CN103813972A - 电梯设备的测试方法和用于实施该测试方法的监控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的第一方面涉及一种电梯设备的测试方法，具有控制单元11和至少一个总线节点13。总线节点13具有第一微处理器14和第二微处理器15。控制单元11和总线节点13通过总线12通讯。此外，第一微处理器14和第二微处理器15通过信号导体18不中断地连接。该测试方法包括如下步骤：由控制单元11将预设信号传递给第一微处理器14，第一微处理器14将该信号传递给第二微处理器15且第二微处理器15将该信号提供给控制单元11。最终，控制单元11鉴别，是否所提供的信号与由控制单元11预期的信号一致。本发明的第二方面涉及一种用于实施该测试方法的监控装置。
Description
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求所述的电梯设备的测试方法和用于实施该测试方法的监控装置。
背景技术
传统的电梯设备具有安全回路，其由串联的安全元件组成。这些安全元件比如监控竖井门或轿厢门的状态。此类安全元件可以是触头。断开的触头显示出，比如门处于敞开的位置且产生了潜在的不允许的门状态。现在，如果在断开的触头下识别到了门的不允许的敞开状态，则安全回路断开。这导致了影响电梯轿厢行驶的驱动装置或制动装置将电梯轿厢置于静止状态中。
专利文献WO2009/010410A1公开了一种用于电梯设备的监控装置，其具有控制单元以及至少一个总线节点和总线。总线实现了总线节点与控制单元之间的通讯。总线节点借助于安全元件监控比如竖井门的状态。总线节点具有第一微处理器和第二微处理器。这里，第一微处理器被设计为，其从控制单元读取数字的预设信号，将其转化成模拟信号且加载到安全元件上。第二微处理器在安全元件后面测量模拟信号且将其转化成数字信号。第二微处理器为控制单元提供数字信息。这些信息从总线节点作为数字信号发送到控制单元，或者由控制单元借助于询问来要求。当安全开关保持断开且第二微处理器由此测量不到模拟信号，则第二微处理器自发地向控制单元发送负面的状态信息。
为了能够确保电梯设备的安全运行，必须反复测试两个微处理器(特别是第二微处理器)在产生负面的状态时、即当安全元件断开时的工作能力。WO2009/010410A1中提出了一种预设信号测试。在这种测试中，控制单元发送不同的数字预设信号到第一微处理器。控制单元可以基于由第二微处理器提供或发送的数字信号来判定，是否这两个微处理器正确地转换变化的预设信号。具有数值零或错误值的预设信号代表了特殊情况，在该特殊情况下，促使第二微处理器的自发响应。控制单元向第一微处理器发送具有错误值的数字预设信号，该信号转化成具有错误值的模拟的预设信号且加载到安全元件。这样，模拟了断开的安全元件。控制单元预期第二微处理器由于探测到具有错误值的模拟预设信号自发地响应且向控制单元发送数字信号。如果满足了控制单元的这种预期且正确地转化了其他预设信号，则控制单元可以认为，第一和第二微处理器都正常工作。
此类可以测试的总线节点的缺点在于相对昂贵的制造。在大批量制造此类总线节点时，节省很小的费用就会导致较大的价格效应。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种电梯设备的测试方法以及一种用于实施该测试方法的监控装置，其实现了监控装置、特别是总线节点的廉价制造。
该目的通过独立权利要求的测试方法和监控装置实现。
按照本发明的一个方面，涉及一种电梯设备的监控装置，具有控制单元和至少一个总线节点。总线节点具有第一微处理器和第二微处理器。控制单元和总线节点通过总线通讯。监控装置的特点在于，第一微处理器和第二微处理器不中断地通过信号导体连接。
不中断的信号导体在此处应该被理解为，其包括连续、不间断的导体，该导体在这里比如将两个微处理器直接地相互连接。特别是在这里将由处于接触中的多个组合的分元件组成的信号导体不看成连续的、不间断的信号导体。不间断的信号导体不包括分元件，如开关、安全元件等等，即使是其与信号导体或构件接触。
