CN101259927B - 具有主副电脑板的电梯控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有主副电脑板的电梯控制系统，主要包括控制系统I/O接口板，在控制系统I/O接口板上并联有一主控电脑板和一副控电脑板，主控电脑板与副控电脑板之间通过电缆线相连接。该主控电脑板和副控电脑板为相同的两件硬件电路板，哪个是主控电脑板，哪个是副控电脑板利用界面设定。一旦主控电脑板出现故障，经监控单元甄别自动切换至副控电脑板，保证正在运行的电梯不会停梯，在主控电脑板故障未排除的情况下，副控电脑板替代主控电脑板进行工作。极适用于一梯两户型楼宇和酒店、医院、高档楼宇、行政办公大楼等特殊场所。

Description

具有主副电脑板的电梯控制系统

技术领域

本发明涉及一种电梯控制系统，尤其是一种在电梯运行途中不允许停止运行的具有主副电脑板的电梯控制系统。

背景技术

目前，电梯的控制技术除一小部分外，大致均已采用电脑控制及交流感应马达驱动，故其规格的设计及变化性即相对增加，又由于各个电梯现场楼层参数(楼数、楼高)不同及因应不同客户的要求(持续开门时间等)，故电梯在工厂生产时，即先将既定的规格及已规范完成的标准化程序，预先存入电梯控制盘的系统存储器内，待电梯到现场安装完成，再经各参数的细节调整、试车后，即告完成。

此种作法可见于一种电梯的控制装置，其主要系将电梯运行的各个参数(数据)存在其所谓的可改写的读写存储器(RAM)中，以便于修改及读写，前述电梯的参数中包括电梯的功能参数及房屋条件等；而目前市面上所使用的电梯中为因应其用途的不同、客户的需求及提高舒适性等因素，而致使前述参数的数量大增，就以电梯着床参数为例，即包括了车厢叫车开门时间、楼层(乘场)叫车开门时间、日光灯延长时间、最短加速距离、停车运转设定等等；此参数以目前最普遍使用的电梯而言亦有数百个，故当施工人员安装完电梯后，为便于日后维修，必须将该等参数逐一抄回，或用电脑读出以存档备查。

前述存档备查的工作是为未来电梯故障而做准备的。由于电梯系统控制部分的异常，往往并非其存储器中存储的数据(前述的参数)的异常，而大多是由其外围元件发生故障，此时用户即会通知电梯制造公司，进行维修，其维修步骤如下：

1.维修人员到达现场，发现是前述控制板的异常，即通知服务单位，并告知该电梯的型号，其包括马达参数、楼高、开关门时间等；

2.服务单位即调出该型号控制板的数据，并通知工厂制造；

3.工厂制造烧录一台相同的控制板，送给服务单位；

4.服务单位通知维修人员将新控制板携至现场更换；

5.在现场作细节参数调整、然后放行。

前述流程约需2～3天的时间，此维修时间若以前述工作内容来看，似乎是相当快的，但是对客户而言，却是非常缺乏效率的维修，造成对公司信誉及产品质量大打折扣。

另外，亦有一种维修方式，即将前述第3步骤重新制造控制板的流程改以相类似、相容的主机基板代替，并以手提电脑或以手抄写方式写入各参数后，再交予维修人员至现场试车、调整；此种作法虽较迅速，但是仍然只能在2天内完成维修，无法完全满足客户的需求。

又、若维修人员携有标准主机基板(控制板)，但由于该电梯的原始数据并不一定携带在身上，故必须通过电脑或手写入方式将该电梯内部数据逐条读出，核对并转写入至新的控制板的存储器中，才可进行现场更换作业及细节调整，因此，整个维修作业工作耗费工时太长，实是一低效率的行为。

为此，专利号为97209711.2的中国专利，公开了一种电梯的控制数据相互传送写入装置，包括主机基板，特点是基板上至少配置有协同控制电梯运行的主、从微处理器和主、从可存取存储器、只读存储器、与另一主机基板连接的通讯接口、控制面板和数据暂存存储器、另一只读存储器、第二两端口随机存取存储器和与其以双向联结的浮点运算器；以及分别双向联结主、从微处理器的第一两端口随机存取存储器。从而，本实用新型明显提高电梯故障维修效率。维修时，维修人员将一标准主基板与发生故障的主机板连线，使故障的主机板存储器内的数据逐一转写入至标准主机板上，再将两只主机板对换即可。这种处理故障方式虽然只耗时4-6分钟，但是不能解决电梯运行途中不停梯的问题。

