Приветствую всех!
Давным-давно, ещё в советскую эпоху, большинство лифтов были релейными. Но уже в восьмидесятые начали появляться электронные станции. Конечно, до современных микропроцессорных систем им было очень и очень далеко, а построены они были на дискретной логике. Тем интереснее взглянуть на устройство таких блоков.
Так получилось, что ко мне в руки попала одна из таких станций управления. Так что сейчас у нас есть возможность посмотреть, как она устроена, и попробовать разобраться, как она работает. Традиционно будет много интересного.
❯ Суть такова
Вообще, об истории, устройстве и работе лифтов, эксплуатировавшихся в наших краях (а, если быть точным, то в Российской империи, СССР и странах бывшего Союза), написать можно даже не одну, а не один десяток статей. Но пока что остановимся на электронных устройствах управления, релейные, равно как и отдельные решения по механической части рассматривать не будем.
❯ Немного про саму УПЛ-10
Вообще, это не первая советская электронная станция управления лифтом. Но так уж получилось, что именно она досталась мне первой, да и появилась она ненамного позже первой, поэтому сначала поговорим о ней.
УПЛ (что расшифровывается как «устройство управления пассажирским лифтом») была второй массовой электронной станцией после ещё более суровой УЛЖ-10 (на фото). Элементная база, впрочем, была идентичной: и та, и другая собраны на микросхемах логики 561 серии. Вместо шкафа с тремя платами в УПЛ был куда более компактный блок логики.
Первой составляющей УПЛ был блок логики (БЛ).
Представлял он собой металлический крейт (он же именуемый корзиной), куда втыкаются платы управления. Об их назначении поговорим чуть позже. Справа кнопки управления и переключения режимов работы, а также переключатель контроля цепей блокировки (устанавливаем в нужное положение — светодиоды ЦБ1 и ЦБ2 показывают, активна ли эта цепь). Ещё два светодиода отвечают за контроль напряжений питания — 12 В для самого блока логики и 24 В для формирования управляющих сигналов.
(к сожалению, фото лучшего качества не нашлось)
Вторая часть — силовой блок (БС), металлический шкаф, где расположены пускатели, блок питания, панель реле и автоматы. Также там расположились несколько плат, отвечающих за управление силовой электроникой.
❯ Обзор оборудования
Ну а пока что перейдём к тому, что досталось мне. Увы, железки не в лучшем состоянии, кое-что требует ремонта, но для ознакомления с принципом работы этого будет более чем достаточно.
Блок логики. Рассмотрим его на этот раз поподробнее.
В металлическом шасси установлено пять плат: селектор С, блок управления приводом БУП, блок управления дверями БУД, блок ввода приказов и вызовов БВПВ и блок питания БП. Ещё несколько ячеек зарезервированы и в этой модели не используются. В одной из них могла стоять плата блока парной работы, однако практически нигде их сейчас нет.
Внизу также видны остатки от петель откидной крышки. Из-за не самого большого удобства практически на всех блоках она давным-давно снята.
Сбоку ничего интересного. Также видны монтажные проушины для крепления на стену.
Обратная сторона.
Вообще, на заводе здесь ставилась крышка, но, думаю, то, что вы видите, точнее, то, чего вы не видите, ни в каких комментариях не нуждается. Снималась она аналогично для удобства обслуживания, после чего обычно никогда не ставилась обратно. Обслуживание это заключалось в продавливании штырьков, где наблюдался плохой контакт: порой при частых перетыканиях плат часть их них вылезала из разъёмов.
Слева видны шлейфы, связывавшие блок логики с коммутационной панелью. Справа разъёмы, которыми соединяются между собой платы.
Здесь применён крайне экзотический для подобного оборудования, но довольно типичный для стоек ЧПУ, больших ЭВМ и многих других железок той эпохи монтаж навивкой. Несмотря на сложность монтажа и ремонта, правильно сделанное соединение держится очень долго и не боится жизненных потрясений. Вот и тут ничего до сих пор не потеряло контакт. Если не считать нескольких погнутых штырьков, этот узел сохранился отлично.
Остатки картонных ярлычков, которыми были промаркированы шлейфы.
Сами шлейфы тоже не припаивались, а втыкались в специально отведённые для них разъёмы.
Сам соединитель.
Сами провода, разумеется, припаивались не напрямую к разъёму, а к специальной плате-переходнику.
А вот это коммутационная панель.
Именно к ней некогда шли шлейфы от блока логики. К клеммам были подключены алюминиевые провода, шедшие к кабине, в шахту и в силовой блок. Увы, шлейфы эти при замене лифта были давно откушены, поэтому для полноценного запуска их придётся наращивать.
А это панель реле, устанавливающаяся в силовом блоке. Она была буквально спасена из металлолома и ранее успела повидать несколько жизненных ударов. Как видно, несколько реле сломаны и сейчас годятся только как доноры обмоточного провода.