根据本发明的第二方面，监控装置是测试方法的组成部分。该方法包括如下步骤：由控制单元将预设信号传递给第一微处理器，第一微处理器通过信号导体将信号传递给第二微处理器且第二微处理器为控制单元提供信号。最后，控制单元鉴别，是否提供的信号与由控制单元预期的信号相符。
该监控装置的优点在于，在该测试方法中，由控制单元发送且随后在第一微处理器中转化的预设信号通过第一微处理器经过信号导体传递到第二微处理器。由于该信号导体不中断地连接第一微处理器和第二微处理器，从而使得第二信号导体直接连接第一微处理器和第二微处理器。特别有利的是，总线节点内部的信号导体的结构设计。由于信号导体不包括额外的元件(如安全元件或开关)且可以被设计为非常短，其电阻非常小。信号可以以非常小的能耗从第一微处理器发送到第二微处理器。相应地，相对于前述总线节点可以采用功率较小的信号放大器。这种总线节点能够非常成本低廉地制造。
在该测试方法的第一实施方式中，控制单元将具有第一数值的预设信号发送到总线节点。作为应答，总线节点提供具有第二数值的信号。随后，控制单元鉴别，是否被提供的第二个数值与被发送的第一个数值对应。如果被提供的第二个数值与由控制单元作为对第一个数值的应答预期的第二个数值一致，则第二个数值与第一个数值对应。如果被提供的第二个数值能够对应，则该测试通过。如果被提供的第二个数值与第一个数值不能对应，则该测试没有通过。
此外，总线节点的第一微处理器读取由控制单元发送的具有第一数值的预设信号且将该预设信号转化成总线节点内部的信号，该信号由第一微处理器通过信号导体传递给第二微处理器。第二微处理器读取该信号，将其转化成具有第二数值的应答信号且将该应答信号提供给控制单元。
在优选的第一实施方式中，该预设信号代表数字的第一电流值。第一微处理器读取该电流值且将其转化成模拟的电流信号(具有电流强度)，其与预设信号的数字的第一电流值相符。第一微处理器通过该模拟的电流信号加载信号导体。第二微处理器测量模拟的电流信号的电流强度且将测量的电流强度转化成具有第二电流值的数字的信号，该第二电流值与测量到的电流值相符。该数字的信号由第二微处理器提供给控制单元作为应答信号。控制单元识别，是否第二电流值能够与发送的第一电流值对应或相符。
替代电流值还可以预设电压值、频率值、接通持续时间值或编码值。相应地，第一微处理器以包括上述值的模拟信号加载信号导体。
可替换的是，第一微处理器以数字的信号加载信号导体，该数字的信号具有编码值，其优选与预设信号的编码值相符。该编码值由第二微处理器读取且相应地提供给控制单元。这里，在第一或第二微处理器中取消了数字信号向模拟信号转化以及返回转化成数字信号。在该可替换方式中，编码值可以代表任一个数字或数字串。
优选在该测试方法中利用两个不同的预设值实施至少两个询问。如果所提供的应答信号的数值两次地与预设信号的两个不同的数值对应，则该测试被视作通过。
优选的是，控制单元以重复的时间间隔实施总线节点的测试方法。该时间间隔根据采用的第一和第二微处理器的可靠性来确定且位于1-100秒之间。
在所提供的数字信号的鉴别为负面时或在没有通过测试时，由控制单元采取措施，用以将电梯设备置于安全的运行状态下。
在该测试方法的另一个实施方式中，控制单元发送包括错误值的预设信号到总线节点。在该测试中，模拟由安全元件提供给第二微处理器的信号(其代表电梯设备的不安全的状态)。这里，控制单元期待被测试的总线节点自发地或者说自动地向控制单元传递应答信号。电流零值、电压零值、频率零值或接通持续时间零值相应于此类错误值。借助于这些零值中的一个，比如模拟断开的安全元件，其被设计为安全开关。同样地，编码值可以代表电梯设备的不安全的状态或错误值。
这里，控制单元将具有错误值的预设信号发送到第一微处理器。第一微处理器读取该数值且利用具有错误值的信号加载总线节点内部的信号导体。第二微处理器读取该具有错误值的信号且自发地将应答信号传递给控制单元。这里，由第一微处理器通过第二信号导体传递的信号也是模拟或数字的信号。
附图说明
下面，借助于多个实施例以及两个附图示出且详细阐述本发明。其中，
图1示出了监控装置的第一实施方式的示意图；以及
图2示出了监控装置的第二实施方式的示意图。
