電梯的數(shù)字概念
來源：本站 發(fā)布時(shí)間：2014-02-21 17:30:49 點(diǎn)擊次
“數(shù)”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(shí)就在思維中產(chǎn)生了“有” 、“沒有” 的概念，要知道這是個(gè)非常重大的思維變化，極為樸素的“二進(jìn)制” 即“0、1” 的概念由此確立。當(dāng)人類的祖先在生活中有了較多的乃至剩余的食物，他們?yōu)榱擞涀∈斋@和剩余量在繩子上打結(jié)來作標(biāo)識(shí)也就產(chǎn)生了連續(xù)的數(shù)字記憶，1、2、3、4、5、6……由此出現(xiàn)了“數(shù)”的概念。在這里說這些只是想表述“數(shù)字量”和“模擬量”的由來和關(guān)系。
今非昔比，人類處在21世紀(jì)的今天，處在一個(gè)科學(xué)技術(shù)極大發(fā)展的信息時(shí)代，“數(shù)字將主宰我們的生活方式”，這是20世紀(jì)末最熱門的話題。今天，用時(shí)代的目光來觀察研究我們的電梯，用時(shí)代的精神、信息的導(dǎo)引和數(shù)字的概念來看電梯的歷史、現(xiàn)在和未來。這一系列的活動(dòng)形成了一個(gè)研究電梯的網(wǎng)，一個(gè)把電梯的科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)制造和電梯的社會(huì)學(xué)問題編織在一起的網(wǎng)，一個(gè)我們天天接觸和研究的網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中我們看到了“數(shù)字電梯”應(yīng)運(yùn)而生?！皵?shù)字電梯”的概念在考量著電梯行業(yè)的人們，要求我們在日常工作中不斷關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展并“化”在自己的電梯上來，使之全面的、立體的發(fā)展。在這里提出“數(shù)字電梯”，或者換一個(gè)說法電梯被“數(shù)字”化了。被“數(shù)字”化了，是一個(gè)`很形象的概念，例如，無論使用膠片或是數(shù)碼相機(jī)拍照且得到照片，都可以說是把被拍照物“數(shù)字”化了的過程。而人被數(shù)字化了或者叫“數(shù)字人”是什么概念呢？就是將人從頭頂?shù)侥_底以2.5mm的厚度橫剖,把每一層都“數(shù)字”化分析，得到的結(jié)果就是數(shù)字人的信息，這個(gè)信息的得來和應(yīng)用都將是開天辟地的。試想，把電梯系統(tǒng)橫剖，或者將電梯系統(tǒng)數(shù)字化分析到最小單元，我們會(huì)得到前所未有的信息，這是又一個(gè)全新的“數(shù)字電梯”的概念，是需要我們不斷認(rèn)識(shí)、不斷探索、以求突破。
在“電子電路”學(xué)中有“模擬電路”和“數(shù)字電路”的研究?！皵?shù)字電路”講的就是“有”或“沒有”某一個(gè)物理量或信號(hào)，研究這個(gè)信號(hào)并用它去實(shí)施控制。例如燈的開關(guān)，兩個(gè)狀態(tài)，燈亮或燈滅。“模擬電路”說的是一個(gè)連續(xù)的物理量或信號(hào)的變化研究，例如：“調(diào)壓器”遵循的就是模擬量的控制。提出“模擬電路”和“數(shù)字電路”是想分析它們在電梯中的應(yīng)用和相互的關(guān)系。
大家知道交流雙速電梯在運(yùn)行中有一個(gè)技術(shù)上的重要環(huán)節(jié)，就是要達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速從1000（名義上的轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)過渡到250轉(zhuǎn)，這個(gè)過渡從控制上就是出現(xiàn)了一個(gè)突變的點(diǎn)，不線性了。如果技術(shù)措施不力就會(huì)造成電梯運(yùn)行上的一個(gè)“抖動(dòng)”，使乘客不適。早在上個(gè)世紀(jì)80年代中期有一種交流調(diào)速電梯，在轎頂上裝有一個(gè)約1m長的電阻排，用它來進(jìn)行電梯到達(dá)預(yù)定層站的調(diào)壓、力圖平緩降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速從而造成轎廂平穩(wěn)停靠。這個(gè)電阻排的設(shè)計(jì)者是力求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可以線性的變化（線性和模擬在電子學(xué)上是一個(gè)概念），以求達(dá)到電梯的減速?？磕芨匀?、平滑或曰更線性，這個(gè)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由下式表述：
n=(1-s)60f/p
其中f:電源頻率；p:電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)；（1-S）：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率
