一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，门机控制器主要包括通信模块、开关、DSP处理器、整流模块、IPM逆变器、保护电路、驱动电路以及电流检测模块，DSP处理器使用正态速度曲线控制方式对电梯门的开关进行控制，实现电梯门在开关运行到终点时不发生碰撞，通过对距离和速度的检测该来控制电机使电梯门平稳的运行和开关，正态速度曲线是指在关门速度的变化是呈现正态分布的曲线形状。

An Elevator System Controlled by Elevator Door with Normal Velocity Curve

The invention discloses an elevator system controlled by a normal speed curve elevator door. The door controller mainly includes communication module, switch, DSP processor, rectifier module, IPM inverter, protection circuit, driving circuit and current detection module. The DSP processor controls the switch of the elevator door by using normal speed curve control mode to realize the elevator door running at the end of the switch. There is no collision at any time. By measuring the distance and speed, the motor can be controlled to make the elevator door run smoothly and switch. Normal velocity curve means that the change of the speed at the door is a curve with normal distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统
本专利技术涉及电梯系统领域，具体涉及一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统。
技术介绍
电梯门电机是电梯系统的关键部分，然而近些年来由于电梯门机的原因而引起的电梯安全事故越来越多。根据相关数据表明，大约80％的电梯系统故障是由电梯门电机造成的，更重要的是电梯门电机还造成了70％的电梯安全事故。而电梯门机出现事故很大一部分原因是因为电梯门机的控制系统出现问题而引起的。电梯门电机控制系统是对电梯门的开关进行控制，其性能的好坏直接影响电梯门机运行的安全和稳定。电梯门电机是乘客接触和操作的设备，所以其控制系统应该做到控制门机安全、快速、平稳的运行。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其包括井道部分、机房部分、门厅部分以及云平台，井道部分包括平衡配重、轿厢、内招控制板、传感器、图像识别装置、导向机构、安全防护设备、缓冲器，机房部分包括牵引机、限速器、总控制台、电源、牵引机编码器、牵引机驱动系统，门厅部分包括电梯门装置、外招控制板，牵引机通过缆绳牵引平衡配重和轿厢，轿厢通过随行电缆与总控制台连接，电梯门装置、外招控制板通过通讯总线与总控制台连接，总控制台通过驱动系统对牵引机实现控制，传感器和图像识别装置安装在轿厢内，云平台通过通信装置与总控制台连接，云平台制定运行策略，通过总控台实现对电梯的运行控制，门机控制器主要包括通信模块、开关、DSP处理器、整流模块、IPM逆变器、保护电路、驱动电路以及电流检测模块，DSP处理器使用正态速度曲线控制方式对电梯门的开关进行控制，实现电梯门在开关运行到终点时不发生碰撞，通过对距离和速度的检测该来控制电机使电梯门平稳的运行和开关，正态速度曲线是指在关门速度的变化是呈现正态分布的曲线形状，正态速度曲线有利于电梯门在快速关门的同时不会对处于电梯门的人产生伤害；正态速度曲线的控制方式：以当前电梯门所在位置、速度和加速度，计算当前速度对应加速段还需距离和减速段运行所需的距离，与当前位置的剩余距离比较。当剩余距离大于所需距离，就以规划的正态速度曲线继续进行；当剩余距离小于所需距离，则转成减加速度段或进入减速段。由此可以得出，需要实时对所需距离和所剩距离相比较，以此来判断下一步正态速度曲线的运行方式。