综上所述，在现有技术中电梯控制系统虽多数采用了由一套电脑控制的系统，但在发生故障时，均没有保证正在运行的电梯不会停梯的装置，因此，对于在某些重要场所，电梯不允许运行途中停止运行的要求下，如何控制才能达到此要求，成为研究的一个课题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有主副电脑板的电梯控制系统，当电梯发生故障时能够自动切换，保证正在运行的电梯不会停梯。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种具有主副电脑板的电梯控制系统，主要包括控制系统I/O接口板，其特征在于：所述控制系统I/O接口板上并联有一主控电脑板和一副控电脑板，主控电脑板和副控电脑板之间通过电缆线相连接。

所述主控电脑板和副控电脑板为相同的两件硬件电路板SK-5000，其中，哪个硬件电路板是主控电脑板，哪个硬件电路板是副控电脑板通过利用界面设定而构成。

所述控制系统I/O接口板与主控电脑板、副控电脑板的连线端子为扁平线接口。

所述副控电脑板设定时的运行速度低于主控电脑板设定时的运行速度一个级差。

所述控制系统I/O接口板的输入端设有用于高压输入信号隔离的信号继电器欧姆龙G6H-2 24VDC和用于信号隔离的光耦。

所述控制系统I/O接口板的输出端设有松下继电器PAla-24V。

所述控制系统I/O接口板上设有连接井道信号的安普接线端子。

所述主控电脑板、副控电脑板与轿厢电脑板、呼梯电脑板的网络节点通讯均通过利用CAN总线组成。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

计算机控制板是电梯控制系统的“大脑”，在某些重要场所，不允许运行途中停止运转，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统，由于在控制系统I/O接口板上并联有相互连接的一主控电脑板和一副控电脑板，即采用冗余技术设计为两块计算机控制板，也就是说两个“大脑”，其主控电脑板和副控电脑板的硬件相同，可在现场利用界面设定哪个硬件板是主控电脑板，哪个硬件板是副控电脑板。这样，一旦主控电脑板的元器件、集成电路等出现故障，经监控单元甄别，便能够自动切换至副控制板，保证正在运行的电梯不会停梯，在主控电脑板故障未排除的情况下，副控电脑板可替代主控电脑板工作。设定时一般副控电脑板的运行速度稍低于主控电脑板运行速度一个级差，提醒用户适时安排维修。本发明具有主副电脑板的电梯控制系统所设置的两套电脑系统，能够自动切换拒绝故障停机，同时拒绝维修停机，好比一个人有两个大脑，一个大脑出了故障，另一个大脑可以替代工作而不影响正常运转，这一特点明显克服了现有技术的不足，解决了需要停梯才能排除故障的问题。

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明具有主副电脑板的电梯控制系统结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统结构所示出的框图，其结构主要包括控制系统I/O接口板，主要特征是在所述控制系统I/O接口板1上并联有一主控电脑板2和一副控电脑板3，主控电脑板2与副控电脑板3之间通过电缆线连接。

如图1所示，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统中，所述的主控电脑板2和副控电脑板3为相同的两件硬件电路板SK-5000，也就是BL2000STB标准主板去掉光耦和继电器等元件的电路板。其中，哪个硬件电路板是主控电脑板2，哪个硬件电路板是副控电脑板3通过利用界面设定而构成，其可以现场定义。所述控制系统I/O接口板1与主控电脑板2、副控电脑板3的连线端子为扁平线接口。所述副控电脑板3设定时的运行速度低于主控电脑板2设定时的运行速度一个级差。

如图1所示，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统中，所述控制系统I/O接口板1的输入端设有用于高压输入信号隔离的信号继电器欧姆龙G6H-224VDC和用于信号隔离的光耦(未示出)。所述控制系统I/O接口板1的输出端设有松下继电器PAla-24V(未示出)。所述控制系统I/O接口板1上设有连接井道信号的安普接线端子(未示出)。

为实现CAN总线网络通讯，图1中本发明具有主副电脑板的电梯控制系统中，所述主控电脑板2、副控电脑板3与轿厢电脑板、呼梯电脑板的网络节点通讯均通过利用CAN总线组成。CAN总线网络具有高可靠、高速率、多主节点等特点，利用CAN总线网络特点，使电梯控制系统可方便地与称重、语音报站器、有线/无线监控系统、群控系统等直接连接，实现电梯各功能的要求。

