مقياس الحماية من السرعة الزائدة والسلالم المضادة للانعكاس

تم فحص نموذج المنفعة الجديد المطبق على السلالم المتحركة المختلفة.

Ning Li و Yihui Ruan و Yuandong Jiang و Xueming Chen و Rongfeng Lu و Bin Huang و Zhe Cheng و Mingtao Chen

يتم فحص نظام اختبار جديد ، والذي يمكنه الاستفادة من وحدات التحكم الدقيقة المتقدمة من أجل اختبار السرعة الزائدة للمصعد والحماية المضادة للانعكاس ، في هذه المقالة. يتميز نموذج المنفعة هذا ببنية بسيطة ، وحجم صغير ، وسرعة استجابة عالية ، واستهلاك منخفض للطاقة وموثوقية عالية ، وكل ذلك يحسن السلامة. نموذج المنفعة قابل للتطبيق على السلالم المتحركة المختلفة التي تستخدم مستشعرات السرعة.

وقعت حوادث السلالم المتحركة بشكل متكرر على مدى السنوات العديدة الماضية. قُتل صبي يبلغ من العمر 13 عامًا وأصيب 30 آخرون عندما عكس سلم متحرك صاعد مزدحم اتجاهه فجأة في محطة مترو أنفاق في بكين في 5 يوليو 2011. وفقًا للصحافة ، كان السلم المتحرك محملاً بالكامل بالركاب عندما فقد القيادة على ما يبدو الزخم بينما بدا أن الفرامل لا تعمل في نفس الوقت. بسبب الجاذبية الأرضية ، تسبب الحمل الكامل للركاب في تراجع السلم المتحرك للوراء. فقد الركاب توازنهم وسقطوا على بعضهم البعض. زاد هذا الحادث من قلق الجمهور بشأن سلامة السلالم المتحركة.

يجب أن تمكّن تصميمات السلالم المتحركة الوحدة من التوقف عندما تنعكس بدون قصد أو تزيد سرعتها المقدرة عن 120٪. يمكن للمقياس الذي تمت مناقشته في هذه المقالة فحص وظيفة الحماية من السرعة الزائدة والمضادة للانعكاس للسلالم المتحركة. هذا النوع الجديد من عداد مراقبة السرعة هو أداة رقمية مصممة لقياس السرعة الزائدة للسلالم المتحركة والحماية المضادة للانعكاس. جهاز قياس السرعة هذا يستخدم جهاز استشعار السرعة. يتم تثبيت بعض السلالم المتحركة بالقرب من دولاب الموازنة ، بينما يتم إصلاح معظمها بالقرب من ضرس سلسلة القيادة. يتكون النظام من برمجيات وأجهزة في ضوء وضع عملها. يشتمل مكون الأجهزة في النظام على متحكم دقيق ، ومفتاح ، ومنفذ للكشف عن شاشة العرض ، وما إلى ذلك. يستخدم المتحكم الدقيق المكون من ثماني بتات لغة البرمجة "C".

مبدأ القياس

في هذه المقالة ، يُطلق على وحدة محرك السلم المتحرك اسم "العجلة المسننة الأولى". تقع وحدة القيادة في امتداد الجمالون العلوي ويمكن تزويدها بجهاز الحماية من السرعة الزائدة والانعكاس. يحتوي عمود الإدارة الرئيسي على اثنين من أسنان العجلة المسننة في كل طرف من أطراف المحور لقيادة سلاسل الخطوة. يشار إلى العجلة المسننة الموجودة في نهاية المحور ، والمتصلة مباشرة بسلسلة القيادة باسم "العجلة المسننة الثانية".

جوهر السلم المتحرك هو زوج من سلاسل الدرجات الملتفة حول اثنين من أسنان العجلة (الشكل 1). يوفر المحرك القوة الدافعة ، لكنه لا يعمل بشكل مباشر على العجلة المسننة. تعمل سلسلة القيادة الرئيسية كحلقة وصل بين العجلة المسننة والمحرك. سرعة دوران المحرك هي t (rpm) ، أي t / 60 (rps). السرعة المقدرة للسلالم المتحركة هي v (mps). عدد أسنان العجلة الثانية هو r1 ، وعدد أسنان العجلة الأولى هو r2. نسبة التخفيض للمخفض هي i. عدد النبضة في دورة واحدة للحذافة أو العجلة المسننة هو n. النسبة بين العجلة المسننة الأولى والثانية هي r1 / r2. نسبة التخفيض الإجمالية بين العجلة المسننة الثانية والمحرك هي q و q = i r1 / r2.

تردد النبضة f هو tn / 60q (Hz) ، مما يعني عدد النبضات في الثانية. يتم إنشاء النبضات بواسطة مستشعر السرعة عندما يعمل السلم المتحرك بالسرعة المقدرة. إذا تم إنشاء نبضة ، فإن مسافة التحرك للسلالم المتحركة هي v (tn / 60q) ؛ وهي ، 1 = 60 فولت / طن (م / نبضة). إذا تم وضع مستشعر السرعة بالقرب من دولاب الموازنة ، فإن q تساوي 1.

