CN104118783B - 一种电梯称重装置及称重方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯称重装置及称重方法。所述一种电梯称重装置，它包括安装在曳引钢丝绳绳头的称重传感器，以及包括信号放大器和电梯主控板；电梯的一条屏蔽电缆连接称重传感器和信号放大器，电梯的另一条屏蔽电缆连接信号放大器和电梯主控板；所述电梯主控板包括信号转换电路和微控制器，所述称重传感器和信号放大器均连接有电源，通过对每个楼层自动进行称重自学习来精确获取电梯在每个楼层的空载、满载和超载的真实载荷数据。

Description

一种电梯称重装置及称重方法

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯称重装置及称重方法。

背景技术

目前通用的电梯称重装置，主要有两种：一是机械开关，二是称重控制仪。

机械开关（安装在曳引钢丝绳绳头或轿底），当电梯满载或超载时，开关动作，将开关量信号传输到电梯控制系统，在外呼和轿内的显示器上显示满载或超载（超载时蜂鸣器报警）。调试时，需要人工来调节机械开关的满载、超载位置，操作不方便，且不准确。

称重控制仪一般由称重传感器（安装在曳引钢丝绳绳头）和称重控制仪（安装在控制柜）组成，通过屏蔽电缆将称重传感器和称重控制仪连接。称重控制仪处理称重传感器采集的信号，并输出轻载、满载或超载到电梯控制系统。当电梯满载或超载时，在外呼和轿内的显示器上显示满载或超载（超载时蜂鸣器报警）。称重控制仪具有模拟量输出接口，用于调节电梯的启动舒适感。称重控制仪在第一次使用时，需要进行称重自学习调试。但电梯的曳引钢丝绳和随行电缆的重量，随着提升高度的增大而增大，且补偿链不能完全补偿钢丝绳和随行电缆的重量，会影响称重传感器的输出信号。因此使用此方式进行载重空载、满载、超载判断，存在不准确的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种电梯称重装置及称重方法，通过对每个楼层自动进行称重自学习来精确获取电梯在每个楼层的空载、满载和超载的真实载荷数据。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电梯称重装置，它包括安装在曳引钢丝绳绳头的称重传感器，以及包括信号放大器和电梯主控板；电梯的一条屏蔽电缆连接称重传感器和信号放大器，电梯的另一条屏蔽电缆连接信号放大器和电梯主控板；所述电梯主控板包括信号转换电路和微控制器，所述称重传感器和信号放大器均连接有电源。

所述称重传感器采用压阻式称重传感器。

所述信号放大器采用两级信号放大电路，其中第一级A1为差分放大器，第二级A2为同相放大器。

所述电梯主控板的信号转换电路由TLC082及附属电路组成，电梯主控板的微控制器采用STM32F103微控制器。

一种电梯称重方法，它包括以下流程：

A、将信号放大器的信号输出到电梯主控板的信号转换电路与微控制器进行数据处理；

B、称重自学习处理流程如下：

B1、电梯在空载时，设置每个楼层自动空载自学习，获取每个楼层的轿厢自重载荷M1，M2，…，Mn；

B2、在1楼（底层）进行满载自学习，获取1楼的满载载荷M1’；

B3、求1楼满载载荷M1’与1楼轿厢自重载荷M1之差M，即获得轿厢满载的净载荷；

B4、将每层空载载荷M1，M2，M3，…，Mn分别加上M，就得到M1’=M1+M， M2’=M2+M，M3’=M3+M，…，Mn’=Mn+M，即每层满载的载荷；

C、 数据对比方法如下：

C1、称重自学习完成后，M1’，M2’，…，Mn’存储在电梯主控板的存储器内，设M[i]’为第i楼层的满载载荷，1≤i≤n；

C2、以后电梯每次启动运行前，自动将当前每个楼层的载荷M1’’，M2’’，…，Mn’’与M1’，M2’，…，Mn’进行对比；设M[i]’’为第i楼层的当前载荷，1≤i≤n；