有益效果在于：1、电梯门电机的曲线运行的开关门方式，使电梯门开关既高效又安全稳定，电梯门电机可以在任何不同门宽的情况下调整门宽数据，为电梯门机的曲线运行提供参数保证，并且避免了对人体的伤害；2、对电梯群控系统进行综合优化，减少其不合理的派梯次数，能够大幅度地降低电梯能源消耗；3、具有门宽和电梯电机转子角度的测定，使对电梯门的控制更加精确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是本专利技术的电梯门电机系统简化图；图3是本专利技术的门机控制器的硬件结构图；图4是本专利技术的正态速度曲线示意图；图5是本专利技术的电梯门工作流程图；图6是本专利技术的开关门工作流程图；图7是本专利技术的正态速度曲线的运行方式流程图；具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其包括井道部分、机房部分、门厅部分以及云平台，井道部分包括平衡配重、轿厢、内招控制板、传感器、图像识别装置、导向机构、安全防护设备、缓冲器，机房部分包括牵引机、限速器、总控制台、电源、牵引机编码器、牵引机驱动系统，门厅部分包括电梯门装置、外招控制板，牵引机通过缆绳牵引平衡配重和轿厢，轿厢通过随行电缆与总控制台连接，电梯门装置、外招控制板通过通讯总线与总控制台连接，总控制台通过驱动系统对牵引机实现控制，传感器和图像识别装置安装在轿厢内，云平台通过通信装置与总控制台连接，云平台制定运行策略，通过总控台实现对电梯的运行控制，其中，电梯门装置包括电梯门、主动轮、从动轮、传送带、电梯门电机、门机控制器、电源、速度开关、极限开关、上坎、支架、减速机构、门导轨、滑轮，两扇电梯门分别连接到传送带的上下两侧，电梯门电机连接传送带从而带动电梯门运动，电梯门上安装有滑轮，滑轮沿门导轨滑动，主动轮安装在支架下的上坎上，当门机控制器接收到总控制台的开门信号，控制电梯门电机做逆时针旋转并且对电机速度进行控制，当检测到开门完全到位就停止开门；当门机控制器接收到总控制台的关门信号，门机控制器控制电梯门电机顺时针旋转并控制其关门速度，若关门过程中检测到有障碍物的信号时就停止关门转而开门，当电梯门关门完全到位时会给控制发出信号，总控制台会做出相应的判断并将门锁死不让门随意打开。在电梯门开关的过程中，门机编码器对电梯门电机的速度以及位置进行检测，总控制台获取门机编码器的数据并对电梯门电机的转矩进行监控，通过对输出转矩的检测判断开关门到位情况和对障碍物进行安全保护。直驱模式中电机通过传送带直接带动轿门水平运动，与间接驱动模式相比，减少了齿轮减速机构，使整个系统的结构得到简化，提高门机系统的效率和减小减速机构中的能量损耗，直接驱动已经逐渐取代间接驱动模式成为主要驱动模式。门机控制器采用闭环控制结构，从内环到外环分别为电流环、速度环和位置环，电流环在门机控制器的内环，其同步电梯门电机定子电流经电流采样之后得到电流反馈，通过坐标变换得到电流矢量的分量，与预先给定的电流相减得到电流偏差，经电流环调节器输出电压给定值，通过SVPWM模块的算法调制将控制信号输入到逆变器来控制电梯门电机，实现电流环控制；速度环是门机控制器中间的控制环，速度环通过检测得到速度值，与速度设定值比较得到的差值，经过速度环调节器得到输出电流给定，完成速度环的调节，速度环的响应速度要低于电流环；位置环作为门机控制器的最外环，其响应速度比速度环更低，位置环检测得到位置反馈，与预先给定的位置相减得到位置差值，再然后经过位置环调节器输出期望的电流值。门机控制器主要包括通信模块、开关、DSP处理器、整流模块、IPM逆变器、保护电路、驱动电路以及电流检测模块，交流电源经过整流后提供给IPM逆变器为电梯门电机提供稳定的电力，电流检测模块检测电梯门电机的电流变化并提供给DSP处理器，门机编码器检测电梯门电机位置变化并提供给DSP处理器，DSP处理器结合保护电路反馈的来自整流模块、IPM逆变器之间的电流，控制驱动电路向IPM逆变器提供驱动，DSP处理器通过通信模块的串口与总控制台通讯。采用DSP作为门机控制器的核心，DSP强大的数字处理能力能有效完成精确的速度控制。其中，DSP处理器使用正态速度曲线控制方式对电梯门的开关进行控制，实现电梯门在开关运行到终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其包括井道部分、机房部分、门厅部分以及云平台，井道部分包括平衡配重、轿厢、内招控制板、传感器、图像识别装置、导向机构、安全防护设备、缓冲器，机房部分包括牵引机、限速器、总控制台、电源、牵引机编码器、牵引机驱动系统，门厅部分包括电梯门装置、外招控制板，牵引机通过缆绳牵引平衡配重和轿厢，轿厢通过随行电缆与总控制台连接，电梯门装置、外招控制板通过通讯总线与总控制台连接，总控制台通过驱动系统对牵引机实现控制，传感器和图像识别装置安装在轿厢内，云平台通过通信装置与总控制台连接，云平台制定运行策略，通过总控台实现对电梯的运行控制，门机控制器主要包括通信模块、开关、DSP处理器、整流模块、IPM逆变器、保护电路、驱动电路以及电流检测模块，DSP处理器使用正态速度曲线控制方式对电梯门的开关进行控制，实现电梯门在开关运行到终点时不发生碰撞，通过对距离和速度的检测该来控制电机使电梯门平稳的运行和开关，正态速度曲线是指在关门速度的变化是呈现正态分布的曲线形状。

