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[摘 要]高层建筑行业的快速发展使得电梯的使用也越来越广泛，人们对电梯质量和电梯系统的性能也提出了更高的要求。所以，在保证电梯运行安全可靠的基础上，不断提高电梯运行的速度，增加乘客乘坐电梯时的舒适性成了当前电梯行业发展的重点。本文对国内电梯运行速度控制方式进行了介绍，并通过研究设计完成了电梯速度优化控制系统，以不断提高电梯的运行速度。
[关键词]电梯；运行速度；优化控制；策略
中图分类号：V249.122+.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0085-01
对于电梯的使用，人们一方面担心的是电梯的安全问题，另一方面就是电梯的运行速度问题。所以，我们在保证电梯运行的安全可靠的前提下，要不断提高电梯的运行速度，以不断满足人们日益增长的需求【1】。
一、国内电梯运行速度控制的方式
电梯运行的快速性和舒适性，很大程度上取决于电梯所采用的运行速度的控制方式，就我国目前来看，进行电梯运行速度控制的方式主要有三种，分别是以时间、绝对距离、相对距离为原则进行的控制方法。
1、以时间为原则的电梯运行速度控制方式
这种方式是以电梯各个位置监测点输入的信号为依据，然后确定点滴各个阶段的运行速度，并对运行阶段之后储存在EEPROM中的理想速度曲线数据进行对照，从而以一种开环的方式运行。这种运行方式运行效率非常低，电梯在滞停阶段所消耗的时间非常久，存在一个低速爬行的阶段，人们在这种运行的状态下也感觉不到舒适。所以，为了找到合适的控制点位置，电梯的调试人员经常要做大量的工作才能维持电梯的正常运行。
2、以绝对距离为原则的电梯运行速度控制方式
以绝对距离为原则的电梯运行速度控制方式采用的绝对值编码器，能够对轿厢在井道中的绝对位置进行连续、实时性的监测，然后测得的数据反馈给电梯的主控制器。电梯的主控制器通过接收到的绝度距离，然后进行电梯实时速度的计算，通过计算对变频器发出控制指令，控制电梯的运行速度。可以说，这种控制方式是三种方式中最有效的一种方式，它所采用的绝对值编码器不会受钢丝绳打滑的影响，所以它所测得的数据不会出现误差，就能够为电梯主控制器提供较为准确的轿厢位置，从而实现电梯无爬行的直接停靠。如果电梯在运行的过程中出现停电的现象，一旦电力恢复，编码器就会立即传输轿厢的准确位置，使电梯的主控制器能够有效控制电梯的运行，即使出现了打滑的现象，也能准确进行数据的输出【2】。
3、以相对距离为原则的电梯运行速度控制方式
在这种运行方式中，电梯速度的理想曲线是按照以时间为原则的电梯运行速度控制方式设计的。因为电梯的位移曲线和电梯的速度曲线是相互对应的，同时出轿厢走过的相对距离也可以通过增量编码器进行很精确的测量，所以，我们可以利用这两个特点对电梯当前的速度进行测量。这种控制方式虽然在理论上可以使电梯做到无爬行的直接停靠，但是进行测量的增量编码器需要安装在曳引机轴上，才能间接获得轿厢位置，这样就很容易造成曳引轮槽和钢丝绳之间出现打滑的现象，也就是说电梯的主控制器很容易就失去轿厢当前的准确位置，这种现象造成的后果和电梯的直接爬行相似，也会影响电梯运行的速度。除此之外，电梯中还存在着许多信号干扰，它能够使增量编码器的脉冲丢失，从而使电梯电梯失去自身的正确位置，有的干扰信号强烈还会使电梯运行出现错误，直接造成电梯的安全事故。
二、电梯运行速度优化控制的实现
1、电梯速度优化控制系统的方案设计
电梯速度优化控制系统的核心是电梯速度优化控制的模块，它和电梯的变频器、主控制器相互合作，共同实现电梯速度控制的优化工作。它对电梯速度控制的方式主要是通过以下几个方面进行的：
（1）绝对编码器对轿厢在井道中的具体位置进行测量，采集到它的绝对位置值，然后将它实时传输给电梯的主控制器，通过主控制器将其转化为轿厢到欲平层位置的绝对剩余距离值，然后将这个数据发送给进行电梯速度优化控制的模块【3】。
（2）电梯速度优化控制模块接收到主控制器发送的电梯控制速度信号和绝对剩余距离值之后，对其进行速度优化控制算法的计算，然后将相应的速度控制指令和速度值发送给变频器。在这个过程中，电梯速度优化控制模块同时对变频器中的设置参数进行读取，将变频器的工作状况反馈给电梯的主控制器。其中，电梯速度优化控制模块和变频器之间是通过RS485总线，以9600波特率进行数据通讯的，而电梯速度优化控制模块和电梯的主控制器之间是通过RS485总线，以19200波特率进行数据通讯的。