C3、如果M[i]’’< M[i]’，表示电梯载重正常；如果M[i]’’= M[i]’，表示电梯满载；如果M[i]’’>110% M[i]’，且 M[i]’’> M[i]’超过75kg，表示电梯超载。

本发明有益效果为： 本发明所述一种电梯称重装置及称重方法，通过对每个楼层自动进行称重自学习来精确获取电梯在每个楼层的空载、满载和超载的真实载荷数据。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的称重传感器的电路原理图。

图3是本发明的信号放大器的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述一种电梯称重装置，它包括安装在曳引钢丝绳绳头的称重传感器，以及包括信号放大器和电梯主控板；电梯的一条屏蔽电缆连接称重传感器和信号放大器，电梯的另一条屏蔽电缆连接信号放大器和电梯主控板；所述电梯主控板包括信号转换电路和微控制器，所述称重传感器和信号放大器均连接有电源。

优选的，称重传感器采用压阻式称重传感器（惠斯登电桥），电路原理图如图2所示，其电桥的其中三个桥臂电阻R0的阻值相同，另一个桥臂RV是可变电阻。在V+、GND上施加激励电压，V1、V2对GND产生电压分别为V1、V2，两者的差值为Vin=V2-V1。当称重传感器不受到压力时，电桥平衡，V1=V2，Vin=0；当称重传感器受到压力时，电桥不平衡，V1≠V2，Vin≠0。

优选的，信号放大器主要是对称重传感器采集的信号进行放大处理，电路原理图如图3所示，由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6和A1、A2组成。R1的一端连接上述V1，R1的另一端连接R2的一端和A1的“－”端；R3的一端连接上述V2，R3的另一端连接R4的一端和A1的“+”端；R4的另一端连接GND；R2的另一端连接A2的“+”端；A1的输出端的输出信号VOUT1连接A2的“+”端；R5的一端连接GND，R5的另一端连接R6的一端和A2的“－”端，R6的另一端和A2的输出端；A1和A2均设置有VDD和VEE。本实施例中，A1采用精密运算放大器OP07或AD623，A2采用普通运算放大器LM224/324或LM358，该信号放大器采用两级信号放大电路，其中第一级A1为差分放大器，第二级A2为同相放大器，输出信号VOUT2与输入信号之差Vin成正比例线性关系。

优选的，所述电源选择模式有：1）采用LM2575-012将24V电压转换为12V电压提供激励电压给称重传感器；2）采用LM2575-015将24V电压转换为15V电压提供A1、A2的VDD；3）采用7805将12V转换为5V，再采用2片7660将5V转换为-15V电源给A1、 A2的VEE。

优选的，所述电梯主控板的信号转换电路由TLC082及附属电路组成，将信号放大器输出的DC0~10V信号转换为DC0~3.3V信号，提供给电梯主控板的微控制器；电梯主控板的微控制器主要采用STM32F103微控制器，采用其自带的ADC转换通道作为AD采样和处理电路。

本发明所述一种电梯称重方法，它包括以下流程：

A、将信号放大器的信号输出到电梯主控板的信号转换电路与微控制器进行数据处理；

B、称重自学习处理流程如下：

B1、电梯在空载时，设置每个楼层自动空载自学习，获取每个楼层的轿厢自重载荷M1，M2，…，Mn；

B2、在1楼（底层）进行满载自学习，获取1楼的满载载荷M1’；

B3、求1楼满载载荷M1’与1楼轿厢自重载荷M1之差M，即获得轿厢满载的净载荷；

B4、将每层空载载荷M1，M2，M3，…，Mn分别加上M，就得到M1’=M1+M， M2’=M2+M，M3’=M3+M，…，Mn’=Mn+M，即每层满载的载荷；

C、 数据对比方法如下：

C1、称重自学习完成后，M1’，M2’，…，Mn’存储在电梯主控板的存储器内，设M[i]’为第i楼层的满载载荷，1≤i≤n；

C2、以后电梯每次启动运行前，自动将当前每个楼层的载荷M1’’，M2’’，…，Mn’’与M1’，M2’，…，Mn’进行对比；设M[i]’’为第i楼层的当前载荷，1≤i≤n；