【技术特征摘要】
1.一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其包括井道部分、机房部分、门厅部分以及云平台，井道部分包括平衡配重、轿厢、内招控制板、传感器、图像识别装置、导向机构、安全防护设备、缓冲器，机房部分包括牵引机、限速器、总控制台、电源、牵引机编码器、牵引机驱动系统，门厅部分包括电梯门装置、外招控制板，牵引机通过缆绳牵引平衡配重和轿厢，轿厢通过随行电缆与总控制台连接，电梯门装置、外招控制板通过通讯总线与总控制台连接，总控制台通过驱动系统对牵引机实现控制，传感器和图像识别装置安装在轿厢内，云平台通过通信装置与总控制台连接，云平台制定运行策略，通过总控台实现对电梯的运行控制，门机控制器主要包括通信模块、开关、DSP处理器、整流模块、IPM逆变器、保护电路、驱动电路以及电流检测模块，DSP处理器使用正态速度曲线控制方式对电梯门的开关进行控制，实现电梯门在开关运行到终点时不发生碰撞，通过对距离和速度的检测该来控制电机使电梯门平稳的运行和开关，正态速度曲线是指在关门速度的变化是呈现正态分布的曲线形状。2.根据权利要求1所述的一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其特征在于正态速度曲线的控制方式：以当前电梯门所在位置、速度和加速度，计算当前速度对应加速段还需距离和减速段运行所需的距离，与当前位置的剩余距离比较，当剩余距离大于所需距离，就以规划的正态速度曲线继续进行；当剩余距离小于所需距离，则转成减加速度段或进入减速段。由此可以得出，需要实时对所需距离和所剩距离相比较，以此来判断下一步正态速度曲线的运行方式。3.根据权利要求1所述的一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其特征在于电梯门工作流程如下：步骤1，门机控制器上电，系统初始化；步骤2，初始化完成后，故障检测；步骤3，门机控制器与总控制台进行信息交互；步骤4，门机控制器监测是否有命令输入，有则进入步骤5，无则进入步骤2；步骤5，执行命令，返回步骤2。4.根据权利要求1所述的一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其特征在于在步骤4中如果接收的命令是开关门命令，则步骤5具体为：步骤5.1，判断收到的命令是开门还是关门，如果是开门执行步骤5.1.A.1，如果关门则执行步骤5.1.B.1；步骤5.1.A.1，按照正态速度曲线的运行方式执行开门运动；步骤5.1.A.2，力矩保护电路就会开始检测是否有障碍物的出现，如果有执行步骤5.1.A.3，如果无执行步骤5.1.A.4；步骤5.1.A.3，加大转矩持续开门动作3次，如果能开门则继续开门，并进入步骤5.1.A.4，如果连续若3次还不能开门则系统控制门机立即停止运行并发出报警信号，等待检修；步骤5.1.A.4，正常开门过程中，如果接收到关门信号(比如乘客按了关门键等情况)，门机就会执行关门操作，并进入步骤5.1.B.1；如果开门过程中没有其他信号，则执行步骤5.1.A.5；步骤5.1.A.5，判断开门是否完全，是则进入步骤5.1.A.6，否则进入步骤5.1.A.1；步骤5.1.A.6，开门完全到位，电机停止运行，推进电机，给电梯门一个锁门的转矩动力，完成开门操作；步骤5.1.B.1，门机就按正态速度曲线的运行方式执行关门动作，监测门框的保护检测部件(红外线检测和力矩保护电路)是否检测到有障碍物，如果有则进入步骤5.1.B.2，如果无则进入步骤5.1.B.3；步骤5.1.B.2，门机系统控制门机立即停止关门动作，转而按开门运行的方式运行，并进入步骤5.1.A.1，步骤5.1.B.3，继续关门动作，在关门运动过程中，如果接受到开门信号则立即转为开门动作运行，并进入步骤5.1.A.1；如果没有接到开门信号，进入步骤5.1.B.4；步骤5.1.B.4，门机就一直运行，判断关门是否完全到位，是则进入步骤5.1.B.5，否则进入步骤5.1.B.1；步骤5.1.B.5，往前推进一下电机，给电梯门锁门的转矩动力保证电梯门关门的紧闭性，完成关门操作。5.根据权利要求1所述的一种正态速度曲线电梯门控制的电梯系统，其特征在于步骤5.1.A.1和步骤5.1.B...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，王慧丽，马越超，樊可钰，王艳丽，杨金鑫，
申请(专利权)人：张勇，王慧丽，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15