CN103339051A - 电梯的安全电路以及识别电梯的安全电路的功能不符合的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电梯的安全电路以及识别电梯的安全电路的功能不符合的方法。在该方法中，在节点A中形成一条消息（1）。将测试字段（2）添加到该消息（1）中以便测试电梯的安全电路的功能。将包含测试字段（2）的消息（1）从节点A发送到包括在安全电路中的通信总线（6）。
Description
技术领域
本发明涉及电梯的安全电路中的功能不符合(nonconformance)的识别。
背景技术
有关电梯的安全电路的设计规程和设计规则正在发生变化，特别是由于微处理器技术和软件技术的发展。新设计规程和设计规则带来的后果是，可以根据微处理器控制和根据数据总线架构来设计电梯的安全电路。例如，可以将测量电梯的运行的许多传感器与相同数据总线连接，并且可以利用与数据总线连接的单独电子监控单元监视电梯的运行。
电梯的安全电路的目的是在所有运行状况下都要保证电梯系统的安全运行。在这方面，也需要高的、一般至少SIL2或SIL3安全完整性等级的微处理器控制监控单元、数据总线、传感器等。为了达到足够的安全等级，设备和数据总线往往必须是重复的；另一方面，这种重复使所需的部件、电路和布线的数量增加。
随着电路和布线增加，连接错误或布线错误、或将错误电压连接到数据总线的信号导线等的风险也增加。要与数据传送总线连接的设备的工作电压往往也在与信号导线相同的电缆中输送。导线的绝缘的损毁可能引起短路或工作电压被连接到信号导线。
因此，电梯的安全电路必须被设计成故障安全的，以便总是能排除电梯在安全电路的故障状况下使用。因此，有必要保证在早期阶段尽快地，最好结合电梯的安装已经识别出和定位故障状况，在这种情况下任何故障状况都将对电梯的运行造成尽可能小的伤害。
发明内容
本发明的目的是改进电梯的安全电路的诊断。为了达到这个目的，本发明公开了按照权利要求1所述的方法以及按照权利要求9所述的电梯的安全电路。在从属权利要求中描述了本发明的优选实施例。在本申请的描述部分中以及在附图中还展示了一些独特实施例以及各种实施例的独特组合。
在按照本发明的方法中，在节点A中形成消息，并将测试字段添加到该消息中以便测试电梯的安全电路的工作。将包含上述测试字段的消息从节点A发送到电梯的安全电路中的通信总线。在本发明的优选实施例中，在节点B中从电梯的安全电路中的通信总线接收包含测试字段的上述消息，并在节点B中根据接收的测试字段识别电梯的安全电路的功能不符合。在本发明的优选实施例中，在这种情况下根据接收的测试字段识别节点B的连接错误和/或布线错误。在本发明的优选实施例中，在这种情况下将通信总线的不正确极性识别为节点B的连接错误。
在本发明的优选实施例中，在节点B中形成指示电梯的安全电路的功能不符合的信号。在这种情况下上述电梯的安全电路的功能不符合最好是节点B的连接错误和/或布线错误。在存在形成的信号的本发明的一个实施例中，控制节点B中的装置以指示电梯的功能不符合。在本发明的一个实施例中，经由通信总线将形成的信号发送给与通信总线连接的第二节点以指示功能不符合。
在本发明的一个实施例中，将测试字段的一个或多个参考记录在节点B的存储器中以识别电梯的安全电路的功能不符合，将接收的测试字段与记录在节点B的存储器中的测试字段的上述一个或多个参考相比较，并根据接收的测试字段与记录在存储器中的测试字段的一个或多个参考的比较来识别电梯的安全电路的功能不符合。
在一个实施例中，将有关所涉及的参考所指示的功能不符合的严重程度的信息与节点B的存储器中的测试字段的一个或多个参考相结合地联系在一起，并且还在节点B中形成信号，该信号指示安全电路的同时检测功能不符合当中其严重程度最大的那一个。这样，除了定位故障之外，还可以更好地诊断电梯的安全电路的工作状况。
