CN105016186A - 一种自动扶梯安全互锁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯安全互锁系统，包括控制器、扶梯盖板、第一至第四限位开关；自动扶梯入口两端机房分别安装两个限位开关，所述控制器接收两个串联支路的信号进行处理，控制该安全互锁系统的工作或停止；当四个限位开关完全接通，该安全互锁系统工作，当四个限位开关中任何一个开关断开，控制器没有收到信号即判定机房盖板被打开，该安全互锁系统停止工作，所述扶梯盖板下还设置与扶梯连接的机械互锁装置，当扶梯盖板安装于正确位置后，该机械互锁装置处于打开状态，自动扶梯能够正常运行，当扶梯盖板偏离或离开正确位置后，该机械互锁装置处于闭合状态，自动扶梯锁死停止。有效提高了自动扶梯的安全性。

Description

一种自动扶梯安全互锁系统

技术领域

本发明属于电子自动监测领域，具体涉及到一种自动扶梯安全互锁系统。

背景技术

目前使用的机房盖板检测装置一般分为通过接近开关检测、强制断开型安全开关检测，如果使用接近开关检测，根据GB16899-2011的要求，也必须使用冗余设计才能满足要求，这样成本就会增加，由于安装条件原因，扶梯机房盖板打开检测不能使用手动复位的安全开关，但又要满足强制断开型安全开关的要求，这样在只能使用自动复位限位开关的条件下，如果要满足要求，就必须增加一个机械装置，这样也就增加该检测功能的成本。

申请号为201310253332.6，申请日为2013年06月25日的发明公开了一种自动扶梯机房盖板监测系统，包括控制系统安全功能板和四个限位开关，自动扶梯入口两端机房分别安装两个限位开关，其中第一限位开关、第二限位开关安装在第一机房，第三限位开关、第四限位开关安装在第二机房；所述第一限位开关与第三限位开关串联连接后与安全功能板的一个常开输入信号端连接，第二限位开关与第四限位开关串联连接后与安全功能板的另一个常开输入信号端连接，所述安全功能板接收两个串联支路的信号进行处理，控制系统的工作或停止，有效监控机房盖板打开，防止丢失盖板后系统仍在运行，解决了乘客踏空安全隐患。

上述专利虽然有效解决了乘客踏空的问题，但是，具有很大的局限性，该专利的方案是在保证电子检测元器件完全正常工作的状态下，能够有效检测盖板是否松动或离开，但是，当检测元器件出现故障时，该系统是不能够检测到盖板是否松动或离开，仍然存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动扶梯安全互锁系统，解决了自动扶梯检测元器件出现故障时盖板打开无法检测的安全问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动扶梯安全互锁系统，包括控制器、扶梯盖板、第一至第四限位开关；自动扶梯入口两端机房分别安装两个限位开关，其中第一限位开关、第二限位开关安装在第一机房，第三限位开关、第四限位开关安装在第二机房；所述第一限位开关与第三限位开关串联连接后与控制器的一个常开输入信号端连接，第二限位开关与第四限位开关串联连接后与控制器的另一个常开输入信号端连接，所述控制器接收两个串联支路的信号进行处理，控制该安全互锁系统的工作或停止；当四个限位开关完全接通，该安全互锁系统工作，当四个限位开关中任何一个开关断开，控制器没有收到信号即判定机房盖板被打开，该安全互锁系统停止工作，所述扶梯盖板下还设置与扶梯连接的机械互锁装置，当扶梯盖板安装于正确位置后，该机械互锁装置处于打开状态，自动扶梯能够正常运行，当扶梯盖板偏离或离开正确位置后，该机械互锁装置处于闭合状态，自动扶梯锁死停止。

所述控制器包括中央处理器、安全继电器、转换板、检测模块、电源模块；所述中央处理器接收检测信号并进行处理，控制自动扶梯的工作，当中央处理器检测到系统故障时，发出故障信息，控制安全继电器断开，停止系统工作，所述转换板与中央处理器连接，外部程序控制器将控制信号输出至转换板，所述转换板将控制信号分别转换为控制器与变频器所需的电平信号；所述的电源模块提供24V直流稳压电源。

