CN104210982B - 一种电梯抱闸控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯抱闸控制系统及控制方法，本方案利用电源调整回路通过闭环控制将输入的PN电压调整成电梯抱闸控制所需直流电压，并可依需求控制电梯抱闸控制所需电流的变化；同时再由开关回路与电源调整回路配合，控制经电源调整回路调整的电流的开关，实现抱闸电源关断。本抱闸控制方案替代了传统的抱闸电源和抱闸接触器，降低了成本，消除了接触器工作时的噪音，提高了回路的可靠性，减少了维修检查点数，并且通过电流的控制，可对抱闸的动作过程进行控制，降低抱闸动作的噪音，取消抱闸线圈两端的续流回路。

Description

一种电梯抱闸控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电梯控制技术，具体涉及一种电梯抱闸控制技术。

背景技术

不同的主机抱闸电压不同，一般需要设计不同的抱闸电源来配合，有可设定的抱闸电源，但它们不能自动调节输出电压的脉冲幅值，对抱闸线圈及续流二极管造成影响，更不能检查调节回路自身的异常，并且在异常时不能自动关闭。

目前国内电梯基本都采用永磁同步主机，都采用两段式电压控制，维持电压都简单的依抱闸电压的一半来控制，这样在电网电压偏高时，斩波的电压会升高，影响抱闸线圈的匝间绝缘，而在电压偏低时，因不能自动调整输出电压，有可能导致抱闸开启不充分而带闸运行，导致抱闸磨损。

参见图1，其所示为目前抱闸控制的通用回路示意图。由图可知，目前已有的抱闸电源，在实际控制抱闸时还需使用运行接触器和抱闸接触器来切断抱闸电源，不仅成本高、接触器的动作产生噪音扰民，更增加了故障点数及维保成本。

申请号CN201310092877.3的中国发明专利，采用可控硅将交流电源移项斩波成直流抱闸电源；

申请号CN201020281898.1的中国实用新型专利，是通过BUCK电路产生抱闸电源；

申请号CN200480031014.4的中国发明专利，是通过半导体开关将交流整流成直流抱闸电源；

以上专利所提供的方案都不能控制直流脉冲的幅值，不能检查电源本身的故障，实际使用中还需运行接触器及抱闸接触器来切断电源。

发明内容

针对现有电梯抱闸控制技术所存在的成本高、动作噪音大、故障率高等问题，而提供一种电梯抱闸控制技术，该控制技术将抱闸电源和抱闸接触器，通过可关断的电子开关实现了二者的整合，降低了成本、减少了电梯抱闸动作时的噪音，减少了维修检查的点数，又降低了故障率。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种电梯抱闸控制系统，该控制系统包括电源调整回路、开关回路，所述电源调整回路通过闭环控制将输入的PN电压调整成电梯抱闸控制所需直流电压，并可依需求控制电梯抱闸控制所需电流的变化；所述开关回路与电源调整回路配合，控制经电源调整回路调整的电流的开关，实现抱闸电源关断。

在该控制系统的优选方案中，所述电源调整回路与开关回路配合，进行自我检查电源调整回路和开关回路，任一回路故障将做成故障信息，并关断抱闸电源。

进一步的，所述电源调整回路包括第一驱动回路、第一可关断电子开关、电压整理电路、采样电路、电源调整控制单元，所述电压整理电路的输入端通过第一可关断电子开关连接PN电压，其输出端作为抱闸电源的输出端，所述第一驱动回路驱动控制第一可关断电子开关，所述采样电路设置在电压整理电路的输出端上，所述电源调整控制单元分别连接驱动电路和采样电路。

进一步的，所述电源调整控制单元包括参数设定模块、控制模型模块、逻辑运算模块、I/OORPWM接口、以及至少一个信号反馈单元，所述参数设定模块的输入端与控制模型模块的输入端相接，所述控制模型模块的输出端与逻辑运算模块的输入端相接，所述逻辑运算模块的输出端连接至I/OORPWM接口的输入端，所述I/OORPWM接口的输出端连接至第一驱动回路，所述信号反馈单元的输入端连接至采样电路，其输出端连接至逻辑运算模块的输入端。

