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Fahrtreppen-Übergeschwindigkeits- und Rückfahrschutzmesser

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Abbildung 2: Schwungrad- oder Kettenradmodell

Ein neues Gebrauchsmuster, das auf verschiedene Fahrtreppen anwendbar ist, wird untersucht.

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

In diesem Artikel wird ein neues Testsystem untersucht, das fortschrittliche Mikrocontroller verwenden kann, um die Überdrehzahl und den Rückfahrschutz von Aufzügen zu testen. Dieses Gebrauchsmuster zeichnet sich durch einfachen Aufbau, geringes Volumen, hohe Reaktionsgeschwindigkeit, geringen Energieverbrauch und hohe Zuverlässigkeit aus, die alle die Sicherheit erhöhen. Das Gebrauchsmuster ist auf verschiedene Fahrtreppen anwendbar, die Geschwindigkeitssensoren verwenden.

In den letzten Jahren kam es immer wieder zu Unfällen mit Rolltreppen. Ein 13-jähriger Junge wurde getötet und 30 weitere verletzt, als eine überfüllte, aufsteigende Rolltreppe am 5. Juli 2011 in einer U-Bahn-Station in Peking plötzlich die Richtung umkehrte. Laut Presse war die Rolltreppe voll mit Passagieren beladen, als sie anscheinend die Fahrt verlor Schwung, während gleichzeitig die Bremse nicht zu funktionieren schien. Aufgrund der Schwerkraft führte die volle Beladung der Passagiere dazu, dass die Rolltreppe zurückrollte. Die Passagiere verloren das Gleichgewicht und fielen aufeinander. Dieser Vorfall hat die öffentliche Besorgnis über die Sicherheit von Rolltreppen erhöht.

Fahrtreppenkonstruktionen müssen es einer Einheit ermöglichen, anzuhalten, wenn sie unbeabsichtigt rückwärts fährt oder ihre Nenngeschwindigkeit mehr als 120 % beträgt. Das in diesem Artikel beschriebene Messgerät kann die Überdrehzahl- und Rückfahrschutzfunktion von Fahrtreppen überprüfen. Dieser neuartige Geschwindigkeitsüberwachungsmesser ist ein digitales Instrument zur Messung der Fahrtreppen-Übergeschwindigkeit und des Rückfahrschutzes. Dieses Geschwindigkeitsmessgerät verwendet einen Geschwindigkeitssensor. Einige Rolltreppen sind in der Nähe des Schwungrads befestigt, während die meisten in der Nähe des Antriebskettenrads befestigt sind. Das System setzt sich im Hinblick auf seine Arbeitsweise aus Soft- und Hardware zusammen. Die Hardwarekomponente des Systems umfasst einen Mikrocontroller, einen Schlüssel, einen Port zur Erkennung des Bildschirms usw. Der XNUMX-Bit-Mikrocontroller verwendet die Programmiersprache „C“.

Das Messprinzip

In diesem Artikel wird die Antriebseinheit der Fahrtreppe als „erstes Kettenrad“ bezeichnet. Die Antriebseinheit befindet sich in der oberen Traversenverlängerung und kann mit der Überdrehzahl- und Rücklaufsicherung ausgestattet werden. Die Hauptantriebswelle hat an jedem Ende der Achse zwei Kettenräder zum Antrieb der Stufenketten. Das Kettenrad am Ende der Achse, das direkt mit der Antriebskette verbunden ist, wird als „zweites Kettenrad“ bezeichnet.

Das Herzstück einer Fahrtreppe ist ein Paar Stufenketten, die um zwei Kettenräder geschlungen sind (Abbildung 1). Ein Motor liefert die Antriebskraft, wirkt aber nicht direkt auf das Kettenrad. Als Verbindungsglied zwischen Kettenrad und Motor fungiert eine Hauptantriebskette. Die Motordrehzahl beträgt t (U/min), nämlich t/60 (U/s). Die Nenngeschwindigkeit der Rolltreppe beträgt v (mps). Die Anzahl der zweiten Kettenradzähne beträgt r1, die Anzahl der ersten Kettenradzähne beträgt r2. Das Untersetzungsverhältnis für das Untersetzungsgetriebe ist i. Die Anzahl der Impulse bei einer Umdrehung des Schwungrads oder Kettenrads beträgt n. Das Verhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Kettenrad beträgt r1/r2. Das Gesamtuntersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Kettenrad und dem Motor beträgt q und q = i r1/r2.

Die Pulsfrequenz f ist tn/60q (Hz), was die Anzahl der Pulse pro Sekunde bedeutet. Die Impulse werden vom Geschwindigkeitssensor erzeugt, wenn die Fahrtreppe mit Nenngeschwindigkeit läuft. Wenn ein Impuls erzeugt wird, beträgt die Fahrstrecke der Rolltreppe v(tn/60q); nämlich 1 = 60 V/tn (m/Impuls). Befindet sich der Drehzahlsensor in der Nähe des Schwungrads, ist q 1.

Das folgende Beispiel veranschaulicht das Prinzip der Geschwindigkeitsmessung. Canny Elevator lieferte beispielsweise die U-Bahn-Station Nr. 1 in Suzhou mit 199 Fahrtreppen. Abbildung 2 zeigt 12 Löcher im Schwungrad der Fahrtreppen.

