电梯智能化控制系统改造

李璋玉

（北京北安时代电梯安装工程有限公司，北京 100022）

0 引言

随着城市商业建设的高速发展，写字楼、商厦逐年增多，随着高楼大厦的崛起，社会对电梯产品的需求量也加速发展。但是电梯产品的高速发展也产生了电梯生产厂家过多、型号过多产品质量参差不齐、安装维修队伍过多技术水平高低有别等问题。

电梯生产厂家往往在关注电梯的舒适性、安全性、可靠性的同时，为了垄断自有品牌在设计上设置种种障碍，特别在控制系统上，每个品牌电梯都采用自己的控制软件甚至自己的硬件产品，这导致现代电梯产品在舒适性、安全性、可靠性越来越好，产品的差异越来越小。同时各个品牌的产品控制系统采用多种代码、数字、指示灯等显示电梯运行情况、故障现象等重要数据。甚至同一品牌的产品由于型号差异或生产年代的差异其显示电梯运行情况、故障现象的方式也不同。

北京市现有的住宅小区、写字楼、商厦中有相当一部分电梯由于电梯更新造成不同品牌不同型号电梯混用，或因为电梯采购量较大同时采用几个品牌产品，而这有可能造成极为严重的后果。近年来，电梯造成死亡或重伤的事故频频发生，而造成这些事故的原应基本都是由于电梯维修不当或使电梯维修人员操作失误造成的。

如果能开发一种施工周期短、性价比高、操作简便的电梯控制系统，必然会产生良好的社会效益及经济效益。

1 分析

各个电梯品牌在激烈市场竞争过程中，必然要降低成本，巨大的电梯市场也造成大量的安装维修企业的激烈竞争，也要降低成本。随着成本降低，劳动力需求的增加，必然造成熟练的技术工人短缺。同时，由于过于复杂的电梯控制方式，熟练的技术工人也很难完全掌握电梯的安装、维修技术。因此电梯维修不当或电梯维修人员操作失误就很难避免，容易发生电梯事故。

北京北安时代电梯安装工程有限公司技术开发团队凭借雄厚的技术实力和多年的电梯改造经验，运用国际最先进的控制设备，在原有开发成功PLC—VVVF、PC-VVVF 电梯改造控制系统以及获得技术专利的电梯远程监控系统的基础上，开发出BA-2004 系统。用其改造电梯控制系统，每部电梯少则4 万元、多则10 万元，施工工期15 d 左右，能使用最少的资金、最短的工期将原电梯系统改造成电梯运行状态、故障现象可以用4 种语言中任意一种显示，通过“助手”功能用相应的文字实时提供电梯保养提醒、电梯故障警示、电梯维修提示，同时具有异地自动呼叫功能，如电梯控制系统判断需电梯维修人员进行维修、保养工作会自动通过指定号码呼叫维修人员。使电梯真正成为智能化的“傻瓜电梯”。它大大简化了电梯安装、维修工作，降低了安装、维修人员的技术要求，减少电梯维修不当或电梯维修人员操作失误的可能性，为避免电梯事故提供保障。

2 系统主要部件选择

2.1 主控微机

（1）采用双32 位微机控制的HY-3000SP 智能型串行通信电梯专用控制器，极高的运算速度保证了高效可靠的运行控制。

（2）串行通信RS-485 总线采用“四线式“的接线提高了抗干扰性能，降低了安装、维修工作量，提高了可靠性。

（3）采用SMT（Surface Mounted Technology，表面组装技术）工艺的线路板体积小、工艺先进、故障率低。

（4）具有群控及远程监控功能。

（5）可选中文、英文、日文等4 种语言显示菜单，为以后的维修工作提供了极大便利。

（6）“助手”键可设定保养计划及提示维修信息。

2.2 变频器

美国艾默生公司是具有110 多年历史的工业电气巨型跨国公司，其TD3100 型变频器是电梯专用变频器，有如下特点。

（1）有多种优化的控制方式。相对于其他品牌，该系统具有高效率（节能达到40%）、平层准（±1 mm）、调试智能化的特点。

（2）完善的保护功能。电梯超速保护、输入输出保护、超过最低运行条件保护、自学习保护、减速保护、接触器抱闸故障保护、平层信号保护等，保证乘客安全乘梯。

（3）完备的硬件配置。具有独有的启动自动称重功能，能自动计算轿厢内重量调整启动及运行电流，大大提高舒适感，节约成本，提高系统可靠性。

（4）强大的联网通信功能。通过RS-485 接口可以随时实现远程监控或故障报告。（5）功能丰富的对话式操纵面板。具有中文、英文、日文等4种文字显示，为维修工作带来很大便利。

