اختراق في التحكم الآمن والفعال من حيث التكلفة في طريق المصعد

يوفر كل من APS و iDiscovery معًا مجموعة من المزايا.

تم تقديم هذه الورقة في  مدريد 2016 ، المؤتمر الدولي لتقنيات النقل العمودي ، ونشر لأول مرة في كتاب IAEE تكنولوجيا المصاعد 21، الذي حرره A. Lustig. إنها إعادة طبع بإذن من الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد  (موقع الكتروني: www.elevcon.com).

لقد مر نظام التحكم في سلامة المصاعد الذي يبلغ عمره قرنًا من الزمان. المزيد والمزيد من الوظائف المتعلقة بالسلامة ضرورية للحفاظ على مستوى السلامة ، بينما يتم أيضًا تثبيت المزيد من الميزات للراحة والصيانة والصيانة المسبقة. يتولى نظام تحديد المواقع المطلق والقوي للغاية وغير المتصل (APS) ، جنبًا إلى جنب مع وحدة مشرف الموقع (iDiscovery) ، جميع الوظائف المتعلقة بالسلامة في جسر الرافعة ويقوم بتشغيل فرامل المحرك عبر سلسلة الأمان ، أو باستخدام التيار الكهربائي مباشرة معدات السلامة.

يغطي iDiscovery الكشف عن السرعة الزائدة أو حركة السيارة غير المقصودة ، فضلاً عن فتح الأبواب مسبقًا ، والتسوية وإعادة التسوية مع الأبواب المفتوحة ، والتحكم في التباطؤ. يتم تغطية جميع مفاتيح التبديل الافتراضية ومفاتيح حد الفحص الافتراضية ومساحات المأوى الافتراضية بواسطة iDiscovery. تعمل كل من APS و iDiscovery معًا على تقليل تكلفة وتعقيد معدات المصعد بشكل كبير ، فضلاً عن وقت التثبيت.

المقدمة

ما الذي يحدث في فروع التكنولوجيا المختلفة؟ فيما يتعلق بتكنولوجيا الأتمتة ، فقد بدأ حقبة جديدة. يطلق عليه "الصناعة 4.0". أصبحت أجهزة الاستشعار أكثر ذكاءً ويمكنها معايرة نفسها وإطلاق الأحداث في حالة حدوث تشوهات. تحصل أنظمة التحكم على المزيد من الميزات للصيانة المسبقة للإشراف على نفسها أو زيادة الكفاءة.

بالنظر إلى صناعة السيارات ، تستخدم الشاحنات تقنية التوجيه بالسلك ، وتتغير من الأنظمة الهيدروليكية إلى الأنظمة الكهربائية. تتعلم السيارات التواصل مع السيارات الأخرى للمساعدة في منع الاصطدامات وتجنب الاختناقات المرورية. وبالمقارنة ، فإن النظر إلى صناعة المصاعد قد يوحي بأنه ديناصور كبير وقديم يستخدم تكنولوجيا الموصلات والدوائر الكهربائية للوفاء بالأكواد والمعايير. هناك بالطبع سبب لذلك. لقد أثبت الماضي أن هذه التكنولوجيا موثوقة وآمنة. لذلك ، فإن التغيير في التكنولوجيا الجديدة ، والذي لم يثبت السوق بعد ، يجب أن يكون موثوقًا به مثل التكنولوجيا المستخدمة حاليًا ، ويجب أن يكون بسيطًا للتركيب والصيانة بحيث يمكن للفنيين التعامل معه بنفس الدقة و يهتمون بقدر الإمكان بالتكنولوجيا التي أثبتت جدواها.

مهمة المصعد بسيطة للغاية. يجب أن تنقل الشخص عموديًا بأمان وسرعة ودون أي انقطاع ، ويجب أن تكون متاحة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. علاوة على ذلك ، في حالة حدوث أحداث غير متوقعة مثل انقطاع التيار الكهربائي أو فقدان قوة الجر ، يجب على المصعد الحرص على عدم حدوث أي موقف غير آمن للراكب.

الاقتراح هو استخدام APS بالاشتراك مع iDiscovery لفصل الوظائف المتعلقة بالسلامة والوظائف المتعلقة بالسفر. هذا يعني أن عنصر تحكم السلامة يشرف على المصعد بطريقة آمنة لإيقاف المصعد في حالة ظهور أي حالة غير آمنة ، وإنشاء معلومات الحالة للتحكم في المصعد للسماح بالصيانة السهلة والأكثر كفاءة والصيانة المسبقة والسفر المريح.

وظائف iDiscovery

إذا تم إدخال أجهزة استشعار ذكية ، تزداد التكلفة إذا لم تكن هناك مقايضات أخرى ممكنة. لا يزال الاتصال الميكانيكي أحد أكثر الحلول أمانًا وفعالية من حيث التكلفة لقراءة المعلومات مرة أخرى ، على سبيل المثال ، جهة اتصال الباب.

