تطوير أنظمة التحكم في الرفع

قبل العصر الإلكتروني ، كانت المصاعد تُدار بواسطة لوحات تحكم مصنوعة من عناصر تحويل كهروميكانيكية (مرحلات ، موصلات). كان مخطط الأسلاك لهذه العناصر ، بمعنى آخر توصيلها الكهربائي ، في شكل دوائر منطقية. لم تكن المهمة المنجزة في هذه الأنظمة أكثر من تحديد اتجاه حركة المحرك بناءً على المكالمة الواردة ومنع فتح الأبواب أثناء الحركة. في الأنظمة التي تحتوي على عناصر تبديل كهروميكانيكية ، كان التحكم في السلامة منخفضًا جدًا أيضًا ، ومقتصرًا على وظائف قليلة. بشكل عام ، اقتصرت هذه الوظائف على ثلاثة عناصر تقريبًا مثل إيقاف الحركة عند فتح دائرة الأمان أثناء الحركة ، ومنع الحركة تحت الحمل الزائد وعدم السماح بالحركة إذا تم تجاوز حدود البئر. تم تنشيط منظم السرعة الذي يتحكم في التسارع الزائد أو نظام المظلة وأدوات التحكم في انفجار الخرطوم في المصاعد الهيدروليكية ميكانيكيًا بالكامل وتم وضعه خارج لوحة التحكم. ستقطع هذه الوظائف دائرة الأمان وتقوم فقط بإخطار لوحة التحكم.

على الرغم من ازدياد استخدام المصاعد بمرور الوقت، إلا أن وظائف السلامة التي كانت تُستخدم بكثرة لفترة طويلة، حتى انتشار استخدام الإلكترونيات في أنظمة التحكم بالمصاعد، لم تشهد تغييرًا يُذكر. واستمرت السلامة في المصاعد على النحو المذكور سابقًا، مُقتصرةً على الوظائف الرئيسية الثلاث المذكورة آنفًا حتى ثمانينيات القرن الماضي. وقد واجهت المباني الشاهقة، وناطحات السحاب، والفنادق، والمباني ذات الوظائف الخاصة، التي شُيّدت بفضل وجود المصاعد، مشاكلَ خطيرةً في التنفيذ عند بدء تشغيلها. لم تكن المصاعد تعمل كما هو مُتوقع؛ إذ كان على الركاب الانتظار لفترات طويلة جدًا للوصول إلى الطابق المطلوب، أو الصعود إلى طوابق غير ضرورية. دفعت هذه المشاكل المهندسين العاملين في هذا المجال إلى تطوير لوحات التحكم بالمصاعد لتصبح أكثر ذكاءً. في البداية، تم استحداث وظيفتي الحمولة الكاملة والحمولة الدنيا. تمنع وظيفة الحمولة الكاملة المصعد من التوقف غير الضروري في الطوابق، بينما تمنع وظيفة الحمولة الدنيا بدء التشغيل غير الضروري. 

في عصر ما قبل الإلكترونية ، كان أكبر تطور في أنظمة التحكم في الرفع هو تصميم أدوات التحكم في الرفع الجماعية. قبل ظهور هذه الأنظمة ، كانت المصاعد تعمل فقط كعناصر تحكم بسيطة ، حيث كانت تقبل وتعالج مكالمة واحدة فقط في كل مرة. في نظام الرفع الجماعي ، يتم تخزين السجلات في نظام التحكم وتتم معالجتها بترتيب الحركة اعتمادًا على نوع التحكم. ساهمت هذه الميزة بشكل كبير في حل مشكلة المرور في المباني الشاهقة. الوجه الآخر للعملة كان صعوبة بناء هذه الأنظمة بدون ذاكرة إلكترونية ، باستخدام العناصر الكهروميكانيكية فقط. في لوحات التحكم الجماعية هذه المصنوعة من عناصر كهروميكانيكية ، تم استخدام ضعف عدد العناصر تقريبًا مقارنة بلوحات التحكم البسيطة ، وبالتالي كانت التوصيلات الكهربائية داخل اللوحة عديدة ومعقدة. لم يكن هذا التعقيد مشكلة كبيرة أثناء إنتاج الألواح ، كما حدث من قبل أولئك الذين صمموا اللوحة أو يعرفون الدوائر جيدًا. ومع ذلك ، فإن العثور على عنصر فاشل أو اتصال معدني فقد حساسيته الميكانيكية في غرفة الماكينة كان صعبًا للغاية في هذه الأنظمة المعقدة ولا يمكن استخدام هذه الأنظمة إلا بشكل نشط في المباني التي تتم صيانتها بواسطة شركات الرفع التي يمكن أن توظف موظفين مؤهلين تأهيلاً عالياً. هذا هو السبب في أن استخدام هذه الألواح غالبًا ما ظل مقصورًا على فئة المباني الخاصة.