按照本发明的电梯的安全电路包含通信总线、与该通信总线连接的节点以及与该安全电路的功能有关的传感器和/或致动器，所述传感器与该节点连接。与通信总线连接的上述节点的一个或多个包含微处理器以及存储要执行的程序的存储器。上述微处理器被配置成执行用于识别电梯的安全电路的功能不符合的按照上面所公开的任何方法。在本发明的一个优选实施例中，该安全电路包含至少两个节点，即节点A和B。节点A最好是电梯的安全电路的电子监控单元，该监控单元被配置成根据从与通信总线连接的其他节点接收的测量数据确定电梯的运行状态，以及该电子监控单元被配置成当检测到电梯的功能不符合时，启动机械制动器，以便将电源与电梯电机断开以及防止电梯开始下一轮运行。
上述通信总线最好是串行接口总线。在本发明的最优选实施例中，要在通信总线中传送的信号是差分信号，以及节点B被配置成根据接收的测试字段识别与节点B连接的差分信号的不正确极性。
上述节点B最好包含指示电梯的功能不符合的装置。在一个实施例中，指示电梯的功能不符合的装置包含节点B中的LED部件，该LED部件由节点B中的微处理器利用脉冲状控制信号来控制，该脉冲出现的持续时间和频率被选成使LED部件的闪烁给出有关检测的功能不符合的类型和/或严重程度的可视信息。
在本发明的一个实施例中，经由数据传送链路将电梯的安全电路的所检测功能不符合发送给服务中心。这样，可以改进电梯的诊断，尤其涉及电梯的远程监视/远程运行时。上述数据传送链路可以是，例如，互联网连接或相应有线连接；该数据传送链路也可以无线地，例如，利用GSM连接或利用基于电磁辐射的相应数据传送连接来实现。
通过本发明，可以可靠地识别电梯的安全电路的功能不符合，尤其通信总线的布线错误/连接错误。另外，通过本发明，可以迅速和精确地定位故障的出现地点，还可以向排除故障的维修人员指示定位的出现地点，或可以将其发送给服务中心。所有这一切都改进了电梯的安全电路的诊断，另一方面，使故障能够尽可能迅速地得到排除，以便故障引起的和涉及电梯的运行的任何伤害尽可能最小。
上述的总结以及下面展示的本发明的另外特征和优点将借助于一些实施例的如下描述得到更好理解，所述描述不局限本发明的申请范围。
附图说明
图1例示了按照本发明的一种消息结构；
图2展示了按照本发明的电梯的一种安全电路的方块图；以及
图3例示了按照本发明的一些测试字段参考。
具体实施方式
按照图2，电梯的安全电路包含与通信总线6连接的节点A、B、C。节点A、B、C经由通信总线6相互通信。通信总线6中的消息1使用两条平行信号导线15A、15B作为差分模式串行通信信号来传送，以便传送信号。由于这个原因，节点A、B、C的每一个都包含用于差分信号，最好用于RS485信号和基于异步的所述UART（通用异步接收器/发送器）协议的发送器/接收器电路14A、14B。发送器/接收器电路14A、14B将差分信号发送给通信总线6，以便在平行信号导线15A、15B中，同时但反相地发送相同信号。当从通信总线6接收到上述信号时，发送器/接收器电路14A、14B相应地从平行信号导线15A、15B之间的差值中读取差分。
按照图2，将电梯的安全电路设计成满足SIL3安全等级，由于这个原因，通信总线6以及要与通信总线连接的节点A、B、C在它们的结构方面是重复的。重复的结构是冗余的，以便在重复通信总线6的差分数据传送信道15A、15B两者中，与其他信道无关地进行数据传送。节点A、B、C包含两个微处理器13A、13B以及与每个节点中的所述微处理器连接的发送器/接收器电路14A、14B。按照图2，第一发送器/接收器电路14A与第一差分数据传送信道15A、15B连接，第二发送器/接收器电路14B与第二差分数据传送信道15A、15B连接。电梯的电子监控单元起节点A的作用，该电子监控单元经由通信总线6从与节点B、C连接的传感器接收数据，并且如果有必要的话，控制电梯的安全制动器12。安全制动器12是继电器，当终止对继电器的控制线圈的供电时，继电器的触点打开。将安全制动器12的继电器的触点与电梯的安全电路连接，以便当安全制动器12的继电器的触点打开时，终止对移动电梯轿厢的电梯曳引机（未展示在图2中）的机械制动器的电磁铁的供电和启动机械制动器。