從這個(gè)公式看到，改變極對數(shù)p可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，這就是雙速或多速的電梯的調(diào)速原理，電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)在制造上的體現(xiàn)是相對獨(dú)立的，如何作到平滑過度，顯而易見控制的難點(diǎn)也在這里。改變轉(zhuǎn)差率（1-S）也是調(diào)速的方法，這就是交流調(diào)壓調(diào)速的原理所在，比較常見的有，改變定子電壓和轉(zhuǎn)子電路串接電阻等方法，調(diào)速范圍窄調(diào)速前后的運(yùn)行仍不夠平滑以及能源沒有節(jié)約。
隨著電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)理論的發(fā)展，變頻變壓應(yīng)運(yùn)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的改變。變頻變壓調(diào)速的優(yōu)越性在于可以在控制上達(dá)到以很小的f的變化量來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)平滑的調(diào)速、調(diào)速范圍寬且節(jié)能。在這里敘述電動(dòng)機(jī)的調(diào)速是要說在控制理論上數(shù)字量和模擬量的不同作用。
大家知道，電梯的信號(hào)系統(tǒng)是從分立元件搭成的一個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)可編程序控制器為核心的控制系統(tǒng)發(fā)展到今天的以一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心的系統(tǒng)，這個(gè)進(jìn)步使我們看到數(shù)字化的控制在電梯控制上的變化歷程。
為什么計(jì)算機(jī)控制的實(shí)現(xiàn)就說是數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)呢？因?yàn)橛?jì)算機(jī)的基礎(chǔ)就是“二進(jìn)制”，這是有別于“模擬量”的；再就是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是以數(shù)字化的發(fā)展為基礎(chǔ)。數(shù)字量或數(shù)字控制在電梯的應(yīng)用是要進(jìn)一步研究開發(fā)的，前面說的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（這是指對電梯的信號(hào)系統(tǒng)的控制）也只是一個(gè)部分。還可以用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把對電梯的電氣系統(tǒng)（這是指對電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)的總合，另外還應(yīng)包括對所有參與工作的元器件的工作監(jiān)督）包容，作到全方位的控制，形成一個(gè)閉環(huán)的大系統(tǒng)從而使之成為更加智能化的指揮中心，一個(gè)真正的“電腦”。用這個(gè)電腦來指揮電梯的所有動(dòng)作，包括機(jī)械的動(dòng)作。用它收集、歸納、整理電梯的各種信息，并依此不斷調(diào)整自己的“行為”（形成一個(gè)高精密高準(zhǔn)確率的自適應(yīng)系統(tǒng)）使之更好的適應(yīng)乘客的需求。講一個(gè)例子來說明這個(gè)自適應(yīng)系統(tǒng)的作為，大家知道電梯“并聯(lián)”或“群控”的概念和目前的作法，如果很好的注如“數(shù)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(lián)”或“群控”的控制之中，那么電梯的運(yùn)行、滿足乘客的需求和節(jié)約能源都將非常精致。試想，除現(xiàn)在依據(jù)的“內(nèi)選、外呼”信號(hào)外，我們還可以把本梯和系統(tǒng)內(nèi)的電梯轎廂內(nèi)和各個(gè)層站的乘客人數(shù)、乘客的可能載荷和他們流動(dòng)的方向等諸多信息“采集”起來集中“分析”處理，從而決定系統(tǒng)內(nèi)各電梯的運(yùn)行方向，這將完全“人性化” 、“智能化”而且賦予“并聯(lián)”、“群控”一個(gè)全新的定義。再例如，過去電梯的滿載、超載控制多是運(yùn)用模擬量控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，稱量不準(zhǔn)確是其缺陷；現(xiàn)在已經(jīng)直接運(yùn)用數(shù)字控制的方式來實(shí)現(xiàn)，就是將電梯的稱量裝置的輸出數(shù)字化，從中取出滿載、超載的特征點(diǎn)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(qū)動(dòng)系統(tǒng)組合成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，用此信號(hào)隨著電梯的運(yùn)行來監(jiān)控和修正其運(yùn)行軌跡以此控制電梯的運(yùn)行達(dá)到最佳的效果。
