電梯的數字概念
來源：本站 發布時間：2014-02-21 17:30:49 點擊次
“數”是人們再熟悉不過的了，人類的祖先為了生存首先要解決饑餓，他們或采摘野果或打獵。這時就在思維中產生了“有” 、“沒有” 的概念，要知道這是個非常重大的思維變化，極為樸素的“二進制” 即“0、1” 的概念由此確立。當人類的祖先在生活中有了較多的乃至剩余的食物，他們為了記住收獲和剩余量在繩子上打結來作標識也就產生了連續的數字記憶，1、2、3、4、5、6……由此出現了“數”的概念。在這里說這些只是想表述“數字量”和“模擬量”的由來和關系。
今非昔比，人類處在21世紀的今天，處在一個科學技術極大發展的信息時代，“數字將主宰我們的生活方式”，這是20世紀末最熱門的話題。今天，用時代的目光來觀察研究我們的電梯，用時代的精神、信息的導引和數字的概念來看電梯的歷史、現在和未來。這一系列的活動形成了一個研究電梯的網，一個把電梯的科學技術、生產制造和電梯的社會學問題編織在一起的網，一個我們天天接觸和研究的網絡，在這個網絡中我們看到了“數字電梯”應運而生。“數字電梯”的概念在考量著電梯行業的人們，要求我們在日常工作中不斷關注科學技術的發展并“化”在自己的電梯上來，使之全面的、立體的發展。在這里提出“數字電梯”，或者換一個說法電梯被“數字”化了。被“數字”化了，是一個`很形象的概念，例如，無論使用膠片或是數碼相機拍照且得到照片，都可以說是把被拍照物“數字”化了的過程。而人被數字化了或者叫“數字人”是什么概念呢？就是將人從頭頂到腳底以2.5mm的厚度橫剖,把每一層都“數字”化分析，得到的結果就是數字人的信息，這個信息的得來和應用都將是開天辟地的。試想，把電梯系統橫剖，或者將電梯系統數字化分析到最小單元，我們會得到前所未有的信息，這是又一個全新的“數字電梯”的概念，是需要我們不斷認識、不斷探索、以求突破。
在“電子電路”學中有“模擬電路”和“數字電路”的研究。“數字電路”講的就是“有”或“沒有”某一個物理量或信號，研究這個信號并用它去實施控制。例如燈的開關，兩個狀態，燈亮或燈滅。“模擬電路”說的是一個連續的物理量或信號的變化研究，例如：“調壓器”遵循的就是模擬量的控制。提出“模擬電路”和“數字電路”是想分析它們在電梯中的應用和相互的關系。
大家知道交流雙速電梯在運行中有一個技術上的重要環節，就是要達到控制電動機的轉速從1000（名義上的轉速）轉過渡到250轉，這個過渡從控制上就是出現了一個突變的點，不線性了。如果技術措施不力就會造成電梯運行上的一個“抖動”，使乘客不適。早在上個世紀80年代中期有一種交流調速電梯，在轎頂上裝有一個約1m長的電阻排，用它來進行電梯到達預定層站的調壓、力圖平緩降低電動機的轉速從而造成轎廂平穩停靠。這個電阻排的設計者是力求電動機的轉數可以線性的變化（線性和模擬在電子學上是一個概念），以求達到電梯的減速停靠能更自然、平滑或曰更線性，這個追求和雙速梯的控制要求雷同仍是在線性電路的控制方法上探索。
交流電動機的轉速由下式表述：
n=(1-s)60f/p
其中f:電源頻率；p:電動機的極對數；（1-S）：電動機的轉差率
從這個公式看到，改變極對數p可以改變電動機的轉數，這就是雙速或多速的電梯的調速原理，電動機的極對數在制造上的體現是相對獨立的，如何作到平滑過度，顯而易見控制的難點也在這里。改變轉差率（1-S）也是調速的方法，這就是交流調壓調速的原理所在，比較常見的有，改變定子電壓和轉子電路串接電阻等方法，調速范圍窄調速前后的運行仍不夠平滑以及能源沒有節約。
隨著電動機拖動理論的發展，變頻變壓應運而生，可以從上式清楚的看到電源頻率f的變化將直接帶來電動機的轉速的改變。變頻變壓調速的優越性在于可以在控制上達到以很小的f的變化量來調節電動機的轉速，實現平滑的調速、調速范圍寬且節能。在這里敘述電動機的調速是要說在控制理論上數字量和模擬量的不同作用。
大家知道，電梯的信號系統是從分立元件搭成的一個系統、一個可編程序控制器為核心的控制系統發展到今天的以一個計算機系統為核心的系統，這個進步使我們看到數字化的控制在電梯控制上的變化歷程。
