CN1075035C - 控制多个电梯轿厢的装置和方法 - Google Patents

Abstract

控制各自具有至少一对电梯轿厢的多个电梯组的装置和方法。该装置包括一个主轿厢控制器，用于采集多个门厅呼叫，轿厢呼叫和电机的数据并且执行控制，从而管理一个独立的电梯轿厢组，以及至少一个从属轿厢控制器，用于从主轿厢控制器接收并且在内部保存备用的分配指令和控制指令值，以便相应地控制门厅呼叫，轿厢呼叫以及电机，这样就提高了电梯系统的操作稳定性。

Description

控制多个电梯轿厢的装置和方法

本发明涉及用于控制一组电梯的装置，特别是控制这样一组电梯轿厢的装置和方法，在其中由多个独立的电梯轿厢控制器之一控制组内的所有电梯轿厢，并不提供额外的轿厢群控制器，并且其他轿厢控制器在此时是作为与电梯轿厢组的控制有关的数据的后备，因此，如果在一个电梯轿厢控制器中出现误差，另一个轿厢控制器就可以接替出故障的轿厢控制器进行控制，从而改善系统的稳定性。

高层的建筑通常装备有多个电梯轿厢，这样就需要采用一个系统来有效地控制这些轿厢。

轿厢群控制系统采用复杂的微型计算机和通信线路系统地管理多个电梯轿厢，为门厅和轿厢中的乘客提供高质量的服务。也就是说，如果出现一个门厅呼叫，系统就估算出诸如位置，速度，方向，门关闭状态，有可能增加的乘客数量等等各种因素，从而为门厅乘客分配一个优选的轿厢。

为了缩短门厅乘客的等待时间，同时又要使电梯轿厢的运载能力最大并且节能，电梯轿厢的控制系统采用的方法是把一个新的门厅呼叫分配给一个选定的电梯轿厢。

在用于控制多个电梯轿厢的的惯用系统中设有一个额外的装置来改善服务质量和效率，因而采用了包括额外装置的双重构造系统来防止有关设备造成的故障。然而，这种双重构造必然会增加制造和维修的费用。

在图1中表示了用于控制一组电梯轿厢的惯用系统，由轿厢控制器100B控制轿厢107和电机108。多路控制器100A从轿厢控制器100B采集数据，对一组电梯轿厢执行全面的控制。也就是说，由轿厢控制器100B采集数据并且向多路控制器100A传送数据，这些数据包括当前位置，门开/关状态，切换模式，门厅呼叫，以及轿厢107的轿厢呼叫。

多路控制器100A中的数据采集器104采集的数据包括轿厢状态，乘客数量，门厅呼叫次数，开门时间等等。由一个数据处理器103根据采集的数据来确定所需的客流量，并且识别出峰值客流量。

由一个数据发射器101产生用于分配的数据。控制单元102按照控制程序把确定为最合适的电梯轿厢分配给当前的门厅呼叫，在控制程序中考虑到在控制单元102中产生的数据，并且在采集的数据指示出错误时相应地停止轿厢的操作。

多路控制器100A是由微型计算机控制的，并且当微型计算机出现问题时可能会导致功能和整个系统可靠性的恶化，因此，为了避免这类问题，如图2所示提供了用于执行多路控制的第一微型计算机211和与第一计算机211具有相同功能的第二微型计算机212，并且为执行多路控制所需的数据提供后备，这样，在第一计算机211出现故障时，后备的第二计算机212就接管多路控制。

如图2所示，惯用的具有双重构造的多路控制系统包括：多个轿厢控制器220A-220N；用于执行多路控制并且通过通信线路与各个轿厢控制器220A-220N相联系的群控制器211；以及一个后备单元212，用于周期性地从群控制器211接收和暂存多路控制数据，并且在群控制器211出现错误时执行轿厢的群控制。

多个轿厢控制器220A-220N各自包括一个对应的CPU 221A-221N，用于存储轿厢程序的一个对应的ROM 223A-223，以及用于存储在CPU221A-221N中处理的数据的一个对应的RAM 222A-222N。

以下要说明这样构成的惯用的多电梯控制装置的操作方式。

轿厢控制器220A-220N分别向群控制器211发送与轿厢呼叫和驱动状态有关的数据，控制器211根据输入的数据依序执行群管理程序，从而向各个轿厢控制器220A-220N发送最佳的驱动模式或分配顺序模式值。