具体实施方式
如上所述，当前的监控装置10和当前的测试方法特别适用于电梯设备。
图1示出了监控装置10的第一实施方式。监控装置10具有控制单元11和至少一个总线节点13。控制单元11与总线节点13之间的通讯通过总线12实现。在总线节点13与控制单元11之间可以在两个方向上通过总线发送数据。总线节点13本身包括第一微处理器14和第二微处理器15。第一微处理器14或第二微处理器15分别设计成，第一微处理器从控制单元11接收第一预设信号且第二微处理器提供状态信息作为控制单元11的应答信号。此外，总线节点13还通过总线节点外部的信号导体17.1、17.2与安全元件16连接，其中，总线节点外部的信号导体的第一部分17.1将第一微处理器14与安全元件16连接起来且总线节点外部的信号导体的第二部分17.2将安全元件16与第二微处理器15连接起来。最后，第一微处理器14和第二微处理器15通过总线节点内部的信号导体18不中断地相互连接。
控制单元11、总线12和至少一个总线节点13形成了总线系统。在总线系统内部，每一个总线节点13都具有自己的、单义的地址。通过该地址实现了控制单元11与总线节点13之间的消息建立。
控制单元11通过总线12将数字的预设信号输出到第一微处理器14。控制单元在这里为一定的总线节点13定址且将预设信号通知第一微处理器14。第一微处理器14接收该预设信号且将该预设信号相应地发生为模拟信号，该模拟信号被加载到总线节点外部的信号导体17.1、17.2上。模拟信号可以是一定的电压、电流强度、频率或接通持续时间值。
安全元件16显示在安全上重要的元件的状态。比如安全元件16被用作门接触器、闩锁接触器、缓冲接触器、闸板接触器(Klappenkontakt)、行驶开关或紧急制动开关。安全元件16作为安全开关比如被设计为，闭合的安全元件16代表安全的状态且断开的安全元件16代表电梯设备潜在危险的状态。
在安全元件16闭合时，第二微处理器15在安全元件16后面测量通过总线节点外部的信号导体17.2到达的模拟信号。在测量之后，第二微处理器15将测量到的模拟信号转化成数字信号。最后，第二微处理器15将数字信号提供给控制单元11。
安全元件16监控比如轿厢门或竖井门的状态。在这些门中的一个打开的状态下，安全元件16同样保持断开且由此显示出电梯设备的潜在危险的状态。这里，总线节点外部的信号导体17.1、17.2被中断。如上所述，第二微处理器15测量在安全元件16后面到达的模拟信号。在安全元件16断开时，该模拟信号不再能够由第二微处理器15探测到。第二微处理器15在此情况下测量到具有数值为零的错误值的模拟信号。根据模拟信号的种类的不同，存在电流值为0mA的错误电流、电压值为0mV的错误电压、频率值为0Hz的错误频率或接通持续时间值为0％的错误接通持续时间值。现在，如果错误值被第二微处理器15探测到，则第二微处理器15基于探测到的错误值自发地将数字信号通过总线12发送到控制单元11。
借助于总线节点13的单义的地址，控制单元11能够精确地定位该错误。必要时，控制单元11采取措施，用以解除该错误或者将电梯设备置于安全的运行模式下。这些运行模式主要包括保持电梯在电梯轿厢的安全的行驶区域中的剩余可用性、疏散被困乘客、紧急制动或者最终对维护及服务人员发出警报，从而营救被困乘客和/或排除不能由控制单元解除的错误。
总线节点13的安全的运行主要取决于第一微处理器14和第二微处理器15的工作能力。特别是必须确保由第一和第二微处理器14、15无错误地实施如下步骤：在第一微处理器14中将预设信号转化成模拟信号，在第二微处理器15中测量该模拟信号，通过第二微处理器15提供应答信号以及第二微处理器15在测量到具有错误值的模拟信号时自发反应。
在第一测试中，检测总线节点13在正常运行中在转化预设信号方面的功能表现。这里，控制单元11借助于总线节点13的地址的数据将数字形式的具有电流值、电压值、频率值或接通持续时间值的预设信号发送到选出的总线节点13。该预设信号以一定的时间间隔刷新，即控制单元11向总线节点13发送具有新的电流、电压、频率或接通持续时间数值的预设信号。优选新的数值与之前的数值不同。在此类时间间隔内，第一微处理器14根据预设信号产生相应的模拟信号。该第一微处理器14将该模拟信号加载到总线节点外部的信号导体18上。第二微处理器15测量该模拟信号且提供测量值作为数字的应答信号。在该时间间隔的周期内，控制单元11为总线节点13的第二微处理器15定址且通过读取功能获得作为数字的应答信号提供的电流、电压、频率或接通持续时间的数值的数据。
