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一种带有安全系统的电梯一体化控制系统技术方案

技术编号:11766951 阅读:85 留言:0更新日期:2015-07-23 19:09
本发明专利技术涉及一种带有安全系统的电梯一体化控制系统,其包括电梯、逆变模块和一体化控制单元;所述电梯与所述逆变模块连接,所述一体化控制单元包括微机控制系统、变频控制系统和安全系统;所述微机控制系统与变频控制系统均与所述安全系统连接,所述微机控制系统、变频控制系统和安全系统均与所述逆变模块连接。本发明专利技术的有益效果为:本发明专利技术在电梯控制系统的基础上加入了安全系统,能实时监测电梯故障状态、自动触发电梯维护保养功能、准确反映电梯健康状况、及时预警、方便电梯维护保养。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电梯一体化核心控制系统领域,具体涉及一种带有安全系统的电梯一体化控制系统
技术介绍
电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。目前市场上的电梯主要有两种驱动方式:液压式和曳引式。液压式电梯因为柱塞的限制,一般只会在两至五层高的建筑物上使用(不多于20米),且其功耗大,易漏油,造价高,应用受限。而曳引式电梯技术成熟,应用较为广泛。曳引式电梯主要由曳引机(绞车)、导轨、对重装置、安全装置、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中,通常采用钢丝绳摩擦传动,钢丝绳绕过曳引轮,两端分别连接轿厢和平衡重,电动机驱动曳引轮使轿厢升降。随着城市化发展加剧,电梯使用越来越广泛。电梯控制系统已由电梯微机系统配国外变频器发展到电梯微机系统与变频器集成,即一体化控制系统。由于电梯运行于高楼层的特性,其安全性也显得尤为重要。现阶段电梯一体化控制系统处于微机系统与变频系统发展阶段,尚无安全系统的嵌入,这就造成了电梯夹人、开门中轿厢意外溜车等事故的频发。据相关文献报导,如公布号为CN103130049的“一种家用电梯一体化控制驱动系统”和公布号为CN103193116A的“一种电梯一体化控制系统”集成了微机系统及变频器系统,但都无安全系统,只能保证外围设备及硬件完好的情况下不发生意外。该系统也是市面上电梯系统广泛采用的框架,是电梯系统的通病。现有的电梯一体化控制系统采用微机控制系统+变频控制系统的方式,各个系统仅负责自己的事务与故障处理,当电梯出现中间态故障时,逆变模块无法处理,只能任凭故障发生。如平层后轿厢意外移动,微机控制系统认为平层后微机控制系统任务已完成,而变频控制系统认为抱闸开启后自己的任务也已完成,此时的意外就会出现“无人保护”的状态。该故障虽可以在变频系统或微机控制系统加入停车后意外移动监视解决,但如把所有的中间态故障都考虑到是不可能的。因此,需要增加一个安全系统来实时监视电梯状态,保证电梯的运行状态处于安全运行中。现有的电梯一体化控制系统采用双单片机或DSP (数字信号处理器)+ARM(微处理器)的控制方式,其中一个芯片主要负责变频器控制,另一个芯片负责电梯微机控制,逆变模块内部通讯米用 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)或SPI (Serial Peripheral Interface,串行外设接口)等方式。一个芯片的内部参数对另一个芯片来说并不是全部可见的,芯片间只索要自己所需的参数,因此不能综合实时情况做出及时预警,起不到真正的安全保护作用。据相关文献报导,如公布号为CN102963784的“电梯曳引机驱动、控制一体化系统”,该系统采用DSP (数字信号处理器)+CPLD (复杂可编程逻辑器件)框架,DSP (数字信号处理器)主要负责曳引机控制和系统决策部分,CPLD(复杂可编程逻辑器件)负责逻辑信号预处理。该系统由DSP(数字信号处理器)和CPLD(复杂可编程逻辑器件)两块芯片组成一体化控制系统,严格意义上讲并未实现一体化,因为DSP (数字信号处理器)与CPLD (复杂可编程逻辑器件)通过1/0(输入/输出)口通讯,DSP(数字信号处理器)的实时状态和参数对CPLD(复杂可编程逻辑器件)不是完全可见的,CPLD(复杂可编程逻辑器件)只向DSP(数字信号处理器)索要所需的参数。若采用RAM、ROM都可见双核、三核单片机,不同内核可以读写同一块内存,所有参数的实时状态均透明化,就能综合微机系统实时状态与变频控制系统实时状态,实时做出安全判决与预警,真正保证电梯的安全运行。