Siemens PLC liftų ir eskalatorių sistemose: grupės valdymas, saugos grandinės ir nuotolinis stebėjimas

Šiuolaikinėse vertikaliose transporto sistemose patikimumas, saugumas ir efektyvumas nėra{0}}derėtini. „Siemens PLC“ (programuojami loginiai valdikliai) tapo liftų ir eskalatorių automatizavimo pagrindu, užtikrinančiu neprilygstamą valdymo tikslumą, saugos atitiktį ir veikimo matomumą. Nuo daugiaaukščių biurų pastatų iki judrių prekybos centrų – „Siemens“ PLC sprendimai optimizuoja grupių valdymo algoritmus, užtikrina saugias-saugos grandines ir įgalina aktyvų nuotolinį stebėjimą-, keičiantį judėjimą pastatuose. Šiame straipsnyje nagrinėjama, kaip Siemens PLC, ypač SIMATIC S7 serija, pakeičia liftų ir eskalatorių sistemas, naudodama tris pagrindines funkcijas: grupinį valdymą, saugos grandines ir nuotolinį stebėjimą su patikrinamais našumo duomenimis ir realiais atvejo tyrimais.

„Siemens PLC“ vaidmuo šiuolaikiniame liftų ir eskalatorių valdyme

Vertikalios transportavimo sistemos išsivystė nuo paprastų{0}}relės valdiklių iki sudėtingų skaitmeninių tinklų, o „Siemens PLC“ buvo šios transformacijos priešakyje. Turėdama daugiau nei 50 metų automatizavimo patirtį, Siemens siūlo platų PLC sprendimų, specialiai pritaikytų liftų ir eskalatorių programoms, portfelį, įskaitant SIMATIC S7-1200, S7-1500 ir S7-400 serijas. Šie valdikliai suteikia apdorojimo galią, saugos integraciją ir ryšį, reikalingą šiuolaikinių pastatų poreikiams patenkinti – nuo ​​mažų komercinių struktūrų iki itin aukštų dangoraižių.

Kodėl verta rinktis Siemens PLC vertikaliam transportavimui?

• Patikimumas:Siemens PLC įrenginiai gali pasigirti daugiau nei 100 000 valandų vidutiniu laiku tarp gedimų (MTBF), o tai užtikrina nuolatinį veikimą 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę.
• Saugos integravimas:Siemens PLC saugos moduliai (F-moduliai) atitinka SIL 2/3 saugos reikalavimus, itin svarbius keleivių apsaugai liftų ir eskalatorių sistemose.
• Mastelio keitimas:Nuo 4-aukštų gyvenamųjų namų liftų iki 100+ aukštų daugiaaukščių „Siemens“ PLC sistemos sklandžiai keičiasi, kad atitiktų įvairius įvesties / išvesties reikalavimus ir valdymo sudėtingumą.
• Ryšys:Natūralus pramoninio ryšio protokolų (Profinet, Modbus TCP/IP, Ethernet/IP) palaikymas leidžia integruoti su pastatų valdymo sistemomis (BMS) ir nuotolinio stebėjimo debesų platformomis.
• Energijos efektyvumas:Siemens PLC algoritmai optimizuoja variklio darbą, sumažindami energijos sąnaudas iki 30%, palyginti su įprastomis valdymo sistemomis.

Siemens PLC grupės valdymas liftų efektyvumui užtikrinti

Liftų grupės valdymas yra efektyvaus vertikaliojo transportavimo smegenys, o „Siemens PLC“ puikiai atlieka šią svarbią funkciją. Išmaniai paskirstydami liftų kabinas, kad būtų galima reaguoti į salės ir salono skambučius, Siemens SIMATIC S7 valdikliai sumažina keleivių laukimo laiką, sumažina energijos suvartojimą ir padidina transporto pajėgumus.

Kaip „Siemens SIMATIC S7“ optimizuoja liftų grupės planavimą

„Siemens“ PLC grupės valdymo sistemos naudoja pažangius algoritmus, kad analizuotų srauto tendencijas realiuoju laiku{0}}, įskaitant:

• Keleivių atvykimo įkainiai pagal aukštą ir paros laiką
• Lifto kabinos padėtys ir apkrovos būsena
• Prioritetinių paslaugų užklausos (pvz., priešgaisrinė tarnyba, VIP aukštai)
• Energijos suvartojimo optimizavimo parametrai

Siemens SIMATIC S7-1500 PLC su 0,0013 μs teksto apdorojimo sparta apdoroja šiuos sudėtingus skaičiavimus per milisekundes, užtikrindamas optimalius lifto siuntimo sprendimus. Šis greitas apdorojimas įgalina dinamišką grupės valdymą, kuris prisitaiko prie kintančių eismo sąlygų, kitaip nei statinės relės sistemos, kurios remiasi fiksuotomis planavimo taisyklėmis.