进一步的，所述信号反馈单元包括反馈电路和A/D转换电路，所述A/D转换电路的输入连接采样电路，其输出连接至反馈电路，所述反馈电路连接至逻辑运算模块。

进一步的，所述采样电路为电压采样电路或电流采样电路或者电流采样电路和电压采样电路。

进一步的，所述开关回路包括第二驱动回路、第二可关断电子开关、开关控制单元，所述第二可关断电子开关设置在抱闸电源的输出端，所述开关控制单元通过第二驱动回路驱动控制第二可关断电子开关，该开关控制单元与电源调整回路中的电源调整控制单元相接。

再进一步的，所述开关控制单元包括逻辑电路和I/O接口，所述逻辑电路与电源调整回路中的电源调整控制单元相接，并通过I/O接口连接第二驱动回路。

进一步的，所述电源调整控制单元和开关控制单元分别由两MCU实现或由同一单核MCU实现或由统一多核MCU实现。

基于上述电梯抱闸控制系统，本发明还提供一种电梯抱闸控制方法，该控制方法通过一闭环的数字电梯抱闸电源回路将输入的PN电压调整成所需直流电压，并对调整后的直流电压进行实时检测，并由此进行实时调整，将抱闸线圈电压的幅值稳定在所需范围内；同时在通过一开关回路依要求关断抱闸线圈的电流。

在该控制方法的优选方案中，所述控制方法中电源调整的过程如下：

首先根据设定的目标参数值，对可关断电子开关的导通和关断进行调整，实现对输入的PN电压进行调整，再进行电压整理后输出设定的直流电压；

接着，对输出直流电压和电流进行实时检测，若检测到电压发生变化或电流控制曲线发生变化时，利用的设定的目标参数值与检测结果计算，并根据计算结果对可关断电子开关的导通和关断进一步调整，使得电压及电流达到设定要求。

进一步的，所述设定的目标参数值包括：抱闸线圈的强激电压、抱闸线圈的维持电压、抱闸线圈由强激电压切换到维持电压的时间、抱闸线圈的电流上升时间、抱闸线圈的电流下降的时间。

进一步的，所述控制方法中还包括电源调整回路和开关回路的自检步骤，若任一回路故障将做成故障信息，并关断抱闸电源。

再进一步的，所述电源调整回路和开关回路的自检过程如下：

在电源调整回路中的第一可关断电子开关关断，且打开开关回路中的第二可关断电子开关时，经电路采样，检查第一可关断电子开关关断是否发生不能关断故障，打开第一可关断电子开关关断时，经电路采样检查第一可关断电子开关是否发生不能导通故障；

在开关回路中第二可关断电子开关关断，且打开电源调整回路中的第一可关断电子开关时，经电路采样，检查第二可关断电子开关是否发生不能关断故障，在第二打开可关断电子开关，且打开第一可关断电子开关时，经电路采样，检查第二可关断电子开关是否发生不能导通故障。

与现有技术相比，本发明提供的方案具有如下特点：

1、本发明可自动检查可控式电子开关回路的好坏，当发现异常时可自动关断，并做成故障信号，避免危险。

2、本发明因可将抱闸线圈电压的幅值稳定在所需的范围内，使抱闸线圈得到的电压幅值一致，不会因输入电源电压的不同而结果不同，如采用AC220V整流或AC380V整流或直接从变频器的直流母线的电源接入P、N端，抱闸线圈得到的电源电压一样，特别是从变频器的直流母线取电时，在电动机处于发电状态时，抱闸线圈的电压依然保持不变，抱闸线圈承受的电压一致(无尖峰电压)，保护了抱闸线圈，对抱闸的续流二极管无额外的要求。

