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浅谈IC卡水控机在集选载货电梯中的应用

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：程伟杰

[导读] 摘要：根据集选控制载货电梯的使用功能，采用IC卡水控计费机与PLC互控方式，对载货电梯进行加装IC卡收费管理系统，实现无司机收费管理，满足了用户的使用和管理要求。

        广州铨允电梯工程有限公司
        摘要：根据集选控制载货电梯的使用功能，采用IC卡水控计费机与PLC互控方式，对载货电梯进行加装IC卡收费管理系统，实现无司机收费管理，满足了用户的使用和管理要求。
        关键词：载货电梯 IC卡 PLC 计费管理
        论文内容：
        一、载货电梯的功能和IC卡水控计费机性能以及管理系统的使用要求
        ㈠集选控制载货电梯的部份使用功能：
        1．集选控制载货电梯可选择有/无司机状态使用。
        ⑴ 在有司机状态使用时，电梯不能自动关门，不能响应厅外呼梯信号和截梯功能，呼梯信号只能传输到轿厢内，通过指示和蜂鸣器知会驾驶员，由驾驶员操作电梯运行；待机时为开门状态。
        ⑵电梯在无司机状态使用时，可定时自动关门，并可响应厅外呼顺逆向呼
        梯信号运行和顺向截梯功能；待机时为关门状态，具有本层呼叫开门功能。
        2．电梯在有/无司机状态均具有超载保护功能和安全触板门保护功能。
        ㈡ IC卡水控计费机性能：
        1．水控计费机可选用插/刷卡方式。
        2．读卡控水，插卡后出水，拿走卡停止出水。
        3．在系统管理软件中设置参数卡（通过发卡机），参数卡向水控机传递的参数有：
        ⑴ 可设置放卡后扣款，然后倒计时，用完后再扣，如此反复直到取走卡为止。
        ⑵ 计时：以秒为单位进行计量管理。
        ⑶ 计量：以流量计返回的脉冲数进行计量管理，计量时须外加"流量计"。
        ⑷ 取卡后是否立即停水。此项的选择可决定水控机是用户取卡后立即停止供水还是用完所扣金额后再停止供水。
        ㈢集选控制载货电梯IC卡收费管理系统的使用要求（以5层/5站电梯为例）：
        1．所有智能IC卡必须先充值后才可使用。
        2．电梯各层厅外分别安装一台刷卡工作方式的计费机，轿内安装一台插卡工作方式计费机。
        3．厅外各计费机具有电梯状态显示功能。电梯使用时显示“使用中”，待机时显示“待机”；轿内计费机插卡前显示“请插卡”。
        4．电梯只有在无司机状态时，计费管理系统才能投入工作，其它状态均不投入工作。
        5．电梯待机时，若不插/刷卡，所有指令按钮（厅外、轿内）均不能响应。
        6．当用户使用电梯，遇IC卡内没有余额时，电梯厅外、轿内计费机均不能响应。
        7．系统每扣费一次，电梯只能运行一次（只能响应一个指令），电梯在使用状态时，所有计费机均不能读卡，不能响应任何选层指令或呼梯信号。
        8．电梯在待机时，各计费机均可读卡并扣费。厅外任一台计费机刷卡，扣费信号一旦登记，系统立即将厅外所有计费转为暂停状态，不能继续读卡，一次只能响应一个指令；待电梯恢复待机后，才能继续读卡使用。
        9．当用户在厅外刷卡时，计费机扣费一次，电梯登记该层指令信号，该层厅外召唤按钮灯亮（2-5楼刷卡时，相应层厅外上方向召唤按钮灯亮）；若电梯处于刷卡本层，自动开门，若电梯处于非刷卡层，电梯自动响应，运行至刷卡层自动开门。
        二、加装方案和整改措施
        ㈠方案：
        为便于维修和日后系统在使用过程中出现的故障而影响电梯的正常运行，本管理系统采用独立电源供电，并设置一键复位功能。当系统出现故障时，断电停用系统，电梯可恢复原来功能运行。对此，本系统控制部份采用独立箱体安装，通过引线连接来自电梯和各计费机的检测信号以及实现对电梯指令环节和各计费机的控制，控制部份采用FX2-24MR可编程序控制器。
        ㈡整改措施：
        1．电源部份：
        采用独立电源，设置如下方式控制，如[图1]所示：

