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德国电梯展介绍-技术篇


德国电梯展介绍
技术篇
中国电梯协会秘书处 张乐祥 zlx@cea-net.org

主要内容
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曳引机 CANopen的应用 轿厢位置检测 上行超速保护 几个新标准的推出对产品发展的影响
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EN81-80 (SNEL) 老梯安全标准 EN

81-28 报警装置 EN81-58 防火门测试 EN81-70 无障碍 EN81-72 消防员电梯

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无机房电梯 关于液压电梯

高效率(绿色)曳引机
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永磁同步曳引机技术走向成熟,价格是其应用的 唯一瓶颈 z 由盘式向柱形发展 z 制动器更多采用一体化盘式制动器 z 更多地应用细钢丝绳(5mm),以减小机器的尺寸 z 由无机房扩大到所有应用领域,异步机方案趋于 消失 行星式及Hypoid Bevel Gear 减速方案 皮带式曳引机几乎消失

永磁同步曳引机展品1

永磁同步曳引机展品2
5mm钢丝绳;200mm绳轮; 3-8根钢丝绳;12极电机;

永磁同步曳引机展品3

钢丝绳张力检测装置(工具)

行星式传动

Hypoid Bevel Gear 准双曲线伞齿轮

控制系统进展
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远程监控、开放总线 CANopen
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CAN只定义了物理层和数据链路层的规范用户在应用CAN协 议时,必须自行定义高层协议 从1993 年起,由Bosch公司领导的一个欧洲机构研究出协 议原型,由此发展成为CANopen规范 CANopen是一个基于应用层的子协议,采用面向对象的思想 设计,具有很好的模块化特性和很高的适应性,通过扩展 可以适用于大量的应用领域。在CANopen规范基本完成之 后,Bosch将其移交给CIA组织,由其进行维护与发展。在 1995年,CIA发表了完整版的CANopen通信子协议; CANopen 不仅定义了应用层和通信子协议,而且为可编程 系统、不同器件、接口、应用子协议定义了大量的行规, 遵循这些行规开发出的CANopen设备将能够实现不同公司产 品间的互操作。

CANopen CiA DSP 417概述
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CiA DSP 417开始于2002 2003年10月在德国Interlift上展示了第一个由不同厂家部 件组成的控制系统原型。控制器、门机、显示器件之间 的数据交换通讯均通过CANopen总线集成到了一起。 系统集成商可以采购不同厂家生产的部件,仅需简单的 设置就可运行,实现和PC机一样的Plug and Play,为 系统集成提供最大程度的灵活性。 这个协议定义了14个虚拟器件,也规定了这些器件的信 息交流方式。电梯制造商也可以根据具体情况重新定义 信息交流的方式 面向报文的通讯方式,有SDO和PDO两种报文 可以支持128层,8台梯群控,每个轿厢4个门。 有超过200台的电梯在运行中。 CIA成员免费、免许可证使用

采用开放总线的必要性
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系统由集中控制转向分布式总线控制、智能化控制 CAN是电梯控制中使用最广泛的总线 控制软件编制的结构化和标准化的需要 z 任何事情均在协议中与定义好 z 电梯设计人员无需涉及通讯的细节问题 远程诊断和扩展性、大楼智能化、降低设备维修费 可利用大量现有软件和开发调试工具,降低系统开发成本,提高系 统可靠性 安全网络的需要(可编程系统在电梯安全方面的应用Pessral) z 硬连线+安全继电器: ? 开发维护困难、设备间距离受限、造价高昂。 ? 电梯安全电路:各点安全重要程度等效、难于检测 z 安全网络: 高灵活性、低成本、易于维护、远距离实现 ? 一种在网络失效时会使安全设备进入预定安全状态的系统 ? 需要大量的检查确认,低价的微处理器使其成为可能 ? 电梯相关标准:EN81-A1,ISO/TC178标准正在制定中 建立在开放总线的设备会在将来主宰电梯控制系统市场

