Демонстрация работы схемы лифта. Как и почему работает лифт
Целью создания схемы действия лифта послужило желание наглядно продемонстрировать надежную древнюю программу построенную на реле без использования языков программирования. Эта система до сих пор используется в отечественных многоэтажках для пассажирских лифтов. Это схема которая сама рассказывает о себе.
Немного пояснений. С кнопками приказов и вызовов знакомы все. Реверс — это то, что происходит, когда двери кабины сталкиваются с препятствием. Сверху слева переключатели режимов работы и кнопки управления, которые находятся в машинном помещении (над самым верхним этажом) и на пульте управления (на кабине лифта), который используется для передвижения по шахте при техническом обслуживании лифта.
Слева — модель лифта, какой ее видит обычный пользователь (или начинающий электромеханик). Можно нажимать кнопки вызовов или приказов, входить-выходить в лифт, переключать режимы работы, как-бы ездить на лифте. Справа — сама схема с индикаторами, где зеленым показано, какой элемент включен (и механически и электрически), а серым все остальные. Красным обозначено прямое вмешательство в схему, к примеру, кто-то специально перемкнул какой-то контакт. Черным — наоборот (разомкнул контакт насовсем). Сверху, для удобства, размещены только реле. Мы как-бы моделируем ситуацию когда специалист может подойти к управляющей станции и посмотреть, как ведут себя реле или даже нажать на них вручную. К примеру, если нажать РОД (реле открытия дверей), то двери запустятся на открытие. Совсем справа — лог, где пишется когда на реле ток подается, а когда пропадает. Удобно, если надо глянуть последовательность работы разных реле.
Там много чего не симулируется, есть даже (да простит меня техника безопасности) внесение изменений в схему. Если присмотреться к з-контактам РИС, то можно заметить, что они загораются зеленым через один, хотя по схеме соединены последовательно. Это сделано, чтобы не мудрить с двунаправленностью токов, а сделать все как-бы однонаправленным, при этом алгоритм работы совпадает с реальным лифтом и. наверно, даже становится немного надежнее, потому что требуется меньше контактов на направление и меньше вероятность поломки. Когда-то делал еще одну интерактивную схемку на еще более старый лифт (с этажниками), там чисто логика, но зато в ключевом месте двунаправленность реализована хорошо работает тут , правда без кабины, зато перерисована под более удобное понимание.
Как работает лифт: виды и особенности механизмов
Обыкновенный подъемник, который можно встретить в любой многоэтажке, представляется сегодня простым и привычным механизмом, работа которого воспринимается зачастую как что-то должное, элементарное. В то же время на самом деле обычный лифт – уникальное устройство, на изобретение и усовершенствование которого у людей ушли сотни лет. Давайте попробуем все же разобраться, как работает современный лифт?
Значение подъемных машин
В целом, лифт в большинстве случаев не воспринимается людьми как сложное и важное устройство. Однако на самом деле это изобретение играет огромную роль в нашей ежедневной жизни и представляет собой достаточно сложное и продуманное до мелочей устройство. Что касается роли подъемника, то ее трудно переоценить – каждый день лифты мира перемещают около трети населения планеты, при этом данный вид транспорта остается на сегодняшний день самым безопасным. Что же касается недооценки устройства лифта, то здесь отдельная история. Многие думают, что лифт является чрезвычайно простым устройством, которое представляет собой кабину и трос, но это далеко не так.
Первые в истории лифты действительно были весьма примитивными, однако, не смотря на простоту идеи подъемника, сегодня он представляет собой целую систему механизмов и устройств, необходимую не просто для подъема, а качественной, точной, быстрой и безопасной работы.
Как устроен лифт?
В целом, основной объект лифта – это непосредственно кабина. Однако для полноценной работы подъемника требуется еще и шахта, по которой кабина лифта перемещается. Шахта подъемника не пустая – в ней с каждой стороны от кабины есть аналог рельсов, по которым ездит лифт. Если бы этих рельсов не было, то кабина поднималась бы неравномерно, раскачивалась и билась бы о стены шахты. Кроме этого, на самом дне шахты есть так называемый приямок, место, куда кабина может упасть в случае обрыва тросов. Здесь зачастую установлены специальные пружины, которые готовы смягчить падение кабины подъемника.