يجب أن تكون هناك مقايضات أخرى تسمح بتخفيض التكلفة والتعقيد:

• دائرة الباب (باب السيارة والعمود)
• منظم السرعة (جهاز شد ، منظم سرعة ، حبل ومعدات أمان)
• التحكم في التخلف (يتم استبدال المخازن المؤقتة القياسية بالمخازن المؤقتة المخفضة ومفاتيح الأمان وجهاز التحكم في نمط السفر)
• التفتيش (لوحة الاسترجاع ، وحفرة التحكم في التفتيش والسيارة ، والتركيبات الميكانيكية لحماية الفني)

يجب استبدال الأجهزة المذكورة أعلاه بوسائل إلكترونية للحصول على فائدة أكبر للنظام. يوضح الشكل 1 iDiscovery بالاشتراك مع APS. تنتج APS معلومات عن الوضع والسرعة المصنفة من المستوى الثالث لسلامة السلامة غير التلامسية من شريط الكود ، والذي يتم تثبيته في عمود المصعد. يتم إرسال هذه المعلومات إلى iDiscovery ، الذي يعالج معلومات الموقع والسرعة مع معلومات العمود الأخرى لضمان بيئة عمود آمنة للركاب ، فضلاً عن الفنيين.

ما المقصود بمعلومات العمود؟ يوضح الشكل 2 عربة المصعد مع ثلاثة أبواب عمودية والفحص "الافتراضي" وحدود الفحص الممتدة. في المربع ذي النقاط الرمادية ، يتم عرض مفاتيح التبديل الافتراضية ، ويتم تخزين مواضعها في iDiscovery بوسائل آمنة ويتم مراقبتها دائمًا. يتم شرح الوظيفة بإيجاز أسفل الشكل مباشرة ، وبشكل أكثر دقة في الأقسام التالية.

حلبة الباب

الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة لمراقبة حالة الباب هو الاتصال الميكانيكي. لا يوجد حل آخر متاح في السوق حتى الآن ، والذي يقع ضمن نطاق تكلفة الاتصال الميكانيكي البحت. في حالة وجود مصعد سريع بمسافة سفر طويلة وبضعة طوابق للخدمة ، أو نظام مصعد به سيارتين في عمود واحد ، حيث يلزم وجود دائرتين افتراضيتين للأبواب ، أو يتطلب مثل هذا النظام أكثر من دائرتين افتراضيتين للأبواب ، يمكن تقليل التعقيد إذا تم استخدام مصاعد ذكية وملامسات باب السيارة. يعني تقليل التعقيد الكهربائي أيضًا زيادة موثوقية النظام ، مما يؤدي إلى فائدة التكلفة بسبب انخفاض الصيانة.

EN 81-20: 5.12.1.4 يصف التجسير التلقائي في حالة الأبواب قبل الفتح. يربط iDiscovery باب عمود الدوران تلقائيًا داخل منطقة الباب إذا أمره التحكم في المصعد بالقيام بذلك وإذا كان حد السرعة وموضع السيارة ضمن الحدود المحددة.

تتطلب EN 81-20: 5.12.1.8 و 81-2: 5.12.1.9 السماح بتوصيل أبواب السيارة والعمود في وضع الفحص لتجنب استخدام كابلات التوصيل ، والتي يمكن نسيانها بسهولة في نظام المصعد وتؤدي إلى وضع غير آمن. يحتوي iDiscovery على دوائر أبواب منفصلة للعمود وأبواب السيارة. إذا تم تشغيل السيارة في الوضع العادي ، فسيتم الإشراف على كل حركة لباب السيارة وباب العمود بواسطة iDiscovery ، مما يضمن عمل سلاسل أمان العمود وباب السيارة كما ينبغي. سيتم اكتشاف أي سد غير مصرح به لعمود أو باب السيارة أثناء التشغيل العادي.

يتم الإشراف على الفتح المسبق للأبواب وإعادة تسطيح السيارة في كل منطقة باب لضمان:

• يقع الجسر الذي يتحكم به جهاز التحكم والسيارة ضمن منطقة الباب الأيمن
• السرعة ضمن حدود ما قبل الفتح أو إعادة التسوية
• لا يمكن أن تحدث أي حركة غير مقصودة للسيارة (وفقًا للمواصفة EN 81-20: 6.3.13)

يمكن للعميل اختيار ما إذا كان هذا مقترنًا بفرامل محرك معتمدة من A3 ، مع معدات أمان إلكترونية (eSafety) أو مع إشارة التشغيل المسبق الكهربائية لمحافظ السرعة القياسي. يضمن iDiscovery وقت رد فعل محدد ، والذي يمكن استخدامه لحساب حركة السيارة غير المقصودة (UCM).