يوضح المثال التالي مبدأ قياس السرعة. على سبيل المثال ، زودت Canny Elevator خط مترو الأنفاق Suzhou رقم 1 بـ 199 سلمًا متحركًا. يوضح الشكل 2 12 فتحة في دولاب الموازنة للسلالم المتحركة.

إذا كانت سرعة دوران المحرك 970 دورة في الدقيقة ، أي 12.2 دورة في الثانية ، فإن تردد النبض f = 16.2 × 12 = 194 هرتز. إذا تم إنشاء نبضة وكانت السرعة المقدرة للسلالم المتحركة 0.65 م / ث ، فإن مسافة التحرك للسلالم المتحركة هي 0.65 / 194 م ، أو 3.35 مم / نبضة. إذا كانت مسافة انعكاس السلم المتحرك 100 مم ، فإن عدد النبضات التي يولدها مستشعر السرعة هو 45.

مثبت في الجزء السفلي من الفرامل ، يتم استخدام مستشعر السرعة لمراقبة سرعة دولاب الموازنة ، وكذلك لتجنب الانعكاس وسيوقف السلم المتحرك في حالة تجاوز السرعة المقدرة 120٪ أو أقل من 80٪.

في هذا المثال ، 45 × 120٪ = 54 ؛ 45 × 80٪ = 36. إذا كانت مسافة انعكاس السلم المتحرك 100 مم ، وبلغ عدد النبضات التي يولدها مستشعر السرعة 54 أو 36 ، فيجب إيقاف السلم المتحرك ؛ خلاف ذلك ، فإنه لا يلبي الطلب. إذا كان العجلة المسننة الأولى مزودة بمستشعر السرعة ، فإن q هي i. إذا كان العجلة المسننة الثانية مزودة بمستشعر السرعة ، تكون q 1 r1 / r2i.

تكوين الأجهزة

يوضح الشكل 3 تكوين الأجهزة لهذا المقياس. جوهر جزء الأجهزة هو متحكم (نموذج 89E564RD2). تم تضمين المتحكم الدقيق لتنفيذ خوارزمية التحكم الذكي. يتعلق الجهاز بدائرة معالجة إدخال مفتاح لمعالجة بيانات إدخال المفتاح من دائرة مصفوفة مفتاح ولإرسال البيانات المعالجة إلى الكمبيوتر الصغير ، ويمكن نقل دائرة معالجة خرج المفتاح إلى وحدة التحكم. يتم إرسال إشارة الخرج ، التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر الصغير ، إلى لوحة الدائرة الرئيسية للسلالم المتحركة. يتم إنشاء إشارة النبضات التناظرية بواسطة مستشعر السرعة. تعرض شاشة الكريستال السائل (LCD) الحرف المقابل للبيانات المستلمة على منفذ بيانات الإدخال من الكمبيوتر المصغر.

يوضح الشكل 4 اللوحة الأمامية للأداة. لا يجعل نظام الميكروكونترولر المتقدم وشاشة LCD اللونية الكبيرة العملية أكثر ملاءمة فحسب ، بل تتميز أيضًا بواجهة مستخدم / آلة سهلة الاستخدام. يتميز النموذج بمؤشر LED أحمر ساطع ، بارتفاع 43 بوصة مع رقم عشري عائم. تعرض الأداة "1." لـ "فوق النطاق".

عندما يكون المقياس في وضع التشغيل ، فإن الضغط على زر "MODE" وتحريره سيؤدي إلى التبديل بين السرعة المقدرة وسرعة دوران المحرك والتخفيض وعدد نبضات دولاب الموازنة أو دائرة العجلة المسننة ، وستعرض الشاشة القيمة الأولية. يؤدي الضغط على الزر "±" إلى زيادة القيمة الأولية أو إنقاصها بمقدار 1. الضغط على الزر "ENTER" وتحريره سيؤكد القيمة الحالية. يستخدم زر "EXIT" للخروج من الوضع الحالي. سيؤدي الضغط على زر "ON / OFF" إلى تشغيل أو إيقاف تشغيل جهاز القياس.

تصميم البرمجيات

يتميز المتحكم الدقيق بوظيفة معالجة البيانات. يمكن لمفتشي المصاعد إعداد المعلمات من خلال برمجة المتحكم الدقيق ، مثل السرعة المقدرة للسلالم المتحركة ، وسرعة دوران المحرك ، ونسبة التخفيض وما إلى ذلك. يمكن للنظام محاكاة إشارات النبض الناتجة عن مستشعر السرعة. سيتم إرسال الإشارات إلى لوحة دائرة التحكم. سيتم تنفيذ برنامج التحكم في بيئة برمجة µ Vision4. يظهر مخطط انسيابي للبرنامج في الشكل 5.