Bộ điều khiển thang máy và Hệ thống lựa chọn để di chuyển mượt mà hơn

Tại sao chất lượng chuyến đi lại bắt đầu từ bộ điều khiển chứ không phải ô tô

Hành khách đánh giá thang máy bằng ba điều: thang máy khởi động êm như thế nào, thang máy dừng chính xác như thế nào và thang máy di chuyển lặng lẽ như thế nào ở giữa. Không có sự thoải mái nào đến từ nội thất cabin. Nó đến từ bộ điều khiển thang máy ngồi trong phòng máy, điều phối hàng chục đầu vào mỗi giây để việc tăng tốc, cân bằng và định thời gian cửa trở nên dễ dàng hơn là máy móc.

Một hiện đại thang máy chở khách thực sự là một bài toán điều khiển phân tán được bọc trong một hộp thép. Các nút gọi, cảm biến vị trí, mạch an toàn và phản hồi truyền động đều báo cáo cho bộ xử lý trung tâm để đưa ra quyết định điều phối và chuyển động trong chưa đầy một giây. Khi bộ xử lý đó cũ, được điều chỉnh kém hoặc kết hợp với phần cứng bộ chọn bị mòn, các triệu chứng sẽ xuất hiện ngay lập tức: dừng cứng, lệch sàn, phản hồi cửa chậm hoặc giật nhẹ ngay trước khi cân bằng.

Bài viết này phân tích các lớp phần cứng và logic quyết định chất lượng chuyến đi: bộ điều khiển thang máy chính nó, phần cứng rơle và bộ chọn bên dưới nó, công nghệ truyền động thực sự di chuyển động cơ và các tín hiệu bảo trì cho biết khi nào bo mạch chính cần được thay thế.

Phần cứng cốt lõi đằng sau mọi bộ điều khiển thang máy

Trước khi thảo luận về logic phần mềm, cần tách biệt các thành phần vật lý tạo nên một tủ điều khiển điển hình. Mỗi bộ phận đều có một nhiệm vụ hẹp, được xác định rõ ràng và các vấn đề về chất lượng xe hầu như luôn có thể bắt nguồn từ một trong số chúng.

thành phần	Chức năng chính	Triệu chứng thất bại điển hình
Bảng điều khiển thang máy	Thực thi logic điều phối, cấu hình chuyển động, khóa liên động an toàn	Gian hàng ngẫu nhiên, mã lỗi, cuộc gọi không phản hồi
Bảng rơle thang máy	Chuyển tải dòng điện cao cho phanh, động cơ cửa, đèn chiếu sáng	Cửa đóng mở chậm, phanh kêu lạch cạch
Công tắc giới hạn thang máy	Tín hiệu giới hạn hành trình trên và dưới để bảo vệ hành trình quá mức	Ô tô dừng lại ở tầng cuối hoặc mạch an toàn chuyến đi
Hệ thống chọn lọc	Theo dõi vị trí xe liên tục trong vận thăng	Sàn bị lệch, hiển thị sàn không chính xác
Ổ đĩa hoặc biến tần	Chuyển đổi tín hiệu điều khiển thành mô-men xoắn và tốc độ động cơ	Tăng tốc thô, tiếng động cơ rên rỉ

Trong số này, bảng tiếp sức thang máy và công tắc giới hạn thang máy là những thành phần thường bị bỏ qua nhất trong quá trình kiểm tra, đơn giản vì chúng hiếm khi bị hỏng hoàn toàn. Thay vào đó, chúng xuống cấp dần dần, tạo ra các lỗi gián đoạn khó chẩn đoán hơn là lỗi hoàn toàn.

Logic chuyển tiếp Chuyển đổi giới hạn Phản hồi của bộ chọn Kiểm soát ổ đĩa

Hệ thống chọn thang máy thực sự theo dõi vị trí như thế nào

Một hệ thống chọn thang máy là cơ chế liên tục cho bộ điều khiển biết chính xác vị trí ô tô nằm trong vận thăng, chứ không chỉ nó ở tầng nào gần nhất. Các hệ thống lắp đặt cũ hơn dựa vào trục chọn cơ học với trống quay hướng đến chuyển động của ô tô. Thay vào đó, hầu hết các hệ thống hiện tại đều sử dụng một băng chọn thang máy , một dải được đục lỗ hoặc mã hóa từ tính chạy hết chiều cao của trục, được đọc bởi cảm biến gắn trên xe.