3、本发明可自动调整抱闸线圈的电压，避免因输入电源的波动而变化，使输出电压和设定电压保持一致，特别是抱闸线圈工作在保持电压阶段，保证抱闸的可靠打开。

4、本发明可通过软件参数的设定，使不同的抱闸线圈获得所需的电源，让不同的主机抱闸的控制回路统一，利于设计标准化，提高了设计可靠性及系统的稳定性。

5、本发明可通过调整抱闸线圈电流的上升及下降的时间，控制电梯抱闸动作的速度，可减少噪音，也可取消原来的续流及延时装置。

6、本发明构建了一种数字式、闭环可调整的电梯抱闸电源回路，为未来更多由软件控制的，由抱闸来执行的电梯行功能提供了一种必要的通路，如通过调整抱闸线圈的电压或电流来控制抱闸力的大小，从而实现可控制速度的溜梯控制等。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为目前抱闸控制的通用回路的电路原理图；

图2为本发明中电梯抱闸控制系统的原理图；

图3为本发明中BUCK回路的电压整理电路的原理图；

图4为本发明中采用FLYBACK正激回路的电压整理电路的原理图；

图5为本发明的实施例1的系统架构图。

图6为本发明的实施例2的系统架构图，将功能模块1和功能模块2放在独立新增的MCU内，通过输入输出接口和电梯系统配合。

图7为抱闸电流曲线的一种方式。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明通过可关断的电子开关将目前的抱闸电源、抱闸接触器和二者整合，并由此降低了成本、减少了电梯抱闸动作时的噪音，又降低了故障率。

具体到方案，在电梯抱闸控制系统中，包括基于可关断的电子开关形成的电源调整回路和开关回路，其中电源调整回路通过闭环控制将输入的PN电压调整成电梯抱闸控制所需直流电压，并可依需求控制电梯抱闸控制所需电流的变化；而开关回路与电源调整回路配合，控制经电源调整回路调整的电流的开关，实现抱闸电源关断。

参见图2，其所示为基于上原理形成的电梯抱闸控制系统的具体原理图。由图可知，该控制系统主要包括驱动回路1、可关断电子开关2、电压整理电路3、电压采样单元5、电源调整控制单元20、驱动回路6、可关断电子开关7、电流采样单元8及开关控制单元10，输入输出单元30，其中，电压整理电路3的输入端通过可关断电子开关2连接PN电压，其输出端作为抱闸电源的输出端，驱动回路1驱动控制可关断电子开关2，电压采样单元5和电流采样单元8分别设置在电压整理电路的输出端上，而电源调整控制单元20分别连接驱动回路1、电压采样单元5和电流采样单元8，电源调整控制单元20还连接输入输出单元30，由此形成抱闸电源调整回路，将输入的PN电压调整成所需直流电压，可依需求控制抱闸线圈电流的变化。

同时，电压整理电路3的输出端(即抱闸电源的输出端)通过可关断电子开关7连接至抱闸线圈9，而开关控制单元10通过驱动回路6驱动控制可关断电子开关7，该开关控制单元10还与电源调整回路中的电源调整控制单元20以及输入输出单元30相接，由此构成开关回路，可依要求关断抱闸线圈9的电流。

由此形成的两回路通过相互配合，可自我检查电源调整回路和开关回路，任一回路故障将做成故障信息，通过输出单元30输出，并关断抱闸电源。

具体的，电压整理电路3用于对电压进行整理，形成稳定可靠的直流输出电压。该电压整理电路3可采用图3所示的BUCK回路来构成或采用图4所示FLYBACK正激电路构成。作为举例，参见图3，本控制系统中的电压整理电路3采用BUCK回路结构，主要由电感31、电容32及续流二极管33构成，电感31一端与续流二极管33的阴极连接作为一输入端，通过可关断电子开关2连接至PN电源的P端，电感31一端与电容32的一侧相接，并作为直流正极输出；续流二极管33的阳极作为另一输入端，连接PN电源的N端，续流二极管33的阳极与电容32的另一侧相接，并作为直流负极输出。

可关断电子开关2，其设置在电压整理电路3与PN电源的P端之间，用于调节或关断PN电源输入至电压整理电路3的电压以及流过抱闸线圈9的电流。可关断电子开关2具体可采用IGBT或者SCR等其它可关断的电子开关。作为举例，若采用IGBT作为可关断电子开关，可通过调整IGBT的导通和关断的占空比，来实现调节或关断PN电源输入至电压整理电路3的电压以及流过抱闸线圈9的电流。具体通过控制流过抱闸线圈9的电流上升及下降的时间，及抱闸线圈9的电流变化曲线，即可控制电梯抱闸打开及关闭的过程。