2.3 其他零部件

接触器、开关等设备采用法国施奈德、日本梅兰日兰进口产品，其他辅助材料采用国内高档产品。

2.4 系统配置

系统主要配置及说明见表1，结构如图1 所示。

表1 系统主要配置及说明

图1 系统结构

关键技术主要分为4 个部分：①系统调试、初始数据记录；②电话线接入（如需要）；③给定数据存储；④使用中调整（图2）。

图2 关键技术

3 系统工作原理

控制系统安装完毕后，电梯操纵员开启电梯开关，BA-2004系统上电，自动对电梯控制系统进行自检：如有不正常工作部位系统将立即退出正常运行模式，进行故障诊断后用4 种文字中任选的文字显示在控制屏上；自检合格后，将自动对曳引机、井道信息、感应器、门机构操纵盘、呼梯面板等设备进行通电，并根据反馈回的信息自动调整通电电流、电压、通电时间。约15 min后，系统自动记录全部设备原始参数，并根据参数设定相应的电梯运行数据。电梯操纵员将全程监控BA-2004 监控各个设备运行情况并可根据具体要求调整系统运行数据。数据登录结束后，电梯操纵员根据现场条件可以接入电话线。

以上工作完成后，电梯操纵员将根据电梯具体情况设定以下参数。

（1）输入维修保养计划。根据电梯设备具体情况，设定电梯运行次数或运行时间。BA-2004 将根据设定，自动用中文、英文、日文等4 种文字中任选的文字显示，针对各个设备下次维修保养的时间，如维修人员未按期进行维修保养，系统将连续提示。如果设定的电梯维修保养计划与电梯实际运行情况有差异，系统也会连续提示。

（2）输入维修电话。根据具体情况，如输入维修人员的移动电话号码，BA-2004 将在系统出现故障或超过维修保养时间时自动发送电梯故障码或维修设备代码；如无响应系统将每隔1 h 发送一次。

参数输入完毕，BA-2004 系统就可以投入正式运行。在运行过程中，维修人员可根据系统提示及维修工作中的需要，随时调整系统设置的参数，以保证系统更加有针对性更加符合人性化。

故障显示菜单如图3 所示：第一行为故障编号，第二行为简短的故障叙述。故障排除后或错误的设置更正后或重新启动后显示消失，但在故障记忆菜单内仍将保持最后100 个故障信息（包括时间、内容）。

图3 故障显示菜单

4 在非洲卢旺达外交部应用

卢旺达共和国外交部原办公楼采用的是美国援助的美国奥的斯电梯公司产品，由于使用年限较长，缺乏专业的技术人员维修保养，并且没有相应的电梯零配件，造成电梯故障频发，多次出现困人现象，已经无法正常使用。

卢旺达共和国外交部新办公大楼由中国政府援建，中国政府委托某大型国有企业实施此工程。在工程施工过程中，卢旺达共和国外交部将于近期举行重要会议，电梯问题严重影响会议进行，希望帮助解决原办公楼故障电梯问题。中国政府随即指定该大型国有企业实施，并要求在45 d 内完成。北京北安时代电梯安装工程有限公司接到该企业通知后，立即组织人员现场检测，并根据主要故障原因（为控制系统老化，系统零配件无法更换）以及施工周期短、整体更换电梯不具备条件的情况，决定采用BA-2004 系统对原控制系统进行改造，采用空运方式，从国内将设备及施工人员运抵卢旺达共和国，只用了30 d 就完成了全部系统改造工作，确保了卢旺达共和国外交部重要会议的顺利进行。后来又根据中国政府要求，组织技术人员对卢旺达当地电梯维修人员进行了培训，输入电梯维修保养计划，随时掌握电梯运行状况，根据实际情况通过中国政府提供卢旺达共和国外交部零配件及技术支持，至今电梯运行情况依然良好，得到了卢旺达共和国政府的好评。

5 结论

BA-2004 电梯控制系统智能程度高，可选用中文、英文、日文等4 种语言显示，可自动提示维修保养工作、自动呼叫维修人员进行紧急情况处理及维修工作，大大降低了安装维修人员专业技术要求，便于学习，方便掌握操作，具有施工费用低、周期短的优势。在长安商场、中国六建公司五棵松住宅小区等项目实施过程中及数年的使用中未发生过系统误动作、检测不准确、漏报或误报维修信息等问题，平均故障率1/100 000，大大低于一般电梯的运行故障率。同时电梯的自动报修功能，提高了电梯维修效率，节约了人工值守成本，得到施工人员及使用单位的好评，经济效益良好。