（3）电梯速度优化控制模块将相关控制指令和速度值发送给变频器，它在接受之后，将这些数据传输给曳引机，通过曳引机实现对电梯速度的控制。
2、电梯速度优化控制算法的设计
电梯在静止状态的时候，会存在着较大的惯性和静阻力距，所以，在电梯刚开始运行、加速的时候，电梯可能会停留在原地一小会。再加上电梯在刚启动的时候会存在反向溜车的想象，这些问题都可能会造成电梯绝对剩余距离值出现一些误差，从而对电梯的运行控制造成一定的影响。除此之外，电梯速度优化控制模块、变频器、电梯主控制器之间进行数据的交流也需要一定的时间，这同样造成了速度控制在时间上存在一定的滞后性。所以，为了解决这个问题，保证电梯运行速度的精确性和实时性，就需要根据滞后的时间对电梯的速度进行有效的调节，使其实现电梯运行速度的控制【4】。对此，我们可以采用自适应模糊PID控制输出响应的波形进行在线监控。采用这种方式主要是能够对被控对象进行实时的监控。当电梯正常运行时，我们可以先计算出它的理论速度V1，然后根据电梯主控制器发出的绝对剩余距离值计算出电梯当前的运行速度V2，e=V1—V2，经过自适应模糊PID控制器调节之后得出的e，就是我们电梯运行所需要的速度。
3、电梯运行的可靠性系统设计
电梯质量的好坏直接关系着人们的生命安全，所以，必须要保证电梯系统的可靠性。除了在硬件设施上，比如屏蔽、隔离等措施上加强安全保证，在电梯系统的软件设计上也要增强其可靠性。比如，我们可以在电梯系统的软件上都设置一些重要的参数，像定时时间值、通讯方式等等，通过加强软件上的安全性保证，才能避免电梯受到干扰或者出现故障的候，能将程序进行强制复位，有限保证电梯的使用安全。
结束语
在保证电梯运行安全的前提下，采取相应的措施解决电梯爬行停靠的问题，确保各种数据的准确性，才能对电梯进行有效的控制，不断提高电梯的运行速度和电梯的舒适性，从而为人们提供更好的服务。
参考文献
[1] 郑尚透. 电梯运行速度优化控制的研究[D].浙江工业大学，2007.
[2] 宋涵，郑尚透. 电梯运行速度的优化控制[J]. 电气传动自动化，2008，06：10-14.
[3] 宋涵，郑尚透，李维国. 电梯速度优化控制的研究[J]. 机电工程技术，2008，05：47-48+110+114.
[4] 沈一华. 电梯的速度优化控制研究[J]. 工业控制计算机，2007，09：4-5+8.
[关键词]电梯；运行速度；优化控制；策略
中图分类号：V249.122+.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0085-01
对于电梯的使用，人们一方面担心的是电梯的安全问题，另一方面就是电梯的运行速度问题。所以，我们在保证电梯运行的安全可靠的前提下，要不断提高电梯的运行速度，以不断满足人们日益增长的需求【1】。
一、国内电梯运行速度控制的方式
电梯运行的快速性和舒适性，很大程度上取决于电梯所采用的运行速度的控制方式，就我国目前来看，进行电梯运行速度控制的方式主要有三种，分别是以时间、绝对距离、相对距离为原则进行的控制方法。
1、以时间为原则的电梯运行速度控制方式
这种方式是以电梯各个位置监测点输入的信号为依据，然后确定点滴各个阶段的运行速度，并对运行阶段之后储存在EEPROM中的理想速度曲线数据进行对照，从而以一种开环的方式运行。这种运行方式运行效率非常低，电梯在滞停阶段所消耗的时间非常久，存在一个低速爬行的阶段，人们在这种运行的状态下也感觉不到舒适。所以，为了找到合适的控制点位置，电梯的调试人员经常要做大量的工作才能维持电梯的正常运行。
2、以绝对距离为原则的电梯运行速度控制方式
以绝对距离为原则的电梯运行速度控制方式采用的绝对值编码器，能够对轿厢在井道中的绝对位置进行连续、实时性的监测，然后测得的数据反馈给电梯的主控制器。电梯的主控制器通过接收到的绝度距离，然后进行电梯实时速度的计算，通过计算对变频器发出控制指令，控制电梯的运行速度。可以说，这种控制方式是三种方式中最有效的一种方式，它所采用的绝对值编码器不会受钢丝绳打滑的影响，所以它所测得的数据不会出现误差，就能够为电梯主控制器提供较为准确的轿厢位置，从而实现电梯无爬行的直接停靠。如果电梯在运行的过程中出现停电的现象，一旦电力恢复，编码器就会立即传输轿厢的准确位置，使电梯的主控制器能够有效控制电梯的运行，即使出现了打滑的现象，也能准确进行数据的输出【2】。