У кабины лифта есть двое дверей: первые – внутренние, которые ездят вместе с самим подъемником. Внешние же двери остаются неподвижны. Они установлены на каждом этаже, где останавливается лифт, и открываются только в тандеме с внутренними дверями. В середине кабины установлена панель управления, благодаря которой пассажир дает команды лифту, отправляя его на нужный этаж или т.д.
Кабина лифта поднимается и опускается на металлических тросах – всего обычно кабину поднимает от трех до семи тросов, каждый из которых имеет чрезвычайную грузоподъемность. Если один или даже два троса лифта порвутся, то кабина не упадет, а будет держаться на оставшихся. В целях безопасности подъемного механизма, каждый трос в отдельности способен выдержать вес максимально наполненного лифта.
Для того чтобы лифт поднимался и опускался, его необходимо тянуть. В древности эту функцию выполняли люди, потом животные, после чего дело передали двигателям. Первый двигатель был паровой, затем создали гидравлический, в наши же дни всей задачей занимается электрический мотор. Большой канатоведущий шкиф представляет собой колесо, наматывающее на себя трос при подъёме кабины и разматывающее его при спуске лифта.
Особенности работы подъемных механизмов
Для того чтобы работа стандартного лифта была возможна, необходимо обустройство специального машинного отделения, которое создают на самом высоком этаже здания. В этом помещении установлен мотор лифта и станция управления, представляющая собой аналог компьютера. Станция получает команды, когда пассажиры посылают ей, нажимая на кнопки лифта. При этом компьютер связан с различными датчиками в кабине. Именно благодаря датчикам кабина знает, когда открывать двери и точно определяет, на каком она находится этаже и куда ей необходимо доставить пассажира.
Но и это еще не все – для полноценной работы лифта ему нужен еще и противовес – специальный груз, который опускается, когда кабина едет вверх, и наоборот поднимается в случае спуска лифта. Если бы противовеса не было бы, то мотору подъемника было бы чрезвычайно трудно и энергозатратно каждый раз возить лифт.
Безопасность работы лифта обеспечивают сразу несколько факторов:
- Наличие нескольких тросов. В случае обрыва одного или двух тросов, кабина будет держаться на оставшихся целых.
- Система тормозов. При обрыве тросов срабатывает специальный механизм, который блокирует кабину и не позволяет ей двигаться.
- Ограничитель скорости. Для случаев, когда кабина все же сорвалась и падает, предусмотрен второстепенный тормоз, который замедляет скорость ее движения.
- Амортизаторы. Даже если кабина оторвалась, она упадет на дно шахты, которое подготовлено к мягкому спуску кабины благодаря наличию специальных пружин.
Как видите, не смотря на привычность лифтов и их ежедневное использование миллионами пассажиров, подъемник – это уникальное устройство, которое представляет собой сложную продуманную систему механизмов. Подъемная машина играет важную роль в нашей ежедневной жизни, перевозя количество людей, равное численности населения всей планеты, всего за три дня.
О Компании
ООО «Лифтспас» специализируется на изготовлении и продаже комплектующих для лифтового оборудования. Продажа запчастей со склада, поставка запчастей на заказ. В краткие сроки изготовим комплектующие под нужды заказчика.
Предоставляем профессиональную помощь для подбора современных технологических решений при проектировании лифтов, эскалаторов, подъемных платформ. Знаем все тонкости и особенности оформления технической документации в соответствии с законами российской Федерации.
Детям о лифте
Причин детских страхов может быть очень много. Подчас взрослым очень трудно понять, насколько сильно, а самое главное почему, ребенок может бояться самых обыкновенных бытовых вещей. Страхи могут иметь самую различную природу. Например, неприятный случай, произошедший с тем или иным предметом и напугавший ребенка, впоследствии может очень надолго закрепиться в его сознании, как нечто очень страшное.
Не так редко встречаются детские страхи, связанные с лифтом. Причиной может стать ситуация, когда ребенок остался один в кабине, а тем более, если по каким-либо причинам в этот момент произошла поломка и ребенку пришлось провести какое-то время в кабине в одиночестве без возможности выйти наружу. Отвлечь ребенку могут какие либо игры, пожалуй это самый эффективный способ.