يوضح الشكل 3 مؤشرات تشغيل الباب جنبًا إلى جنب مع مؤشرات تشغيل النظام الخاصة بـ iDiscovery:

• خطأ: هذا يعني حدوث خطأ في النظام ، والذي يمكن إعادة تعيينه عن طريق إيقاف تشغيل iDiscovery وتشغيله مرة أخرى.
• APS: في حالة الإضاءة أو الوميض ، لا يوجد اتصال مع APS أو لا يتم تركيب APS وفقًا لذلك ، وبالتالي ، لا يتوفر موضع مطلق.
• نظام التشغيل: تم اكتشاف السرعة الزائدة.
• RC: حدث التحكم في التخلف.
• UCM: حدث UCM.
• RST: زر إعادة الضبط للعودة إلى التشغيل العادي.
• FLT: تم الوصول إلى الحد الأقصى النهائي.
• DZ ، UP ، LEVEL ، DOWN: يشير أولاً إلى ما إذا كانت السيارة في منطقة الباب (DZ) ، أو إذا كانت مستوية (المستوى) أو إذا كانت أعلى (أعلى) أو أسفل (أسفل) منطقة الباب
• DZ: تنشيط التجسير الزائد لمنطقة الباب.
• FLB: تم الوصول إلى الحد الأدنى النهائي.

يمكن أيضًا قراءة معلومات الحالة عبر CAN أو CANopen (DS417) من خلال التحكم في المصعد.

التحكم في التخلف

في الأطراف العلوية والسفلية من عمود المصعد ، يتحقق iDiscovery دائمًا مما إذا كانت سرعة السفر والتباطؤ أقل من الحد الأقصى المسموح به. إذا لم يكن الأمر كذلك ، أولاً ، يتم فتح سلسلة الأمان للفرامل باستخدام فرامل المحرك ، وثانيًا ، يتم تشغيل معدات الأمان. تُستخدم هذه الوظيفة أيضًا بالتوافق مع الحد من السكتة الدماغية العازلة (EN 81-20: 5.12.1.3). يوضح الشكل 4. منحنيات الحد الأقصى للسرعة الممكنة. إذا تم تسريع السيارة ، لسبب ما ، للوصول إلى هذه الحدود ، يتم فتح سلسلة الأمان أولاً (منحنى أسود) ، ثم يتم تشغيل معدات الأمان (منحنى رمادي) إلى تجنب اصطدام السيارة بالمخزن بطاقة حركية أكثر مما هو مسموح به.

محافظ السرعة

أثبت حاكم السرعة التقليدي ، كما هو موضح في الشكل 5 ، موثوقيته على مدار سنوات عديدة. مع تركيبات المصاعد القديمة ، فإن متطلبات حاكم السرعة الزائدة هي التوقف عند سرعة زائدة محددة مسبقًا وتنشيط معدات الأمان عن طريق حبل. مع التركيبات الحالية ، من المفيد أن يكون لديك سرعة توقف مُكيَّفة لـ UCM. إذا تجاوزت السرعة داخل منطقة الباب 0.8 ميجا في الثانية أو تم الاقتراب من نهاية منطقة الباب بسرعة كبيرة ، يتم تشغيل معدات الأمان إذا كان من الممكن ، في وضع التسوية أو إعادة التسوية ، خفض السرعة الخاضعة للإشراف إلى 0.3 ميجا في الثانية. في حالة حدوث أقصى تسارع عند التسوية بأبواب مفتوحة ، يمكن اكتشاف UCM حتى قبل ذلك. إذا تم تشغيل وضع الفحص وتم توجيه المصعد إلى مساحات مأوى الفحص (إذا تجاوز المصعد حدود الفحص أو الفحص الممتد) ، يتم فتح سلسلة الأمان أولاً لتنشيط فرامل محرك معتمدة من A3. إذا تجاوزت السيارة هذا الحد بمقدار 50 مم ، يتم تنشيط معدات الأمان لحماية الفني من الاصطدام. لا يستطيع حاكم السرعة التقليدي التعامل مع الأوضاع الموصوفة وفقًا لذلك ، لأنه مصمم لسرعتين مختلفتين (أو كحد أقصى) دون أي معلومات عن الموقع. يمكن استبدال هذه الوظائف إذا تم استبدال حاكم السرعة التقليدي بـ APS و iDiscovery. في هذه الحالة ، يرتفع مستوى الأمان بشكل كبير. يمكن لـ iDiscovery تشغيل حاكم سرعة تقليدي باستخدام إشارة ما قبل التشغيل لمحافظ السرعة أو عن طريق تشغيل أي معدات أمان إلكترونية مباشرة.