工作原理

计算机控制板是电梯控制系统的“大脑”，在某些重要场所，电梯不允许运行途中停止运行，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统采用冗余技术设计为两块计算控制板，即两个“大脑”，图1中的主控电脑板2和副控电脑板3的硬件相同，可在现场利用界面设定哪个是主控电脑板2，哪个是副控电脑板3。这样，一旦主控电脑板2出现故障(如元器件、集成电路等)，经监控单元甄别自动切换至副控电脑板3，保证正在运行的电梯不会停梯，在主控电脑板2故障未排除的情况下，副控电脑板3可替代主控电脑板2进行工作。设定时一般副控电脑板3运行速度稍低于主控电脑板2一个级差，提醒用户适时安排维修。

上述本发明具有主副电脑板的电梯控制系统，为了保证实施主、副控电脑板自动切换拒绝故障停梯，该系统采用以下的功能设计方案。

1主控电脑板功能设计

1.1电梯运行逻辑控制(原有系统功能)

1.2正常工作时，主控电脑板与副控电脑板通讯，传送运行状态、故障状态等。2副控电脑板功能设计

2.1电梯运行逻辑控制(原有系统功能)

2.2当主控电脑板工作正常时，副控电脑板仅监视主控电脑板。

2.3副控电脑板接收主控电脑板传送的运行状态、故障状态等信息；监视主控电脑板的运行状态，决定是否替代主控电脑板控制电梯运行(条件见3)。

2.4副控电脑板投入运行时切断主控电脑板输出继电器的公共端，并将井道通讯CAN接口由主控电脑板端切换到副控电脑板端。

3副控电脑板替代主控电脑板工作条件：

3.1主控电脑板电源不正常(断或低于工作电压)。

3.2主控电脑板CPU损坏。

3.3主控电脑板CPU受干扰死机。

3.4主控电脑板与井道通讯失败。

3.5主控电脑板编码器输入故障(没检测到输入、反向、丢计数脉冲等)。

除以上实施方式外，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统，在总体实施方式方面还有以下特点。

1.以高性能(32位)微控制器为核心的控制系统

采用高性能的32位微控制器，利用其丰富的内部资源，通过系统总线(CAN)实现多微机网络化分散控制(串行通讯)，从而减少外围芯片的数量；拖动系统为有PG矢量变换的调频调压调速(VVVF)方式，使电梯系统功能丰富、性能优越、运行更安全、可靠。

2.高抗干扰性

按国际先进的EMC标准设计，系统的抗随机脉冲干扰性、防静电性和防电磁辐射性均达到欧洲CE认证标准。在注重提高电梯控制性能的同时，更进一步侧重加强系统的抗干扰性，干扰环境的监测及电梯控制系统外围部件、井道信号的监测，干扰评价达到量化(可从计算机主板上显示数据)。

3.直接停靠控制

采用直接停靠控制技术，提高了电梯的运行效率，降低能耗。系统综合分析当前电梯运行速度、楼层间距、外呼及内选情况，采用自适应算法，由计算机给定速度曲线的动态无级切换、停层直接停靠，提高了电梯的舒适感及运行效率，克服某些控制系统只能依赖变频器内“运行曲线”爬行停车的运行方式。

4.CAN总线网络通讯

主、副控电脑板均与轿厢电脑板、呼梯电脑板等使用CAN总线组成网络节点通讯，CAN总线网络具有高可靠、高效率、多主节点等特点，利用CAN总线网络的特点，使系统可方便地与称重、语音报站器、监控系统(有线/无线)、群控系统等直接连接，实现电梯各功能的要求。

5.功能模块堆积化设计

将电梯控制系统细分，封装为若干个功能模块，同时系统采用分时技术，实现对任务进行并行处理，可以方便地按用户要求对功能模块进行增减，极大地满足不同用户的功能需求。

6.电梯井道数据自学习

该电梯控制系统可以进行井道数据自学习，自动记录井道各开关的井道位置，对电梯运行过程中产生的位置误差进行校正。

系统进行全程井道实时计数，且与轿厢的井道位置相对应，系统根据当前的运行曲线与井道位置自动产生换速点，实现换速直接停靠，利用自动产生换速点的方式，实现对高速电梯的控制，从而保证电梯的准确平层及极佳的乘坐舒适感。

7.监控系统智能管理系统

电梯无线远程监控系统及电梯智能管理系统。利用移动通讯的短信/GPRS业务，实现电梯定时数据传送的低成本监控。①监控中心，维修人员与电梯控制系统之间实现无线报警，异地参与查阅，调试指导。②通过公共电话网络实现电梯群的远程监控。③通过局域网实现电梯群的小区监控。④具有电梯故障自诊断，全面、准确、迅速、自动向监控中心传送故障数据等。