На ней пятнадцать реле, предохранители, сигнальная неоновая лампа включения блокировочного пускателя (зачем он нужен, расскажу чуть позже), два тумблера — освещение кабины и включение блокировочного пускателя. Справа от тумблеров гнездо телефонной связи, слева внизу кнопка звонка.
А что вот это такое, мне неведомо.
Точнее говоря, понятно, что это автоматический выключатель-«пробка», но ни на одном фото и ни на одном чертеже панели реле эту штуку я не видел. То ли это очень аккуратный монтаж на месте (вероятно, вместо одного из вылетевших автоматов силового блока), то ли какая-то неведомая модификация.
UPD: товарищ подсказал, что стояла она в цепи 24 В.
Блок собран на реле РЭП26. Практически на всех из них отсутствуют крышки: снимали их из-за необходимости постоянной чистки контактов и регулировки прижима.
На многих контактах виднеется характерный нагар.
Сбоку ещё одно гнездо — выход питания 24 В для контроля или подключения какого-то оборудования.
Обратная сторона.
Электроники здесь не так уж и много, но кое-что интересное всё-таки есть. Также когда-то ко всему этому подключался трансформатор, питавший все низковольтные цепи, однако он при спасении остатков УПЛов был забран моим товарищем для его нужд и до меня не дошёл.
❯ Блок логики
Рассмотрим поподробнее платы внутри блока управления.
Селектор.
Этот блок отвечает за определение положения кабины на этаже. Он довольно простой и собран на обычных счётчиках и дешифраторах. На вход ему приходят сигналы с датчиков (при каждом срабатывании датчика текущий этаж изменяется на единицу) и сигналы о направлении движения (определяющие, будет ли номер этажа увеличиваться или уменьшаться). Датчиков тут заметно больше, чем в большинстве современных лифтов: датчик замедления верха (ДЗВ), датчик замедления низа (ДЗН), датчик точной остановки (ДТО), датчики верхнего и нижнего этажей (ДВЭ и ДНЭ, они же ДКВ и ДКН).
На плате видны ряды оптопар: сдвоенные АОТ101С отвечают за сигналы датчиков и концевиков дверей шахты, десять оптронов в металлических корпусах зажигают светодиоды на этажных табло.
Изначально при подаче питания селектор понятия не имеет, где находится лифт. После того, как будет нажата кнопка вызова или приказа, кабина отправится на первый этаж, селектор сбросится и только тогда лифт поедет туда, куда надо.
Никакой настройки этажности здесь ожидаемо не предусмотрено (но на более поздних селекторах её можно задавать перемычками). Всего существовало два типа селекторов: на десять и на семнадцать этажей.
Схема развязки цепей довольно типовая: оптрон, резистор и конденсатор.
Выходная цепь.
БУП.
Как ясно из названия, этот модуль управляет электромотором главного привода. Сюда подключены реле управления пускателями верха, низа, большой и малой скорости. Также два оптрона отведены для индикации стрелок направления на этажных табло.
Этот блок уже заметно сложнее. Помимо непосредственно управления приводом он отвечает за выбор направления (в зависимости от текущего этажа или каких-то особых условий, например, сигнала пожарной опасности или сброшенного селектора), переключение скоростей, а также реле тормоза. Сюда же приходят сигналы о наличии пассажира в кабине (15 кг), перегрузке (110% загрузки) и блокировке ревизии (КБР).
Обычные «гражданские» чипы соседствуют с таковыми с военной приёмкой (причём даже не просто «ПЗ» (приёмка заказчика), а «ОС», то есть особого качества и надёжности).
БУД.
Помимо управления приводом дверей, как это следует из его названия, этот блок делает ещё много интересного. Во-первых, он вырабатывает нужные для работы других блоков тактовые импульсы и сигналы сброса. Во-вторых, именно он отвечает за обработку ошибок и включение и выключение блокировочного пускателя.
Количество зелёных конденсаторов типа КМ на плате зашкаливает. Это одна из причин, почему подобных блоков осталось не так уж и много.
БВПВ.
Отвечает он за регистрацию приказов и вызовов. Видны сразу тридцать оптопар: к десяти сдвоенным подключаются вызывные посты и кнопки приказного поста, двадцать одиночных зажигают лампочки подсветки кнопок. При нажатии кнопки, если кабина не перегружена, номер этажа заносится в регистр вызовов или регистр приказов, блок формирует сигнал направления (выбранный этаж больше или меньше текущего) и отправляет его в БУП. После прибытия кабины на этаж БВПВ получает сигнал об открытии дверей и триггер соответствующего этажа сбрасывается.
Как и в случае с селектором, этот блок рассчитан на десять этажей. В УПЛ-17 таких модулей стоит два.
А вот это довольно редкая плата — блок парной работы (БПР).
Он обеспечивал совместную работу двух лифтов вместе. Впрочем, по неведомым мне причинам его практически нигде не было, даже там, где стояло два лифта с такими станциями, они чаще всего работали независимо. Схему и описание работы этого модуля я нигде не нашёл.