所述的检测模块包括控制器故障检测单元、扶手带速度检测单元、梯级速度检测单元、主机速度检测单元、系统运行检测单元、制动距离检测单元、机房盖板打开检测单元。

所述安全继电器为1.2倍安全继电器。

所述控制器通过冗余设计对信号进行处理。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，所具有的有益效果为：

1、通过设置机械互锁装置，与扶梯联动，当扶梯盖板松动、偏移或离开原来位置时，该机械互锁装置自动闭合，锁死扶梯的运行，避免检测元器件损坏，不能检测到扶梯盖板状态产生的安全隐患。

2、通过四个限位开关组合为两个输入信号，可分别检测两个机房盖板的信号，增加了功能板，实时检测处理限位开关的信号，判断系统各部件的工作情况，检测机房盖板打开信号，及时处理故障并停止自动扶梯运行，使得自动扶梯更加安全可靠的运行。

3、功能安全板通过冗余设计减少因限位开关机械性卡死后的失效概率。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

一种自动扶梯安全互锁系统，包括控制器、扶梯盖板、第一至第四限位开关；自动扶梯入口两端机房分别安装两个限位开关，其中第一限位开关、第二限位开关安装在第一机房，第三限位开关、第四限位开关安装在第二机房；所述第一限位开关与第三限位开关串联连接后与控制器的一个常开输入信号端连接，第二限位开关与第四限位开关串联连接后与控制器的另一个常开输入信号端连接，所述控制器接收两个串联支路的信号进行处理，控制该安全互锁系统的工作或停止；当四个限位开关完全接通，该安全互锁系统工作，当四个限位开关中任何一个开关断开，控制器没有收到信号即判定机房盖板被打开，该安全互锁系统停止工作，所述扶梯盖板下还设置与扶梯连接的机械互锁装置，当扶梯盖板安装于正确位置后，该机械互锁装置处于打开状态，自动扶梯能够正常运行，当扶梯盖板偏离或离开正确位置后，该机械互锁装置处于闭合状态，自动扶梯锁死停止。

所述控制器包括中央处理器、安全继电器、转换板、检测模块、电源模块；所述中央处理器接收检测信号并进行处理，控制自动扶梯的工作，当中央处理器检测到系统故障时，发出故障信息，控制安全继电器断开，停止系统工作，所述转换板与中央处理器连接，外部程序控制器将控制信号输出至转换板，所述转换板将控制信号分别转换为控制器与变频器所需的电平信号；所述的电源模块提供24V直流稳压电源。

所述的检测模块包括控制器故障检测单元、扶手带速度检测单元、梯级速度检测单元、主机速度检测单元、系统运行检测单元、制动距离检测单元、机房盖板打开检测单元。

所述安全继电器为1.2倍安全继电器。

所述控制器通过冗余设计对信号进行处理。

本发明的工作过程如下：

故障检测单元、扶手带速度检测单元、梯级速度检测单元、主机速度检测单元、系统运行检测单元、制动距离检测单元、机房盖板打开检测单元分别检测各类信号，发送至控制器，控制器根据接收的信号进行处理判断；当检测到错误信号时，发出控制信号，控制安全继电器的动作，断开系统的运行状态，使自动扶梯停止工作。

控制器检测盖板打开工作过程如下：

控制器接收组合后的限位开关信号，当4个限位开关中任何一个开关断开，控制器的两个输入信号中其中一个或两个信号没有接收到信号，控制器没有收到信号即判定机房盖板被打开，控制系统停止工作。

控制器通过冗余设计处理接收到的故障信号，减少因限位开关机械性卡死后的失效概率。

机械互锁装置与扶梯盖板和扶梯连接，当扶梯盖板安装于正确位置后，该机械互锁装置处于打开状态，自动扶梯能够正常运行，当扶梯盖板偏离或离开正确位置后，该机械互锁装置处于闭合状态，自动扶梯锁死停止。