8.性能优良的器件及附件

电器控制器件及附件大多为日本原装进口。其超大规模集成芯片、存储器、I/O端口等均为最新时期顶级产品；所有插件均为镀金，同时满足大电流(10A)及弱电流(7mA)控制传输的要求，保证电梯控制始终处于良好的通讯状态。

变频器的制动功率电阻采用日本进口的铝合金低温电阻，该产品具有散热快、温升低、阻值稳定、手可触摸等特点，控制系统在-30℃～70℃之间可靠工作。

因此，本发明具有主副电脑板的电梯控制系统具有以下完善的控制功能。

电梯控制功能丰富、灵活，该系统完全符合中华人民共和国GB-7588(2003)等相关标准，具有对电梯相关标准的全部功能。

通过参数设置可以实现单梯，群控(含并联)、贯通门、残障人用梯，IC/ID卡用梯、有线(CAN)或无线(GSM)运行监控等控制功能：

电梯主要功能配置：

1)集选全自动功能                   18)重复关门功能

2)基站泊梯功能                     19)开门时间控制功能

3)无呼自返基站功能                 20)本层开门功能

4)端站自动反向功能                 21)各层停运行功能

5)有司机操作功能                   22)换站开门功能

6)无司机自动运行功能               23)安全触板、光幕保护功能

7)反向消除轿内指令功能             24)检修运行功能

8)自动关闭轿厢内照明灯功能         25)低速自动运行功能

9)自动关闭轿厢内风扇功能           26)停电轿厢应急照明功能

10)超载保护功能                    27)消防运行功能

11)满载直驰功能                    28)轿厢内报警功能

12)失速保护功能                    29)串行传输故障自动处理

13)错相和缺相保护功能              30)轿厢到站钟(或灯)

14)贵宾服务功能                    31)抱闸监测保护

15)开关门按钮操作                  32)基站锁梯

16)多方通话功能                    33)自动定时开/关梯

17)远程监控(CAN/GSM)               34)智能物业管理(IC/ID卡)

特殊功能

井道参数自学习、误操作消除、防捣乱、呼梯按钮嵌入自诊断、重复关门、机房选层/开关门、不停层的任意设定、待梯层的任意设定、楼层显示字符的任意设定、司机选择定向、自动定时开/关电梯、贯通门控制、语音报站、电梯故障及诊断、编码器干扰评价，输入口干扰评价等功能。

控制系统留有冗余的I/O端口(可自行定义)及软件存储空间，因此，可完全满足国内用户、出口国国家(或地区)的相关标准或特殊要求。

本发明具有主副电脑板的电梯控制系统，由于其两套电脑板可自动切换拒绝故障停梯，极适合于一梯两户型楼宇，以及酒店、医院、高档楼宇、行政办公大楼等特殊场所。

Claims (7)

1.一种具有主副电脑板的电梯控制系统，主要包括控制系统I/O接口板，其特征在于：所述控制系统I/O接口板上并联有一主控电脑板和一副控电脑板，主控电脑板和副控电脑板之间通过电缆线相连接，所述主控电脑板和副控电脑板为相同的两件硬件电路板SK-5000，其中，哪个硬件电路板是主控电脑板，哪个硬件电路板是副控电脑板通过利用界面设定而构成。

2.根据权利要求1所述一种具有主副电脑板的电梯控制系统，其特征在于：所述控制系统I/O接口板与主控电脑板、副控电脑板的连线端子为扁平线接口。

3.根据权利要求1所述一种具有主副电脑板的电梯控制系统，其特征在于：所述副控电脑板设定时的运行速度低于主控电脑板设定时的运行速度一个级差。

4.根据权利要求1所述一种具有主副电脑板的电梯控制系统，其特征在于：所述控制系统I/O接口板的输入端设有用于高压输入信号隔离的信号继电器欧姆龙G6H-224VDC和用于信号隔离的光耦。

5.根据权利要求1所述一种具有主副电脑板的电梯控制系统，其特征在于：所述控制系统I/O接口板的输出端设有松下继电器PAla-24V。

6.根据权利要求1所述一种具有主副电脑板的电梯控制系统，其特征在于：所述控制系统I/O接口板上设有连接井道信号的安普接线端子。

7.根据权利要求1所述一种具有主副电脑板的电梯控制系统，其特征在于：所述主控电脑板、副控电脑板与轿厢电脑板、呼梯电脑板的网络节点通讯均通过利用CAN总线组成。

Images