浅谈电梯逻辑控制实时仿真装置系统及常见故障诊断分析

吴光乐

东莞市三洋电梯有限公司523960

摘要：电梯曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运行。它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属盘车手轮等组成。导向轮一般装在机架或机架下的承重梁上。盘车手轮有的固定在电机轴上，也有平时挂在附近墙上，使用时再套在电机轴上。本文主要从电梯曳引的工作原理，控制实时仿真装置系统介绍，常见故障及诊断分析等3方面开展讨论本文主题，旨在与同行探讨学习，共同进步。

关键词：电梯控制；实时仿真装置；故障诊断

依据电梯交流调速方法，充分考虑电梯的舒适性、智能性和安全性等方面，保障电梯运行的效率和质量，电梯的控制高仿真装置和技术，对于高层建筑电梯的正常运行、维护保养和智能控制等都有很好的作用。

一、电梯曳引的工作原理

目前大多数电梯都是采用曳引式的电梯提升结构形式，具体工作原理是：利用钢丝绳将轿厢和平衡重连接起来，悬挂于曳引轮上面，当通过电梯的操作控制系统对其进行操作时，电梯的轿厢会通过相关动力使曳引轮发生转动，同时在曳引轮和钢丝绳的摩擦力下带动轿厢的上下运动，实现电梯的垂直升降。曳引轮的正转和反转是实现轿厢上升或者下降的关键，轿厢和平衡重的重量足以使曳引轮与钢丝的摩擦力带动二者垂直运行，实现电梯的系统运转。

二、电梯逻辑控制实时仿真装置系统

电梯逻辑控制实时仿真装置系统主要包括电梯的自动开关门控制系统、电梯运行方向控制系统和电梯运行的安全保护系统等系统组成。

（一）电梯的自动开关门控制系统

1、电梯自动开关门系统的具体要求

1.1、需要将自动门装置安装在电梯轿厢的顶部，使电梯的自动门系统随着轿厢的上下移动一起运动。同时，可以有效地保证电梯轿厢门在开启和关闭时，楼层的电梯外层门也随之进行开启和关闭门同步工作，达到内外的一致性和协调性，保证电梯运行的安全。

1.2、在轿厢门和楼层电梯门都关闭后，电器机械钩子与电气接点要及时对以上活动和工作进行反映及考核，能够随时掌握电梯的运行状态和情况。

1.3、保障电梯在开关门时电梯轿厢能够平稳运行，不能出现严重的晃动和声响，严格控制轿厢运行的安全。

1.4、电梯轿厢的开关门时间要有一定的差别，开门时间一般设计控制在2.5~4s之间，而关门时间可稍长，控制在3~5s左右即可，同时在电梯门的设计中要将其堵转功能考虑进去，以便在很多情况下使用。

1.5、电梯的自动门系统设计要相对较为简易，以便在发生故障能够顺利进行维修工作。

2、电梯轿厢门速度的控制

2.1、当采用小型三相交流力矩电动机控制电梯自动门的驱动时，为控制电梯自动门在开启和关闭时能够平稳快速，可对其施加涡流制动器加以控制，调节自动门的系统速度。

2.2、当采用小型直流伺服电动机电动机控制电梯自动门的驱动时，可采用电枢分流法对其系统速度加以控制和调节，即在自动门系统中加入电阻并进行串联或并联的方法。

（二）电梯运行方向控制系统

电梯运行方向是电梯工作的重要组成部分，也是电梯运行目的的主要载体。依据使用者对轿厢内的位置信号进行的操作，电梯要在短时间内迅速作出判断和指示，在电梯位置信号之上的轿厢或者轿厢外的召唤信号，电梯会作出上行的信号指示；相反，若是这些信号在下方向，电梯就会向下运行。控制电梯运行方向的要求如下：

1、在设计和配置时，要先在电梯轿厢内的信号后轿厢外各楼层的召唤信号，使电梯的运行方向满足轿厢内的乘客为先，在将轿厢内的乘客送达目的楼层后才能进行各楼层外的方向召唤信号反应。电梯的运行方向主要是根据轿厢内乘客做出的运行指令信号而定，“内优于外”的运行形式和方法。

2、在电梯的运行方向变化上，还应充分考虑最远楼层电梯外的信号召唤，将最高层或最低层的信号召唤作为基本运行方向不能改变，保证最远楼层的乘客能够在最短的时间内可以乘坐到电梯，电梯在回应最远楼层召唤信号后，才能再进行运行方向的改变指令。

3、在对电梯进行维修的时候，维修人员可以对电梯的运行方向加以控制，具体做法是控制电梯轿厢内的操纵箱或是检修箱，一直按动上面的方向键，使电梯进行上行或下行的运行状态，松开电梯方向键时，电梯轿厢就会随即停止下来，运行方向也随之消失。