يوضح الشكل 6 معدات السلامة الإلكترونية Cobianchi PC24GO. يوضح الرسم البياني في الشكل 7 تشغيل معدات السلامة. يُظهر الرسم التخطيطي العلوي الموضع بمرور الوقت ، بينما يُظهر الرسم الثاني السرعة بمرور الوقت.

يتم تشغيل معدات السلامة بواسطة iDiscovery بسرعة 2 ميجابت في الثانية. وقت رد الفعل الكلي حوالي 117 مللي ثانية. تم تكوين iDiscovery إلى 50 مللي ثانية من وقت رد الفعل. يجب اختيار وقت رد الفعل بعناية فائقة. إذا كانت قصيرة جدًا ، يتم فقد المتانة ، وقد يتم تنشيط معدات الأمان بشكل غير متوقع. إذا تم ضبط وقت رد الفعل على أكثر من 100 ميجا في الثانية ، فقد يكون النظام نفسه قويًا للغاية ضد التنشيط غير المتوقع. ومع ذلك ، فإن الوقت الذي تستمر فيه السيارة في التسارع يصبح طويلاً للغاية بالنسبة لسلوك النظام المناسب. أظهرت الاختبارات أن وقت الزناد يجب أن يكون بين 50 مللي ثانية و 100 مللي ثانية. السرعة القصوى ، في هذه الحالة مع سرعة التنشيط 2.0 ميجابت في الثانية ، هي 3.15 ميجابت في الثانية.

تفتيش

تتميز معايير EN 81-20: 5.12.1.5 و 81-20: 5.12.1.6 بتغيير كبير في وظيفة لوحات الاسترجاع وأدوات التحكم في الفحص. إذا تم توصيل لوحات الاستدعاء وعناصر التحكم في الفحص بـ iDiscovery ، فإنه يعطي الأولوية لاستخدام الاسترجاع والفحص وفقًا للمعيار. بصرف النظر عن لوحة الفحص (السيارة أو الحفرة) ومفاتيح باب الوصول (الإرتفاع أو الحفرة) ، يقوم iDiscovery بتبديل حدود الفحص الافتراضية وحدود الفحص الممتدة لضمان خلوص كافٍ للمأوى ومنع المواقف غير الآمنة لفني الخدمة. يتم عرض إشارات وحدة التفتيش في الشكل 7. والتشوير هو:

• RP: لوحة الاستدعاء قيد التشغيل.
• CIC: تم تشغيل التحكم في فحص السيارة.
• الموافقة المسبقة عن علم: التحكم في فحص الحفرة قيد التشغيل.
• ST: تم فتح باب الوصول إلى حيز الرأس.
• SB: تم فتح قاع باب الوصول إلى الحفرة.
• ILT: تم تفعيل أعلى حد للفحص.
• ILB: تنشيط أسفل حد الفحص.
• ILTE: تم تنشيط الحد الأعلى للفحص.
• ILBE: تم تنشيط الحد السفلي من حد الفحص.

حتى إذا كسرت السيارة أحد الحدود الافتراضية ، وتمت إعادة ضبط iDiscovery ، فإنه يمنع السيارة من التحرك أكثر في الاتجاه الخاطئ من خلال إبقاء سلسلة الأمان مفتوحة ، حتى في حالة إعادة التعيين. يساعد التصور الواضح الفني على فهم أي جزء من سلسلة الأمان قد يسبب المشكلة بسهولة ، دون الحاجة إلى اتصالات سلسلة أمان الجسر. هذا يبسط استكشاف الأخطاء وإصلاحها ويتجنب المواقف غير الآمنة.

النتائج

تم تطوير iDiscovery على أساس معياري. تظهر العديد من عمليات التثبيت التجريبية أن النمطية هي المفتاح. يمكن إعداد تركيبات المصعد باستخدام وحدة دائرة الباب أو وحدة تروس الأمان الإلكترونية أو وحدة الفحص بشكل فردي أو معًا.

تتم معالجة جميع المعلومات المتعلقة بالسلامة داخل iDiscovery. لذلك ، يمكن لعنصر التحكم في المصعد أن يركز على البرامج ذات وظائف الصناعة 4.0 والخوارزميات وميزات العملاء. هناك فصل واضح بين معالجة البيانات ذات الصلة بالسلامة ومعالجة البيانات غير المتعلقة بالسلامة.

بفضل نمطيته ، يمكن أيضًا استخدام نظام iDiscovery للتركيبات الشاهقة جنبًا إلى جنب مع سلسلة أمان الباب مع ملامسات الباب الذكية. تظل وظيفة السلامة العامة كما هي وتجعل من السهل على الفني تثبيت iDiscovery وصيانته. يعتبر المؤلف هذا مفتاحًا لجعل النظام آمنًا ، ويعني وجود نظام وعملية تثبيت واضحة وبسيطة. هذا ينطبق على كل مصعد ، سواء كان منخفض الارتفاع أو مرتفع.