CiA DSP 417虚拟器件
定义的虚拟器件包括: z驱动控制器 z安全光幕 z呼梯控制器 z轿内操纵盘 z显示控制器 z轿内显示 z轿门控制器 z传感器单元 z轿厢驱动单元 z称重单元 z轿厢位置单元 z操纵盘输入 z轿门单元 z操纵盘输出 ?所有虚拟器件即执行必要的功能又执行任选的功能 ?虚拟器件概念使得引入对用户透明的网关成为可能 ?CANopen网络的虚拟器件限制在127个以内

轿厢位置检测
? 绝对值旋转编码器 ? 激光 ? 超声波 ? 磁栅

绝对值编码器

激光和超声波

磁栅

磁栅(迅达MOSIS,未展出)

位置信号检测

轿厢位置检测的优点
? 可以提供轿厢位置和速度的信息
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使用位置控制方式

? 可以提供轿厢超速及失控运行检测信息,

与曳引机编码器配合可检测钢丝绳滑移
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电子式限速器 CANopen 。。。。

? 接口简单
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比较
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传统
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轿厢位置检测
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只提供轿厢相对位置 手动调整 不精确(绳的滑移和伸长) 建筑物收缩后必须重新调整 失电后需要重新学习 涉及多种不同零件 到控制和驱动的接口复杂 硬件和安装费用高昂

提供绝对位置 自动校准 为驱动控制提供准确位置信息 自动补偿建筑物收缩 失电后立刻恢复运行 为一个模块化系统 到驱动和控制的接口简单/统一 安装快速简便

上行超速保护
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直接在曳引轮轴侧增加制动器十分普遍 直接使用作用在曳引轮侧面的制动器方案 双向安全钳
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对于批量生产的采用有齿曳引机的新梯,优势突出 需要改变电梯原有设计。 面对无齿化形式,未来市场渺茫。 无需改变原有电梯设计,加装容易,适合于老梯改造。 可以增加开门走车保护功能(国内目前产品大都不具备这 一功能), 可以满足SNEL的相关要求。 新梯使用有减少的趋势 国内厂家要对韩国目前的状况引起注意
? 为了应对检查,有10家生产厂,产品推出时价格高达2百万韩元, 目前下降到70-80万韩元,只相当于原来的1/3左右

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夹绳器方案
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新型安全部件:夹轨器

曳引轮轴加装制动器

曳引轮侧面加装制动器

双向安全钳(Cobianchi)

双向安全钳(Atwell)

限速器
装 在 轿 架 上 限 速 器

远程复位功能

夹绳器(电磁铁式)

夹绳器(液压式)

夹绳器(气动式)

夹轨器

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Safety Norm Existing Lifts 已安装电梯安全标准 现有标准只适用于新梯 目的是将已安装电梯的安全程度提高到现有标准同等安 全水平,改进安全和改善无障碍程度 制定时采用了先进的思想方法:风险分析 z 更具有前瞻性,而不是过去的亡羊补牢方式 z 是今后制定标准的最好典范 过去20年最频繁的事故: 轻度伤害:与厅门碰撞 严重伤害:开门走车和冲顶 各国根据本地情况,按照优先原则实施 z 严重危险:不安全或故障门锁;需立即改正 z 高风险:淘汰技术的门保护装置;1-2年里解决 z 低风险:淘汰技术的曳引机和制动器;10年内或大修 标准中有74项危险情况检查表

EN81-80 SNEL

EN81-80使用时的参照标准
基本安全要求 ? prEN81-21 现有建筑物内新装电梯标准 ? EN81-28 远程警报 ? EN81-70 无障碍标准 ? prEN81-71 电梯防破坏 ? prEN81-73 火灾时电梯的运行
? EN81-1/2

标准进展情况
电梯安全标准的发展图谱

EN 81 系列 EN 81 系列

gy R o l o hn Tec

&D
EN 81-1

EN 81-1/2
安全程度各国存在差异
Safety Existing lifts

EN81 系列标 准
差距将由 各国主管 机构决定

EN 81-80

1920

1979

1985

1998

2000

2001

2010

欧洲各国电梯拥有量

数据: 截止到2004年底 来源:西班牙电梯杂志

EN81-70,72对按钮等操作装置的要求
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考虑了行动不便(轮椅使 用者)、盲障、听觉障碍 人群的使用要求 对按钮的大小、型式、颜 色、盲文、操作反馈力、 按钮间距、操纵盘的高度 和按钮排列方式以及按钮 指示灯、确认声音的大 小、层站指示和报站等给 出了具体的规定。 EN81-72规定按钮要防水