在执行群管理程序的同时，后备单元212周期性地从群控制器211接收和存储所需的数据。

在群控制器211发生故障时，后备单元212根据存储的数据执行群管理控制，因此，即使群控制器中出现错误，仍可以由另一个群管理控制器连续地控制轿厢群。

然而，如果后备单元212发生故障，就很难继续执行群管理控制。

在装备有多个电梯轿厢的大楼中，轿厢总数中的一对或更多轿厢被编成几个组，每个组执行一种独立的群管理控制，由于双重构造的群管理系统具有固定的机械结构，因此很难从一个组改变成另一个组，并且难以执行组以上的独立管理。

另外，采用额外的群管理后备装置会使成本增加，因此，如果设有两或三个电梯轿厢，就取消电梯的群管理系统，而是用电梯轿厢的并行控制技术来取而代之。也就是说，用通信线路把多个并行控制的电梯轿厢连接在一起，并且通过通信线路检测其他轿厢的状态，例如其他轿厢的位置和方向，并且自行选择一个门厅呼叫。在这种情况下，在门厅呼叫选择方式上，由管理选定阶段的轿厢控制器向每个轿厢分配一个门厅呼叫。

然而，与根据所有服务楼层和所有门厅及轿厢呼叫来执行优化分配的群控制系统相比，按照并行驱动方式的操作性能比较差。

因此，本发明的首要目的是提供一种用于控制一组电梯轿厢的装置和方法，它可以用从不执行轿厢群控制的多个电梯轿厢控制器中间选出的一个轿厢控制器代替出现故障的先前执行轿厢群控制的另一个轿厢控制器来控制一组电梯轿厢。从而可以省略用于群控制的装置。

本发明的第二目的是提供一种用于控制一组电梯轿厢的装置和方法，在其中把轿厢群控制程序存储在多个轿厢控制器中，即使是主轿厢控制器出现故障，另一个轿厢控制器也可以执行轿厢的群控制，不需要安装附加的轿厢群控制装置。

本发明的第三目的是提供一种用于控制一组电梯轿厢的装置和方法，在其中把多个轿厢控制器中的一对或更多编成组，每个组受到独立的控制，从而在改变大楼结构时可以重新设置轿厢编组，从而实现灵活的轿厢群控制方式。

为实现上述目的，提供了一种控制各自具有至少一对电梯轿厢的多个电梯组的装置，该装置包括一个主轿厢控制器，用于采集多个门厅呼叫，轿厢呼叫和电机的数据并且执行控制，从而管理一个独立的电梯轿厢组，以及至少一个从属轿厢控制器，用于从主轿厢控制器接收并且在内部保存备用的分配指令和控制指令值，以便相应地控制门厅呼叫，轿厢呼叫及电机，其中，主轿厢控制器包括：轿厢群控制单元，用于采集和分析轿厢呼叫数据和轿厢运行数据，并且输出控制指令和分配指令值；轿厢控制单元，用于从轿厢群控制单元接收控制指令和分配指令值，从而控制对应的一个电梯轿厢并且向轿厢群控制单元提供对应电梯轿厢的有关运行数据；以及轿厢群控制选择器，用于判断对应的轿厢控制单元是否正在执行轿厢群控制操作，并且把纳入轿厢群控制操作的轿厢控制器的各个编号值存储在一个内部编组表中。

另外，本发明还提供了一种控制各自具有至少一对电梯轿厢的多个电梯组的方法，其中的各个组执行一种独立的轿厢群控制，该方法包括第一步骤，用于从多个轿厢控制器中间选择作为主轿厢控制器的一个轿厢控制器来执行轿厢群控制，而除了选定的主控制器之外的其他多个轿厢控制器被作为从属轿厢控制器，第二步骤，在先前选择的主轿厢控制器发生故障时在从属轿厢控制器中间选择一个新的主轿厢控制器，以及第三步骤，用于向其他轿厢控制器指示选择的主轿厢控制器。