為什么計算機控制的實現就說是數字化的實現呢？因為計算機的基礎就是“二進制”，這是有別于“模擬量”的；再就是計算機技術的發展是以數字化的發展為基礎。數字量或數字控制在電梯的應用是要進一步研究開發的，前面說的計算機控制系統（這是指對電梯的信號系統的控制）也只是一個部分。還可以用計算機系統把對電梯的電氣系統（這是指對電梯的拖動系統和信號系統的總合，另外還應包括對所有參與工作的元器件的工作監督）包容，作到全方位的控制，形成一個閉環的大系統從而使之成為更加智能化的指揮中心，一個真正的“電腦”。用這個電腦來指揮電梯的所有動作，包括機械的動作。用它收集、歸納、整理電梯的各種信息，并依此不斷調整自己的“行為”（形成一個高精密高準確率的自適應系統）使之更好的適應乘客的需求。講一個例子來說明這個自適應系統的作為，大家知道電梯“并聯”或“群控”的概念和目前的作法，如果很好的注如“數字電梯”的概念，充分利用一切可以得到并利用的信息加入到“并聯”或“群控”的控制之中，那么電梯的運行、滿足乘客的需求和節約能源都將非常精致。試想，除現在依據的“內選、外呼”信號外，我們還可以把本梯和系統內的電梯轎廂內和各個層站的乘客人數、乘客的可能載荷和他們流動的方向等諸多信息“采集”起來集中“分析”處理，從而決定系統內各電梯的運行方向，這將完全“人性化” 、“智能化”而且賦予“并聯”、“群控”一個全新的定義。再例如，過去電梯的滿載、超載控制多是運用模擬量控制技術來實現，稱量不準確是其缺陷；現在已經直接運用數字控制的方式來實現，就是將電梯的稱量裝置的輸出數字化，從中取出滿載、超載的特征點施以精確的控制，而稱量裝置的模擬量輸出剛好用來和電梯的驅動系統組合成一個閉環系統，用此信號隨著電梯的運行來監控和修正其運行軌跡以此控制電梯的運行達到最佳的效果。
電梯的生產制造的過程也有要求我們重新認識的地方。例如生產一個電梯的零部件，使用什么設備？材料和能源消耗量多少？加工質量如何？答案應該是，努力促進節能經濟的發展、降低能源占有量是一個重要的具有戰略意義的考核指標。在生產制造過程中采用數字化的加工設備和組合機床，而且充分利用一切可以利用的資源或曰資源最大限度的社會共享才是長遠目標。研究能源消耗量，是要生產制造者把這個嚴肅且時尚的話題納入自己的思維，把它和產能利用率和凈利潤連結起來、把“數字”和“綠色”連接起來。
“綠色”更多的說的是環境、環境保護和“以人為本”的思考和實施。電梯的生產制造過程、電梯的使用過程有沒有污染環境是要認真對待的，廢氣、廢物、油污、噪聲污染、電磁污染、化學污染都要分析，要追根溯源。“綠色”還有一個含義，就是平和的應用先進的科學技術、平和的將資源最大限度的做到社會共享、平和的利用社會上的各種資源，這是時代進步的要求也是社會之必然。所謂平和就是既要高瞻遠矚又腳踏實地、身體力行、務求實效。
由于計算機技術的強大發展趨勢和這門學科帶來的科學技術的全線發展結果正在深深的改變著世界。計算機、電腦、數字化、數字控制等等在各個領域各個角落向我們發起進攻，大量的無法形容的巨大信息量向潮水般涌來，令人類還來不及思考而被置于其中。1998年1月31日美國前副總統戈爾在加利福尼亞科學中心作了“數字地球—認識21世紀我們這顆星球”的演講，拉開了用數字的概念來觀察認識世界和其間的一切事物的帷幕。戈爾提出數字地球的構想，“我們需要一個‘數字地球’，一個多種分辨率，三維的表達方式，使我們能嵌入巨大數量的地理坐標系數據”。這段話給我們的啟示是，充分利用有關地球的所有信息，建立一個地球信息模型，該模型將地球上每一角落的信息都收集、整理、歸納，并且按照地球坐標建立完整的信息模型并且用網絡聯結起來。從而使地球上的每一個人都可以快速、完整、形象地了解地球宏觀和微觀的各種情況，充分發揮這些數據的作用，以促進社會進步和經濟發展。信息化、全球化和網絡化是這個時代的特征是社會發展趨勢。從以上的論述可以使我們非常簡捷的得到有價值的啟示，一個電梯公司、一個城市、一個組織完全可以利用網絡的巨大功能把各自需要管理的電梯納入之中，做到實時監控，即時跟蹤電梯的運行、記錄電梯的狀態、通知并督促進行故障電梯的修復；做到采集網絡內電梯的各種信息并進行整理、分析和研究進而得到有價值的、帶有指導作用的結論。這是網絡和“數字電梯”帶給我們的又一個驚喜,這個遠程監控系統
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