Medidor de protección anti-retroceso y exceso de velocidad de escalera mecánica

Se examina un nuevo modelo de utilidad aplicable a varias escaleras mecánicas.

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

En este artículo se examina un nuevo sistema de prueba, que puede hacer uso de microcontroladores avanzados para probar el exceso de velocidad del ascensor y la protección anti-retroceso. Este modelo de utilidad se caracteriza por una estructura simple, pequeño volumen, alta velocidad de respuesta, bajo consumo de energía y alta confiabilidad, todo lo cual mejora la seguridad. El modelo de utilidad es aplicable a varias escaleras mecánicas que utilizan sensores de velocidad.

Los accidentes de escaleras mecánicas han ocurrido con frecuencia en los últimos años. Un niño de 13 años murió y otros 30 resultaron heridos cuando una escalera mecánica ascendente llena de gente cambió repentinamente de dirección en una estación de metro en Beijing el 5 de julio de 2011. Según la prensa, la escalera mecánica estaba completamente cargada de pasajeros cuando aparentemente perdió la conducción. impulso mientras que el freno parecía no funcionar simultáneamente. Debido a la gravedad, la carga completa de pasajeros hizo que la escalera mecánica retrocediera. Los pasajeros perdieron el equilibrio y cayeron unos sobre otros. Este incidente ha aumentado la preocupación del público por la seguridad de las escaleras mecánicas.

Los diseños de escaleras mecánicas deben permitir que una unidad se detenga cuando se invierte involuntariamente o cuando su velocidad nominal es superior al 120%. El medidor discutido en este artículo puede inspeccionar la función de protección contra sobrevelocidad y anti-retroceso de las escaleras mecánicas. Este nuevo tipo de medidor de supervisión de velocidad es un instrumento digital diseñado para medir el exceso de velocidad y la protección anti-retroceso de las escaleras mecánicas. Este equipo de medición de velocidad adopta un sensor de velocidad. Algunas escaleras mecánicas se fijan cerca del volante, mientras que la mayoría se fijan cerca del piñón de la cadena de transmisión. El sistema se compone de software y hardware a la luz de su modo de trabajo. El componente de hardware del sistema incluye un microcontrolador, una llave, un puerto de detección de pantalla de visualización, etc. El microcontrolador de ocho bits utiliza el lenguaje de programación “C”.

El principio de medición

En este artículo, la unidad de transmisión de la escalera mecánica se denomina "primer piñón". La unidad motriz está ubicada en la extensión superior del truss y puede equiparse con el dispositivo de protección contra sobrevelocidad y anti-retroceso. El eje de transmisión principal tiene dos ruedas dentadas en cada extremo del eje para impulsar las cadenas de pasos. La rueda dentada al final del eje, directamente conectada a la cadena de transmisión, se denomina "segunda rueda dentada".

El núcleo de una escalera mecánica es un par de cadenas escalonadas enrolladas alrededor de dos ruedas dentadas (Figura 1). Un motor proporciona la fuerza motriz, pero no actúa directamente sobre la rueda dentada. Una cadena de transmisión principal actúa como enlace de conexión entre la rueda dentada y el motor. La velocidad de rotación del motor es t (rpm), es decir, t / 60 (rps). La velocidad nominal de la escalera mecánica es v (mps). El número de segundos dientes de la rueda dentada es r1, el número de los primeros dientes de la rueda dentada es r2. La ración de reducción para el reductor es i. El número de pulsos en una rotación del volante o la rueda dentada es n. La relación entre la primera y la segunda rueda dentada es r1 / r2. La relación de reducción total entre el segundo piñón y el motor es q, y q = i r1 / r2.

La frecuencia de pulso f es tn / 60q (Hz), lo que significa el número de pulsos por segundo. Los pulsos son generados por el sensor de velocidad cuando la escalera mecánica funciona a la velocidad nominal. Si se genera un pulso, la distancia de movimiento de la escalera mecánica es v (tn / 60q); a saber, 1 = 60v / tn (m / pulso). Si el sensor de velocidad se coloca cerca del volante, q es 1.