驱动回路1的输出端控制连接可关断电子开关2，而输入端受控于电源调整控制单元20，用于获取电源调整控制单元20的控制指令，将该控制指令转换成控制可关断电子开关2的动作指令，并由此对可关断电子开关2进行控制。

电压采样单元5和电流采样单元8配合形成该控制系统的采样电路。电压采样单元5和电流采样单元8，两者同时设在电压整理电路3的输出端上，其中，电压采样单元5可量测抱闸电源的电压，经A/D转换后产生反馈值，依反馈值判断可关断电子开关2是否关断，且可依反馈值和参数设定来调整抱闸电源的电压；电流采样单元8可实时采集量测抱闸线圈9的电流，经A/D转换后产生反馈值，并依反馈值判断可关断电子开关7的是否关断，且可依反馈值和参数设定来调整抱闸线圈9的电流。

在具体实施时，电压采样单元5不是必要单元，如不取付时，可以只通过电流采样单元8达到同样目的。

电源调整控制单元20作为整个控制系统中进行电源调整的控制中心，其输出端控制连接驱动回路1，输入端分别与电压采样单元5和电流采样单元8连接，由此形成抱闸电源调整回路。该电源调整控制单元20可设定抱闸线圈9的强激电压、抱闸线圈9的维持电压、抱闸线圈9由强激电压切换到维持电压的时间、抱闸线圈9的电流上升时间、抱闸线圈9的电流下降的时间，并根据该目标参数控制驱动回路1驱动可关断电子开关4调节PN电源输入至电压整理电路3的电压至目标电压；同时电源调整控制单元20实时接收电压采样单元5和电流采样单元8采样到的电压整理电路3的输出电压和/或电流，并与设定的目标电压进行计算，再根据计算结果实时控制驱动回路1驱动可关断电子开关4调节PN电源输入至电压整理电路3的电压，使得电压整理电路3的输出电压稳定在设定的目标电压。

由图可知，该电源调整控制单元20主要包括控制模型电路21、逻辑运算模块22、I/OORPWM接口23、反馈电路25、27、A/D转换电路24、26、以及参数设定模块28。

反馈电路25与A/D转换电路24形成电压信号反馈单元，用于接收和反馈电压采样单元5采样到的电压信号。A/D转换电路24的输入端连接至电压采样单元5的输出端，而A/D转换电路24的输出端连接至反馈电路25的输入端，反馈电路25的输出端连接至逻辑运算模块22。其中，A/D转换电路24将电压采样单元5的发送的电压模拟信号转换成相应的数字信号，并该数字信号发送至反馈电路25，反馈电路25将该数字信号转换成便于逻辑运算模块22计算的反馈值，并发送至逻辑运算模块22。

反馈电路27与A/D转换电路26形成电流信号反馈单元，用于接收和反馈电流采样单元8采样到的电流信号。A/D转换电路26的输入端连接至电流采样单元8的输出端，而A/D转换电路26的输出端连接至反馈电路27的输入端，反馈电路27的输出端连接至逻辑运算模块22。其中，A/D转换电路26将电流采样单元8的发送的电流模拟信号转换成相应的数字信号，并该数字信号发送至反馈电路27，反馈电路27将该数字信号转换成便于逻辑运算模块22计算的反馈值，并发送至逻辑运算模块22。

参数设定模块28用于可设定抱闸线圈9的强激电压、抱闸线圈9的维持电压、抱闸线圈9由强激电压切换到维持电压的时间、抱闸线圈9的电流上升时间、抱闸线圈9的电流下降的时间，其信号输出端连接至控制模型电路21。

控制模型电路21用于可设定抱闸动作的控制模型的选择，在抱闸开启和或关闭时，可以按一定的电流曲线控制抱闸的动作过程，也可简单的不控制电流直接送出和或关闭电源输出，不控制抱闸的动作过程，在需要时，可以控制抱闸电源的输出电压，控制抱闸力的大小，实现一些非正常情况下的功能。

