CN1030732A - 升降机的安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种升降机的安全装置。该装置通 过变换器把三相交流电源变换成直流电源，再用电平 变换器把该直流电源的电压变换成逻辑电压信号，然 后对该电压信号通过分时处理进行三相交流电源的 断相检测。所以，上述电压信号可兼用作升降机其他 安全触点的信号，同时可获得容易适合升降机的微机 控制系统的、价廉的装置。

Description

本发明涉及升降机的安全装置，具体涉及具有也可应用于使用微机的控制装置的、价廉的断相检测装置的安全装置。

对升降机的运行管理进行控制用的控制回路，一般是把三相交流电源变换成直流电源，以该直流电源为电源的。这是因为，使用直流电源的回路，利用升降机必需的机械式触点，例如调速器触点、门触点等，可以方便地构成触点可靠性高的继电器式时序回路。

另一方面，驱动升降机的轿厢的交流电机的驱动电源，或者驱动轿厢门的交流电机的驱动电源，使用的是三相交流电源。

因此，一旦建筑物的三相交流电源发生断相，驱动轿厢的交流电机及轿厢门驱动电机便会不能旋转或发生逆转，出现极危险的情况。另外，一旦建筑物的三相交流电源断相，控制回路便不能正常地起作用。因此，在传统的升降机装置中，使用着一种当客户的三相交流电源发生断相时，便使升降机的轿厢紧急停止以便确保乘客安全的安全装置。

图11是传统的升降机安全装置的回路图，图中1是建筑物的三相交流电源，2是对三相交流电源1的输出进行三相全波整流的变换器，由二极管构成。5是连接在三相交流电源1的各个输出端之间的断相检测继电器，6是向轿厢发出紧急停止指令的升降机的安全继电器，它通过未图示的机械式调速器的常闭触点G₁及断相检测继电器5的常闭触点P₁，连接在变换器2的输出端之间。7是向未图示的轿厢驱动电机发出上升指令的上升接触器，它通过未图示的上升方向指令继电器的常闭触点UA₁，以及安全继电器6的常闭触点A₁，连接在变换器2的输出端之间。8是向轿厢驱动电机发出下降指令的下降接触器，它通过未图示的下降方向指令继电器的常闭触点DA₁，以及安全继电器6的常闭触点A₁，连接在变换器2的输出端之间。

如上构成的升降机的安全装置，在三相交流电源1的输出正常的情况下，因为断相检测继电器5被励磁，所以其触点P₁闭合。一旦触点P₁闭合，电流便以电源（+）-断相检测继电器5的常闭触点P₁-机械式调速器的常闭触点G₁-安全继电器6一电源（-）的路线流动，所以安全继电器6被励磁。而一旦安全继电器6被励磁，其触点A₁即被闭合，从而形成电源（+）-触点A₁-触点UA₁-上升接触器7-电源（-）的路线，上升接触器7便被励磁。

在如上所述的上升运转中，一旦因某种原因，三相交流电源中的某一相发生断相，断相检测继电器5的励磁便解除，其触点P₁断开，因此安全继电器6的励磁也解除。一旦安全继电器6的励磁解除，其触点A₁即断开，因此上升接触器7消磁，供给轿厢驱动电机的电源被切断，所以，轿相的上升运转紧急停止。在下降运转中，其动作过程与此也相同。

又，上述的断相检测装置，在美国，根据ANSI，CODE的规定，而在欧洲，根据CEN，CODE的规定，作为安全装置是必须设置的。

由于传统升降机的安全装置是如上所述那样构成的，所以存在如下缺点：必须使用如断相检测继电器那样的专用装置，从而使整个装置价格提高;还有，在使用微机的升降机控制装置中，为了接收如断相检测继电器那样的触点结构的装置的输出信号，必须设置接口装置，等等。

本发明是为了解决上述问题作出的，目的在于提供一种具有在使用微机的升降机控制装置中也可应用的、价廉的断相检测装置的安全装置。

本发明涉及的升降机的安全装置，是把对三相交流电源进行整流获得的直流电源的电压，用电平变换器进行电平变换，并将该电平变换器的输出即逻辑信号通过分时处理来进行断相检测的。

本发明中升降机的安全装置，因为是先将三相交流电源经整流所得的直流电源电压作电平变换，再将该变换电压通过分时处理来进行断相检测的，所以，可以方便地把电压信号和升降机中的其他安全触点的信号同时使用。

附图简介：

图1是根据本发明的升降机安全装置的整体构成图，图2是图1所示电平变换器的详细回路图，图3是图1所示断相检测装置的详细回路图，图4（a）与（b）是表示图1的动作原理的波形图，图5是电平变换器的详细回路图，图6-图10是图1所示装置的操作程序框图。图11是传统的升降机安全装置的整体构成图。