安全光幕
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大有完全取代机械安全触板之势 取消安全触板,产品必须是”Fail Safe”
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任何零件的失效和不稳定以及电磁干扰和供电问题 都将使电梯进入停止运行状态。

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防止环境光的干扰 优点:
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提高了安全性 减少门机件的磨损和故障时间、延长了寿命 对于残障人士的乘梯十分重要

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带3D检测的光幕使用日益普及
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EN81-28与警报设备相关的主要内容
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可用性和可靠性 z 电梯系统在运行时警报系统必须有效,否则,电梯停止运行 z 警报装置必须能发送信息到另外一个可供选择的接受设备 z 为了进行自动测试,警报系统必须能按照用户安全的要求或 至少每3天自动模拟警报输入信号,并且和接收设备建立相 应的连接 警报过滤功能 z 当轿厢在开锁区并且轿门和层门在打开状态时 z 轿厢在运行,门将在下一站开门时 z 例外:在维修期间不得过滤任何警报信号(信号始终有效) z 警报系统必须为救援服务提供解除和重新启动警报的手段 声光信号 z 必须根据EN81-70要求给出声光确认信号(设置黄色和绿色 指示器,发声装置的声音大小可调)

警报信号解除(救援结束) z 必须在警报信号发出的地方发出救援完成信 号,以确认没有任何人仍然被困在电梯内,也 就是说非相关人员不能启动该信号 z 必须提供警报系统远程复位的手段 ? 应急电源 z 在断电的情况下也不能影响警报系统的使用 z 当在使用充电电池时,只要电池容量低于一小 时使用时间就自动发出请求救援信号 ? 对电梯拥有人承担的义务 z 在警报期间保证双向通话的通畅、周期性人工 检查、自动测试等 z 在使用应急充电电源时,通知救援服务中心所 剩时间
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标志 z 无论使用按钮或触摸屏,标志 必须是黄色,如右图所示 警报启动装置 z 设置在存在使用着受困风险的地方,通常设置在操纵 盘 z 为了保障警报功能的完好,启动装置必须按照prEN8171的要求防止破坏 ? 麦克风、扬声器、信号装置及显像装置防水等级要 达到IPX3以上 ? 能防止刀割、香烟烧以及使用笔、钥匙、木棒和口 香糖等的破坏 警报设备的位置:轿厢(乘客不可及)、井道、机房 参数修改:系统功能性参数的存取必须设置密码保护

典型的电梯和救援中心的双向通讯

展出的警报通讯设备功能
? 可以使用固定电话和GSM等移动通讯 ? 多个警报设备可以共用一条电话线 ? 从轿内、轿顶和底坑呼叫机房,反之亦然 ? 满足EN81-28和EN81-70要求 ? 可以录制不同的语音信息 ? 可发出多种不同警报信息 ? 可通过短信和邮件方式发出警报信息(无

线通讯方式)

欧洲无机房电梯发展

数据:截止到2004年底 来源:西班牙电梯杂志

液压电梯
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比例从2000年32%进一步下降到2004年的18% 未来:只使用在大吨位货梯

双油缸 四导轨 层站防沉降装置 15-50T, 40m

ALGI 公司展品

2006中国国际电梯展览会
展览面积:35,000 m2 参展商:超过400家 共有ABCD四个展馆 ? 国家质检总局:电梯及扶梯国际论坛 ? ISO,CEN,PALEA会议 ? 德国和俄罗斯代表团 ? 时间:2006年4月18-21日 地点:廊坊国际展览中心
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廊坊国际展览中心全景图

感谢
天津布顿钢丝绳有限公司副总经理 孙国和先生提供照片

谢谢大家!


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