تجلى تطوير الإلكترونيات واستخدامها في الصناعة لأول مرة في الاستخدام الجزئي للمكونات الإلكترونية في أجهزة التحكم في الرفع. في المراحل المبكرة ، كانت هناك لوحات مصنوعة جزئيًا بدوائر منطقية أو مرحلات موضوعة على دائرة مطبوعة. كانت هذه هي إصدارات الدوائر في لوحات التحكم المصنوعة بدون استخدام المعالجات الدقيقة والبرامج ، والتي كانت في الغالب مصنوعة من عناصر كهروميكانيكية ، وتم تكييفها مع لوحات الدوائر المطبوعة مع بعض الإضافات البسيطة. 

برزت أنظمة التحكم هذه ، المصممة بعناصر كهروميكانيكية ، كمنتجات انتقالية ناجحة للغاية عندما تم تصميمها جيدًا وكانت رائدة في إدخال الإلكترونيات في المصعد في الثمانينيات. نظرًا لأن هذه الأنواع من المنتجات هي ترجمة مباشرة للدوائر المستخدمة في التطبيقات السابقة إلى الدوائر المطبوعة ، فقد تمكنت من الوصول إلى السوق بأوقات تطوير واختبار قصيرة جدًا. بالتوازي مع التوسع السريع في السوق لهذه المنتجات ، بدأت أيضًا لوحات التحكم الإلكترونية القائمة على المعالجات الدقيقة في الدخول إلى السوق. نظرًا لأن المنتجات المصممة باستخدام المعالجات الدقيقة تحتوي على ذاكرة وبرامج ، أصبحت أدوات التحكم في الرفع مفتوحة الآن لجميع أنواع التطورات.

كان أول تأثير مهم لظهور أنظمة التحكم القائمة على المعالجات الدقيقة هو إتاحة التحكم الجماعي للجميع عمليًا. تم إجراء التحكم الجماعي ، الذي يسمح للمصاعد بمشاركة المهام في نقل الركاب ، بسهولة باستخدام البرنامج. تم بناء ضوابط المجموعة القائمة على الكهروميكانيكية قبل تطبيق المعالجات الدقيقة. ومع ذلك ، كانت هذه الأنظمة باهظة الثمن ، بسبب هيكلها المعقد بسبب استخدام العديد من المنتجات (المرحلات أو الملامسات) وبسبب الحاجة إلى المزيد من الموظفين المؤهلين في القطاع بسبب صعوبات الصيانة والإصلاح. الآن ، كان التحكم الجماعي متاحًا في كل مبنى به مصعدين. مع دمج الأنظمة الإلكترونية في المصاعد ، أصبحت تكلفة تشغيل المصاعد المتعددة المثبتة في المباني كمجموعة أكثر اقتصادا وأسهل من الناحية الفنية.

