CN103043506B

CN103043506B - 一种电梯轿厢控制系统及电梯

Info

Publication number: CN103043506B
Application number: CN201210144160.4A
Authority: CN
Inventors: 李冀禹
Original assignee: Shenzhen Sine Electric Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Sine Electric Co Ltd
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: CN103043506A

Abstract

本发明适用于电梯领域，提供了一种电梯轿厢控制系统及电梯；其中电梯轿厢控制系统包括：依次连接的数据收集模块、数据处理模块以及CAN控制模块；所述数据处理模块将所述数据收集模块收集的电梯轿厢中各种信号数据进行预处理；所述CAN控制模块将进行预处理后的信号数据传递给位于机房的主控制器。在本发明实施例中，通过CAN控制模块将电梯轿厢内分离、散乱的信号进行整合处理后送至主控制器，并根据接收到的主控制器发送的指令对电梯进行控制，线路简单、通信效率高、实时可靠性高。

Description

一种电梯轿厢控制系统及电梯

技术领域

本发明属于电梯领域，尤其涉及一种电梯轿厢控制系统及电梯。

背景技术

垂直升降电梯使用轿厢运输人和物，对于完成整个轿厢功能需要几个部分来共同实现，具体包括轿门控制、轿内照明、轿内风扇、轿内指令采集、电梯状态指示等。这几个部分都是通过电控系统统一综合处理，最终实现信号的采集、处理、指令的输出；传统的控制方式都是在机房内通过主控制器对这些信号进行采集处理，但由此引发的问题是过多的信号必须传至机房，这将使得整个轿厢系统接线复杂、控制不灵活。

图1示出了现有技术1提供的采用并行方式实现电梯控制的原理结构，该电梯控制系统是采用并行处理方式进行的，总的来说是将轿厢需要的信号都通过随行电缆统一传输到电梯的机房控制器中。通过机房主控制器统一进行处理。这些信号种类多，类型多，包括：门控制系统（动力线+控制线）；指令采集（楼层数量确定）；状态显示（信息量大）；称重信号（模拟信号）。因此在将这所有的信号都送入到电梯控制器中的时候会使得随行电缆数量增多，相互之间易出现干扰。这些系统均由一个主控制器实现整个电梯的控制，属于集中控制系统，主控制器的负担重，系统的可靠性、灵活性和实时性都不高。

图2示出了现有技术2提供的采用串行通信实现电梯控制的原理结构；对电梯通讯而言，主要采用主从结构的BITBUS网络系统的串行通讯，一般为基于MODBUS协议的RS-485总线，通讯方式为命令、响应方式。但是，采用这种通讯方式的系统的数据传输效率低，总线的负荷大，而且从节点无法主动与其他节点交换数据，灵活性差。

综上所述，现有技术采用并行采集控制方法或是一般的串行通信方法，效率低，实时性差，对于层站数有一定的限制。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电梯轿厢控制系统，旨在解决现有的电梯控制系统采用并行采集控制方法或串行通信方式导致线路复杂、通信效率低、实时性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电梯轿厢控制系统，包括：依次连接的数据收集模块、数据处理模块以及CAN控制模块；所述数据处理模块将所述数据收集模块收集的电梯轿厢中各种信号数据进行预处理；所述CAN控制模块将进行预处理后的信号数据传递给位于机房的主控制器。

更进一步地，所述电梯轿厢中各种信号数据包括：门控制信号，指令采集信号和电梯状态显示信号。

更进一步地，所述CAN控制模块包括：CAN接口，以及分别与所述CAN接口连接的微处理器、邮箱和邮箱控制单元；所述邮箱作为信息缓冲器配置到RAM和寄存器中，用于保存CAN信息控制和CAN信息数据；所述邮箱控制单元控制所述邮箱将信息加载到CAN接口中；所述微处理器在所述寄存器和邮箱之间进行通信并控制存储器接口；所述CAN接口提供CAN总线专用的寄存器和逻辑。

更进一步地，电梯轿厢内的信号通过CAN总线与主控制器进行通信。

更进一步地，电梯轿厢内的信号与主控制器进行通信的通信介质为双绞线，同轴电缆或光导纤维。

更进一步地，电梯轿厢内的信号通过CAN总线与主控制器进行通信的距离为10KM，通信速率为1MBPS。

本发明实施例的目的还在于提供一种电梯，包括位于机房的主控制器、与所述主控制器连接的收发器以及与所述收发器连接的电梯轿厢控制系统；所述电梯轿厢控制系统为上述的电梯轿厢控制系统。

