浅谈电梯一体化控制系统的优缺点

浅谈电梯一体化控制系统的优缺点

发表时间：2019-07-15T15:44:54.593Z 来源：《当代电力文化》2019年第05期作者：陈赟

[导读] 现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。

通力电梯有限公司广州分公司广东广州 510000

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。一体化控制系统的设计及其电梯控制领域中的应用，解决了传统微机板(或PLC)与变频器控制模式下，电梯控制系统繁琐、零部件多、安装与维护流程繁琐且易出错的问题。

关键词：电梯一体化；控制系统；优缺点

引言

电梯一体化控制系统很好地解决了以前微机板与变频器控制模式或PLC与变频器控制模式下，控制器故障率高、布线复杂、控制效率低、安装与维护繁琐易出错的问题，但其在实际使用中也存在一些缺点，现对电梯一体化控制系统的应用特点进行了分析，并阐述了电梯一体化控制系统的优缺点。

1电梯一体化控制系统综述

1.1电梯一体化控制系统的概念

电梯一体化控制系统是在系统硬件和软件整体设计上，把电梯控制系统和驱动系统高度集成，实现控制系统和驱动系统一体化的电梯控制系统。

1.2电梯一体化控制系统的原理

电梯一体化控制系统包括楼层显示、层站召唤、主控制器等部件，主控制器具有驱动控制和逻辑控制功能，对减速、平层等井道信息进行接收处理，输出控制抱闸基础接触器和运行接触器。

1.3电梯一体化控制系统的特点

电梯一体化控制系统实现了变频驱动控制和电梯逻辑控制的高度结合，在变频器控制系统中集成电梯微机控制功能，充分优化变频器驱动电梯的应用功能。电梯一体化控制系统控制与驱动是一体化的，在占地空间、外围配置、安装调试和制造成本上具有无可比拟的优势，也从根本上改善了电梯的运行性能和可靠性。电梯一体化控制系统可以实现多种调试方式、N条曲线输出、楼宇智能化、远程监控、短消息报修、蓄电池运行等功能。电梯一体化控制系统在实际应用中，不仅有效提高了电梯运行的可靠性和安全性，而且在制造成本、安装调试、外围配置、占地空间等方面优势明显，并且通过运用蓄电池运行、PDA调试、短消息报修、远程监控、楼宇智能、直接停靠等新技术，有效提高了电梯控制水平。①传统的控制板+变频器的结构，对曲线的数目作了约束，固定的速度段对于层高不能够灵活充分利用，一体化控制不对曲线数目进行限制，可自动生成无数条曲线，再加上直接停靠的效果，将电梯运行的效率提高到极限值。②基于大量信息的交换，一体化可以更准确的判断电梯的状况，迅速进行调整，且对电梯故障的判断更加精准，处理更加灵活。例如，直接停靠、高平层精度的实现。③一体化控制的电梯系统，省去了控制板与变频器接口的信号线，方便了使用的同时，又减少了故障点，控制板与变频器之间的信息交换不再局限于几根线，可以实时进行大量的信息交换。④直接停靠，每次运行节省3、4秒的爬行时间，乘坐更舒适，减少焦躁心理。一些控制板也通过模拟量方式作了直接停靠。不足之处，模拟量容易受到干扰。一体化的结构通过芯片之间的数据交换代替模拟量，解决了这个问题。

2电梯一体化控制系统的优缺点

2.1结构一体化控制系统的优点

目前市场上常用的一体化控制系统。这种控制技术具有以下优势：（1）以距离为控制规则的直接停靠技术，实时生成速度曲线；（2）自动识别短层站运行；（3）灵活丰富的模块化结构设计；（4）驱动控制设计专业，环境适应能力优秀，对电网波动、粉尘、高温和雷电有较强防护；（5）精准实时时钟，有多样的分时控制功能，轻松实现智能化楼宇管理；（6）新型PWM死区补偿技术，有效降低电机噪音和电机损耗；（7）同时适用于同步和异步主机，同步主机静态自整定功能，异步主机无需自整定；（8）基于一体的控制驱动架构，整个装置结构紧凑、接线减少，提高了可靠性、简化了操作；（9）支持220VAC电源输入，停电后UPS应急后备运行；（10）无载荷传感器载荷补偿启动技术的应用，使得电梯可以在不安装称重装置的情况下也有优异的启动舒适感；（11）加入简易键盘，调试、维护电梯变得更加简单易行；（12）支持多种调试手段：计算机软件调试、PDA软件调试、手持操作器调试；（13）采用简单易懂的功能参数设计，方便调试；（14）采用双重井道信息保护，大幅增加了系统的可靠性；（15）采用矢量控制技术，电机调速性能优秀，电梯运行舒适；（16）经过EMC实验室专业测试，抗干扰能力强，抗传导干扰和耦合干扰4kV；（17）CAN串行通信，提升数据传输能力，增强通信可靠性；（18）冗余安全设计，具有安全保护功能的电梯控制和驱动控制，使安全系数提高。

2.2结构一体化控制系统的缺点

因为变频器的输出波形里含有较多谐波，其中高次谐波会造成变频器输出的电流增加，使电机绕组发热，导致电机运行时产生噪音和振动，加速绝缘部分的老化。同时，这些不同频率的谐波会向周围空间发射不同频率的无线电干扰，这些干扰可能会导致其他设备产生误动作。在实际电梯设计中，也确实存在将变频驱动和主机分开远距离控制的情况，这时候就需要调整变频器的载波频率，用这种方法来减少谐波的干扰；或者是增加交流电抗器，但是这些操作就增加了现场调试难度和控制系统的使用成本。

3电梯一体化控制系统应用效果

东莞某办公楼装了一台7层7站7门载重1t额定速度1m/s的载客电梯。使用某公司11kW一体化变频器，额定功率为11kW；某公司额定功率8.1kW、额定电压380V、额定电流20A、额定频率15.9Hz、额定转速95r/min的无齿轮永磁同步曳引机。安装调试完成后，进行了现场的使用测试。现场测试结果如下：（1）功能测试结果：现场使用运行速度稳定，设计功能实现完好。系统组成的四象限运行模式，输出电流波形正好为正弦波，采用称重传感器实现无冲击启动，运行速度平滑。能量回馈单元也没有对周边系统和电网造成影响。（2）节能效果：系统可实现四象限运行，能量回馈，能实现25%～45%节电能力。再生能量回馈电网的效率可达到95%，改善了运行效益。热损耗在耗能制动的4%以下，完全达到了节能的目的。（3）成本对比：一体化控制系统不仅安装维护费用低于传统的微机板或PLC电梯控制系