Phương pháp băng mang lại ba ưu điểm thực tế so với phần cứng bộ chọn xoay:

Phản hồi vị trí tuyệt đối liên tục, thay vì đếm xung có thể trôi đi trong khoảng cách di chuyển dài
Không có điểm mài mòn cơ học nào bên trong trục vì băng được đọc bằng quang học hoặc từ tính mà không cần tiếp xúc
Hiệu chuẩn lại được đơn giản hóa sau khi bảo trì, vì băng mã hóa các điểm đánh dấu vị trí cố định thay vì dựa vào số lần đặt lại

Độ chính xác của bộ chọn trực tiếp xác định độ chính xác của việc san lấp mặt bằng. Hệ thống băng ở tình trạng tốt thường giữ phản hồi vị trí ô tô trong phạm vi vài mm so với mặt sàn thực, đó là lý do tại sao hầu hết các nhà sản xuất chỉ định kiểm tra độ căng băng định kỳ và căn chỉnh cảm biến như một phần của bảo trì định kỳ thay vì sửa chữa phản ứng.

Công nghệ biến tần nâng và truyền động thang máy VVVF

Bước nhảy vọt lớn nhất về chất lượng xe trong nhiều thập kỷ qua đến từ việc chuyển sang Dẫn động thang máy VVVF công nghệ, viết tắt của tần số thay đổi điện áp. A nâng biến tần lấy nguồn điện cố định và định hình lại cả điện áp và tần số cung cấp cho động cơ, cho phép điều chỉnh tốc độ một cách trơn tru trong toàn bộ hành trình thay vì chuyển đổi giữa một vài bước tốc độ cố định.

Độ êm ái không phải là tốc độ ô tô di chuyển giữa các tầng mà là tốc độ chuyển đổi dần dần giữa các trạng thái tốc độ.

Trước khi biến tần trở thành tiêu chuẩn, nhiều bộ điều khiển sử dụng động cơ nhiều tốc độ chuyển mạch thông qua công tắc tơ, tạo ra các bước tăng tốc đáng chú ý. Thay vào đó, một biến tần hiện đại sẽ tăng tốc độ dọc theo một đường cong liên tục, do đó, quá trình chuyển từ trạng thái dừng sang tốc độ tối đa và từ tốc độ tối đa trở lại trạng thái dừng trên sàn, có cảm giác giống như một chuyển động liên tục chứ không phải là một chuỗi các cú sốc.

3 các giai đoạn tốc độ điển hình được thay thế bằng việc tăng tốc liên tục

70 phần trăm dòng khởi động đỉnh thấp hơn so với động cơ có tốc độ cố định

2 Dung sai cân bằng điển hình đến 4mm với phản hồi truyền động được điều chỉnh

Ngoài sự thoải mái, điều khiển dựa trên biến tần còn làm giảm ứng suất cơ học lên động cơ tời và cụm phanh vì dòng điện tăng đột ngột phần lớn được loại bỏ. Ứng suất thấp hơn đó đồng nghĩa với việc ít phải sửa chữa phanh và động cơ ngoài kế hoạch hơn trong suốt thời gian sử dụng của thiết bị.

Kiến trúc thang máy điều khiển vi xử lý và truyền thông nối tiếp

Điều khiển vi xử lý thang máy đã thay thế logic dựa trên rơ-le bằng cách xử lý các quyết định điều động, giám sát an toàn và lập hồ sơ chuyển động trong phần mềm thay vì thông qua chuyển mạch có dây cứng. Sự thay đổi này không chỉ mang lại tính linh hoạt mà còn thay đổi căn bản cách các thành phần giao tiếp với nhau.

Các hệ thống cũ hơn nối dây mọi đầu vào và đầu ra dưới dạng một mạch điểm-điểm riêng lẻ, nghĩa là một tòa nhà lớn có nhiều tầng cần một hệ thống dây điện khổng lồ. A thang máy truyền thông nối tiếp Thay vào đó, kiến trúc chạy một bus dữ liệu duy nhất giữa bộ điều khiển và các mô-đun đầu vào và đầu ra từ xa, với mỗi thiết bị được xác định bằng một địa chỉ thay vì một dây chuyên dụng.