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题,本专利技术提供了一种带有安全系统的电梯一体化控制系统,其在电梯控制系统的基础上加入了安全系统,能实时监测电梯故障状态、自动触发电梯维护保养功能、准确反映电梯健康状况、及时预警、方便电梯维护保养。本专利技术所采用的技术方案为:一种带有安全系统的电梯一体化控制系统包括电梯、逆变模块和一体化控制单元;所述电梯与所述逆变模块连接,所述一体化控制单元包括微机控制系统、变频控制系统和安全系统;所述微机控制系统与变频控制系统均与所述安全系统连接,所述微机控制系统、变频控制系统和安全系统均与所述逆变模块连接;所述逆变模块用于停电时对所述电梯和一体化控制单元进行逆变供电;所述微机控制系统根据电梯的井道开关信号、轿厢数据、外招状态信号生成电梯运行速度曲线;所述变频控制系统根据微机控制系统生成的电梯运行速度曲线控制曳引机的电机旋转,带动电梯轿厢运行;所述安全系统对电梯运行状态进行实时监控,并对电梯故障进行安全预警。优选的技术方案,所述一体化控制单元采用多核芯片,不同内核之间可实时读取与修改对方RAM与ROM的数据;所述安全系统与所述微机控制系统可实时读取相互之间的所有参数,所述安全系统与所述变频系统也可实时读取相互之间的所有参数。一体化控制单元采用多核芯片,其不同内核可以读写同一块内存,一体化控制单元内所有参数的实时状态都是透明的。即所有参数透明对于安全系统来说是透明的,安全系统就能综合微机系统实时状态与变频控制系统实时状态,实时做出安全判决与预警。进一步优选的技术方案,所述安全系统与所述微机控制系统和变频控制系统之间均采用高速接口连接。采用高速接口连接,可以实现安全系统与所述微机控制系统和变频控制系统之间数据的高速传递。更进一步优选的技术方案,所述安全系统包括轿厢意外移动监测模块,该轿厢意外移动监测模块内预设有轿厢移动的安全速度和安全距离范围;在电梯停车时,该轿厢意外移动监测模块根据变频控制系统的RAM编码器的实时反馈值计算出轿厢移动速度和轿厢移动距离,并判断轿厢移动是否超出安全速度和安全距离的范围,如轿厢移动的速度或距离有其一超出预设的范围,则认为轿厢意外移动,安全系统通知变频控制系统控制电机输出反向力矩,防止轿厢继续移动,同时给出报警提示;否则,电梯正常运行。再更进一步的优选技术方案,所述安全系统包括抱闸抱紧度监测模块;在每次电梯抱闸的打开前或关闭后,该抱闸抱紧度监测模块均通知变频控制系统控制电机施加一个与工作力矩反向的短时测量力矩,并同时读取相应状态下变频控制系统的RAM编码器的实时反馈值,如RAM编码器反馈值不为零,则给出电梯的包闸力不足预警,并将电梯运行至指定楼层后停止运行;否则,电梯正常运行。安全系统的抱闸抱紧度监测模块可以避免电梯的抱闸在长期使用后,由于压紧弹簧不能够提供足够压紧力,造成轿厢墩底或冲顶,直接伤害乘坐人员等安全事故的发生。所述安全系统包括厅门故障监测模块,该厅门故障监测模块通过记录并实时监测微机控制系统的RAM编码器中的开关门信号、开关门限位信号、光幕信号以及门联锁回路反馈信号,判断厅门的门刀是否磨损严重;如检测到门刀磨损严重,则给出电梯的厅门故障报警,并将电梯运行至指定楼层后停止运行;否则,电梯正常运行。安全系统的厅门故障监测模块可以避免厅门长期使用过程中,门刀锁紧机构由于长期磨损,门刀不能正常锁紧,厅门意外打开,造成等待乘坐电梯的人意外掉入井道致死等安全事故的发生。同时,其还可以及时发现门刀的轻微磨损,避本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种带有安全系统的电梯一体化控制系统,其特征在于:其包括电梯、逆变模块和一体化控制单元;所述电梯与所述逆变模块连接,所述一体化控制单元包括微机控制系统、变频控制系统和安全系统;所述微机控制系统与变频控制系统均与所述安全系统连接,所述微机控制系统、变频控制系统和安全系统均与所述逆变模块连接;所述逆变模块用于停电时对所述电梯和一体化控制单元进行逆变供电;所述微机控制系统根据电梯的井道开关信号、轿厢数据、外招状态信号生成电梯运行速度曲线;所述变频控制系统根据微机控制系统生成的电梯运行速度曲线控制曳引机的电机旋转,带动电梯轿厢运行;所述安全系统对电梯运行状态进行实时监控,并对电梯故障进行安全预警。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐田英
申请(专利权)人:徐田英
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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