逻辑运算模块22的输入连接控制模型电路21和反馈电路25、27，而输出端连接至I/OORPWM接口23。其根据参数设定模块28设定的参数以及反馈电路的反馈值(包括电压和电流或者只有电流)进行逻辑计算，判断可关断电子开关2和7是否关断，并形成故障信号，通过输入输出单元30输出，同时，该模块还依反馈值和参数设定进行逻辑计算的结果形成调整抱闸电源的电压和抱闸线圈9的电流的控制指令，并传至I/OORPWM接口23；

同时，逻辑运算模块22还根据控制模型电路21设定选择的抱闸动作的控制模型，按该抱闸动作的控制模型所对应的抱闸线圈9的电流变化曲线控制流过抱闸线圈9的电流上升及下降的时间，实现对控制电梯抱闸打开及关闭的过程。

I/OORPWM接口23，其输入端连接至逻辑运算模块22，输出端连接至驱动回路1，根据逻辑运算模块22输出的数字控制指令形成驱动指令，控制驱动回路1。该驱动指令可以但不限于PWM方式产生，如可控制I/O脚的ON和OFF来产生。

由此形成的可关断式电梯电源通过一闭环的数字电源调整回路，对输出电源进行实时检测，并由此对输入的PN电压进行实时调整并稳定在设定的直流电压范围内，同时根据相应的抱闸线圈9的电流变化曲线控制流过抱闸线圈9的电流上升及下降的时间，实现控制电梯抱闸打开及关闭的过程。

再者，可关断电子开关7，其设置在电压整理电路3的输出端与抱闸线圈9之间，用于实现关断抱闸电源。该可关断电子开关7的具体结构同于上述的可关断电子开关2，具体可采用IGBT作为可关断电子开关，可通过调整IGBT的导通和关断的占空比，在系统出现故障时实现关断抱闸电源，保证系统运行的安全和可靠性。

驱动回路6的输出端控制连接可关断电子开关7，而输入端受控于开关控制单元10，用于获取开关控制单元10的控制指令，将该控制指令转换成控制可关断电子开关7的驱动指令，并由此对可关断电子开关7进行控制。

开关控制单元10，作为整个控制系统中进行电源关断的控制中心，其输出端控制连接驱动回路6，并与电源调整回路中的电源调整控制单元20以及输入输出单元30相接，由此构成开关回路。该开关控制单元10主要包括逻辑模块11以及I/O接口12。

逻辑模块11根据电源调整控制单元20中采集到的电流和电压以及电源调整控制单元20中设定的参数值(如闸线圈9的强激电压、抱闸线圈9的维持电压、抱闸线圈9由强激电压切换到维持电压的时间、抱闸线圈9的电流上升时间、抱闸线圈9的电流下降的时间)进行进行计算，确定整个控制系统是否出现故障，若出现故障，并形成控制指令传至I/O接口12；同时将故障信息通过输入输出单元30输出。

I/O接口12，其输入端连接至逻辑模块11，输出端连接至驱动回路6，根据逻辑模块11输出的数字控制指令形成驱动指令，控制驱动回路6。该驱动指令通过控制I/O脚的ON和OFF来产生。

在上述的具体方案中，可关断电子开关、电压整理电路、电压采样单元、电流采样单元构成回路的顺序及位置可以但不限于图2所示的方式，如电压采样单元5可在电压整理电路3的左侧或右侧，电流采样单元8在可关断电子开关7的前侧或后侧。

电源调整控制单元20和开关控制单元10可以但不限于在两颗MCU内，如在一颗MCU内或分散于多可MCU内。

再者，A/D转换电路24、反馈电路25、A/D转换电路26、反馈电路27可以但不限于一个功能模块内，如在两个独立的功能模块内。

可关断电子开关2和可关断电子开关7，两者可以但不限于独立的模块，如两者2合一或其它多合一模块或一颗独立及另一颗为合体的模块。

最后，对于抱闸线圈9为描述方便增设，可以但不限于一个线圈，入两颗或更多。

基于上述方案形成的电梯抱闸控制系统，其进行工作控制电梯抱闸时，通过上述形成的闭环的数字电梯抱闸电源整理回路将输入的PN电压调整成所需直流电压，并对调整后的直流电压进行实时检测，并由此进行实时调整，将抱闸线圈电压的幅值稳定在所需范围内，还对流过抱闸线圈9的电流进行调整，实现对电梯抱闸打开及关闭的过程进行控制；同时还通过上述形成的开关回路依要求关断抱闸线圈的电流。