Bàn gọi tầng báo cáo các yêu cầu qua bus chung thay vì chạy dây riêng lẻ
Bộ điều khiển thăm dò hoặc nhận các ngắt từ mỗi mô-đun được kết nối theo trình tự
Dữ liệu chẩn đoán, bao gồm mã lỗi và số liệu thống kê sử dụng, sẽ truyền trở lại trên cùng một bus
Các bản cập nhật chương trình cơ sở thường có thể được đẩy tới các mô-đun từ xa mà không cần nối lại vận thăng

Lợi ích thiết thực cho chủ sở hữu tòa nhà là giảm chi phí lắp đặt và xử lý sự cố nhanh hơn vì kỹ thuật viên có thể đọc lịch sử lỗi trực tiếp từ bộ điều khiển thay vì phải truy tìm vật lý các mạch riêng lẻ theo từng tầng.

Thang máy điều khiển chuyển động: Tăng tốc mượt mà không cần công thức

Thang máy điều khiển chuyển động dựa vào cấu hình tốc độ được định hình thay vì đoạn đường dốc thẳng giữa điểm dừng và tốc độ tối đa. Thay vì nhảy thẳng lên tốc độ tối đa, bộ điều khiển sẽ tăng tốc độ dần dần, giữ tốc độ di chuyển ổn định trong phần giữa của những chuyến đi dài hơn, sau đó giảm tốc độ dần dần khi xe đến gần sàn mục tiêu.

Việc định hình này quan trọng nhất vào lúc bắt đầu và kết thúc chuyến đi, khi hành khách dễ nhận thấy những thay đổi đột ngột về tốc độ. Một sự điều chỉnh tốt bộ điều khiển thang máy làm trơn tru cả quá trình bắt đầu tăng tốc và chuyển sang cân bằng cuối cùng, do đó hành khách trải nghiệm chuyển động bắt đầu nhẹ nhàng thay vì bị đẩy đột ngột.

Giai đoạn đi xe	Cảm giác của hành khách nếu điều chỉnh kém	Mục tiêu của một hồ sơ điều chỉnh
Bắt đầu chuyến du lịch	Đẩy hoặc giật đột ngột dưới chân	Bắt đầu chuyển động dần dần, hầu như không đáng chú ý
Hành trình giữa hành trình	Biến động tốc độ hoặc tiếng ồn động cơ	Tốc độ ổn định, yên tĩnh
Tiếp cận sàn	Cảm giác phanh đột ngột	Giảm tốc nhẹ nhàng về vị trí cân bằng
San lấp mặt bằng cuối cùng	Nảy lên hoặc vượt qua đường sàn	Điểm dừng đơn, chính xác ở mức sàn

Việc điều chỉnh các chuyển đổi này phần lớn là một nhiệm vụ phần mềm ngày nay, được xử lý thông qua các tham số cấu hình trong bộ điều khiển thay vì điều chỉnh vật lý, đó là một lý do khiến chất lượng phần mềm cơ sở trở nên quan trọng như chính phần cứng cơ học.

Thay thế bo mạch chính của thang máy: Dấu hiệu, thời điểm và những điều cần cân nhắc

Nâng thay bo mạch chính là một trong những sự kiện bảo trì mang tính đột phá hơn đối với một tòa nhà, vì nó thường yêu cầu thang máy phải ngừng hoạt động. Việc nhận biết các dấu hiệu cảnh báo sớm cho phép lên kế hoạch thay thế thay vì buộc phải tắt máy khẩn cấp.

Mã lỗi không liên tục tự xóa nhưng tái diễn với tần suất ngày càng tăng
Có thể nhìn thấy sự đổi màu hoặc phồng lên trên tụ điện, dấu hiệu phổ biến của lão hóa nhiệt
Việc san phẳng sàn không nhất quán, thay đổi theo thời gian trong ngày, thường liên quan đến các bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ
Không thể cập nhật chương trình cơ sở nữa vì phần cứng bo mạch không còn được hỗ trợ
Lỗi giao tiếp trên bus nối tiếp chỉ xuất hiện khi lưu lượng cuộc gọi lớn

Khi việc thay thế trở nên cần thiết, khả năng tương thích với phần cứng bộ chọn, bảng chuyển tiếp và bộ truyền động hiện có cũng đáng được quan tâm như chính bảng mạch đó. Mới hơn bộ điều khiển thang máy kết hợp với sự lão hóa băng chọn thang máy hoặc mặc bảng tiếp sức thang máy vẫn có thể gây ra những lời phàn nàn về chất lượng chuyến đi vì mắt xích yếu nhất trong chuỗi vẫn hạn chế hiệu suất tổng thể.