3、以相对距离为原则的电梯运行速度控制方式
在这种运行方式中，电梯速度的理想曲线是按照以时间为原则的电梯运行速度控制方式设计的。因为电梯的位移曲线和电梯的速度曲线是相互对应的，同时出轿厢走过的相对距离也可以通过增量编码器进行很精确的测量，所以，我们可以利用这两个特点对电梯当前的速度进行测量。这种控制方式虽然在理论上可以使电梯做到无爬行的直接停靠，但是进行测量的增量编码器需要安装在曳引机轴上，才能间接获得轿厢位置，这样就很容易造成曳引轮槽和钢丝绳之间出现打滑的现象，也就是说电梯的主控制器很容易就失去轿厢当前的准确位置，这种现象造成的后果和电梯的直接爬行相似，也会影响电梯运行的速度。除此之外，电梯中还存在着许多信号干扰，它能够使增量编码器的脉冲丢失，从而使电梯电梯失去自身的正确位置，有的干扰信号强烈还会使电梯运行出现错误，直接造成电梯的安全事故。
二、电梯运行速度优化控制的实现
1、电梯速度优化控制系统的方案设计
电梯速度优化控制系统的核心是电梯速度优化控制的模块，它和电梯的变频器、主控制器相互合作，共同实现电梯速度控制的优化工作。它对电梯速度控制的方式主要是通过以下几个方面进行的：
（1）绝对编码器对轿厢在井道中的具体位置进行测量，采集到它的绝对位置值，然后将它实时传输给电梯的主控制器，通过主控制器将其转化为轿厢到欲平层位置的绝对剩余距离值，然后将这个数据发送给进行电梯速度优化控制的模块【3】。
（2）电梯速度优化控制模块接收到主控制器发送的电梯控制速度信号和绝对剩余距离值之后，对其进行速度优化控制算法的计算，然后将相应的速度控制指令和速度值发送给变频器。在这个过程中，电梯速度优化控制模块同时对变频器中的设置参数进行读取，将变频器的工作状况反馈给电梯的主控制器。其中，电梯速度优化控制模块和变频器之间是通过RS485总线，以9600波特率进行数据通讯的，而电梯速度优化控制模块和电梯的主控制器之间是通过RS485总线，以19200波特率进行数据通讯的。
（3）电梯速度优化控制模块将相关控制指令和速度值发送给变频器，它在接受之后，将这些数据传输给曳引机，通过曳引机实现对电梯速度的控制。
2、电梯速度优化控制算法的设计
电梯在静止状态的时候，会存在着较大的惯性和静阻力距，所以，在电梯刚开始运行、加速的时候，电梯可能会停留在原地一小会。再加上电梯在刚启动的时候会存在反向溜车的想象，这些问题都可能会造成电梯绝对剩余距离值出现一些误差，从而对电梯的运行控制造成一定的影响。除此之外，电梯速度优化控制模块、变频器、电梯主控制器之间进行数据的交流也需要一定的时间，这同样造成了速度控制在时间上存在一定的滞后性。所以，为了解决这个问题，保证电梯运行速度的精确性和实时性，就需要根据滞后的时间对电梯的速度进行有效的调节，使其实现电梯运行速度的控制【4】。对此，我们可以采用自适应模糊PID控制输出响应的波形进行在线监控。采用这种方式主要是能够对被控对象进行实时的监控。当电梯正常运行时，我们可以先计算出它的理论速度V1，然后根据电梯主控制器发出的绝对剩余距离值计算出电梯当前的运行速度V2，e=V1—V2，经过自适应模糊PID控制器调节之后得出的e，就是我们电梯运行所需要的速度。
3、电梯运行的可靠性系统设计
电梯质量的好坏直接关系着人们的生命安全，所以，必须要保证电梯系统的可靠性。除了在硬件设施上，比如屏蔽、隔离等措施上加强安全保证，在电梯系统的软件设计上也要增强其可靠性。比如，我们可以在电梯系统的软件上都设置一些重要的参数，像定时时间值、通讯方式等等，通过加强软件上的安全性保证，才能避免电梯受到干扰或者出现故障的候，能将程序进行强制复位，有限保证电梯的使用安全。
结束语
在保证电梯运行安全的前提下，采取相应的措施解决电梯爬行停靠的问题，确保各种数据的准确性，才能对电梯进行有效的控制，不断提高电梯的运行速度和电梯的舒适性，从而为人们提供更好的服务。
参考文献
[1] 郑尚透. 电梯运行速度优化控制的研究[D].浙江工业大学，2007.
[2] 宋涵，郑尚透. 电梯运行速度的优化控制[J]. 电气传动自动化，2008，06：10-14.
[3] 宋涵，郑尚透，李维国. 电梯速度优化控制的研究[J]. 机电工程技术，2008，05：47-48+110+114.
[4] 沈一华. 电梯的速度优化控制研究[J]. 工业控制计算机，2007，09：4-5+8.