Veiklos duomenys: grupės kontrolės efektyvumo metrika

„Siemens“ PLC grupės valdymas, skirtas{0}}aukštiems pastatams, puikiai valdo sudėtingus eismo scenarijus, pvz., rytinį ir vakarinį piko valandas biurų bokštuose, kur labai svarbus greitas reagavimo laikas ir efektyvus automobilių paskirstymas.

Atvejo tyrimas: aukšto{0}} biurų pastato liftų grupės valdymas

Pramonė:Komercinis nekilnojamasis turtas (120 aukštų biuro bokštas Šanchajuje, Kinijoje)

Iššūkis:Sutrumpinkite vidutinį keleivių laukimo laiką piko valandomis (8:00–9:30 ir 19:30–19:00) nuo 52 sekundžių iki mažiau nei 30 sekundžių, tuo pačiu padidindami transporto pajėgumus 40%.

Sprendimas:Siemens PLC grupės valdymo sistemos įdiegimas naudojant SIMATIC S7-1500 CPU ir ET 200SP paskirstytus I/O modulius. Sistema integravo 16 liftų kabinų su paskirties išsiuntimo skydais kiekviename aukšte.

Įgyvendinimas:

• Eismo analizė: 6 mėnesių duomenų rinkimas, siekiant nustatyti didžiausius modelius ir kliūtis
• Algoritmo tinkinimas: Siemens TIA portalo programinė įranga, naudojama dinaminės grupės valdymo logikai programuoti, remiantis{0}}konkrečių srauto profilių kūrimu
• Sistemos integravimas: „Profinet“ ryšys sujungė visus liftus, paskirties plokštes ir BMS centralizuotam stebėjimui
• Testavimas ir optimizavimas: 4-savaičių bandomasis laikotarpis su našumo stebėjimu realiuoju laiku ir algoritmų koregavimais

Rezultatai:

• Vidutinis laukimo laikas sumažintas iki 21,8 sekundės (58 % pagerėjimas)
• Transporto pajėgumai piko valandomis padidėjo nuo 1 300 iki 2 050 keleivių per valandą (padidėjimas 58 proc.)
• Energijos suvartojimas vienam keleiviui sumažėjo 28 proc.
• Keleivių pasitenkinimo balai pagerėjo nuo 3,2/5 iki 4,7/5 apklausose po-įdiegimo

Siemens PLC saugos grandinės: keleivių ir įrangos apsauga

Saugumas yra svarbiausias liftų ir eskalatorių sistemose, o Siemens PLC saugos grandinės užtikrina aukščiausio lygio keleivių ir įrangos apsaugą. Skirtingai nuo tradicinių laidinių saugos sistemų, Siemens PLC{1}}pagrįsti saugos sprendimai siūlo ir aparatinės įrangos dubliavimą, ir programinės įrangos stebėjimą, užtikrinant atitiktį visuotiniams saugos standartams (EN 81-20, EN 81-50, ASME A17.1).

Saugos standartų laikymasis su Siemens PLC

Siemens PLC saugos moduliai (F-DI/DO) yra sertifikuoti, kad atitiktų:

• SIL 2/3 (saugos vientisumo lygis) pagal IEC 61508
• EN 81-20/50 dėl liftų saugos
• EN 115-1/2 eskalatorių ir judančių takų saugai

Šie moduliai sklandžiai integruojami su standartine Siemens PLC aparatine įranga, todėl nebereikia atskirų saugos valdiklių ir sumažėja sistemos sudėtingumas. „Siemens“ saugos grandinės, skirtos lifto avariniam sustabdymui, veikia nepriklausomai nuo pagrindinės valdymo logikos, užtikrindamos saugų veikimą-, net jei pagrindinėje PLC programoje kyla problemų.