أدى الاستخدام النشط للإلكترونيات في أنظمة التحكم إلى إعادة النظر في السلامة في المصاعد. في الماضي ، كان اتخاذ القرار في لوحات التحكم يتم فقط من خلال العناصر الكهروميكانيكية ، ولكن الآن تم نقل مهمة اتخاذ القرار إلى أجهزة الكمبيوتر الصغيرة. مع تثبيت البرنامج المناسب على الكمبيوتر المصغر ، يمكن عمل أي شيء. أشارت هذه التطورات إلى وسائل الراحة الجديدة التي ستوفرها الإلكترونيات لأنظمة التحكم ، بينما تمهد في الوقت نفسه الطريق لمصاعد أكثر أمانًا. ومع ذلك ، فإن جدوى هذه التطورات لن تكون ممكنة إلا بعد أن تخضع لقواعد تأديبية معينة. دفعت هذه التطورات الجديدة إلى إعادة تعريف معايير الرفع. تمت كتابة بعض بنود الأمان في المعايير المنقحة على أساس أنه يوجد الآن كمبيوتر صغير في نظام التحكم ، ومعايير EN81 هي مثال مبكر على ذلك. لم يكن من المستحيل تلبية متطلبات السلامة الخاصة بـ EN81-1 / 2 بالكامل بواسطة لوحة تحكم كهروميكانيكية ، ولكن كان من الصعب جدًا في الممارسة العملية. ترتبط غالبية أحكام السلامة الجديدة التي أدخلها معيار EN81-20 / 50 الحالي تمامًا بوظائف التحكم. من الواضح الآن أن تطوير المصاعد سيعتمد إلى حد كبير على تطوير البرمجيات.

أدى تطوير الإلكترونيات أيضًا إلى تحسين تقنية قيادة المحركات. لقد مهدت أنظمة التحكم في المحركات ذات السرعة المتدرجة التي تم تطويرها بهذه الطريقة الطريق لإنشاء مصاعد عالية السرعة. مع هذه التطورات ، أصبحت أجهزة التحكم في سرعة المحرك وأنظمة التحكم في الرفع أكثر كفاءة من خلال التواصل مع بعضها البعض. ارتقى مصنعو أنظمة التحكم في الرفع بهذا التطور إلى المستوى التالي ودمجوا هذين المنتجين في وحدة تحكم واحدة متكاملة. مع هذا التطور ، أصبحت المصاعد أكثر أداءً في التشغيل ، مع جعل التطبيقات أكثر اقتصادا وأكثر تقنية. 

بالتوازي مع انتشار الإنترنت واستخدام جهاز التحكم عن بعد في جميع أنظمة التحكم الإلكترونية ، تأثرت أنظمة الرفع أيضًا بهذا الاتجاه. في الفترات المبكرة ، تم إنشاء شبكة اتصال بين الكمبيوتر ولوحة التحكم عبر الإنترنت. في الأنظمة التي يتم فيها الاتصال الهاتفي في حالات الطوارئ عبر خط أرضي أو لا يتم استخدامه ، كانت هناك حاجة إلى أجهزة إضافية لتوصيل المصعد بالإنترنت ، والتي كانت تكلفة إضافية ، وبالتالي لم تجتذب الطلب المتوقع. في الوقت الحاضر ، تُستخدم هواتف الطوارئ على نطاق واسع عبر GSM ، ونتيجة لذلك ، تحتوي كل لوحة تحكم على نقطة وصول إلى الإنترنت ، وهذه التطورات تنشر استخدام الاتصال عبر السحابة. كما مهد وجود الاتصال عبر السحابة الطريق لـ IoT (إنترنت الأشياء) في المصاعد. 

يعد الوصول عن بُعد إلى لوحة التحكم في المصعد وإنترنت الأشياء مفاهيم مختلفة تمامًا ووظائفها مختلفة أيضًا. يُستخدم الوصول عن بُعد لفحص معلمات لوحة التحكم وتغييرها ولمراقبة حالتها الحالية. بمعنى آخر ، إنه يعادل استخدام الشاشة ولوحة المفاتيح الخاصة باللوحة عبر الإنترنت دون أن تكون بالقرب من لوحة التحكم في المصعد. في الأيام الأولى ، كان يتم ذلك باستخدام مودم الطلب الهاتفي دون استخدام الإنترنت ، ومع الاستخدام الواسع للإنترنت ، بدأ هذا الاتصال يتم عبر الإنترنت. اليوم ، عادةً ما يتم الاتصال عن بُعد بألواح الرفع عبر السحابة. تتيح مراقبة المصعد عن بُعد وعرض حالته وفحص الأخطاء السابقة لشركات صيانة المصاعد الحصول على معلومات فنية مفصلة قبل التدخل في حالة حدوث عطل. سيساعد ذلك موظفي الصيانة على الاستعداد للمشكلة الدقيقة التي سيستجيبون لها ، أو في بعض الحالات ، لحل المشكلة عن بُعد. يمكن لموظفي الصيانة مراقبة حركة واستجابة المصعد عن بعد عن طريق الاتصال إذا رغبوا في ذلك. يمكنهم طباعة العطل وقائمة المعلمات للمصعد أو الحصول على جدول بيانات إلكتروني لاستخدامه في التقارير للآخرين. يمكن لأي شخص أرسل أمرًا عن بُعد إلى جهاز أو راقب حالته أن يفهم بسهولة فائدة وفائدة هذه الوظيفة. 

