可编程计算机控制器在电梯远程监控中的应用

先进的电梯远程监控系统可以远程在线随时掌握电梯的运行情况, 检测电梯故障, 因而可大大提高电梯发生故障时的修复速度。将新型控制系统应用于电梯控制及远程监控, 不仅是现代楼宇大型化和高层化的发展要求, 而且是目前楼宇智能化发展的迫切需要。

 

1　 PCC - 可编程计算机控制器概述

PCC ( Programmable Computer Controller ) 是奥地利贝加莱公司推出的可编程计算机控制器, 它除了具有PLC 的所有功能外, 还具有通用计算机的强大的数据处理能力、高运算速度和大存储容量。PCC 的明显特点在于其类似大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件运行平台。如图1 所示, PCC 应用了系统总线与I/O 总线分离的总线技术, 存储器、处理器、远程主站、网络模块等运行在系统总线上； I/O 总线上的模块主要用于机器或系统接口, 如数字量和模拟量I/O 模块、定位模块、智能I/O 处理器等。PCC 具有网络通信的能力, 如B&R2003、2005、2010 等都可以进行R IO、以太网、CAN  BUS、PROF IBUS、N ET 2000 等网络通信。

 

电梯远程监控所应具备的功能包括: 故障监测、语音服务、监控服务、远程保养和诊断。各功能所包括的内容为:

(1) 故障监测内容: 关人故障、安全装置动作、电源异常、控制系统异常、门开闭异常、不能启动故障。

 

(2) 语音服务: 与监控中心直接通话引导语音、乘客被困在轿厢时轿厢内自动播放安抚语音。

 

(3) 监控服务: 24 小时全天候联网监控、受困乘客与监控中心直按通话、监控中心与轿厢乘客主动通话、故障情报分析、维修人员工作反馈。

 

(4) 远程故障诊断内容: 各楼层门开关工作状态、各楼层门安全开关动作状态、各楼层召唤按钮动作状况、轿厢各按钮动作状态、轿厢安全触板动作状态、轿厢门安全开关动作状态、极限开关动作状态、平层误差状况、超载开关状态。

 

图1　 PCC 系统总线与I/O 总线分离的结构框图

 

远程监控是利用计算机网络集中监控, 既能掌握用户电梯的运行工作状态, 又能在用户电梯发生故障时及时处理和排除故障。远程监控系统由现场信号采集/发送子系统、信号传输子系统、监视中心子系统三大环节组成。信号的采集直接来自电梯控制中心, 各个电梯(现场) 与监视中心之间的联系通过公用电话网进行传送。其主要功能有: 电梯紧急故障时应答远程电梯轿厢内受困人员的询问; 查询紧急状态电梯的有关信息；非定期的特定要求电梯的数据查询请求； 根据初步的故障分析, 统一调度管理安排技术人员赴现场维修服务等。

PCC 控制电梯的远程监控体系结构如图2 和图3 所示, 各台电梯的PCC 从站完成对电梯运行控制和运行状态的数据采集, PCC 主站通过现场总线PRO FIBUS 与各控制从站进行通信。并将采集到的电梯运行数据发送到本地终端计算机。远程终端计算机通过Internet 网络与本地终端计算机相连, 执行对各电梯(现场)的远程监控。

 

图2 为PCC控制电梯的远程监控系统, 系统中PCC 主站与下位机PCC 从站之间采用RIO (远程扩展) 方式进行通信, PCC 主站通过各PCC 从站完成对各电梯的运行控制及其运行数据采集任务；PCC 主站与上位机本地终端计算机之间采用PROFIBUS 方式进行通信, PCC 主站将采集到的电梯运行数据信息传输到本地终端计算机； 本地终端计算机与远程终端计算机之间通过公用电话网络进行通信, 远程监控中心得到电梯运行数据信息后, 通过监控中心的故障诊断专家系统对数据信息进行处理, 并根据诊断结果将相应的紧急处理控制指令通过公用电话网络发送到本地终端计算机, 由PCC 主站将控制指令传送到对应的PCC 从站, 完成对电梯运行故障的紧急处理。

图2　 PCC 控制电梯的远程监控系统组成结构图

 

图3 为PCC 从站电梯的主控制系统, 其控制功能有: 采集轿厢外上/下呼梯信号、轿厢内选层信号、轿厢位置信号和电梯门状态信号, 通过对这些信号的综合分析处理和判断, 决定轿厢的运动方式后, 将控制指令发送给VVVF 变频器、主回路接触器、轿厢开关门电路、运行状态显示电路和抱闸电路, 完成最优服务。

图3　 PCC 从站电梯主控系统图

 

微机控制电梯的故障信号是通过信号采集器来采集受监控电梯设备的运行信号、层楼信号、安全回路信号, 在整个远程监控系统中每台电梯需要设置一套信号采集器, 与本地终端计算机进行串行通信。PCC 控制电梯的故障信号可以通过系统的各控制从站PCC 来采集, 不需要增加信号采集器。

 

电梯的远程监控系统要完成远程监控的任务, 需要采集以下信号: 快车信号、慢车信号、上行信号、下行信号、轿厢位置信号、开门信号、关门信号、开门限位信号、关门限位信号、门锁信号、检修信号、司机(或自动)信号、重复开门信号、重复关门信号、直驶信号、超载信号、门区信号、上行减速信号、下行减速信号、上行强迫减速信号、下行强迫减速信号、上行方向限位信号、下行方向限位信号、轿顶安全窗开关信号、轿顶急停开关信号、安全钳开关信号、轿厢限速器开关、热保护继电器信号、各层楼层门锁开关信号、轿门锁开关信号。

 

为了确保采集的信号不影响电梯控制系统的正常工作, 信号采集一般采用并联引出法, 即各控制从站的PCC 除了执行对本台电梯的运行控制外, 还负责采集本台电梯的运行信号、层楼信号、安全回路信号。因为电梯控制系统的输入和输出都是数字量信号, 所以其信号采集不需要专用的A/D 转换信号采集装置, 而是可以通过PCC 远程扩展主站模块和各个PCC 远程扩展从站的通信, 由PCC 主站通过软件控制程序读取各个PCC 从站I/O 模块的状态来完成故障信号的数据采集。

 

将PCC - 可编程计算机控制器这一自动化产品的新锐应用于电梯控制, PCC 从站和主站和本地用户终端计算机之间通过CAN 总线技术进行数据通信, 利用互联网通信技术将远程控制计算机和本地用户终端连接从而实现对PCC 控制电梯的远程监控, 在线掌握电梯的运行情况, 实时在线检测电梯运行故障, 确保电梯安全运行, 是现代楼宇智能化的发展要求。