本发明实施例的目的还在于提供一种电梯系统，包括多台电梯，每台电梯之间通过CAN总线连接，每台电梯包括：位于机房的主控制器、与所述主控制器连接的收发器以及与所述收发器连接的电梯轿厢控制系统；所述电梯轿厢控制系统为上述的电梯轿厢控制系统。

在本发明实施例中，通过CAN控制模块将电梯轿厢内分离、散乱的信号进行整合处理后送至主控制器，并根据接收到的主控制器发送的指令对电梯进行控制，线路简单、通信效率高、实时可靠性高。

附图说明

图1是现有技术1提供的采用并行方式实现电梯控制的原理结构示意图；

图2是现有技术2提供的采用串行通信实现电梯控制的原理结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电梯轿厢控制系统的模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图3示出了本发明实施例提供的电梯轿厢控制系统的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

电梯轿厢控制系统2包括：依次连接的数据收集模块23、数据处理模块22以及CAN控制模块21；其中数据处理模块22将数据收集模块23收集的电梯轿厢中各种信号数据进行预处理；CAN控制模块21将进行预处理后的信号数据传递给位于机房的主控制器1。

在本发明实施例中，CAN控制模块21包括：CAN接口21a，以及分别与CAN接口21a连接的微处理器21b、邮箱21d和邮箱控制单元21c；邮箱21d作为信息缓冲器配置到RAM和寄存器中，用于保存CAN信息控制和CAN信息数据；邮箱控制单元21c控制邮箱21d将信息加载到CAN接口21a中；微处理器21b在寄存器和邮箱21d之间进行通信并控制存储器接口；CAN接口21a提供CAN总线专用的寄存器和逻辑。

其中，CAN接口21a包括：CAN内核210以及分别与CAN内核210连接的发送缓冲器211、接收缓冲器212和控制器213。

在本发明实施例中，电梯的主控制器1安装在机房内，是电梯控制系统中枢，可以实现电梯所有功能控制；电梯轿厢控制系统2是整个电梯控制系统内部针对轿厢控制部分独立开的一个系统，集中将整个轿厢各种信号功能进行预处理后，再送入机房控制器。CAN控制模块21实现将数据最终传递到CAN总线上的模块，根据CAN标准通讯协议要求，自动将内部数据以标准；数据采集模块23采集轿厢内各种信号，包括门控制系统，指令采集系统，电梯状态显示系统等；数据处理模块22将数据收集模块23采集的数据进行综合、筛选，并按照CAN通讯格式要求进行规范化整理。

在本发明实施例中，电梯轿厢内的信号通过CAN总线与主控制器进行通信。具体地，使用CAN总线进行扩展实现轿箱信号与机房主控制器的信号传送。通过利用CAN通信的突出特点可以解决前面两种方案的不足之处。保证在最有效的通信基础上，精简线路，提高了整个系统可靠性。

作为本发明的一个实施例，电梯轿厢内的信号与主控制器进行通信的通信介质为双绞线，同轴电缆或光导纤维。

在本发明实施例中，CAN总线是一种多主总线，即每个节点机均可成为主机，且节点机之间也可以进行通讯；通信介质可以是双绞线，同轴电缆或光导纤维；数据传输距离可达10KM,数据传输速率高达1MBPS;总线利用率高，通信的实时性好；可通过报文内容中的ID值来决定接收或屏蔽报文，而且可以通过ID值来设定优先级；纠错能力强，能很好的进行错误处理，且信息遭到破坏后能重发，节点错误情况下可以自动退出总线。具体地，采用CAN总线进行通信可以产生下列优点：短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，适于工业环境；每帧信息都采用CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低；通信介质选择灵活（双绞线、同轴电缆或光纤）；错误严重情况下自动关闭输出，保证不影响总线上其他节点通信；性价比高，器件容易购置，节点价格低；且开发技术容易掌握，能充分利用现有的单片机开发工具。

