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案例頻道一、普通自動梯的現(xiàn)有狀況
隨著國內(nèi)生活水平以及工業(yè)化程度的提高，自動扶梯的應(yīng)用和普及已經(jīng)越來越廣泛。自動扶梯又稱扶手扶梯,是商場、車站、碼頭、機(jī)場、賓館等公共場合使用量較大的交通工具。其使用量較大,其耗電量也是不可忽視的問題。由于技術(shù)、資金等原因,現(xiàn)有的普通扶梯方案一般為直接啟動方式，而且啟動以后，為了保證整個安裝環(huán)境的工作，扶梯一直不停的運(yùn)行,甚至南方部分地區(qū)高速運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)15小時以上或更加長的時間。電機(jī)始終保持較大的耗電量運(yùn)轉(zhuǎn),非常不利于用戶節(jié)約成本提高經(jīng)濟(jì)效益的宗旨。在保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時，輔助的機(jī)械磨損相當(dāng)嚴(yán)重,需要大量的易損件頻頻更換,維護(hù)成本急劇上升，直接啟動的方式，導(dǎo)致電機(jī)的沖擊電流達(dá)到額定的7倍以上，加速了電機(jī)線圈的老化，減少了電機(jī)運(yùn)行壽命。當(dāng)然，這些維護(hù)工作反過來，又增加了自動扶梯的維修量而影響到扶梯的正常使用。因此,對普通自動扶梯進(jìn)行智能化改造是從中央到地方各級主管政府部門大力推廣的節(jié)能降耗的技改項(xiàng)目,也是廣大自動扶梯用戶節(jié)約成本、提高企業(yè)市場競爭能力的重要手段之一。
節(jié)能運(yùn)行原理：在沒有人的情況下，自動扶梯在空載狀態(tài)下的全速運(yùn)轉(zhuǎn)成為一種巨大的能源浪費(fèi)。因此，可讓自動扶梯根據(jù)檢測人體的紅外傳感器產(chǎn)生的信號，自動識別是否有人經(jīng)過，當(dāng)自動檢測到空載狀態(tài)一段時間后，讓扶梯由全速運(yùn)轉(zhuǎn)減速至低速運(yùn)轉(zhuǎn)。通過此種方式，可以將此段時間的電能消耗減少30%～50%。當(dāng)有乘客踏上自動扶梯床蓋板時，扶梯可通過設(shè)置在床蓋板入口處的光電感應(yīng)裝置自動感知乘客的到來，在乘客踏上自動扶梯前，通過變頻器達(dá)到全速運(yùn)行，而不影響乘客的使用。
二、改造方案
采用四方E380E 扶梯專用型的變頻器控制自動扶梯的電機(jī)，四方E380E是在SUNFAR-E380高性能通用型變頻器的硬件平臺和核心控制算法的基礎(chǔ)上，開發(fā)出來一款專門針對扶梯行業(yè)的變頻器，為適應(yīng)扶梯行業(yè)應(yīng)用的要求，在硬件、軟件算法、結(jié)構(gòu)上都做了許多特殊處理。扶梯載客運(yùn)行時，變頻器設(shè)置為外部端子控制，速度控制設(shè)置為多段方式，即設(shè)置全速運(yùn)行頻率（50Hz）﹑低速運(yùn)行頻率（15Hz）。
1、傳感器
為了達(dá)到節(jié)能要求，必須使用紅外傳感器檢測客人的通行情況，傳感器安裝在自動扶梯的入口處離地面 2.5m 高的位置上，聚焦鏡頭對準(zhǔn)來客的方向上，并略向下傾斜。由于上﹑下扶梯的運(yùn)行方式要定時交換，因此，每一臺自動扶梯的入口﹑出口都要安裝紅外傳感器。將這兩個傳感的輸出接到變頻器的輸入端上。自動扶梯運(yùn)行時，斷開出口傳感器的信號。
2、無人乘坐時扶梯的減速運(yùn)行
假定，傳感器監(jiān)測到有人走向扶梯，一般傳感器的監(jiān)測距離為 6m，地面距離大約為4.2m，人走過這段距離約需要 t0=5s 左右，這段時間內(nèi)，變頻器從 15Hz 運(yùn)轉(zhuǎn)加速到 50Hz，為安全考慮，必須在人踏上扶梯之前應(yīng)完成加速，加速時間為 2s。人踏上到走下扶梯的時間為 t1。如果在（t0+t1）時段內(nèi)無人到來，經(jīng)過 t2=5s 延時后，變頻器降速到 15Hz 運(yùn)行。E380E系列變頻器是一款扶梯專用型的高性能變頻器，非常適合類似于扶梯類的恒轉(zhuǎn)矩位能負(fù)載，另外,無需用 PLC 而利用變頻器內(nèi)置的計(jì)時單元，設(shè)置計(jì)時單元的計(jì)時時間為（t0+t1+t2），有人走進(jìn)入口時，傳感器信號送到計(jì)時器，計(jì)時器開始計(jì)時，在（t0+t1+t2）秒內(nèi)，無人走進(jìn)入口時，經(jīng)過（t0+t1+t2）秒扶梯自動轉(zhuǎn)換到低速運(yùn)行；如在（t0+t1+t2）秒內(nèi)有人走進(jìn)入口，傳感器輸入的信號對計(jì)時器復(fù)位并重新開始計(jì)時，扶梯就一直以正常速度運(yùn)行。