在相同连接下，也断开对曳引机的电机的供电。当检测到危及电梯的安全时，电梯的电子监控单元A控制安全制动器12的继电器的触点打开。可以将数量可变的节点A、B、C与通信总线6连接；一个节点B可以结合电梯轿厢（未展示在图2中）来装配，最好装载在电梯轿厢的厢顶上，在该情况下，测量电梯轿厢在电梯井道中的位置的传感器11和测量电梯轿厢的门的位置的传感器（未展示在图2中）可以与节点B连接。一个节点C可以装载在电梯井道（未展示在图2中）中，确定电梯轿厢在电梯井道的末端附近的许可运动的极限的传感器（未展示在图2中）、和确定层门的位置/锁定的传感器10等可以装配到该节点中。一个节点可以装配在机房中，或装配在没有机房的电梯系统中电梯井道的顶部（未展示在图2中）上，并且，例如，可以将测量限速器的操作的传感器与该节点连接。在本发明的一个实施例中，在通信总线6中，使用时间共享协议，以便电子监控单元A经由通信总线6向节点B、C发送消息1，以及节点B、C的每一个在各自时间窗内对消息1作出响应。按照图2的电梯的安全电路中的一个问题是需要大量布线、连接以及部件，由于这个原因，需要比现有技术更好的解决方案来诊断各种连接错误/布线错误。
图1例示了可以用在例如按照图2的电梯的安全电路中以便识别电梯的安全电路的功能不符合的消息结构。消息1包含同步字段3，据此使接收消息1的节点与要接收的消息同步。另外，消息1包含像奇偶校验/校验和那样的检验字段5，接收节点据此校验数据字段4中的接收数据的正确性。除了上述之外，或与此不同，消息1也可以可变地包含其他字段，例如，地址字段，利用它指定打算接收消息1的节点；一个可能字段是结束字段，利用它指示消息的结束等。在本发明的一个优选实施例中，将测试字段2添加在消息1的开头上，以便测试电梯的安全电路的工作。下文将展示如何可以将测试字段2用于识别电梯的安全电路的功能不符合。
在本发明的一个优选实施例中，节点A、B、C每次一个地将按照图1的消息1发送给通信总线6，处在总线中的节点接收来自通信总线6的消息。将展示在图3中的测试字段的参考9A、9B、9C记录在节点A、B、C的存储器电路中，以识别电梯的安全电路的功能不符合。在接收到属于消息1的测试字段2之后，节点A、B、C中的微处理器将接收的测试字段与存储器中的测试字段的参考相比较，并根据接收的测试字段2与记录在存储器中的测试字段的参考9A、9B、9C的比较来识别电梯的安全电路的功能不符合。在最简单情况下，将测试字段设置成使要接收的测试字段像电压信号电平或电流信号电平那样的信号电平在测试字段的整个持续时间内保持不变。在本发明的一个优选实施例中，图3中的曲线9A代表电梯的安全电路处在工作状态下时测试字段的参考。在这种情况下，节点A、B、C中的微处理器13A、13B接收的信号在测试字段2的整个持续时间内保持在逻辑“1”状态下。如果如图3中的曲线9B所展示，接收的信号在测试字段2的持续时间内保持在逻辑“0”状态，则跨过与节点A、B、C的发送器/接收器电路14A、14B连接的信号导线。图3的曲线9C展示了忘记将信号导线15A、15B与节点A、B、C连接的状况。在这种情况下，消息1的其余部分以及测试字段2保持在逻辑“1”状态下。
消息1还可以包含不止一个测试字段2。另外，测试字段2的脉冲模式，因此以及测试字段的参考可以与上面所述的不同。测试字段2的脉冲模式/参考在每个节点A、B、C中以及在数据传送信道15A、15B两者中也可以不同，在该情况下，通过将测试字段2与测试字段的参考相比较，可以推断不同节点和数据传送信道之间的可能布线错误/连接错误。
节点A、B、C中的微处理器利用控制脉冲控制LED8，该控制脉冲出现的持续时间和频率可以确定所涉及的故障的类型是什么。节点A、B、C包含它自己的用于诊断数据传送信道15A、15B两者的LED8/微处理器13A、13B，以便根据闪烁LED定位有故障数据传送信道15A、15B。