Альтернатива при появлении у ребенка страха перед лифтом – ходьба по лестнице. Этот вариант по-своему хорош, особенно если ваша семья живет не так уж высоко. А что делать, если квартира находится на 10-м этаже, например, или того выше? В этом случае со страхом придется бороться.
Бороться со страхом у ребенка следует очень аккуратно, ни в коем случае не усугубляя его. Простые приказы «так надо!», «слушайся маму!» и тому подобное, в данной ситуации совсем не выход. Ребенок от страха не избавится, просто будет подчиняться. Задача родителей помочь ему справиться со страхом и избавиться от него навсегда.
Прежде всего, необходимо выяснить, что именно вызвало страх – боязнь темноты, страх остаться без воздуха, страх высоты или что-то иное. Будет очень полезно в процессе выяснения причины как можно подробнее доступным для ребенка языком рассказать о том, как работает лифт, что нужно делать в критической ситуации, как нажать на кнопку вызова диспетчера, как нужно вести себя в кабине лифта, чтобы он не сломался.
Хорошо зарекомендовавший себя метод избавления от детских страхов – рисунок. Попросите ребенка нарисовать то, что его пугает. Далее с рисунком можно поступить следующим образом. Если страх имеет узнаваемые черты, его следует дорисовать и сделать безобидным. Если же рисунок абстрактен, то ребенку можно предложить его уничтожить так, как ему захочется. В процессе рисования страх переходит в вещественную форму. Ранее он был только в голове ребенка, а теперь стал бумагой и рисунком. Уничтожение рисунка – действие против страха. При необходимости эту операцию можно повторить.
Важно отметить, что иногда причиной детского страха перед лифтом могут стать сами родители, испытывающие чувство тревоги в лифте. Если это так, стоит приложить усилия, чтобы впредь ребенок не видел страха в родителях и не копировал их поведение.
Как работает лифт?
Некоторым лифт кажется волшебной машиной, доставляющей нас на нужный этаж по нажатию кнопки. Есть дети, которые боятся, что кабинка может упасть, не пользуются подъемным устройством. Нужно знать, как работает лифт, чтобы избавиться от страхов, правильно им пользоваться.
Кабинка подвешена на толстых тросах. Это веревки, изготовленные из металлических проволок. Кроме основных тросов есть еще 3-8 вспомогательных. Если один перетирается, обрывается, другие веревки надежно удерживают кабину. Поэтому не нужно бояться, что лифт упадет.
Тросы прикреплены к крыше кабины. Над последним этажом дома есть машинное отделение, в котором установлена электрическая лебедка с мотором, поднимающая и опускающая кабину. Кроме нее в отделении есть электронный блок. Он получает сигнал от кнопок лифта, управляет работой лебедки, которая останавливает движение на нужном этаже. Компьютер также отдает команды двери.
Мини-тест
1. На чём держится кабинка лифта?
2. Откуда компьютер знает что ему делать?
Как работает лифт для детей
Порядок движения самых первых лифтов с электронным управлением определяли люди. Оператор, находящийся в кабине, направлял лифт вверх и вниз при помощи дросселя и останавливал движение, как только он или диспетчер видели нового пассажира. Однако лифтеры совершали ошибки, требовали достойных оплаты и условий труда, поэтому уже к началу 1950-х их повсеместно заменили электронными переключателями.
Чтобы лифт мог сам управлять своим движением, инженерам нужен был алгоритм, определяющий, в каких случаях куда кабине нужно направляться. Самый простой способ — двигаться вниз и вверх с остановками на указанных этажах в предустановленные временные промежутки. Для пассажира это выглядит как поездка на электричках с пересадками: сначала идешь на десятый этаж, куда в 15:10 прибывает лифт, следующий до пересадочного этажа, а там уже ищешь, как добраться на нужный. Об эффективности говорить не приходится: в часы пик пассажиры вынуждены тратить время, ожидая, когда лифт отправится по расписанию, а в то время, когда почти никто им не пользуется, кабины впустую расходуют электроэнергию, порожними курсируя между этажами.
К 1965 году инженеры остановились на знакомой каждому с детства модели: пассажир нажимает на кнопку вызова, и на его этаж прибывает кабина. Но вот задача: как алгоритму понять, куда направлять кабину, если ее вызывают сразу на нескольких этажах?