在此类预设-询问-周期之间的时间间隔原则上可以自由调节且主要取决于总线节点部件的可靠性。优选该时间间隔持续几秒钟。在较高的可靠性的情况下，该时间间隔还可以调节到100秒或更长。
控制单元11一排一排地以所有总线节点13实施该测试方法且检测其谐振(Resonanz)。换句话说，数字的预设信号和由各第二微处理器15提供的数字的应答信号由控制单元11鉴别且与控制单元11对应。如果预设信号能够与提供的数字的应答信号对应，则控制单元11识别到，第-微处理器14和第二微处理器15在正常运行中转化预设信号时正确地工作。
在第二测试中，模拟断开的安全元件16。控制单元11模拟断开的安全元件16的方式为，为一定的总线节点13预定具有错误值0mA、0mV、0Hz或0％的预设信号。具有错误值的数字的预设信号由第一微处理器14转化成具有错误值的模拟信号。在下一步骤中，由第一微处理器14将该模拟信号加载到总线节点内部的信号导体18上。第二微处理器15测量该模拟信号且在无障碍的工作方式下自发地告知控制单元11。该测试在得到正面结果的输出情况下确保了安全元件16的每一次断开都会导致将总线节点13的数字的应答信号自发传输给控制单元11。
该第二测试在时间上反复地针对每一个总线节点13实施。该测试时间在这里尽可能取决于经过总线12的数据传输的速度且通常为50-100毫秒。零预设值测试的频率主要根据所采用的第二微处理器15的可靠性来确定。第二微处理器15越可靠，则该测试的频率就越低，由此能够确保电梯的安全运行。
具有错误值的预设值测试通常每天实施至少一次。但该测试也可以以分钟或小时的数量级上实施。
图2示出了该监控装置10的第二实施方式。该监控装置10同样包括控制单元11、至少一个总线节点13和总线12，总线将控制单元11与总线节点13连接起来。该总线节点13与图1的第一实施方式一样具有第一微处理器14和第二微处理器15，其通过总线节点内部的信号导体18不中断地相互连接。
与第一实施例不同的是，无接触的安全元件16.1、16.2通过总线节点外部的信号导体17与第二微处理器15连接。无接触的安全元件16.1、16.2在这里比如包括RFID标签16.2和RFID读取单元16.1。RFID标签16.2和RFID读取单元16.1分别具有感应线圈。RFID读取单元一侧的感应线圈被供给电能且在小于一定的间距时激发RFID标签一侧的感应线圈。这里，RFID标签16.2通过两个感应线圈将数字的编码值传递给RFID读取单元16.1。RFID读取单元16.1读取该数字的编码值且将该编码值转化成具有相同的编码值的模拟信号。相应地，RFID读取单元16.1为总线节点外部的信号导体17加载该模拟信号。第二微处理器15测量该模拟信号且将其转化成具有该编码值的数字的应答信号且提供给控制单元11。
无接触的安全元件16.1、16.2监控比如轿厢门或竖井门的状态。只要此类门被关闭，RFID标签16.2与RFID读取单元16.1之间的间距就保持得足够小，从而实现数字的编码值的传递。相应地，第二微处理器15为控制单元11提供具有读出的RFID标签16.2的编码值的数字信号。相反，在门打开时(其代表了电梯设备的潜在的不安全的状态)，编码值向RFID读取单元16.1的传输被中断。RFID读取单元16.1读取不到编码值或读取错误值。相应地，第二微处理器15也测量到具有错误值的信号。在这种情况下，第二微处理器15将数字信号自发传递给控制单元11。
在监控装置10的该第二实施方式中也借助于第二测试检测总线节点13的可靠的工作能力。