图中，1是三相交流电源，2是变换器，3是电平变换器，4是断相检测装置。

又，图中的同一符号表示相同或相当的部分。

以下，参照附图说明本发明的一个实施例。在图1中，1是建筑物的三相交流电源，2是对三相交流电源1的输出进行全波整流的变换器，由二极管等构成。3是把变换器2的输出变换成作为电压逻辑电平的、例如适合微机输入的5V的电平变换器，4是把电平变换器3的输出信号通过用分时进行处理（例如用微机处理），来进行断相检测的断相检测装置。

图2是图1所示电平变换器3的详细回路图。在该图中，R₁-R₃是电阻，PH是光电耦合器，3a是输出信号。

图3是图1所示断相检测装置4的详细回路图。在该图中，41是中央处理装置（以下称CPU），42是只读存储器（以下称ROM），43是随机存取存储器（以下称RAM），44是输出口，45是中断定时器，46是输入口，47是信息总线，上述各部分通过信息总线47互相连接。

在这儿，由变换器2提供的控制回路的直流电源，在电平变换器3被变换成逻辑电平，该变换输出信号3a通过输入口46，被输入CPU41。该CPU41是由多周期执行运算的，规定为短周期每隔1.25毫秒执行一次，而长周期每隔50毫秒执行一次。例如，如果CPU使用8085A（Intel公司的产品），则中断定时器45可使用8155（Intel公司的产品），在该场合，可用于产生每隔1.25毫秒或每隔50毫秒的程序的中断控制信号。又，是否断相的判断由上述微机系统执行。

图4是说明根据本发明的升降机安全装置的动作原理的图，其中横轴表示时间t，纵轴表示电压V，三相交流电源正常时，通过图1中所示的变换器2提供的直流电压的波形如图4（a）所示。而三相交流电源中有1相断相时，变换器2的直流电压波形如图4（b）所示。因此，将图4（a）、（b）中的电平1作为基准，将比该电平1高的场合判断为“1”，而将比电平1低的场合判断为“0”，从而可知仅在断相发生的场合出现“0”。因此，三相交流电源1是否断相，只要将电平变换器3的输出信号是“1”还是“0”，作为时间序列进行处理，便能进行判断。例如，因为一般三相交流是50赫或60赫，所以每1-2毫秒读取一次电平变换器3的输出信号，即能判断：如果存在“0”的状态便是断相，如果“1”的状态持续不断便是正常。

以下利用图6-图10，详细说明图1-图3所示实施例的动作。图5是把经过调速器触点G₁提供的信号变换成逻辑电平信号的回路，相当于图2所示的回路。该两个图的不同点在于，图2所示回路是把直流信号直接输入的，而在图5中，直流信号是通过当升降机轿厢超过额定速度、以危险速度行走时动作的调速器触点而被输入的。

图6是断相检测装置4的部分动作的程序框图，具体存储在图3所示的ROM42内，每隔一个短的运算周期即上述的1.25毫秒执行一次。该场合的变量I是计数变量（pointer），把图5所示的电平变换器3的输出信号3a在程序上作为CR信号，存入数组变量ARPP（I）中。在步骤61，在计数变量I上加1。但数组变量ARPP（I）仅确保64个区域，所以要进行作为模（mod）64的剩余运算。接着，在步骤62，通过把图5所示的调速器触点G₁的通、断状态作为CR信号，以逻辑电平的“1”或“0”的形式输入，从而存入数组变量ARPP（I）中。

图7是断相检测装置4的部分动作程序框图，存储在图3所示的ROM42内，每隔一个长的运算周期即上述的50毫秒执行一次。首先在步骤71，根据图6所示动作中存入的ARPP（I）信号，判别调速器触点的状态。接着在步骤72，判别轿厢是否处于停止状态，如果是处于停止状态，便转至步骤73，如果桥厢正在运动，则转至步骤75。在步骤73，根据图6所示动作中存入的ARPP（I）信号，如果直流电源被变换成单相全波，则检测出其周期。在步骤74，根据步骤73的结果，判别三相交流电源是否断相。而在步骤75，使断相标志（flag）PPAK成“off”。

又，在上述说明中，对步骤71所示的调速器触点通或断状态的判别，以及步骤73、74所示的三相交流电源的断相判别作了区分，这是因为在升降机的管理顺序上，希望区分出是因轿厢速度过高使调速器动作的呢，还是电源断相了。而不管哪种异常，向升降机的轿厢发出紧急停止命令是相同的，通过图3所示的微机发出紧急停止指令。又，要检测三相交流电源的断相，如果不把图4（b）中所示的判别电平1设定得稍微高些，图2所示电平变换器3的输出信号3a便不能可靠地变成“1”或“0”。即，如果判别电平1过低，输出信号3a在几乎所有的时刻都为“1”，在微机系统的短周期即1.25毫秒，便不能检测到“0”的状态。又，如果判别电平1过高，上述的不良情况不再出现，但如果从调速器触点G₁的信号考虑，则因噪音引起的误动作，即一瞬间判断为断开（off）的几率增高。因此，明确区分步骤71和步骤73、74为好。还有，所以将步骤73、74的动作程序限定在轿厢停止期间，原因如下：如果是在升降机正在行驶时，在使用半导体开关元件等的电源变换器来控制轿厢驱动电机的情况下，三相交流电源会发生因半导体开关元件控制等引起的电源畸变（缺口）。这样，为了不致因电源畸变而使断相检测装置发生误动作，所以限定为仅在轿厢停止期间进行断相判别为好。