3、系統(tǒng)主回路電氣接線圖
如上圖,上行和下行是互鎖控制，電機(jī)的電路上都加裝了“市電”、“節(jié)電”接觸器，“市電”、“節(jié)電”接觸器是機(jī)械互鎖。這樣可以有“自動”、“手動”兩種工作模式選擇：手動模式下，變頻器不工作，整套系統(tǒng)手動起停，系統(tǒng)工頻運(yùn)行；自動模式下，電機(jī)由變頻器直接拖動，系統(tǒng)變頻運(yùn)行。
4、 變頻器控制系統(tǒng)二次線路圖
圖中，SB為工頻/變頻轉(zhuǎn)換開關(guān)，選用三級開關(guān)；SB1為變頻器停止按鈕，SB2為變頻器啟動按鈕；L1為總電源指示燈；L2為工頻運(yùn)行指示燈；L3變頻運(yùn)行指示燈；L4為變頻器故障指示燈，其故障信號由變頻器TA、TC輸出；KM1、KM2變頻運(yùn)行接觸器；KM3為工頻運(yùn)行接觸器。
5、 變頻功能參數(shù)設(shè)置
功能代碼 名稱 設(shè)定范圍及說明 出廠值 參考設(shè)定值
F7.0 功能選擇 選擇專用功能 0110 0111
F7.1 全程運(yùn)行時間 5.0~999.9Sec 30 30
F7.2 最大運(yùn)行頻率 3~100HZ 50 50
F7.3 中間運(yùn)行頻率 10~100HZ 20 15
F7.4 最小運(yùn)行頻率 0~100HZ 20 15
F7.5 輔助脈沖頻率 20~2000HZ 600 600
F7.7 最大流量閥值 0~200/min 60 60
F7.8 最小流量閥值 0~100/min 10 10
F3.0 輸入端子1選擇 27：紅外感應(yīng)輸入 1 27
F0.1 頻率通道 頻率數(shù)字給定 0 0
F0.4 運(yùn)行命令方式 外部端子控制 0 1
F0.7 下限頻率 下限頻率為0 0 0
F0.8 上限頻率 上限頻率為50 50 50
F0.10 加速時間 加速時間2s 1 2
F0.11 減速時間 減速時間8s 1 8
6、調(diào)試過程
１）F7.0：設(shè)置為0111，啟動扶梯專用功能。用于扶梯不能停止的場合，即無人流/物流紅外感應(yīng)信號時，扶梯以低速(F7.3)維持運(yùn)行。
?。玻〧7.1：全程運(yùn)行時間：系統(tǒng)關(guān)應(yīng)到人/物流后，自動啟動運(yùn)行，感應(yīng)信號消失后，維持運(yùn)行一定時間，將人/物順利送到目的地，該維持運(yùn)行的時間就是全程運(yùn)行時間。
?。常〧7.2：最大運(yùn)行頻率，系統(tǒng)最大運(yùn)行速度，對應(yīng)于最大流量(F7.7)時的運(yùn)行速度。
?。矗〧7.3：中間運(yùn)行頻率,規(guī)定系統(tǒng)運(yùn)行的中等速度。
?。担〧7.4：最小運(yùn)行頻率,系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行的最低速度,對應(yīng)于可檢測的最小物流/人流(F7.8)。
６）F7.7、F7.8：流量閥值設(shè)定,每分鐘檢測到的人流/物流脈沖數(shù)。
７）從F3.0～F3.5端子輸入中選擇一個輸入端子，作為扶梯脈沖檢測口，當(dāng)檢測到脈沖信號時，扶梯就運(yùn)行(F7.2)進(jìn)行運(yùn)行，并在所檢測的最后一脈沖信號開始延時，當(dāng)延時到達(dá)(F7.2)運(yùn)行時間時，扶梯又返回運(yùn)行(F7.3)的頻率進(jìn)行運(yùn)行；
?。福┘铀贂r間F0.10設(shè)置為2秒，保證客人在登上扶梯之前就加速完成；減速時間F0.11設(shè)置為5~10秒較為合適
7、調(diào)試注意事項(xiàng)
1）在調(diào)試啟動電機(jī)時，注意觀察電機(jī)制動打開的情況。不能過快也不能過慢，打開快了對安全有影響，過慢對變頻器啟動造成過流報(bào)警現(xiàn)象。打開時間要調(diào)試適當(dāng)。
2）有的扶梯上應(yīng)用了對電機(jī)轉(zhuǎn)速過高及過低的保護(hù)，由安裝到傳動梯上的傳感器進(jìn)行檢測。通過變頻改造后無人時在低速運(yùn)行，這樣就需要把保護(hù)的范圍調(diào)成合適的值，以免造成誤報(bào)。
四、改造后的功能
1﹑保持原有電梯的“長期運(yùn)行”模式和增加的“自動載客運(yùn)行”模式并存，用戶可隨時選擇采用其中一種模式運(yùn)行，當(dāng)選擇原有電梯“長期運(yùn)行”模式時，變頻器控制線路完全撤出。這樣可使用戶需要選擇原有模式或變頻器控制線路需要維護(hù)時，都可方便切換，保證了電梯正常運(yùn)行。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號