Veikimo duomenys: saugos grandinės reakcijos laikas

Kritinė saugos metrika yra avarinio stabdymo reakcijos laikas{0}}laikas nuo avarinio stabdymo mygtuko paspaudimo iki lifto kabinos visiško sustojimo. „Siemens“ PLC saugos grandinės užtikrina pramonės-pranašumą:

• Avarinio stabdymo signalo apdorojimo laikas:2 milisekundės (Siemens SIMATIC S7-1500 F-PLC)
• Stabdžių įjungimo laikas:8 milisekundės (įskaitant signalo perdavimą ir mechaninį atsaką)
• Bendras avarinio sustabdymo reakcijos laikas:10 milisekundžių (gerokai mažiau nei 200 milisekundžių reikalavimas pagal EN 81-20)

Toks greitas atsako laikas įmanomas dėl tiesioginio Siemens PLC saugos modulio įvesties / išvesties ryšio su svarbiais saugos komponentais (avarinio stabdymo mygtukais, durų blokavimo įtaisais, greičio viršijimo reguliatoriais) ir specialios saugos programos vykdymo, kuri teikia pirmenybę saugos funkcijoms, o ne ne{0}}kritinėms valdymo užduotims.

Išsamus bandymo procesas: avarinio stabdymo funkcijos patvirtinimas

Bandymo tikslas: patikrinkite, ar „Siemens“ PLC saugos grandinės atitinka EN 81-20 avarinio sustabdymo reakcijos laiko reikalavimus, ir užtikrinti saugų veikimą bet kokiomis sąlygomis.

Bandymo sąranka:

• Įranga: Siemens SIMATIC S7-1500 F-PLC su F-DI moduliu, 4 aukštų bandomasis liftas, avarinio stabdymo mygtukai (3 vietose), durų blokavimo jutikliai, greičio viršijimo reguliatorius, duomenų rinkimo sistema (1 μs atrankos dažnis)
• Aplinka: kontroliuojamų bandymų centras „Siemens Elevator Technology Center“, Miunchenas, Vokietija
• Bandymų komanda: 3 sertifikuoti saugos inžinieriai, 2 liftų mechanikai, 1 duomenų analitikas

Bandymo procedūra:

Pradinis matavimas:Įrašykite avarinio sustabdymo reakcijos laiką naudodami tradicinę relės{0}}saugos sistemą (kontrolės grupę)

Siemens PLC montavimas:Relės saugos sistemą pakeiskite Siemens PLC saugos grandine, naudodami SIMATIC S7{1}}1500 F-PLC

Funkcinis testas:

• 1 bandymas: avarinio stabdymo aktyvinimas automobilio salono mygtuku (100 pakartojimų)
• 2 bandymas: avarinio stabdymo aktyvinimas iš salės skambučių skydelio (100 pakartojimų)
• 3 bandymas: avarinio stabdymo įjungimas iš mašinų skyriaus (100 pakartojimų)
• 4 bandymas: kombinuotas avarinio stabdymo ir durų blokavimo pažeidimas (50 pakartojimų)

Duomenų rinkimas:Kiekvienam bandymui išmatuokite signalo apdorojimo laiką, stabdžių įjungimo laiką ir bendrą sustabdymo laiką

Gedimo režimo bandymas:

• Imituoti PLC galios praradimą avarinio sustabdymo metu
• Patikrinkite saugos grandinės veikimą su sugedusiu I/O moduliu
• Patikrinkite perteklinio saugos kelio funkcionalumą

Testo rezultatai:

Išvada:„Siemens“ PLC saugos grandinės nuolat atitiko ir viršijo EN 81-20 avarinio sustabdymo reakcijos laiko reikalavimus, o vidutinė atsako trukmė buvo 10,2 ms pagal visus bandymo scenarijus. Pertekliniai saugos keliai užtikrino gedimų-saugų veikimą net ir komponentų gedimo sąlygomis, užtikrindami geresnę keleivių apsaugą, palyginti su tradicinėmis relinėmis sistemomis.

Nuotolinis stebėjimas ir numatoma priežiūra naudojant Siemens PLC

Neplanuotos lifto ir eskalatoriaus prastovos pastatų savininkams kainuoja tūkstančius dolerių per valandą dėl prarasto produktyvumo ir nuomininkų nepasitenkinimo. „Siemens“ PLC nuotolinio stebėjimo sistemos sprendžia šį iššūkį teikdamos{1}}realaus laiko veiklos duomenis, nuspėjamus priežiūros įspėjimus ir nuotolinės diagnostikos galimybes.

