Focus sui sistemi di controllo
By Elevator World | Sistemi di controllo | Ottobre 1, 2020
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I sistemi di controllo degli ascensori regolano il movimento del motore per arrestare la cabina e azionare le apparecchiature elettriche, con standard che definiscono le specifiche minime, mentre i produttori variano in termini di progettazione, comunicazione ed efficienza. Storicamente, i controllori a relè offrivano affidabilità senza software e una durata di decenni, ma costi elevati, consumo energetico e dimensioni considerevoli; i controllori basati su microprocessori e PLC sono emersi negli anni '1980 e '1990 utilizzando schede a circuito stampato e cablaggio. Dai primi anni 2000, le reti CANBus a due fili hanno ridotto il cablaggio, lo spazio e la risoluzione dei problemi e sono ora dominanti. La norma EN 81-20 impone funzionalità e testabilità esterna, un menu di test e la certificazione di tipo. I controllori convenzionali, di gruppo e a selezione di destinazione servono diversi modelli di traffico e la scelta dipende dall'analisi del traffico, dalla robustezza dell'interfaccia e dalla disponibilità dei componenti.
In generale, i sistemi di controllo degli ascensori sono costituiti da organi che arrestano la macchina, quando richiesto, regolando il movimento del motore che comanda l'equipaggiamento elettrico degli ascensori. Sebbene le specifiche minime dei sistemi di controllo siano definite dallo standard, i produttori possono produrre controllori con diversi design e specifiche. I principi operativi possono differire significativamente in termini di modalità di comunicazione, efficienza di controllo e altre caratteristiche.
Storia
I sistemi di controllo hanno fatto grandi progressi nel corso degli anni, soprattutto in termini di velocità e comunicazione. Fino all'inizio degli anni '1980, e per alcuni produttori anche fino alla fine degli anni '80, gli ascensori utilizzavano moduli controllati da relè per la comunicazione dei dati e per alcune semplici interfacce nei programmatori. In questo tipo di controller, esistente ancora oggi, i dati di controllo e di uscita vengono ottenuti tramite un contatto relè. Anche se sembra una tecnologia piuttosto vecchia, questo sistema presenta alcuni vantaggi rispetto ai controller odierni. Ad esempio, non viene utilizzato alcun software, quindi è protetto da arresti anomali del software o errori della scheda del circuito stampato, che sono problemi frequenti con i controller moderni. Inoltre, i sistemi controllati da relè sono in generale molto durevoli. Possono durare 50-60 anni, purché i relè vengano cambiati quando necessario. Il più grande svantaggio di questi sistemi sono gli elevati costi hardware e l’elevato consumo energetico. Inoltre, richiedono una vasta area e una manutenzione a lungo termine. Il numero di relè aumenta in modo incrementale con il numero di piani ed è necessaria più manodopera per i requisiti di movimentazione e installazione.
All'inizio degli anni '1980, i produttori iniziarono a utilizzare controller basati su microprocessore. A partire dagli anni ’1990 questi controllori cominciarono a prendere il posto di quelli vecchi. Con questo tipo di controller, i dati ricevuti da sensori nel vano, pulsanti di chiamata di piano, indicatori, sistemi di comunicazione nel vano e altre apparecchiature elettriche vengono elaborati attraverso le schede a circuito stampato e convertiti in comandi, con la comunicazione dei dati fornita da cavi tra le schede e relative attrezzature. I dati di input-output sono gestiti da dispositivi di controllo basati su PLC. Oggi tali sistemi sono ancora utilizzati, anche negli ascensori con meno fermate. Potremmo vedere un gran numero di schede a circuito stampato e terminali di cavi in questi controller, che sono stati prodotti principalmente negli anni '1990 e all'inizio degli anni 2000.
A partire dai primi anni 2000, la tecnologia CANBus ha iniziato ad essere utilizzata nei controller degli ascensori. La tecnologia CAN (Controller Area Network) è ampiamente utilizzata, principalmente nell'industria automobilistica e in vari settori. Sebbene questo sistema sia stato sviluppato negli anni '80, ci è voluto del tempo per essere applicato ai controller degli ascensori. In generale, CANBus consente l'instradamento di unità correlate da un'unica linea dati attraverso un'unità di controllo centrale e un microprocessore (Master-Slave). Tutto l'hardware del sistema (pulsanti di chiamata di piano, indicatori, sensori, sistemi di comunicazione di vano) trasferisce e riceve i dati dalla scheda madre tramite due fili. I dati vengono elaborati in ordine di priorità e gestiti dalle schede madri, dove è situato il processore centrale. Pertanto è possibile risparmiare sul numero di cavi. Meno spazio viene occupato e il costo diminuisce. Inoltre, questo sistema è meno influenzato dagli impatti e la risoluzione dei problemi è più semplice. Di conseguenza, oggi quasi tutti i controllori utilizzano questo protocollo di comunicazione.