另外，作为断相判别装置的微机系统，可同时起轿厢的呼叫、乘轿厢处的呼叫处理、运行或停止的控制、轿厢驱动电机的转矩控制等作用。

图8是图示图7的步骤71所示CR处理的详细过程的程序框图。因为在数组变量ARPP（I）中存有“1”或“0”共计64个，所以计算它们全部的和，并与设定值（FC选择为8左右）作比较，如果比设定值大，则把紧急停止指令EST设定成“ON”，如果比设定值小，则把紧急停止指令EST设定成“off”。在步骤81，把计数变量J置0，把和S也置0。接着在步骤82，执行S←ARPP（J）+S以及J←J+1。在步骤83执行的操作程序是，J如果未满64，便转至步骤82，J如果到64则转至步骤84。在步骤84执行如下动作程序：如果和S比预先规定的设定值FC大，便转至步骤85，如果和S还不到预定的设定值FC，则转至步骤86。在步骤85，使紧急停止指令EST为“ON”。在步骤86，使紧急停止指令EST为“off”。

图9是图7的步骤73所示断相周期检测的详细程序框图，J是计数变量，K是数组ARPP（I）的64个之中，使用41个的变量，K是0-41的值，M是断相周期数组SYPP（·）的个数（3个），L是断相周期数组SYPP（·）的计数变量。在步骤91，进行各种变量的初期设定。接着在步骤92、93、94，执行在数组变量ARPP（·）之中，寻找最先成“0”的变量的操作程序。在步骤95、96、97，执行在数组变量ARPP（·）中，寻找接着成“1”的变量的操作程序。在步骤98，把在步骤97中ARPP（·）＝“1”时的变量K存入断相周期数组SYPP（·）内。在步骤99，把存入断相周期数组SYPP（·）的变量定为最多3个。最后，数组变量ARPP（·）从“0”上升到“1”时的时刻被写入SYPP（0）、SYPP（1）及SYPP（2）。

图10是图7中的步骤74所示的断相判别的详细程序框图，在步骤101中，把SYPP（0）-SYPP（2）写入T    IME。即，在数组变量ARPP（·）上，捕捉3个从“0”上升到“1”的点，把其时间差存入T    IME。在步骤102和103，如果T    IME在最小（MIN）与最大（MAX）之间，便转至步骤104，如果T    IME不在最小与最大之间，则转至步骤105。

在这儿，MIN和MAX是预先设定的值，例如可选为10与27左右。即选为10×1.25＝12.5毫秒与27×1.25＝33.3毫秒。

如果是50赫中的断相，可判断为是20毫秒时断相，而如果是60赫中的断相，可判断为是16.7毫秒时断相。因此，要50/60赫都判别，如上述那样设定便可。又，作为误动作的对策，通过判别是否在最小与最大值的范围内，便可以可靠地检测出。接着，在步骤104，使断相标志PPAK“ON”，而在步骤105，使断相标志PPAK“off”。

这样，如果上述断相标志为“ON”，便向升降机输出紧急停止指令。关于这一点，因为图3所示的微机系统对其他的功能，例如对轿厢的运行管理也进行着控制。所以能方便地实现。也可能通过图3的输出口44，以信号4a的形式，直接输出紧急停止指令。

如上所述，根据本发明，在把三相交流电源全波整流成直流电源，来构成升降机控制回路的装置中，通过在直流电源侧以电压信号的形式进行取样，从而进行时间序列处理来判别三相交流电源是否断相，所以具有如下多种效果：上述电压信号可兼作升降机中其他的安全触点的信号，同时，可获得对使用微机系统的升降机控制装置也容易适应、且价廉的装置。

Claims (3)

1、一种升降机的安全装置，特征在于，它包括：把三相交流电源变换成直流电源的变换器；把从上述变换器输出的直流电源作为电源的升降机的控制回路；把从上述变换器输出的上述直流电源的电压变换成逻辑电平的电平变换器；通过把上述电平变换器的输出信号用分时进行处理，从而对三相交流电源的断相进行检测的断相检测装置。

2、按权利要求1所述的升降机的安全装置，其特征在于，电平变换器兼用作对升降机安全装置的变换器。

3、按权利要求1所述的升降机的安全装置，其特征在于，断相检测装置包括在普通的对升降机的运行管理进行控制的微机内。

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