C3、如果M[i]’’< M[i]’，表示电梯载重正常；如果M[i]’’= M[i]’，表示电梯满载；如果M[i]’’>110% M[i]’，且 M[i]’’> M[i]’超过75kg，表示电梯超载。

综上所述，本发明所述一种电梯称重装置及称重方法，通过对每个楼层自动进行称重自学习来精确获取电梯在每个楼层的空载、满载和超载的真实载荷数据。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种电梯称重装置，其特征在于：它包括安装在曳引钢丝绳绳头的称重传感器，以及包括信号放大器和电梯主控板；电梯的一条屏蔽电缆连接称重传感器和信号放大器，电梯的另一条屏蔽电缆连接信号放大器和电梯主控板；所述电梯主控板包括信号转换电路和微控制器，所述称重传感器和信号放大器均连接有电源；

所述称重传感器采用压阻式称重传感器；

所述信号放大器采用两级信号放大电路，其中第一级A1为差分放大器，第二级A2为同相放大器；

所述电梯主控板的信号转换电路由TLC082及附属电路组成，电梯主控板的微控制器采用STM32F103微控制器；

它包括以下流程：

A、将信号放大器的信号输出到电梯主控板的信号转换电路与微控制器进行数据处理；

B、称重自学习处理流程如下：

B1、电梯在空载时，设置每个楼层自动空载自学习，获取每个楼层的轿厢自重载荷M1，M2，…，Mn；

B2、在底层进行满载自学习，获取底层的满载载荷M1’；

B3、求底层满载载荷M1’与底层轿厢自重载荷M1之差M，即获得轿厢满载的净载荷；

B4、将每层空载载荷M1，M2，M3，…，Mn分别加上M，就得到M1’=M1+M， M2’=M2+M，M3’=M3+M，…，Mn’=Mn+M，即每层满载的载荷；

C、 数据对比方法如下：

C1、称重自学习完成后，M1’，M2’，…，Mn’存储在电梯主控板的存储器内，设M[i]’为第i楼层的满载载荷，1≤i≤n；

C2、以后电梯每次启动运行前，自动将当前每个楼层的载荷M1’’，M2’’，…，Mn’’与M1’，M2’，…，Mn’进行对比；设M[i]’’为第i楼层的当前载荷，1≤i≤n；

C3、如果M[i]’’< M[i]’，表示电梯载重正常；如果M[i]’’= M[i]’，表示电梯满载；如果M[i]’’>110% M[i]’，且 M[i]’’> M[i]’超过75kg，表示电梯超载。

2.一种电梯称重方法，其特征在于，它包括以下流程：

A、将信号放大器的信号输出到电梯主控板的信号转换电路与微控制器进行数据处理；

B、称重自学习处理流程如下：

B1、电梯在空载时，设置每个楼层自动空载自学习，获取每个楼层的轿厢自重载荷M1，M2，…，Mn；

B2、在底层进行满载自学习，获取底层的满载载荷M1’；

B3、求底层满载载荷M1’与底层轿厢自重载荷M1之差M，即获得轿厢满载的净载荷；

B4、将每层空载载荷M1，M2，M3，…，Mn分别加上M，就得到M1’=M1+M， M2’=M2+M，M3’=M3+M，…，Mn’=Mn+M，即每层满载的载荷；

C、 数据对比方法如下：

C1、称重自学习完成后，M1’，M2’，…，Mn’存储在电梯主控板的存储器内，设M[i]’为第i楼层的满载载荷，1≤i≤n；

C2、以后电梯每次启动运行前，自动将当前每个楼层的载荷M1’’，M2’’，…，Mn’’与M1’，M2’，…，Mn’进行对比；设M[i]’’为第i楼层的当前载荷，1≤i≤n；

C3、如果M[i]’’< M[i]’，表示电梯载重正常；如果M[i]’’= M[i]’，表示电梯满载；如果M[i]’’>110% M[i]’，且 M[i]’’> M[i]’超过75kg，表示电梯超载。