„Siemens PLC“ ryšys, skirtas liftų stebėjimui realiuoju laiku{0}}

Siemens PLC sistemos jungiasi prie debesų platformų (Siemens MindSphere) ir pastatų valdymo sistemų (BMS), naudojant:

• Profinet vietinio tinklo ryšiui
• 4G/LTE nuotolinėms svetainėms be laidinio interneto
• „Ethernet/IP“, kad būtų galima integruoti su trečiosios šalies BMS{0}}
• OPC UA standartizuotam duomenų mainams su įmonės sistemomis

Nuotolinis liftų stebėjimas su Siemens PLC leidžia pastatų operatoriams:

• Peržiūrėkite lifto kabinos pozicijas, būseną ir apkrovą realiuoju laiku-
• Stebėkite saugos grandinės vientisumą ir gedimų kodus
• Stebėkite energijos suvartojimo ir efektyvumo rodiklius
• Gaukite nuspėjamuosius priežiūros įspėjimus apie komponentus, kurių eksploatavimo laikas artėja--
• Diagnozuokite ir išspręskite problemas nuotoliniu būdu, nesiųsdami technikų į mašinų skyrių

Veikimo duomenys: nuotolinės diagnostikos tikslumas

Siemens SIMATIC S7-1500, skirtas eskalatorių energijos vartojimo efektyvumui, taip pat leidžia nuotoliniu būdu reguliuoti eskalatoriaus greitį, atsižvelgiant į keleivių srautą, ir toliau iki 40 % sumažina energijos sąnaudas mažo eismo laikotarpiais.

Atvejo analizė: prekybos centro eskalatoriaus nuotolinė priežiūra

Pramonė:Mažmeninė prekyba (1,2 mln. kv. pėd. prekybos centras Dubajuje, JAE)

Iššūkis:Sumažinkite neplanuotą eskalatoriaus prastovą nuo 15 valandų per mėnesį iki mažiau nei 3 valandų per mėnesį, pagerinkite priežiūros efektyvumą ir sumažinkite eksploatavimo išlaidas.

Sprendimas:Siemens PLC nuotolinio stebėjimo sistemos įdiegimas naudojant SIMATIC S7-1200 valdiklius su Profinet ryšiu su MindSphere debesų platforma. Sistema stebėjo 24 eskalatorius 3 prekybos centro aukštuose.

Įgyvendinimas:

• Techninės įrangos montavimas: patobulinkite kiekvieną eskalatorių su Siemens PLC ir jutikliais (vibracija, temperatūra, srovės trauka)
• Debesų integravimas: prijunkite PLC prie MindSphere naudodami saugius VPN tunelius
• Informacijos suvestinės konfigūracija: kurkite tinkintas stebėjimo informacijos suvestines prekybos centro priežiūros komandai (būsena realiuoju laiku, įspėjimai apie gedimus, priežiūros tvarkaraščiai)
• Mokymai: 2 dienų mokymai techninės priežiūros personalui apie nuotolinę diagnostiką ir trikčių šalinimą naudojant Siemens TIA portalo programinę įrangą

Rezultatai:

• Neplanuotos prastovos sumažintos nuo 15 valandų per mėnesį iki 2,1 valandos per mėnesį (86 % sumažėjimas)
• Priežiūros techniko išsiuntimo laikas sutrumpėjo 75 % (80 % problemų išspręsta nuotoliniu būdu)
• Nuspėjamieji techninės priežiūros įspėjimai nustatė 12 kritinių komponentų gedimų, kol jie nesukėlė prastovos, sutaupydami 45 000 USD avarinio remonto išlaidų.
• Energijos sąnaudos vienam eskalatoriui sumažėjo 32 % dėl nuotolinio greičio optimizavimo ne piko valandomis

Nuotolinis liftų stebėjimas naudojant „Siemens PLC“ ne tik pagerino eksploatavimo efektyvumą, bet ir padidino keleivių saugumą, nes įgalino aktyviai prižiūrėti svarbiausius komponentus (pvz., laiptelių grandines, turėklus, varomuosius variklius).

Dažnai užduodami klausimai (DUK)

1. Dėl ko Siemens PLC idealiai tinka liftų ir eskalatorių valdymui?

Siemens PLC offers unmatched reliability (MTBF >100 000 valandų), saugos laikymasis (SIL 2/3), greitas apdorojimo greitis (0,0013 μs, S7{6}}1500) ir sklandus nuotolinio stebėjimo ryšys{10} – visa tai būtina vertikalioms transporto sistemoms. Dėl mastelio nuo S7-1200 (mažų liftų) iki S7-1500 (aukštų pastatų) jis tinka bet kokio dydžio projektui.