El siguiente ejemplo ilustra el principio de medición de la velocidad. Por ejemplo, Canny Elevator suministró la línea 1 de la estación de metro de Suzhou con 199 escaleras mecánicas. La figura 2 muestra 12 agujeros en el volante de las escaleras mecánicas.

Si la velocidad de rotación del motor es de 970 rpm, es decir, 12.2 rps, la frecuencia de pulso f = 16.2 X 12 = 194 Hz. Si se genera un pulso y la velocidad nominal de la escalera mecánica es de 0.65 mps, la distancia de movimiento de la escalera mecánica es de 0.65 / 194 m, o 3.35 mm por pulso. Si la distancia de inversión de la escalera mecánica es 100 mm, el número de pulsos que genera el sensor de velocidad es 45.

Fijado en la parte inferior del freno, el sensor de velocidad se usa para monitorear la velocidad del volante, así como para evitar el retroceso y detendrá la escalera mecánica en caso de que la velocidad nominal sea superior al 120% o inferior al 80%.

En este ejemplo, 45 X 120% = 54; 45 X 80% = 36. Si la distancia de retroceso de la escalera mecánica es de 100 mm y el número de pulsos que genera el sensor de velocidad llega a 54 o 36, la escalera mecánica debe detenerse; de lo contrario, no satisface la demanda. Si el primer piñón está equipado con el sensor de velocidad, q es i. Si el segundo piñón está equipado con el sensor de velocidad, q es 1 r1 / r2i.

Composición de hardware

La Figura 3 ilustra la composición del hardware de este medidor. El núcleo de la parte del hardware es el microcontrolador (modelo 89E564RD2). El microcontrolador está integrado para implementar el algoritmo de control inteligente. El dispositivo se refiere a un circuito de procesamiento de entrada de clave para procesar datos de entrada de clave desde un circuito de matriz de clave y para transmitir los datos procesados ​​al microordenador, y el circuito de procesamiento de salida de clave se puede transmitir al controlador. La señal de salida, que es generada por el microordenador, se envía a la placa de circuito principal de la escalera mecánica. Esta señal de impulso analógica es generada por el sensor de velocidad. La pantalla de cristal líquido (LCD) muestra el carácter correspondiente a los datos recibidos en su puerto de datos de entrada desde el microordenador.

La Figura 4 muestra el panel frontal del instrumento. El avanzado sistema de microcontrolador y la gran pantalla LCD cromática no solo hacen que la operación sea más conveniente, sino que también tienen una interfaz amigable entre el hombre y la máquina. El modelo cuenta con un LED rojo brillante de .43 pulgadas de alto con decimal flotante. El instrumento muestra "1". para "sobre rango".

Cuando el medidor está encendido, presionar y soltar el botón "MODE" provocará el cambio entre la velocidad nominal, la velocidad de rotación del motor, la reducción y el número de pulsos de un circuito de volante o rueda dentada, y la pantalla mostrará el valor inicial. Al presionar el botón “±” aumentará o disminuirá el valor inicial en 1. Al presionar y soltar “ENTER” se confirmará el valor actual. El botón "EXIT" se utiliza para salir del modo actual. Al presionar el botón "ON / OFF" se encenderá o apagará el medidor.

Diseño de software

El microcontrolador cuenta con una función de procesamiento de datos. Los inspectores de ascensores pueden configurar parámetros a través de la programación del microcontrolador, como la velocidad nominal de la escalera mecánica, la velocidad de rotación del motor, la relación de reducción, etc. El sistema puede simular señales de pulso generadas por el sensor de velocidad. Las señales se transmitirán a la placa de circuito de control. El software de control se implementará en el entorno de programación de µ Vision4. En la Figura 5 se muestra un diagrama de flujo de software.