Мучительное ожидание
Какова должна быть идеальная система координации лифтов? Должен ли лифт приехать сначала к тому пассажиру, который ждет дольше всех? Или лучше направить кабину к ближайшему этажу вызова? Как найти баланс между скоростью подачи лифта и расходом электроэнергии?
Понятно, что нужно оптимизировать время на провоз пассажиров. Но как расставить приоритеты? Если одному пассажиру придется ждать не 20 с, а минуту, прежде чем перед ним раскроются двери лифта, насколько это для него будет утомительнее? В три раза? А может, в шесть или семь? Даже для такой незамысловатой задачи нет четких вводных данных.
Иногда даже лучше, если сама поездка в лифте займет больше времени. Представим два сценария: в первом лифт приезжает через 10 с после нажатия кнопки вызова, а сама поездка до нужного этажа занимает минуту. По второму сценарию вы ждете лифт 30 с и едете тоже 30 с. Большинству людей ожидание кажется настолько невыносимым, что они выбрали бы первый вариант, пускай и придется потратить лишние десять секунд. Исходя из этого, инженеры программируют алгоритм таким образом, чтобы он учитывал «коэффициент утомительности», вместо того чтобы просто минимизировать время поездки.
Алгоритмы
Во многих лифтах все еще используется самый ранний и простой механизм электронного управления. Этот алгоритм содержит два правила:
1. Пока внутри лифта или на этажах, куда приближается лифт по ходу движения, есть пассажиры, которым нужно по направлению текущего движения, лифт продолжает перемещаться в этом направлении.
2. Как только вызовы лифта по текущему направлению движения закончились, но при этом есть вызов в противоположном направлении, механизм направляет движение в обратную сторону. Если же вызовов нет, лифт останавливает движение до следующего вызова.
Именно поэтому на всех этажах, где есть движение по лифтовой шахте, обычно имеются кнопки вызова со стрелками «вверх» и «вниз». Так, если кабина направляется вверх, то можно собрать и высадить всех пассажиров на ее пути. Подобная схема не учитывает большинство факторов, которые мы обозначили выше, но все-таки это не худший вариант. Этот алгоритм прост в исполнении и довольно энергоэффективен, к тому же позволяет обслужить всех пассажиров за один цикл. Такой же алгоритм используется для программирования большинства жестких дисков.
В небольших офисах и многоквартирных домах, где от лифта не требуется повышенной энергоэффективности, удобно задействовать этот незамысловатый механизм. Однако его применение в зданиях с большей этажностью влечет за собой ряд трудностей. Каждый раз, проезжая средние этажи, лифт обслуживает находящихся там пассажиров, но алгоритм может долго не давать лифту остановиться на цокольном этаже по пути на седьмой. Поэтому ожидание на первом и последнем этажах, где лифт вызывают чаще всего, может продлиться мучительно долго. Кроме того, большие здания обычно обслуживает не один, а несколько лифтов. Если каждый из них будет следовать одному и тому же алгоритму, начнется настоящая чехарда: на некоторых этажах будут попеременно раскрываться несколько лифтов. Кроме того, все они будут усиленно обслуживать средние этажи, иногда открываясь по два раза на один вызов.
Чтобы оптимизировать работу групп лифтов, инженеры придумали ряд хитростей. Им удалось заставить лифты «договариваться» между собой — а это уже половина дела. Если лифт вызывают на первом этаже, а кабина 1 в это время направляется вверх, то вместо нее может спуститься кабина 2. Кроме того, можно привязать каждый лифт к определенной группе этажей. Возможно, вам приходилось бывать в зданиях, где несколько лифтов просто стоят в лобби с открытыми дверями. Это называется «стратегия парковки», когда пустые лифты возвращаются на этажи, где они пользуются наибольшим спросом. Сегодня технологии прогнозирования пассажиропотока и программы для мониторинга в режиме реального времени позволяют компьютерной системе лифта варьировать стратегии, чтобы подстроиться под нужды пассажиров в утренние и вечерние часы пик.
Должен ли лифт приехать сначала к тому пассажиру, кто ждет дольше всех? Или лучше направить кабину к ближайшему этажу вызова?