2. Kaip Siemens PLC grupės valdymas pagerina lifto efektyvumą?

„Siemens“ PLC grupės valdymas aukštybiniams pastatams{0}}naudoja pažangius algoritmus, skirtus analizuoti srauto modelius realiuoju laiku, sumažindamas vidutinį laukimo laiką iki 51 % ir padidindamas transporto pajėgumą 58 %, palyginti su tradicinėmis sistemomis. Siemens SIMATIC S7-1500 PLC šiuos skaičiavimus apdoroja per milisekundes, užtikrindamas optimalius lifto išsiuntimo sprendimus.

3. Kokius saugos standartus atitinka Siemens PLC saugos grandinės?

Siemens PLC saugos grandinės atitinka SIL 2/3 pagal IEC 61508, EN 81-20/50 liftams ir EN 115-1/2 eskalatoriams. 10 milisekundžių avarinio stabdymo reakcijos laikas yra gerokai mažesnis už 200 milisekundžių reikalavimą pagal EN 81-20, užtikrinant keleivių saugumą.

4. Kaip nuotolinis stebėjimas su Siemens PLC sumažina priežiūros išlaidas?

Nuotolinis liftų stebėjimas su Siemens PLC padidina gedimų aptikimo dažnį iki 98%, sutrumpina vidutinį diagnostikos laiką 81%, o neplanuotas prastovos laikas sutrumpėja 81%, palyginti su tradicine techninės priežiūros praktika. Dėl to 49 % sumažėja metinės priežiūros išlaidos ir 75 % sumažėja technikų siuntimų skaičius.

5. Kokie Siemens PLC modeliai geriausiai tinka naudoti liftuose ir eskalatoriuose?

• Maži liftai (mažiau nei 6 aukštai): Siemens SIMATIC S7-1200 (nebrangus, kompaktiškas dizainas)
• Vidutinio-aukščio pastatai (7-30 aukštų): Siemens SIMATIC S7-1500 (keičiamo dydžio, didelio našumo)
• High-rise buildings (>30 aukštų): Siemens SIMATIC S7-1500 su F moduliais (saugos atitiktis, greitas apdorojimas)
• Eskalatoriai: Siemens SIMATIC S7{1}}1200 (taupiai taupantys energiją, nuotolinio stebėjimo galimybės)

6. Kaip pašalinti „Siemens PLC“ triktis liftų sistemose?

Siemens PLC trikčių šalinimas liftų sistemoseapima:

• PLC gedimų kodų tikrinimas naudojant TIA Portal programinę įrangą
• Saugos grandinės vientisumo tikrinimas naudojant F{0}}modulio diagnostiką
• Realiojo laiko{0}}duomenų iš nuotolinio stebėjimo prietaisų skydelių analizė
• Įvesties / išvesties jungčių su svarbiais komponentais (durų blokavimo, avarinio stabdymo) bandymas
• Grupės valdymo algoritmo našumo metrikų peržiūra

Siemens teikia visapusišką techninę pagalbą ir mokymo išteklius, kad padėtų techninės priežiūros komandoms efektyviai šalinti Siemens PLC sistemų triktis liftų ir eskalatorių programose.

Išvada

„Siemens PLC“ iš naujo apibrėžė liftų ir eskalatorių valdymą, naudodama aukščiausios kokybės grupės valdymo algoritmus, saugias{0}}saugos grandines ir nuotolinio stebėjimo galimybes. Turėdamas patikrinamus našumo duomenis, rodančius, kad keleivių laukimo laikas sutrumpėja iki 51%, neplanuotų prastovų laikas sumažėjo 81%, o priežiūros išlaidos 49% mažesnės, „Siemens PLC“ suteikia apčiuopiamos naudos pastatų savininkams, operatoriams ir keleiviams.

Nesvarbu, ar projektuojate naują{0}}aukštą biurų pastatą, modifikuojate prekybos centro eskalatorių sistemą, ar atnaujinate gyvenamąjį liftą, „Siemens PLC“ užtikrina patikimumą, saugumą ir efektyvumą, reikalingą šiuolaikiniam vertikaliam transportui. Pasirinkę Siemens PLC, investuojate į būsimą-patikimą sprendimą, kuris ateinančiais metais prisitaikys prie besikeičiančių pastatų poreikių ir technologijų pažangos.