Wenn die Motordrehzahl 970 U/min beträgt, nämlich 12.2 U/s, ist die Pulsfrequenz f = 16.2 x 12 = 194 Hz. Wenn ein Impuls erzeugt wird und die Nenngeschwindigkeit der Fahrtreppe 0.65 mps beträgt, beträgt die Bewegungsstrecke der Fahrtreppe 0.65/194 m oder 3.35 mm pro Impuls. Beträgt der Umkehrweg der Fahrtreppe 100 mm, beträgt die Anzahl der Impulse, die der Geschwindigkeitssensor erzeugt, 45.

An der Unterseite der Bremse angebracht, dient der Geschwindigkeitssensor zur Überwachung der Schwungradgeschwindigkeit sowie zur Vermeidung einer Umkehrung und stoppt die Rolltreppe, wenn die Nenngeschwindigkeit über 120% oder unter 80% liegt.

In diesem Beispiel 45 x 120 % = 54; 45 X 80% = 36. Wenn der Umkehrweg der Rolltreppe 100 mm beträgt und die Anzahl der Impulse, die der Geschwindigkeitssensor erzeugt, 54 oder 36 erreicht, sollte die Rolltreppe gestoppt werden; andernfalls entspricht es nicht der Nachfrage. Wenn das erste Ritzel mit dem Geschwindigkeitssensor ausgestattet ist, ist q i. Wenn das zweite Kettenrad mit dem Drehzahlsensor ausgestattet ist, ist q 1 r1/r2i.

Hardware-Zusammensetzung

Abbildung 3 zeigt die Hardware-Zusammensetzung dieses Messgeräts. Kernstück des Hardwareteils ist der Mikrocontroller (Modell 89E564RD2). Der Mikrocontroller ist eingebettet, um den intelligenten Regelalgorithmus zu implementieren. Die Vorrichtung bezieht sich auf eine Tasteneingabe-Verarbeitungsschaltung zum Verarbeiten von Tasteneingabedaten von einer Tasten-Matrix-Schaltung und zum Übertragen der verarbeiteten Daten an den Mikrocomputer, und die Tastenausgabe-Verarbeitungsschaltung kann an die Steuerung übertragen werden. Das vom Mikrocomputer erzeugte Ausgangssignal wird an die Hauptplatine der Fahrtreppe gesendet. Dieses analoge Impulssignal wird vom Drehzahlsensor erzeugt. Die Flüssigkristallanzeige (LCD) zeigt das Zeichen an, das den Daten entspricht, die an ihrem Eingangsdatenport vom Mikrocomputer empfangen werden.

Abbildung 4 zeigt die Frontplatte des Instruments. Das fortschrittliche Mikrocontrollersystem und das große chromatische LCD machen nicht nur die Bedienung bequemer, sondern verfügen auch über eine benutzerfreundliche Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine. Das Modell verfügt über eine hellrote, 43 Zoll hohe LED mit Gleitkommazahl. Das Instrument zeigt „1“ an. für „über Reichweite“.

Wenn das Messgerät eingeschaltet ist, wird durch Drücken und Loslassen der Taste „MODE“ zwischen Nenndrehzahl, Motordrehzahl, Untersetzung und der Anzahl der Impulse eines Schwungrad- oder Kettenradkreises umgeschaltet, und der Bildschirm zeigt den Anfangswert an. Durch Drücken der Taste „±“ wird der Anfangswert um 1 erhöht oder verringert. Durch Drücken und Loslassen von „ENTER“ wird der aktuelle Wert bestätigt. Mit der Taste „EXIT“ wird der aktuelle Modus verlassen. Durch Drücken der Taste „ON/OFF“ wird das Messgerät ein- oder ausgeschaltet.

Software-Design

Der Mikrocontroller verfügt über eine Datenverarbeitungsfunktion. Aufzugsinspektoren können Parameter durch Mikrocontroller-Programmierung einrichten, wie z. B. die Nenngeschwindigkeit der Fahrtreppe, die Motordrehzahl, das Untersetzungsverhältnis usw. Das System kann vom Geschwindigkeitssensor erzeugte Pulssignale simulieren. Die Signale werden an die Steuerplatine übertragen. Die Steuerungssoftware wird in der Programmierumgebung von µ Vision4 implementiert. Ein Software-Flussdiagramm ist in Abbildung 5 dargestellt.

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

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

Ning Li ist stellvertretender Dekan der Filiale in Suzhou, China, des Instituts für Sicherheitsüberwachung von Spezialgeräten der Provinz Jiangsu. Er ist leitender Ingenieur und hat Erfahrung in technischer Forschung und Aufzugsnormen.
Yihui Ruan ist Ingenieur im Studium der elektrischen Steuerung von Aufzügen. Er schloss sein Studium der Automatisierung an der Soochow University in Suzhou, China, ab.
Yuandong Jiang, Xueming Chen, Rongfeng Lu, Bin Huang, Zhe Cheng und Mingtao Chen sind alle mit Aufzugsinspektionen in Suzhou, China, einer Niederlassung des Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute der Provinz Jiangsu beschäftigt.

Aufzugswelt | Dezember 2012 Titelbild

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