摘 要:在现代都市当中,电梯已经成为高层建筑和各类公共场所不可或缺的重要组成部分之一,这在一定程度上推动了我国电梯制造水平的提高。然而,由于内在因素和外在因素的双重影响,使得电梯在运行过程中,仍然经常会出现各种问题。在引发电梯运行安全问题的诸多原因中,超载是最主要的原因之一,这对电梯的安全、稳定、可靠运行构成了一定威胁。为此,必须采取相应的方法对电梯超载运行进行有效控制。鉴于此,本文就基于软件技术的电梯超载逆行安全控制方法进行浅谈。
【关键词】电梯 超载 逆行 安全控制
1 电梯运行安全现状与超载事故分析
近年来,随着我国城市化建设进程的不断加快,各类高层建筑日益增多,电梯已成为这类建筑中必不可少的组成部分之一,电梯运行的安全性随之引起了社会各界的广泛关注。电梯是计算机技术、电力电子技术和机械技术三者有机结合的产物,在科学技术水平不断提高的推动下,我国的电梯制造技术较之以往有了质的飞越,国内较具规模的电梯生产企业多达数百家,其中还有部分大型电梯经营企业。虽然我国的电梯生产能力已经达到世界先进水平,但是电梯在实际运行过程中,仍旧常常出现各种安全问题,这其中既有电梯本身的原因,如设备陈旧,也有人为原因,如操作不当、保养维修不到位、超载等等。
电梯实际运行时,经常会遇到超载报警的现象,虽然电梯在设计时的最大载荷一般都是高于超载报警载荷的,但由于人们对电梯这种装置的了解程度略显不足,他们认为即使电梯超载报警也不会有太大的问题,一样可以载人载物,并不会影响电梯运行的安全性。然而事实却并非如此,一旦电梯出现超载问题,是非常危险的,很多电梯安全事故都是因为超载引发的。例如,2012年,一名搬运工在电梯超载报警的前提下,仍旧向电梯内搬运货物,当轿厢内的货物重量超过电梯的最大载荷时,电梯突然开始逆行,并快速下降,直至与缓冲器相碰之后方才停止。在这起电梯超载逆行事故中,虽然并未有人员伤亡,但也充分证明了电梯超载会引起逆行下降的严重后果。为此,应当采取有效的方法对电梯超载逆行进行安全控制。现如今,软件技术已经非常先进和强大,通过相关软件能够对电梯的超载逆行进行有效控制,下面本文基于软件控制技术对电梯超载逆行安全控制方法进行具体研究。
2 基于软件技术的电梯超载逆行安全控制方法研究
2.1 控制软件的总体设计思路
软件实现的主要功能如下:电梯主控制装置能够接收到来自于外部的各种信号,如满载信号、超载信号、锁梯信号等等;主控制可以对LCD显示屏进行控制,使其实时显示出电梯运行的实际状况,同时,还可以通过对逆变电路的控制实现对电动机的控制,以此来进行调频调压变速。
2.2 软件程序设计
通常情况下,电梯安全控制系统的软件设计都是以硬件设计作为基础,换言之,软件设计需要与硬件设计相互配合,两者属于相辅相成的关系。
(1)主控制程序。在本设计当中,采用的是单片机汇编语言进行软件编程,以此来实现对电梯的基本控制功能。在软件设计中,主要包括主控制程序和子控制程序的设计,主控制程序包括硬件部分的初始化和对各个子控制程序的调用。
(2)子控制程序。为了实现对电梯的基本控制功能,子控制程序应包括以下几个程序:满载运行子程序、延时子程序、直达运行子程序以及检修运行子程序等等。
2.3 仿人工智能控制器
仿人工智能又被称之为PID,这是过程控制当中应用最为广泛的一种控制方法,也是本文设计的一大亮点。PID控制主要是按照偏差的比例、积分以及微分进行控制,其根据给定值与实际输出值这两者之间构成的偏差进行调节控制,简单来讲,PID的控制就是对输入的偏差值进行相关的函数计算,再借助线性组合构成控制量,以运算所得的结果实现输出控制。现阶段,随着计算机技术的不断完善,使得控制理论在实际应用领域中取得了长足进步,许多原本无法解决的问题也都随之迎刃而解,PID也成为工业控制中应用最为广泛的一种控制方法,这与其结构简单、适应性强等优点有着直接关系。
2.4 单片机程序设计
本设计中的单片机采用的AT89S52,单片机系统主控制器控制软件主要由主程序、PID控制程序、电梯运行状态控制程序以及串口通讯程序等几个部分组成,具体控制流程如下:
(1)主控制程序先对单片机进行初始化设置,主要包括串口、LCD显示器、数据存储器设置,然后借助通信方式对电梯的轿厢控制器进行“对话”,然后对算法当中使用的一些参数进行初始化。
(2)对轿厢、位置以及限位开关的状态进行检测,以此来确定电梯系统各个设备的具体工作状态,同时对LCD显示器和数据存储器进行控制,并对相关设备进行控制使它们做好运行准备。
(3)等待轿厢控制器与门厅控制器的呼叫请求完全消失后,对电梯的运行状态进行实时监测,主要包括电梯的运行方向、执行PID控制程序,并由拖动系统实施对电梯运行的控制。
3 结论与展望
总而言之,电梯的安全运行现已引起了社会各界的广泛关注,想要从根本上确保电梯运行的安全性和可靠性,就必须采取有效的控制措施,本文在基于软件技术的基础上,提出了控制电梯超载逆行的有效方法。在应用本软件对电梯运行进行安全控制后,当电梯出现超载运行的情况时,主控制程序会终止电梯的正常运行,并实时对轿厢的情况进行监视,当超载问题解决之后,主控制程序会恢复电梯正常运行。本软件的应用有效解决了电梯超载逆行的安全问题,软件程序设计相对比较简单,其关键是仿人工智能PID的应用,该软件程序现已在一些高层建筑和公共场所的电梯控制中获得应用,控制效果良好,有效降低了电梯超载运行安全事故的发生几率,值得大范围推广使用。
参考文献
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