熟練的技術工人也很難完全掌握電梯的安裝、維修技術。因此電梯維修不當或電梯維修人員操作失誤就很難避免，容易發生電梯事故。

北京北安時代電梯安裝工程有限公司技術開發團隊憑借雄厚的技術實力和多年的電梯改造經驗，運用國際最先進的控制設備，在原有開發成功PLC—VVVF、PC-VVVF 電梯改造控制系統以及獲得技術專利的電梯遠程監控系統的基礎上，開發出BA-2004 系統。用其改造電梯控制系統，每部電梯少則4 萬元、多則10 萬元，施工工期15 d 左右，能使用最少的資金、最短的工期將原電梯系統改造成電梯運行狀態、故障現象可以用4 種語言中任意一種顯示，通過“助手”功能用相應的文字實時提供電梯保養提醒、電梯故障警示、電梯維修提示，同時具有異地自動呼叫功能，如電梯控制系統判斷需電梯維修人員進行維修、保養工作會自動通過指定號碼呼叫維修人員。使電梯真正成為智能化的“傻瓜電梯”。它大大簡化了電梯安裝、維修工作，降低了安裝、維修人員的技術要求，減少電梯維修不當或電梯維修人員操作失誤的可能性，為避免電梯事故提供保障。

2 系統主要部件選擇

2.1 主控微機

（1）采用雙32 位微機控制的HY-3000SP 智能型串行通信電梯專用控制器，極高的運算速度保證了高效可靠的運行控制。

（2）串行通信RS-485 總線采用“四線式“的接線提高了抗干擾性能，降低了安裝、維修工作量，提高了可靠性。

（3）采用SMT（Surface Mounted Technology，表面組裝技術）工藝的線路板體積小、工藝先進、故障率低。

（4）具有群控及遠程監控功能。

（5）可選中文、英文、日文等4 種語言顯示菜單，為以后的維修工作提供了極大便利。

（6）“助手”鍵可設定保養計劃及提示維修信息。

2.2 變頻器

美國艾默生公司是具有110 多年歷史的工業電氣巨型跨國公司，其TD3100 型變頻器是電梯專用變頻器，有如下特點。

（1）有多種優化的控制方式。相對于其他品牌，該系統具有高效率（節能達到40%）、平層準（±1 mm）、調試智能化的特點。

（2）完善的保護功能。電梯超速保護、輸入輸出保護、超過最低運行條件保護、自學習保護、減速保護、接觸器抱閘故障保護、平層信號保護等，保證乘客安全乘梯。

（3）完備的硬件配置。具有獨有的啟動自動稱重功能，能自動計算轎廂內重量調整啟動及運行電流，大大提高舒適感，節約成本，提高系統可靠性。

（4）強大的聯網通信功能。通過RS-485 接口可以隨時實現遠程監控或故障報告。（5）功能豐富的對話式操縱面板。具有中文、英文、日文等4種文字顯示，為維修工作帶來很大便利。

2.3 其他零部件

接觸器、開關等設備采用法國施奈德、日本梅蘭日蘭進口產品，其他輔助材料采用國內高檔產品。

2.4 系統配置

系統主要配置及說明見表1，結構如圖1 所示。

表1 系統主要配置及說明

圖1 系統結構

關鍵技術主要分為4 個部分：①系統調試、初始數據記錄；②電話線接入（如需要）；③給定數據存儲；④使用中調整（圖2）。

圖2 關鍵技術

3 系統工作原理

控制系統安裝完畢后，電梯操縱員開啟電梯開關，BA-2004系統上電，自動對電梯控制系統進行自檢：如有不正常工作部位系統將立即退出正常運行模式，進行故障診斷后用4 種文字中任選的文字顯示在控制屏上；自檢合格后，將自動對曳引機、井道信息、感應器、門機構操縱盤、呼梯面板等設備進行通電，并根據反饋回的信息自動調整通電電流、電壓、通電時間。約15 min后，系統自動記錄全部設備原始參數，并根據參數設定相應的電梯運行數據。電梯操縱員將全程監控BA-2004 監控各個設備運行情況并可根據具體要求調整系統運行數據。數據登錄結束后，電梯操縱員根據現場條件可以接入電話線。

以上工作完成后，電梯操縱員將根據電梯具體情況設定以下參數。

（1）輸入維修保養計劃。根據電梯設備具體情況，設定電梯運行次數或運行時間。BA-2004 將根據設定，自動用中文、英文、日文等4 種文字中任選的文字顯示，針對各個設備下次維修保養的時間，如維修人員未按期進行維修保養，系統將連續提示。如果設定的電梯維修保養計劃與電梯實際運行情況有差異，系統也會連續提示。

（2）輸入維修電話。根據具體情況，如輸入維修人員的移動電話號碼，BA-2004 將在系統出現故障或超過維修保養時間時自動發送電梯故障碼或維修設備代碼；如無響應系統將每隔1 h 發送一次。

參數輸入完畢，BA-2004 系統就可以投入正式運行。在運行過程中，維修人員可根據系統提示及維修工作中的需要，隨時調整系統設置的參數，以保證系統更加有針對性更加符合人性化。

故障顯示菜單如圖3 所示：第一行為故障編號，第二行為簡短的故障敘述。故障排除后或錯誤的設置更正后或重新啟動后顯示消失，但在故障記憶菜單內仍將保持最后100 個故障信息（包括時間、內容）。

圖3 故障顯示菜單

4 在非洲盧旺達外交部應用

盧旺達共和國外交部原辦公樓采用的是美國援助的美國奧的斯電梯公司產品，由于使用年限較長，缺乏專業的技術人員維修保養，并且沒有相應的電梯零配件，造成電梯故障頻發，多次出現困人現象，已經無法正常使用。

盧旺達共和國外交部新辦公大樓由中國政府援建，中國政府委托某大型國有企業實施此工程。在工程施工過程中，盧旺達共和國外交部將于近期舉行重要會議，電梯問題嚴重影響會議進行，希望幫助解決原辦公樓故障電梯問題。中國政府隨即指定該大型國有企業實施，并要求在45 d 內完成。北京北安時代電梯安裝工程有限公司接到該企業通知后，立即組織人員現場檢測，并根據主要故障原因（為控制系統老化，系統零配件無法更換）以及施工周期短、整體更換電梯不具備條件的情況，決定采用BA-2004 系統對原控制系統進行改造，采用空運方式，從國內將設備及施工人員運抵盧旺達共和國，只用了30 d 就完成了全部系統改造工作，確保了盧旺達共和國外交部重要會議的順利進行。后來又根據中國政府要求，組織技術人員對盧旺達當地電梯維修人員進行了培訓，輸入電梯維修保養計劃，隨時掌握電梯運行狀況，根據實際情況通過中國政府提供盧旺達共和國外交部零配件及技術支持，至今電梯運行情況依然良好，得到了盧旺達共和國政府的好評。

5 結論

BA-2004 電梯控制系統智能程度高，可選用中文、英文、日文等4 種語言顯示，可自動提示維修保養工作、自動呼叫維修人員進行緊急情況處理及維修工作，大大降低了安裝維修人員專業技術要求，便于學習，方便掌握操作，具有施工費用低、周期短的優勢。在長安商場、中國六建公司五棵松住宅小區等項目實施過程中及數年的使用中未發生過系統誤動作、檢測不準確、漏報或誤報維修信息等問題，平均故障率1/100 000，大大低于一般電梯的運行故障率。同時電梯的自動報修功能，提高了電梯維修效率，節約了人工值守成本，得到施工人員及使用單位的好評，經濟效益良好。