إن وجود نقطة اتصال بالإنترنت في كل مصعد يفتح أبواباً جديدة تمامًا يمكننا استخدامها لأغراض مختلفة تمامًا. ترسل جميع المصاعد المتصلة بالإنترنت حالتها على الفور إلى قاعدة البيانات الموجودة على السحابة. وهذا ما يسمى بضربات القلب. يقوم برنامج الإدارة المستندة إلى مجموعة النظراء أيضًا بمراجعة هذه البيانات الواردة ويرسل رسالة تتضمن تفاصيل الفشل إلى موظفي الصيانة المسؤولين عن المصعد بمجرد اكتشافه لوجود خلل في المصعد. بهذه الطريقة ، سيكون الموظفون المسؤولون عن المصعد على دراية بالعطل قبل أن يعرفه الأشخاص في المبنى ، وإذا رغبوا في ذلك ، يمكنهم الاتصال بالمصعد والحصول على معلومات أكثر تفصيلاً. 

بالإضافة إلى قدرة البرنامج السحابي على التواصل مباشرة مع العاملين في المصعد ، يمكن أيضًا مراقبة هذا التطبيق بنشاط من خلال الشاشات الموجودة في مركز التحكم في الموقع أو مجمع المبنى. 

من المحتمل أن يفتح موضوع جديد تتم دراسته بشكل مكثف اليوم آفاقًا أكثر من هذين التطبيقين. مرة أخرى ، مع تشغيل البرنامج على السحابة ، يتم تحليل جميع بيانات الحالة السابقة لجميع المصاعد التي ترسل البيانات إلى السحابة ويتم حساب التغييرات السلوكية للمصعد. يتم تحليل الزيادة العددية في عدد حالات الفشل في أداء المصاعد. إذا تم تحديد أن الأعطال في أي وظيفة تزداد بشكل منهجي ، يتم استنتاج أن عطلًا سيحدث في هذه الوظيفة في المستقبل ، ويتم إبلاغ هذه المعلومات إلى شركة صيانة المصاعد بقيم عددية. بهذه الطريقة ، قبل حدوث عطل دائم في المصعد ، يمكن استبدال أو إعادة تعديل الأجزاء التي بدأت في الفشل ، ولكن لم تمنع الحركة تمامًا ، ويمكن إجراء التدخل اللازم قبل خروج المصعد من الخدمة. هذا يسمى الصيانة التنبؤية.

الصيانة التنبؤية هي القدرة على معرفة ، بدرجة عالية من الدقة ، متى يحتمل حدوث عطل ما قبل وقت كافٍ ، بعد تلقي ومعالجة البيانات اللازمة من الآلات أو المعدات. بمعنى آخر ، إنها صيانة في الوقت المناسب. يعني نظام الصيانة التنبؤية في الواقع اكتشاف عطل مستقبلي قبل حدوثه. لا تزيد هذه الميزة من رضا العملاء فقط وتمكن من التدخل المخطط والمسيطر عليه من قبل شركة الصيانة ، ولكنها تحمي أيضًا الأجزاء الأخرى التي قد تتأثر في حالة حدوث عطل ، حيث تمنع حدوث أي عطل. ونتيجة لذلك ، فإن ميزة التكلفة للتدخل المخطط والمراقب بدلاً من التدخل في حالة فشل مفاجئ ستجلب مزايا كبيرة في كل من تكاليف البناء وتكاليف الصيانة على المدى الطويل.