其中，控制方法中电源调整的过程如下：

首先根据设定的目标参数值(目标参数值包括：抱闸线圈的强激电压、抱闸线圈的维持电压、抱闸线圈由强激电压切换到维持电压的时间、抱闸线圈的电流上升时间、抱闸线圈的电流下降的时间)，对可关断电子开关的导通和关断进行调整，实现对输入的PN电压进行调整，再进行电压整理后输出设定的直流电压；

接着，对输出直流电压和电流进行实时检测，若检测到电压发生变化或电流控制曲线发生变化时，利用的设定的目标参数值与检测结果计算，并根据计算结果对可关断电子开关的导通和关断进一步调整，使得电压及电流达到设定要求；同时通过该调整方案，根据选择设定的抱闸动作的控制模型对应的抱闸线圈9的电流变化曲线，对流过抱闸线圈9的电流上升及下降的时间进行控制，由此实现对电梯抱闸打开及关闭的过程进行控制。

在整个控制过程中，还可对电源调整回路和开关回路进行自检，检测整个控制系统中相关的控制回路是否出现故障，只要任一回路故障将做成故障信息，并关断抱闸电源。其中电源调整回路和开关回路的自检过程如下：

在可关断电子开关2关断，且打开可关断电子开关7时，经电流采样单元8、A/D转换26、反馈值27，检查可关断电子开关2是否发生不能关断故障，打开可关断电子开关2时，经电压采样单元5及反馈值25检查可关断电子开关2是否发生不能导通故障；

在可关断电子开关7关断，且打开可关断电子开关2时，经电流采样单元8及反馈值27，检查可关断电子开关7是否发生不能关断故障，在打开可关断电子开关7，且打开可关断电子开关2时，经电流采样单元8及反馈值27，检查可关断电子开关7，是否发生不能导通故障。

以下通过两个具体应用实例来进一步说明本发明的方案。

实例1

参见图5，其所示为本实例提供的控制系统的架构图。由图可知，本实例充分利用电梯的现有系统，将方案中的开关控制单元10置于电梯逻辑控制MCU内，电源调整控制单元20置于马达控制MCU(DSP)内，同时采用二合一IGBT模块作为方案中的可关断电子开关2和可关断电子开关7。

变频器直流母线的P端接至IGBT的上端，电流采样单元8接至IGBT的下端，电压调整电路3和电压采样单元5的正端接至IGBT的中间端着，变频器直流母线的N端接至电压调整3和电压侦测5的负端。其余的方案与上述内容相同，此处不加以赘述。

由此，在电梯逻辑系统决定电梯运行时，在满足开闸条件时，通过I/O接口12，打开IGBT的下桥，并告知马达控制MCU，马达控制MCU依据参数设定模块28、控制模型模块21、运算及逻辑模块22、I/OORPWM接口23及驱动回路1，控制IGBT的上桥的导通和关断的占空比，使输出电压及电流达到设定的要求。

当输入电压发生变化时或电流控制曲线发生变化时，经电压采样单元5、A/D转换电路24、反馈电路25、电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27、运算及逻辑模块22、I/OORPWM接口23及驱动回路1，控制IGBT的上桥的导通和关断的占空比，使输出电压及电流达到设定的要求。

在开启和关断抱闸电源时，抱闸电流曲线如图7所示，由图可知，基于该抱闸电流曲线，抱闸的电流首先线性上升，接着保持，接着线性下降，接着保持，最后再线性下降至0。因此在该抱闸电流曲线的要求下，通过控制流过抱闸线圈9的电流上升及下降的时间，可有效控制抱闸的动作速度，控制抱闸的动作噪音，有效避免抱闸电流的突变，可取消传统的抱闸回路上的续流回路。