Điều khiển logic chuyển tiếp và bộ vi xử lý: So sánh trực tiếp

Nhiều tòa nhà cũ vẫn hoạt động dựa trên điều khiển dựa trên rơle, thiết bị gốc hoặc trang bị thêm mới hơn. Hiểu được những khác biệt thực tế giúp chủ sở hữu tòa nhà đánh giá liệu việc nâng cấp có đáng để gián đoạn hay không.

Yếu tố	Điều khiển dựa trên rơle	Điều khiển vi xử lý
Độ phức tạp của hệ thống dây điện	Điểm-điểm, mở rộng	Xe buýt dùng chung, hệ thống dây điện tối thiểu
Chẩn đoán	Cần theo dõi thủ công	Lịch sử và mã lỗi được ghi lại
Hồ sơ tốc độ	bước cố định	Đường cong liên tục, có thể điều chỉnh
Độ chính xác san lấp mặt bằng	Thô hơn, hạn chế về mặt cơ học	Tinh chỉnh thông qua các vòng phản hồi
Phương pháp bảo trì	Phản ứng, trao đổi thành phần	Dự đoán, dựa trên tham số

Cả hai cách tiếp cận đều không đáng tin cậy khi được bảo trì đúng cách. Sự khác biệt chủ yếu nằm ở mức độ chính xác và khả năng hiển thị chẩn đoán cũng như mức độ điều chỉnh dần dần hành vi lái xe mà không cần nối lại dây vật lý.

Trực quan hóa luồng tín hiệu bên trong hệ thống điều khiển thang máy

Sơ đồ bên dưới theo dõi một yêu cầu cuộc gọi từ nút nhấn cho đến mức cân bằng cuối cùng, cho thấy cách thực hiện bộ điều khiển thang máy , bảng chuyển tiếp, bộ điều khiển và vòng phản hồi bộ chọn tương tác theo trình tự.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Sự khác biệt giữa bộ điều khiển thang máy và hệ thống chọn thang máy là gì?

Bộ điều khiển đưa ra các quyết định, chẳng hạn như tầng nào sẽ trả lời tiếp theo và tốc độ di chuyển, trong khi hệ thống chọn chỉ báo cáo vị trí liên tục của ô tô trong vận thăng để bộ điều khiển biết khi nào nên giảm tốc độ và dừng lại.

Câu hỏi 2: Bao lâu thì nên kiểm tra băng chọn thang máy?

Hầu hết các lịch trình bảo trì đều yêu cầu kiểm tra trực quan và độ căng trong mỗi lần bảo dưỡng định kỳ, với việc kiểm tra căn chỉnh kỹ lưỡng hơn hàng năm hoặc sau bất kỳ công việc vận thăng quan trọng nào.

Câu 3: Bộ truyền động thang máy VVVF có làm giảm mức tiêu thụ năng lượng không?

Có, bởi vì động cơ chỉ tiêu thụ dòng điện cần thiết cho tốc độ và tải hiện tại thay vì chuyển đổi đột ngột giữa các bước tốc độ cố định, điều này làm giảm cả nhu cầu cao nhất và mức sử dụng năng lượng tổng thể.

Câu hỏi 4: Điều gì thường dẫn đến việc thay thế bo mạch chính của thang máy thay vì sửa chữa?

Các lỗi không liên tục tái diễn, tụ điện cũ hoặc chương trình cơ sở không thể cập nhật được nữa là những nguyên nhân phổ biến nhất vì những sự cố này có xu hướng trở nên trầm trọng hơn theo thời gian thay vì giải quyết bằng một lần sửa chữa.

Câu 5: Có thể nâng cấp bảng rơle thang máy cũ hơn mà không cần thay thế toàn bộ hệ thống điều khiển không?

Trong một số trường hợp, bảng rơ-le có thể được thay thế độc lập, nhưng chất lượng chuyến đi bị hạn chế trừ khi hệ thống chọn và bộ truyền động cũng ở tình trạng tốt, vì cả ba bộ phận đều hoạt động cùng nhau để xác định độ êm ái tổng thể.

Ngôn ngữ

+86-18601458867

Blog

Bộ điều khiển thang máy hiện đại và hệ thống chọn lọc mang lại chất lượng chuyến đi mượt mà hơn như thế nào