И, наконец, последняя плата — блок питания.
На ней же размещён пульт управления. В режиме НР (нормальная работа) лифт ездит как обычно. РВ (ревизия) — управление с пульта с крыши кабины. НЛ (наладка) — лифт стоит всегда открытый, не реагирует на вызовы и ездит только по приказам. МП1 и МП2 — управление из машинного отделения с кнопок на пульте. В первом режиме лифт ездит на большой скорости, во втором — на малой. Также во втором режиме закорачивается выключатель ловителей, чтобы иметь возможность снять севшую на них кабину.
❯ Силовой блок
Когда-то давно этот блок был устроен так. Но, как уже говорил ранее, до меня дошло далеко не всё.
Плата выпрямителя тормоза и цепей управления.
Плата управления тормозом и приводом дверей. Куча плёночных конденсаторов и мощных резисторов — RC-фильтр. Также виден мощный тиристор.
Ещё один фильтр.
Плата тепловой защиты.
Звонок — по сути обычная пищалка на микросхеме К561ЛЕ5.
А это цепи телефонной связи. В розетку на панели подключалась обычная трубка.
❯ Блокировка
Что же это за блокировочный пускатель, пару раз мною упоминавшийся? Как я уже говорил, БУД отвечает не только за управление приводом дверей, но и за обработку ошибок. Их тут немного — ошибка закрытия АВ ЗАКР (больше десяти секунд нет сигнала о закрытии), ошибка открытия АВ ОТКР (то же самое, но для концевика открытия) ошибка малой скорости МС 10СЕК (лифт едет на малой скорости больше десяти секунд, но так и не проехал датчик точной остановки), ошибка реверса (десять закрытий двери на одном этаже подряд), авария шахты АШ (сработка охраны шахты) и перегрев главного двигателя.
Так вот.
При возникновении хотя бы одной из ошибок БУД отключает реле блокировочного пускателя (K5), который при этом разрывает питание силовых цепей (главного привода и привода дверей). Сама станция при этом по-прежнему будет пытаться обрабатывать команды, но ничего больше происходить не будет. Если же поставить на этот пускатель перемычку, то ошибки вообще перестанут обрабатываться.
❯ Почему УПЛ плоха?
Станция эта во многих аспектах получилась довольно неудачной. Первой её проблемой была не слишком-то и высокая надёжность. Куча модулей в крейте оказалась слабо совместима с неотапливаемыми машинными отделениями, жарой, сыростью и голубиным помётом, а контакт в разъёмах плавал. Рассказывали, что порой было достаточно вытащить модуль и воткнуть его обратно, и всё, лифт уже не оживал. Даже мой экземпляр сейчас в нерабочем состоянии и требует ремонта (как минимум, неисправен селектор, постоянно показывающий сразу первый и второй этаж).
Во-вторых, ещё одна хитрая подстава скрывалась в используемых напряжениях. В практически всех современных лифтах напряжение в цепях управления силовыми устройствами составляет 110 вольт. Именно столько проходит через цепь блокировок, именно на столько рассчитаны пускатели. Здесь же используются пускатели на 220 вольт, управляемые 24-вольтовыми реле. Это вызывает массу проблем: стоит где-то хоть немного загрязниться или окислиться контакту, как напряжение проседает и лифт больше не работает.
И, наконец, последняя проблема — то, как тут реализованы цепи безопасности.
Во всех лифтах схема построена так, что пускатели управления двигателем запитываются от цепи блокировки. Таким образом, если где-то не закрыта дверь или сработало какое-то устройство безопасности, лифт не поедет, поскольку ток через катушку контактора течь не будет. Здесь же всё по-другому: цепь блокировки тоже 24-вольтовая, а пускатели подключены через реле цепи безопасности. Помимо возможных глюков это ещё и заметно повышает риск нештатной ситуации: если реле безопасности залипнет, лифт останется без цепей блокировки в принципе. Такое решение в своё время вызвало несколько несчастных случаев, когда тронувшийся с открытыми дверями лифт причинял пассажиру тяжёлые травмы.
В более поздних модификациях часть этих недостатков была исправлена. Теперь даже если лифт попытается тронуться с несобранной цепью безопасности, пускатели всё равно не сработают и станция уйдёт в ошибку МС 10СЕК.
❯ Что же в итоге?
Довольно неожиданно, но УПЛ-10 оказалась заметно хуже своего предшественника УЛЖ-10. Тем не менее, кое-где они всё ещё эксплуатируются, хоть постепенно их и становится всё меньше.
Также специально для замены отслуживших своё устройств на дискретной логике существует микропроцессорный блок управления «Родос». Замена старого блока на новый заключается в банальном перетыкании трёх шлейфов (тех самых, идущих в глубину старого блока логики). Очень многие проблемы УПЛ в этом блоке решены.
Такие дела.
Автор: MaFrance351