在IGBT的上桥关断，且打开IGBT的下桥时，经电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27，检查IGBT的上桥是否发生不能关断故障，打开IGBT的上桥时，经电压采样单元5、A/D转换电路24、反馈电路25检查IGBT的上桥是否发生不能导通故障，在IGBT的下桥关断，且打开IGBT的上桥时，经电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27，检查IGBT的下桥是否发生不能关断故障，在打开IGBT的下桥，且打开IGBT的上桥时，经电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27，检查可IGBT的下桥是否发生不能导通故障。

在检出关IGBT的上桥或IGBT的下桥故障时，通过运算及逻辑模块22、I/OORPWM接口23及驱动回路1，关断IGBT的上桥，通过逻辑模块11、I/O接口12及驱动回路6，关断IGBT的下桥，关断抱闸电源，使电梯进入安全状态，并做成故障，提示维保人员处理。

该实例中将方案中的开关控制单元10放在电梯控制MCU内，电源调整控制单元20放在马达控制MCU内，两者独立控制，相互协调，提高系统的可靠性。

实例2

参见图6，其所示为本实例提供的控制系统的架构图。由图可知，本实例充将开关控制单元10、电源调整控制单元20、驱动回路1和驱动回路6置于独立设置的PCB上，采分离式IGBT。

其中，经整流后的P端接至IGBT2的上端，IGBT2的下端接至电压调整电路3，电压调整电路3和电压采样单元5的正端及电流采样单元8的上端连接，电流采样单元8的下端接至IGBT7的上端，电压调整电路3和电压采样单元5的负端连接，电压调整电路3接至整流电源的N端。

由此形成的控制系统，在电梯系统决定电梯运行时，送开闸指令给MCU，MCU通过I/O接口12，打开IGBT7，MCU依据参数设定模块28、控制模型模块21、运算及逻辑模块22、I/OORPWM接口23及驱动回路1，控制IGBT2的导通和关断的占空比，使输出电压及电流达到设定的要求。

在输出抱闸电源时，送出抱闸电源输出信号给电梯系统。

当输入电压发生变化时或电流控制曲线发生变化时，经电压采样单元5、A/D转换电路24、反馈电路25、电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27、运算及逻辑电路22、I/OORPWM接口23及驱动回路1，控制IGBT2的导通和关断的占空比，使输出电压及电流和设定的要求保持一致。

在开启和关断抱闸电源时，同样可依图7的曲线要求(具体如实例1中所述)，控制抱闸的电流，从而控制抱闸的动作速度，控制抱闸的动作噪音，也因避免了抱闸电流的突变，可取消传统的抱闸回路上的续流回路。

进一步的，在IGBT2关断，且打开IGBT7时，经电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27，检查IGBT2是否发生不能关断故障，打开IGBT2时，经电压采样单元5、A/D转换电路24、反馈电路25检查IGBT2是否发生不能导通故障，在IGBT7关断，且打开IGBT2时，经电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27，检查IGBT7是否发生不能关断故障，在打开IGBT7，且打开IGBT2时，经电流采样单元8、A/D转换电路26、反馈电路27，检查IGBT7，是否发生不能导通故障。

进一步的，在IGBT2或IGBT7故障时，通过运算及逻辑电路22、I/OORPWM接口23及驱动回路1，关断IGBT2，通过逻辑电路11、I/O接口12及驱动回路6，关断IGBT7，关断抱闸电源，使电梯进入安全状态，并做成故障，通知电梯系统。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述控制系统包括电源调整回路、开关回路，所述电源调整回路通过闭环控制将输入的PN电压调整成电梯抱闸控制所需直流电压，并可依需求控制电梯抱闸控制所需电流的变化；所述开关回路与电源调整回路配合，控制经电源调整回路调整的电流的开关，实现抱闸电源关断；所述电源调整回路包括第一驱动回路、第一可关断电子开关、电压整理电路、采样电路、电源调整控制单元，所述电压整理电路的输入端通过第一可关断电子开关连接PN电压，其输出端作为抱闸电源的输出端，所述第一驱动回路驱动控制第一可关断电子开关，所述采样电路设置在电压整理电路的输出端上，所述电源调整控制单元分别连接驱动电路和采样电路。