该系统控制器的中央处理器可以采用FPGA芯片、ARM芯片、DSP芯片中的一种。

控制器的中央处理器采用ARM9系列单片机，ARM架构，是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通信领域，符合其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电的特性。

本实施例采用Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的XC6SLX16芯片作为主处理器，Spartan-6 系列不仅拥有业界领先的系统集成能力，同时还能实现适用于大批量应用的最低总成本。该系列由13个成员组成，可提供的密度从3840个逻辑单元到147443个逻辑单元不等。与上一代Spartan系列相比，该系列功耗仅为其50%，且速度更快、连接功能更丰富全面。Spartan-6系列采用成熟的45nm低功耗铜制程技术制造，实现了性价比与功耗的完美平衡，能够提供全新且更高效的双寄存器6输入查找表(LUT)逻辑和一系列丰富的内置系统级模块，其中包括18Kb(2 x 9Kb)Block RAM、第二代DSP48A1 Slice、SDRAM存储器控制器、增强型混合模式时钟管理模块、SelectIO™技术、功率优化的高速串行收发器模块、PCI Express®兼容端点模块、高级系统级电源管理模式、自动检测配置选项，以及通过AES和Device DNA保护功能实现的增强型IP安全性。这些优异特性以前所未有的易用性为定制ASIC产品提供了低成本的可编程替代方案。Spartan-6 FPGA可为大批量逻辑设计、以消费类为导向的DSP设计以及成本敏感型嵌入式应用提供最佳解决方案。Spartan-6 FPGA奠定了坚实的可编程芯片基础，非常适用于可提供集成软硬件组件的目标设计平台，以使设计人员在开发工作启动之初即可将精力集中到创新工作上。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动扶梯安全互锁系统，包括控制器、扶梯盖板、第一至第四限位开关；自动扶梯入口两端机房分别安装两个限位开关，其中第一限位开关、第二限位开关安装在第一机房，第三限位开关、第四限位开关安装在第二机房；所述第一限位开关与第三限位开关串联连接后与控制器的一个常开输入信号端连接，第二限位开关与第四限位开关串联连接后与控制器的另一个常开输入信号端连接，所述控制器接收两个串联支路的信号进行处理，控制该安全互锁系统的工作或停止；当四个限位开关完全接通，该安全互锁系统工作，当四个限位开关中任何一个开关断开，控制器没有收到信号即判定机房盖板被打开，该安全互锁系统停止工作，其特征在于：所述扶梯盖板下还设置与扶梯连接的机械互锁装置，当扶梯盖板安装于正确位置后，该机械互锁装置处于打开状态，自动扶梯能够正常运行，当扶梯盖板偏离或离开正确位置后，该机械互锁装置处于闭合状态，自动扶梯锁死停止。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯安全互锁系统，其特征在于：所述控制器包括中央处理器、安全继电器、转换板、检测模块、电源模块；所述中央处理器接收检测信号并进行处理，控制自动扶梯的工作，当中央处理器检测到系统故障时，发出故障信息，控制安全继电器断开，停止系统工作，所述转换板与中央处理器连接，外部程序控制器将控制信号输出至转换板，所述转换板将控制信号分别转换为控制器与变频器所需的电平信号；所述的电源模块提供24V直流稳压电源。

3.根据权利要求2所述的自动扶梯安全互锁系统，其特征在于：所述的检测模块包括控制器故障检测单元、扶手带速度检测单元、梯级速度检测单元、主机速度检测单元、系统运行检测单元、制动距离检测单元、机房盖板打开检测单元。

4.根据权利要求2所述的自动扶梯安全互锁系统，其特征在于：所述安全继电器为1.2倍安全继电器。

5.根据权利要求1所述的自动扶梯安全互锁系统，其特征在于：所述控制器通过冗余设计对信号进行处理。