電梯的生產(chǎn)制造的過程也有要求我們重新認(rèn)識(shí)的地方。例如生產(chǎn)一個(gè)電梯的零部件，使用什么設(shè)備？材料和能源消耗量多少？加工質(zhì)量如何？答案應(yīng)該是，努力促進(jìn)節(jié)能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、降低能源占有量是一個(gè)重要的具有戰(zhàn)略意義的考核指標(biāo)。在生產(chǎn)制造過程中采用數(shù)字化的加工設(shè)備和組合機(jī)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(huì)共享才是長遠(yuǎn)目標(biāo)。研究能源消耗量，是要生產(chǎn)制造者把這個(gè)嚴(yán)肅且時(shí)尚的話題納入自己的思維，把它和產(chǎn)能利用率和凈利潤連結(jié)起來、把“數(shù)字”和“綠色”連接起來。
“綠色”更多的說的是環(huán)境、環(huán)境保護(hù)和“以人為本”的思考和實(shí)施。電梯的生產(chǎn)制造過程、電梯的使用過程有沒有污染環(huán)境是要認(rèn)真對待的，廢氣、廢物、油污、噪聲污染、電磁污染、化學(xué)污染都要分析，要追根溯源?！熬G色”還有一個(gè)含義，就是平和的應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、平和的將資源最大限度的做到社會(huì)共享、平和的利用社會(huì)上的各種資源，這是時(shí)代進(jìn)步的要求也是社會(huì)之必然。所謂平和就是既要高瞻遠(yuǎn)矚又腳踏實(shí)地、身體力行、務(wù)求實(shí)效。
由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的強(qiáng)大發(fā)展趨勢和這門學(xué)科帶來的科學(xué)技術(shù)的全線發(fā)展結(jié)果正在深深的改變著世界。計(jì)算機(jī)、電腦、數(shù)字化、數(shù)字控制等等在各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)角落向我們發(fā)起進(jìn)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(tǒng)戈?duì)栐诩永Ｄ醽喛茖W(xué)中心作了“數(shù)字地球—認(rèn)識(shí)21世紀(jì)我們這顆星球”的演講，拉開了用數(shù)字的概念來觀察認(rèn)識(shí)世界和其間的一切事物的帷幕。戈?duì)柼岢鰯?shù)字地球的構(gòu)想，“我們需要一個(gè)‘?dāng)?shù)字地球’，一個(gè)多種分辨率，三維的表達(dá)方式，使我們能嵌入巨大數(shù)量的地理坐標(biāo)系數(shù)據(jù)”。這段話給我們的啟示是，充分利用有關(guān)地球的所有信息，建立一個(gè)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(biāo)建立完整的信息模型并且用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來。從而使地球上的每一個(gè)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(fā)揮這些數(shù)據(jù)的作用，以促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。信息化、全球化和網(wǎng)絡(luò)化是這個(gè)時(shí)代的特征是社會(huì)發(fā)展趨勢。從以上的論述可以使我們非常簡捷的得到有價(jià)值的啟示，一個(gè)電梯公司、一個(gè)城市、一個(gè)組織完全可以利用網(wǎng)絡(luò)的巨大功能把各自需要管理的電梯納入之中，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，即時(shí)跟蹤電梯的運(yùn)行、記錄電梯的狀態(tài)、通知并督促進(jìn)行故障電梯的修復(fù)；做到采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電梯的各種信息并進(jìn)行整理、分析和研究進(jìn)而得到有價(jià)值的、帶有指導(dǎo)作用的結(jié)論。這是網(wǎng)絡(luò)和“數(shù)字電梯”帶給我們的又一個(gè)驚喜,這個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
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