在第一测试中，控制单元11将具有第一编码值的数字的预设信号发送给第一微处理器14。第一微处理器14将该预设信号转化成具有该编码值的模拟信号且加载到总线节点内部的信号导体18。第二微处理器15测量该模拟信号且将其转化成具有测量到的编码值的数字的应答信号。最后，第二微处理器15为控制单元11提供该数字的应答信号。控制单元11鉴别，是否该应答信号的编码值与预设信号的编码值相符。如果应答信号的编码值能够与预设信号的编码值对应，则该测试被视作通过。优选预设信号的编码值与RFID标签16.2的编码值不同。
第二测试涉及错误值的模拟以及第二微处理器15的相应的自发反应。这里，控制单元11将具有错误值的数字的预设信号发送给第一微处理器14。第一微处理器14将该预设信号转化成具有错误值的模拟信号且以该模拟信号加载总线节点内部的信号导体18。第二微处理器15测量该具有错误值的模拟信号且自发地将数字的应答信号传递给控制单元11。当控制单元11鉴别到第二微处理器15的预期的自发反应时，第二测试得到正面结果地结束。
时间间隔(在该时间间隔内，控制单元11为了测试将预设信号发送到总线节点13)能够相应于监控装置10的第一实施方式得到调节。
监控装置10的第二实施方式的两个测试方法同样由控制单元11针对每一个总线节点13实施。
在特别优选的可替换方式中，总线节点内部的信号导体18在监控装置10的两个实施方式中分别被加载数字信号，该数字信号相应于预设信号的不同数值。
Claims (11)
1.一种电梯设备的测试方法，所述电梯设备具有控制单元(11)和至少一个总线节点(13)，所述总线节点具有第一微处理器(14)和第二微处理器(15)，其中，所述控制单元(11)和所述总线节点(13)通过总线(12)通讯且所述第一微处理器(14)和所述第二微处理器(15)不间断地通过信号导体(18)连接；所述测试方法具有如下步骤：由所述控制单元(11)将预设信号传递给所述第一微处理器(14)；所述第一微处理器(14)通过所述信号导体(18)将所述信号传递给所述第二微处理器(15)；所述第二微处理器(15)为所述控制单元(11)提供信号；以及所述控制单元(11)鉴别，是否被提供的信号与所述控制单元(11)预期的信号一致。
2.如权利要求1所述的测试方法，其中，所述控制单元(11)以一时间间隔询问由所述第二微处理器(15)提供的信号。
3.如权利要求1所述的测试方法，其中，时间间隔优选在1-100秒之间进行调节。
4.如前述权利要求中任一项所述的测试方法，其中，基于提供的信号在结果上为负面的鉴别由所述控制单元(11)采用措施，用以将电梯设备置于安全的运行状态下。
5.如前述权利要求中任一项所述的测试方法，其中，所述预设信号代表电压值、电流值、频率值、接通持续时间值或编码值。
6.如前述权利要求中任一项所述的测试方法，其中，由所述第一微处理器(14)传递到所述第二微处理器(15)的信号通过直接的信号导体(18)、特别是总线节点内部的信号导体(18)传递。
7.如前述权利要求中任一项所述的测试方法，其中，由所述控制单元(11)将具有不同值的至少两个预设信号发送到所述第一微处理器(14)且所述控制单元(11)鉴别，是否分别由所述第二微处理器(15)提供的信号与所述控制单元(11)预期的信号相符。
8.如权利要求1-6中任一项所述的测试方法，其中，由所述控制单元(11)将具有错误值的预设信号发送到所述第一微处理器(14)且所述控制单元(11)鉴别，是否所述第二微处理器(15)自发地向所述控制单元(11)传递信号。
9.一种监控装置(10)，被设计用于实施如权利要求1-8中任一项所述的测试方法，具有控制单元(11)和至少一个总线节点(13)，所述总线节点具有第一微处理器(14)和第二微处理器(15)，其中，所述控制单元(11)和所述总线节点(13)通过总线(12)通讯且所述第一微处理器(14)和所述第二微处理器(15)不间断地通过信号导体(18)连接。
10.如权利要求9所述的监控装置(10)，其中，所述信号导体(18)直接连接所述第一微处理器(14)和所述第二微处理器(15)。
11.如权利要求9-11中任一项所述的监控装置(10)，其中，所述信号导体(18)设置在总线节点内部。
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