许垠枫
深圳市盛恒达电梯有限公司 广东省深圳市518000
摘要：电梯的电气系统具有元件分布分散、活动距离广、可靠性要求高、安装空间狭小等特点, 在传统的电梯电气控制系统中, 布线复杂、维修不便、平层精度不高等已经成为保障电梯安全运行的障碍。自上世纪50年代以来, 网络控制系统被逐步开发, 截至目前, 已经有了多种工业控制网络协议。经过不断的探究和发展, 其中一些已被采纳并应用于多个领域。这些工业网络可以通过减少布线和加强分布式智能的方法来提高网络控制系统的效率、灵活性和可靠性。从而降低安装费用、重复配置和维护时间等成本，有效的保证了整个网络环境的总体安全性，其本身的操作性和可推广性相对较高。
关键词：网络控制系统;?设备级环网;?电梯控制
网络控制系统的产生主要是以互联网通信网络结构为主体，所构建出的一个闭环回路的空间分布控制系统，通信网络的产生主要是为了全面连接在不同空间位置上所逐渐构建形成的电源结构模式。如执行器、传感器、控制器等等。这种工作的特点往往在一些设计大规模的系统过程中有着较大的发展优势。同时网络控制系统的产生有别于传统的控制系统结构模式，在完成设计的基础上本身的安装费用，工作周期、日常维护、保养落实等方面的优势都相对较高。现阶段的电梯所使用的电气系统本身的元件分布较为分散，活动的距离相对较大、可靠性要求相对较高，同时空间也相对较小。在传统的电梯电气控制的过程中，布线本身的复杂程度、维修问题、平层精度不准等问题都成为制约电梯运作安全的主要因素。
一、控制系统的设计规划
不同类型的数据分别存放在特定的内部寄存器区域, 采用自由寻址的方式, 控制器直接存储标签、结构体和数组, 并且自动完成内存管理。这种其面向“对象”的自动数据管理和编程特点, 不仅使编程和维护变得方便也大大地加快了项目的开发进度。网络控制系统硬件构成图如图1所示, 系统主要由两部分网络组成, 即本部电梯内部电气构成的环网拓扑结构和控制系统与上位机及其他电梯控制系统构成的线性拓扑结构。其中设备级环网拓扑结构中包括几个分布在各楼层的远程输入输出终端、轿厢远程输入输出终端、电梯动力拖动变频控制终端、电梯位置信息采集终端和控制柜本地信息输入输出模块。
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分布于各楼层的远程输入输出终端将其附近的信息如安全装置信号、井道装置信号、楼层指示器、厅召唤信号等按就近方便布线原则, 集中连接在该终端;轿厢远程输入输出终端安装于轿厢线盒内, 对门开关信号、轿厢工作盘、超重超员等信号完成采集;电梯拖动变频控制终端位于电梯顶部对电梯的拽引系统完成驱动;位置信息采集终端安装于轿厢侧方或者后方对电梯井道内编码尺的信号完成采集;本地信息终端安装于电梯控制柜内, 将保障控制系统可靠运行的信号, 如控制柜是否打开、柜内散热是否正常等反馈到控制系统。
电梯的电力拖动系统是电梯中的核心部件之一, 为电梯提供动力, 对电梯实行位置速度控制, 主要包括电动机、供电系统、速度位置反馈装置, 调速装置等。
目前电梯的楼层检测、换速及平层停车的控制主要有两种方式, 一种是通过安装在井道内每一楼层装设的上下换速、平层挡光板或者隔磁板, 利用轿厢上的传感器来检测轿厢所处位置, 当轿厢到达该楼层时, 触发换速开关电梯减速后进入平层区域, 切断有关控制电路, 控制电梯实现自动平层;另一种是由拖动电机上的旋转编码器提供数字脉冲, 控制系统采集脉冲并运算处理, 得出轿厢的位置, 当检测到即将到达目标楼层时, 系统发出减速和停止信号实现平层。上述第一种方法, 由于挡板和传感器安装位置误差较大且受检测范围、安装间隙等信息的影响会使平层精度不高, 且当检测的传感器发生故障时, 由于系统不能提前预判, 一旦轿厢到位的信号不能及时传输到控制系统, 就会对电梯运行的平稳性和安全性造成重大影响, 危及乘客生命安全。第二种方法, 采用旋转式增量编码器检测轿厢位置后, 电梯运行的故障减少、稳定性有所提高, 但也存在编码器检测到的位置和轿厢的实际位置有一定误差, 且控制系统发生断电后, 轿厢位置不能被记忆的缺点, 尤其是发生钢丝绳打滑或断裂等重大安全事故时, 电梯控制系统不能及时检测到异常或故障从而在第一时间做出有效应对, 避免重大事故发生。
二、软件设计
软件设计的流程主要是针对当前电梯的实际在运作状态所制定的。软件控制系统用主要是以系统初始化的子程序、报警子程序、故障判断子程序以及电梯运算控制程序组成。系统的初始化主要是在电梯上电的过程中进行调试使用的，继而逐渐地完成参数的初始化构建、设备网络的构建以及设备运作现状的分析等等。当所有的系统筹备完成之后形成工作循环模式，当出现系统设备故障的过程中，控制系统第一时间发出警示。运算控制需要结合实时的网络轿厢环境进行工作，推动系统的运作管理，对轿厢状态进行进一步的计算分析，及时更新轿厢的位置，以便实现最优化的停机检修。这项软件设计是到检测报警远程控制电梯运行，使其到达维修最佳楼层，实现维修方案最优化。为此在进行远程控制的过程中，主要以终端为基础，通过网络通信的方式进行报警，从而远程监控整个电梯的运作状态，一旦出现了风险问题，就可以通过远程终端的操控对整个电梯设备进行综合管控，以保证电梯的稳定运作。
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三、调试与实验
此设计本身的实验过程主要是借助具体的电梯设备所实现的，针对装置本身在智能建设的过程中与升降电梯的实际结构保持一致，所有的设备、部件都与实际的电梯相吻合。其轿厢结构本身对于重力感应、倒像检测、门层结构开关系统以及机械安全保障系统都在本设计中被充分使用。同时结合设计的实际要求使用网络控制系统，原本的外盘的信号传输系统被通信系统所代替，这些信号只需要简单的连接远程终端就能形成网络组建。同时在轿厢内部垂直编码尺和读码器代替原本的观点开关，同时界限环境更加的简单便捷，对于轿厢的位置控制也更加的精准稳定。电梯信息的采集，是读取原电梯操作系统的传输数据，通过设计系统切入原有系统，远程操控，进而影响电梯的运行。当设计的系统接入到原系统之后，两者之间所传输的数据不会导致电梯的运作失控。通过构建并行系统的方式就能在操作失误的同时，保证另外一个系统继续工作。为了更好地满足实际的工作质量，在整个远程终端环境之中，编制专项的远程软件程序，通过自带算法的计算，得出最佳的数据结果。另外通过软件自带数据的传输转化，对整个远程终端电梯系统进行操控，以保证电梯的正常运作。
总结：为了加快电梯结构系统的设计质量，我们基于当前的网络控制系统的实际现状，充分分析在不同的结构模式下，所使用的设计方式对于电梯运作的影响，同时以安全为核心，加快转变设计方案的规划，以求能够提升电梯控制设计管理质量，促进我国电梯设计规划工作的有效落实，提升电梯系统的安全性和稳定性。
参考文献
[1]张垒. 简易升降机电气控制系统安全隐患分析与改进[J]. 现代制造技术与装备, 2020, No.280(03):132-133.
[2]邓李.集成构架中型系统[M].北京:机械工业出版社, 2014.