在本发明实施例中，CAN接口21a支持CAN总线数据链控制器规格，具有OSI模型所规定的数据链控制器的全部功能。而且，也提供CAN总线专用的寄存器和逻辑。具体地说，有接收错误计数器、发送错误计数器、位时序结构寄存器和各种测试模式等，还具有保存CAN数据链控制器发送和接收数据的功能。微处理器21b能在CPU和RCAN-ET的寄存器、邮箱之间进行通信，并控制存储器接口。因为MPI具有唤醒控制逻辑，检测CAN总线激活，并将CAN总线的激活情况通知给MPI自身或者RCAN-ET其他模块，所以RCAN-ET能自动解除CAN睡眠模式。MPI的寄存器有MCR、IRR、GSR和IMR。将邮箱21d作为信息缓冲器配置到RAM和寄存器中。保存CAN信息控制、CAN信息数据。邮箱控制21c在接收信息时通过比较ID，生成RAM地址和数据，在发送信息时启动内部仲裁选择优先级正确的信息，并从邮箱将信息加载到CAN接口的发送缓冲器。然后，将对应的寄存器置位或者清除。在CPU和邮箱控制之间的邮箱存取进行仲裁。

在本发明实施例中，CAN控制模块21通过收发器3连接至CAN总线，收发器3专用于CAN收发器，根据CAN总线的线路要求使用该专用收发器3可以实现差分收发，最高速率可达1Mb/s，并且具有热保护，开路失效保护功能；抗瞬间干扰，保护总线的功能；斜率控制，降低射频干扰（RFI）；具有抗宽范围的共模干扰、电磁干扰能力。

在本发明实施例中，CAN控制模块21可以采用具备CAN模块的专用芯片；比如RenesasSH系列，其特点为：对应CAN规格2.0B；位时序符合ISO-11898规格；16个邮箱；时钟频率：16～40MHz；15个可编程的发送和接收邮箱和1个接收邮箱；低功耗的CAN睡眠模式，在检测到CAN总线激活后自动解除CAN的睡眠模式；对应所有邮箱的可编程接收过滤屏蔽（标准ID和扩展ID）；最大1Mbps的可编程CAN数据速率；为了防止实时应用引起的优先级颠倒，准备了具有优先级内部区分功能的传送信息队列；丰富的中断源；内置测试功能（只监听模式和错误被动模式）。具体的硬件引脚如表一所示：

名称	引脚名	输入/输出	功能
				发送数据引脚	CTx0	输出	是CAN总线的发送引脚
接收数据引脚	CRx0	输入	是CAN总线的接收引脚

表一

通过CAN总线传递整个较内信息采用以下协议格式：

1）轿顶板传送的信息

2）主控板传送的信息

本发明实施例提供的电梯轿厢控制系统主要应用于电梯中，同时基于电梯并联控制的需求，可通过CAN通讯方式扩展实现两台电梯的并联控制，实现最优精简化并联控制系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电梯轿厢控制系统，其特征在于，包括：

依次连接的数据收集模块、数据处理模块以及CAN控制模块；

所述数据处理模块将所述数据收集模块收集的电梯轿厢中各种信号数据进行预处理，所述预处理包括按照CAN通讯格式进行处理；

所述CAN控制模块将进行预处理后的信号数据传递给位于机房的主控制器；

所述电梯轿厢内的信号通过CAN总线与所述主控制器进行通信。

2.如权利要求1所述的电梯轿厢控制系统，其特征在于，所述电梯轿厢中各种信号数据包括：门控制信号，指令采集信号和电梯状态显示信号。

3.如权利要求1所述的电梯轿厢控制系统，其特征在于，所述CAN控制模块包括：

CAN接口，以及

分别与所述CAN接口连接的微处理器、邮箱和邮箱控制单元；

所述邮箱作为信息缓冲器配置到RAM和寄存器中，用于保存CAN信息控制和CAN信息数据；

所述邮箱控制单元控制所述邮箱将信息加载到CAN接口中；

所述微处理器在所述寄存器和邮箱之间进行通信并控制存储器接口；

所述CAN接口提供CAN总线专用的寄存器和逻辑。

4.如权利要求1所述的电梯轿厢控制系统，其特征在于，电梯轿厢内的信号与主控制器进行通信的通信介质为双绞线，同轴电缆或光导纤维。

5.如权利要求1所述的电梯轿厢控制系统，其特征在于，电梯轿厢内的信号通过CAN总线与主控制器进行通信的距离为10KM，通信速率为1MBPS。

6.一种电梯，包括位于机房的主控制器、与所述主控制器连接的收发器以及与所述收发器连接的电梯轿厢控制系统；其特征在于，所述电梯轿厢控制系统为权利要求1至5任一项所述的电梯轿厢控制系统。

7.一种电梯系统，包括多台电梯，每台电梯之间通过CAN总线连接，每台电梯包括：位于机房的主控制器、与所述主控制器连接的收发器以及与所述收发器连接的电梯轿厢控制系统；其特征在于，所述电梯轿厢控制系统为权利要求1至5任一项所述的电梯轿厢控制系统。