2.根据权利要求1所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述电源调整回路与开关回路配合，进行自我检查电源调整回路和开关回路，任一回路故障将做成故障信息，并关断抱闸电源。

3.根据权利要求1所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述电源调整控制单元包括参数设定模块、控制模型模块、逻辑运算模块、I/OORPWM接口、以及至少一个信号反馈单元，所述参数设定模块的输入端与控制模型模块的输入端相接，所述控制模型模块的输出端与逻辑运算模块的输入端相接，所述逻辑运算模块的输出端连接至I/OORPWM接口的输入端，所述I/OORPWM接口的输出端连接至第一驱动回路，所述信号反馈单元的输入端连接至采样电路，其输出端连接至逻辑运算模块的输入端。

4.根据权利要求3所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述信号反馈单元包括反馈电路和A/D转换电路，所述A/D转换电路的输入连接采样电路，其输出连接至反馈电路，所述反馈电路连接至逻辑运算模块。

5.根据权利要求1所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述采样电路为电压采样电路或电流采样电路或者电流采样电路和电压采样电路。

6.根据权利要求1所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述开关回路包括第二驱动回路、第二可关断电子开关、开关控制单元，所述第二可关断电子开关设置在抱闸电源的输出端，所述开关控制单元通过第二驱动回路驱动控制第二可关断电子开关，该开关控制单元与电源调整回路中的电源调整控制单元相接。

7.根据权利要求6所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述开关控制单元包括逻辑电路和I/O接口，所述逻辑电路与电源调整回路中的电源调整控制单元相接，并通过I/O接口连接第二驱动回路。

8.根据权利要求1或6所述的一种电梯抱闸控制系统，其特征在于，所述电源调整控制单元和开关控制单元分别由两MCU实现或由同一单核MCU实现或由同一多核MCU实现。

9.一种电梯抱闸控制方法，其特征在于，所述控制方法通过一闭环的数字电梯抱闸电源回路将输入的PN电压调整成所需直流电压，并对调整后的直流电压进行实时检测，并由此进行实时调整，将抱闸线圈电压的幅值稳定在所需范围内；同时在通过一开关回路依要求关断抱闸线圈的电流；所述控制方法中电源调整的过程如下：

首先根据设定的目标参数值，对可关断电子开关的导通和关断进行调整，实现对输入的PN电压进行调整，再进行电压整理后输出设定的直流电压；

接着，对输出直流电压和电流进行实时检测，若检测到电压发生变化或电流控制曲线发生变化时，利用的设定的目标参数值与检测结果计算，并根据计算结果对可关断电子开关的导通和关断进一步调整，使得电压及电流达到设定要求。

10.根据权利要求9所述的一种电梯抱闸控制方法，其特征在于，所述设定的目标参数值包括：抱闸线圈的强激电压、抱闸线圈的维持电压、抱闸线圈由强激电压切换到维持电压的时间、抱闸线圈的电流上升时间、抱闸线圈的电流下降的时间。

11.根据权利要求9所述的一种电梯抱闸控制方法，其特征在于，所述控制方法中还包括电源调整回路和开关回路的自检步骤，若任一回路故障将做成故障信息，并关断抱闸电源。

12.根据权利要求11所述的一种电梯抱闸控制方法，其特征在于，所述电源调整回路和开关回路的自检过程如下：

在电源调整回路中的第一可关断电子开关关断，且打开开关回路中的第二可关断电子开关时，经电路采样，检查第一可关断电子开关关断是否发生不能关断故障，打开第一可关断电子开关关断时，经电路采样检查第一可关断电子开关是否发生不能导通故障；

在开关回路中第二可关断电子开关关断，且打开电源调整回路中的第一可关断电子开关时，经电路采样，检查第二可关断电子开关是否发生不能关断故障，在第二打开可关断电子开关，且打开第一可关断电子开关时，经电路采样，检查第二可关断电子开关是否发生不能导通故障。