        [图1]
        图中：
        YTJ 允许投入继电器       K1 电源开关    1DC 电源接触器
        为适应一键恢复和自动转换功能，系统的供电由接触器1DC控制，并在1DC线圈回路串入电源开关K和允许投入继电器YTJ常闭触头。K断开时，1DC释放，断开系统的所有控制设备供电。通过系统内中间继电器的触点转换，恢复电梯原线路的控制方式，实现一键恢复功能；当电梯出现故障、非无司机状态（如：消防、检修、有司机状态）时，允许投入继电器YTJ吸合，其常闭点断开1DC线圈回路，1DC释放，断开系统的所有控制设备供电，实现自动转换功能。
        根据系统直流供电设备的容量，总耗电功率仅约50W（6台水控机，工作电压为DC12V，每台功耗小于3W；由DC12V供电的设备均为微型继电器），电源变压器选用220V/15V/100，桥式整流选用600V/10A。
        2．为实现系统对电梯指令环节的控制和转换，作如下整改。
        ⑴ 系统设置工作状态继电器，用于电梯内外按钮指令的控制，实现转换。
        ⑵ IC卡水控计费机的安装和控制：
        1）线材选用
        鉴于IC卡水控计费机的信号传输和供电均为弱电信号，防干扰和传输要求较高，本系统水控机用线采用0.5㎜24芯和6芯双绞带屏蔽传输缆，电源用线和信号传输独立线缆敷设。
        2）安装
        根据计费机的外型尺寸、IC卡感应灵敏度要求，订制机盒，并在机盒上加装系统状态显示功能；在电梯各层厅外安装一台刷卡式计费机，轿内安装一台插卡式计费机。
        3）控制方式
        ①系统在待机时，厅外计费机暂停指令继电器ZTJ处于释放状态，图中1TD-5TD通电发光，厅外各计费机显示为“待机”。
        ②轿内计费机在未插卡时，计费机没有插卡信号输出，插卡检测继电器ZJ处于释放状态，图中ND通电发光，计费机显示“请插卡“。
        ③将厅外各计费机暂停控制线并接（灰色），通过厅外计费机暂停指令继电器ZTJ的常开触点控制；将轿内计费机暂停控制线（灰色线），通过轿内暂停指令继电器常开触点QTJ控制，当厅外和轿内暂停指继电器ZTJ、QTJ吸合时，其常开触点分别将内外计费机暂停线（灰色）接通N12，内外计费机进入暂停状态。
        ④厅外各计费机在待机时，若在某层刷卡，该层计费机输出扣费信号（NF接通，4秒）。
        4.系统控制部份：
        1）根据系统控制要求，设置整改如下电路：
        ⑴ 整改电梯关门指令控制回路，如下图所示：

        [图3]
        图中：GMA 关门按钮    YMJ 允许关门继电器     ZJ 插卡信号继电器
        [图2]为电梯原关门指令控制回路，为适应系统控制要求，整改为[图3]的控制方式，由计费系统控制器控制的YMJ常开触点与ZJ常闭触点并接后串入回路，实现电梯在轿内插卡状态时，必须在允许关门的情况下按关门按钮才响应。
        2）系统控制器：
        控制过程（设电梯停在1楼）：
        ① 电源部份
        可编程控制器电源（AC220V）和输出设备电源（DC12V）由系统独立电源控制，实现系统停用时，所有设备均处于不带电状态。
        ② 电梯待机状态：
        1》电梯门锁MSJ吸合，输入X0信号；
        2》 1FKJ吸合，断开1楼内指令按钮1NA控制回路（本层内指令按钮不响应功能）。
        3》所有厅外计费均可读卡，ZTJ常闭触点接通，显示“待机”。
        ③ 本层刷卡呼梯：
        1》1F接通，1FJ、SKJ吸合：
        2》电梯PLC登记1FJ信号，发出开门指令开门，MSJ释放，断开系统PLC的X0信号。
        3》系统PLC的X4登记SKJ信号。
        ④ 2楼刷卡呼梯：
        1》2F接通，2FJ、SKJ吸合：
        2》系统PLC的X4登记SKJ信号，输出Y0、Y1信号，ZTJ、QTJ吸合，内外计费机进入暂停状态；ZTJ常闭触点接通，各外计费机显示“使用中”。
        3》电梯PLC登记2FJ信号，并发出2楼运行指令，运行至2楼后自动开门，MSJ释放，断开系统PLC的X0信号。
        ⑤ 内指令运行：
        1》进入轿厢，计费机显示“请插卡”（ZJ常闭点接通）。
        2》插卡后，计费机不扣费，只输出插卡信号，ZJ吸合，显示熄灭。
        3》系统PLC的X2登记ZJ信号，并由内部程序控制选层指令登记回路，允许一个指令响应。
        4》选层指令设按“3”，PLC登记X7信号，输出Y5、Y12信号，3NJ、YMJ吸合；YMJ吸合，允许关门，按关门按钮，门关闭。
        采用IC卡水控计费机与PLC互控方式，对载货电梯加装IC卡收费管理系统，在某工业区的六台电梯安装使用近两年来，性能稳定，故障率几乎为零，并为管理公司节省了人力，由原来的12名电梯专职驾驶员减至2名。
        结论：集选载货电梯在工业区内厂房、仓库普遍使用，部份用户仍存在电梯费用分摊问题的争议。加装IC卡收费管理系统对电梯进行管理，能有效解决争议问题，并为管理公司带来相应的经济效益。