在本发明的一个优选实施例中，将有关所涉及的参考9A、9B、9C所指示的功能不符合的严重程度的信息与测试字段的参考9A、9B、9C结合地记录在一起。例如，在图3中，可以确定参考9C所指示的故障的严重程度大于参考9B所指示的故障的严重程度。在这种情况下，如果节点A、B、C中的一个/几个测试字段同时指示许多不同故障，则在所涉及的节点中总是选择LED的控制以指示就其严重程度而言最大的故障。
在本发明中，除了LED之外或取代LED，指示功能不符合的装置可以包含例如扬声器，在该情况下，可以将功能不符合指示成声音信号；上述装置也可以包含显示器，在该情况下，功能不符合可以例如用符号、用数字或以文本格式来指示。
在前述实施例中，结合电梯的安全电路对本发明作了描述；但是，本发明也适合用在例如自动扶梯和自动人行道的安全电路的诊断中。
上面借助于其实施例的几个例子对本发明作了描述。但对于本领域的普通技术人员来说，显而易见，本发明不只局限于上述的实施例，而是可以在权利要求书所限定的本发明构思的范围内实现许多其他应用。
Claims (12)
1.一种方法，其中：
-在节点A中形成消息（1），
其特征在于：
-将测试字段（2）添加到该消息（1）中以便测试电梯的安全电路的工作；
-将包含上述测试字段（2）的消息（1）从节点A发送到电梯的安全电路中的通信总线（6）。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
-在节点B中从通信总线（6）接收包含上述测试字段（2）的消息（1）；
-根据接收的测试字段（2）识别电梯的安全电路的功能不符合。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：
-根据接收的测试字段（2）识别节点B的连接错误和/或布线错误。
4.按照权利要求1-3的任何一项所述的方法，其特征在于：
-形成指示电梯的安全电路的功能不符合的信号（7）。
5.按照权利要求2-4的任何一项所述的方法，其特征在于：
-将测试字段的一个或多个参考（9A，9B，9C）记录在节点B的存储器中以识别电梯的安全电路的功能不符合。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：
-将接收的测试字段（2）与记录在节点B的存储器中的测试字段的上述一个或多个参考（9A，9B，9C）相比较；
-根据接收的测试字段（2）与记录在存储器中的测试字段的一个或多个参考（9A，9B，9C）的比较来识别电梯的安全电路的功能不符合。
7.按照权利要求5或6所述的方法，其特征在于：
-将有关所涉及的参考（9A，9B，9C）所指示的功能不符合的严重程度的信息与节点B的存储器中的测试字段的一个或多个参考（9A，9B，9C）相结合地联系在一起。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：
-在节点B中形成信号，该信号指示安全电路的所检测功能不符合当中严重程度最大的那一个。
9.一种电梯的安全电路，其包含：
通信总线（6）；
与该通信总线（6）连接的节点（A，B，C）；以及
与该安全电路的功能有关、进一步与节点（A，B，C）连接的传感器和/或致动器（10，11，12），
其特征在于与通信总线连接的上述节点（A，B，C）的一个或多个包含微处理器（13A，13B）以及存储要执行的程序的存储器；以及
其特征在于上述微处理器（13A，13B）被配置成执行识别电梯的安全电路的功能不符合的按照权利要求1-8的任何一项所述的方法。
10.按照权利要求9所述的安全电路，其特征在于该安全电路包含至少两个节点A和B。
11.按照权利要求9或10所述的安全电路，其特征在于该通信总线（6）是串行接口总线。
12.按照权利要求9-11的任何一项所述的安全电路，其特征在于节点（A，B，C）包含指示电梯的功能不符合的装置（8）。
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