Requisiti standard di base
I controller degli ascensori devono soddisfare le specifiche sotto indicate come definito nella norma EN 81-20:
- Dovrebbero mandare le auto ai piani inferiore e superiore.
- Le prove dinamiche dovranno essere predisposte in modo da poter essere eseguite dall'esterno del pozzo.
- Il sistema di controllo dovrebbe essere dotato di mezzi per impedire che l'ascensore risponda alle chiamate di piano.
- Come minimo si dovrebbe osservare direttamente la direzione dei movimenti dell'auto, il raggiungimento di una zona di sbloccaggio e la velocità dell'auto.
A causa del requisito che suggerisce di eseguire i test sugli ascensori senza la necessità di entrare nel vano, è necessario un menu di test. Questo menu dovrebbe contenere istruzioni adeguate per i test, che dovrebbero essere eseguiti quando l'ascensore è in funzione, come il test della corsa del buffer, il test del paracadute in cabina, il test indipendente di ciascun set di freni, il test finale del finecorsa e il test di rottura. Se per raggiungere questi parametri viene utilizzato uno strumento esterno, poiché questo strumento è considerato uno "strumento speciale", deve essere custodito nelle immediate vicinanze dell'installazione dell'ascensore.
La certificazione dei quadri di comando per ascensori è finalizzata con un certificato di esame del tipo.
Tipi di controller basati sui metodi di chiamata fuori porta Controller convenzionali
Questi controller vengono utilizzati per gestire uno o più ascensori. Gli ascensori vengono portati al piano richiesto tramite una chiamata esterna. Quindi il piano richiesto viene registrato nell'auto. Con i controllori di gruppo, la cabina più vicina al piano dove è registrata la chiamata parte per rispondere alla chiamata.
I controller di gruppo possono servire otto ascensori. Se il numero di ascensori aumenta, i produttori utilizzano soluzioni su misura.
Pulsantiera di cabina e pulsanti di chiamata
Sistema di selezione della destinazione Con questo tipo di controller, il piano di destinazione viene selezionato componendo solo da una tastiera esterna. A differenza dei controller convenzionali, questo sistema dirige l'ascensore che può raggiungere il piano più velocemente, non necessariamente l'ascensore più vicino. Generalmente supporta fino a 10 ascensori. Se sono presenti più ascensori, il produttore dovrebbe fornire una soluzione su misura.
Inoltre, esistono soluzioni ibride in cui questi due tipi di controller vengono utilizzati insieme. Negli edifici ad alto traffico è preferibile il sistema di selezione della destinazione. Gli edifici adibiti ad uffici sono luoghi adatti per questo tipo di applicazione.
Tuttavia non è adatto a tutti gli edifici adibiti ad uffici. Le analisi del traffico mostrano che, esclusi casi eccezionali, dovrebbero essere utilizzati almeno quattro ascensori affinché questi controllori siano più efficienti rispetto ai controllori convenzionali. Inoltre, un sistema di selezione della destinazione può aumentare il tempo medio di attesa negli edifici a basso traffico, rispetto ai controllori convenzionali. Pertanto, prima di decidere di utilizzare sistemi così costosi, dovrebbe essere effettuata un’analisi dettagliata del traffico.
In generale, i controllori utilizzati negli ascensori hanno diverse dimensioni e diverse infrastrutture elettroniche. A condizione che soddisfino i requisiti standard di sicurezza di base, i produttori possono produrre qualsiasi tipo di dispositivo. Prima di fare una scelta tra i sistemi, è necessario determinare adeguatamente le esigenze. Diversi fattori, tra cui quali tipi di chiamate sono supportate dal sistema, quanto dettagliate e durevoli sono l'interfaccia di guasto e le connessioni elettriche e se è possibile alimentare facilmente o meno le schede a circuito stampato, sono importanti nella scelta del controller adeguato.