（三）电梯运行的安全保护系统

电梯运行最重要的一点就是要保证运行的安全性，因此，电梯的安全保护系统就显得尤为重要，具体来说，有以下几个安全方面需要特别注意和加以控制：

1、电梯超速短绳的保护

根据相关安全标准和要求，电梯的运行速度有严格限制，在电梯运行过程中，电梯的下降速度控制是最为重要的。在电梯下降速度超过规定速度的15%时，电梯内部的限速器会启动第一个开关，有效地减小电梯的下降速度；下降速度超过规定速度的40%时，限速器就会开启第二个减速开关，使电梯的控制回路被迫切断，电梯自动停止下降和运行。限速器的机械结构可以将限速器的钢丝绳卡死，在电梯继续下降过程中猛然被卡住的弹力会使轿厢被卡在电梯导轨上面，安全钳在此起了很大的作用，将其卡住并切断控制电路，使电梯被迫停止。

2、层门锁的安全保护

层门锁安全保护是在电梯轿厢门上面安装一对电磁铁为保证电梯运行安全而进行分开或吸合状态的装置。电磁铁吸和时才可以打开轿厢门，电磁铁分开时轿厢门不能打开。这是满足电梯运行安全的要求，在电梯运行的时候，必须要将电梯轿厢门和各楼层的层门关闭好，层门采用机械电气联锁保护，在确定每个层门都关闭好之后电梯才能正常运行。

3、电梯门的安全保护

电梯门的安全保护主要是为了在电梯关门时避免出现轿厢门或层门夹伤乘客，安装在电梯下部的安全你保护装置。它通过对人体的感应，能够在有人靠近的时候停止关门动作，能够有效避免夹伤事故的发生。

三、电梯常见故障的解决方法

3.1排除机械故障分析

在电梯的维修中，机械故障相对于电气的故障要简单许多。通常来讲，当电梯发生了一定的机械故障时，维修工作人员对电梯的运行情况需要进行了解，同时遵照所了解的专业知识来对电梯的运行情况进行仔细的检查，对故障发生点地寻找可以运用测量、眼睛、耳朵来进行确认，发现问题后及时进行解决措施，必要可以对其中的部件进行更换。门坎上的异物与光幕上的脏物很容易导致电梯开关门不正常，做好日常的清洁工作，在一定程度上降低了电梯的故障发生机率，从而让电梯能有更加长远的使用寿命[3]。另外，可以采用如今较为先进的技术来对电梯进行一系列的保养，同时对电梯的巡回检测工作做好安排。对于一些较为危险并且不容易检查的部件可以运用先进的技术来进行检测，从而能更好地提高电梯运行过程中的安全性与稳定性，降低事故的发生机率，提高医院的运营效率。

3.2排除电气故障分析

在电梯的运行过程中，对电气系统进行预防与处理，就需要对相关检修人员的专业知识与技能进行强化，将电梯的运行过程进行全面的了解，并且在这个基础之上进行电梯诊断方法的不断创新与研究，同时对故障的发生原因及问题进行仔细分析，寻找出其中故障所存在的点，针对这些故障进行专业性的处理。在这些检修方法中，推断法就是对故障的现场进行一系列的推断来进行的故障检修法，其将电梯中电路的线路作为依据，来将其中存在的可能和不可能进行排出与使用，同时将其中的可能再进行一系列推断，最终将故障进行针对性的措施和解决处理。另外就是观察法，其方法就是通过仔细的观察，来对电梯中的故障进行提前的观测，同时在这种基础之上再进一步的进行解决。还有就是电阻法，其巧妙地运用了万能表的电阻档，将电梯中断路或者短路的部分进行故障的检修。在对电梯的电气故障进行检修的过程中需要注意，要将电源的开关切断，还需要有电梯的电路图来进行参考，才能进行检修。

一般在电梯机房的控制柜那里会贴着电梯模块故障代码，我们依靠这些代码提示有时候就能快速解决问题。就像之前医院的一台电梯停梯不运行，在机房控制柜找到运行模块的代码是10T，在代码表上找到指示输入灯是46号，观察PLC46号灯不亮，主接触一直吸合，拔掉主接触器上的辅助接触器，发现卡扣位断裂，造成主接触器释放不到位，常闭点不通，PLC检测到X46信号异常，停梯保护。取消辅助接触器，电梯恢复正常运行[4]

结束语

电梯中存在的故障问题也需要相关人士进行重视与研究，要充分得将电梯中存在的故障进行排查工作，发现问题及时解决，还要定期对电梯进行保养与检查，从而提高电梯的运行安全，提高运行质量；同时要在对电梯相关故障进行了解的基础上不断地对电梯的故障排查技术进行改进与优化，从而让电梯能得到更加平稳和安全的保障。

参考文献：

[1]熊瑞庭.基于模糊神经网络的电梯故障诊断系统的研究[D].武汉理工大学，2009（12）

[2]田芳，李亚楼，周孝信，等.电力系统全数字实时仿真装置[J].电网技术，2008（22）

[3]黄坚.电梯控制柜测试与故障诊断技术的研究[D].浙江工业大学，2012（09）

[4]杨章勇.基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真[D].长安大学，2012（06）