图1是惯用的电梯轿厢群控制装置的示意图；

图2是具有双重构造编组的惯用电梯轿厢控制装置的示意图；

图3是本发明的电梯轿厢群控制装置的示意图；

图4是图3中的电梯轿厢控制器的功能示意图；

图5是一个流程图，表示用图4中的一个电梯轿厢群控制器选择一个电梯轿厢控制器的程序；

图6是一个流程图，表示按照本发明的第一实施例用群控制选择器判断出故障的轿厢控制器并且选择一个主轿厢控制器的程序；

图7是一个流程图，表示按照本发明的第二实施例用群控制选择器判断出故障的轿厢控制器并且选择一个主轿厢控制器的程序；以及

图8是一个流程图，表示本发明中用于修改轿厢编组的程序。

如图3所示，多个电梯轿厢控制器310A-310N各自包括：多个CPU311A-311N中对应的一个；多个ROM313A-313N中对应的一个，它们各自存储了轿厢控制程序和轿厢群控制程序；以及多个RAM312-312N中对应的一个，它们各自存储了在各个CPU311A-311N中处理的数据。由多个电梯轿厢控制器310A-310N中各自对应的一个来控制的部分包括多个门厅呼叫320A-320N中对应的一个和多个电机340A-340N中对应的一个。标号300表示一条通信线路。

轿厢控制器310A-310N分别从各个门厅呼叫320A-320N采集门厅呼叫数据，并且从多个电梯轿厢330A-330N分别采集轿厢控制数据，从而控制各个电机340A-340N的转速，轿厢330A-330N各自的门，灯，等等，以及提供给各个门厅呼叫320A-320N的输出引导数据。各个轿厢控制器310A-310N通过通信线路300连接在一起。

图4表示一个轿厢组的功能性构造，假设各个轿厢组包括一对轿厢控制器310A,310B，其中的第一轿厢控制器310A作为主轿厢控制器执行一个轿厢群控制操作，而第二轿厢控制器310B作为从属轿厢控制器执行后备操作。

执行群控制操作的主轿厢控制器310A包括：第一通信单元1A，通过通信线路300向各个轿厢控制器发送数据；一个轿厢群控制单元4A用于采集和分析呼叫数据和运行数据，向第一通信单元1A输出对应的控制和分配指令信号，从而执行呼叫的分配；一个轿厢控制单元3A用于从轿厢群控制单元4A接收控制和分配指令信号，控制各个轿厢的操作，并且向轿厢群控制单元4A提供运行数据；第二通信单元3A在对应的轿厢控制单元3A与对应的轿厢和门厅呼叫之间执行数据通信；一个群控制选择器2A用于选择一个电梯轿厢控制器来执行群控制；以及一个群控制表5A，用于选择和分配一对或更多的轿厢控制器并且通过数据通信对多组执行群控制操作。

执行后备功能的从属轿厢控制器310B包括群控制后备单元4B，它通过第一通信单元1B从第一通信单元1A接收并且皙存控制轿厢组所需要的数据，并且在作为群控制器操作时代替上述群控制器来控制轿厢组。从属轿厢控制器310B的其余组成与主轿厢控制器310A是相同的。

以下要说明这样构成的电梯轿厢群控制系统的操作方式。

首先，在主轿厢控制器310A中设置轿厢群控制单元4A，并在从属轿厢控制器310B中设置轿厢群控制单元4B，以便执行适当的轿厢呼叫分配，并且通过门厅呼叫和轿厢呼叫采集轿厢呼叫数据以及主轿厢和从属轿厢的当前数据。此处的呼叫数据代表等待轿厢的乘客按下轿厢呼叫按钮时产生的门厅按钮信号，当电梯轿厢内的乘客按下指定的楼层呼叫按钮时产生的轿厢按钮信号，以及与操作的轿厢有关的当前数据代表轿厢位置，轿厢中的乘客数量，以及轿厢的运行方向。

轿厢群控制单元4A和轿厢群控制后备单元4B还要分析采集的数据并且执行诸如统计分析等数据处理，从而预测轿厢的载客量，并且产生提供高效服务的计划和一种最佳的电梯轿厢操作方式。

主轿厢控制器310A中的轿厢群控制单元4A以控制指令和分配指令的形式输出采集的计划，并且向主轿厢控制单元和从属轿厢控制单元分配结果的数值。

另外，用控制单元4A,4B监视轿厢可能出现的故障，并在轿厢出现故障时由对应的轿厢群控制器排除故障的轿厢，并且不再向故障的轿厢发送分配指令和控制指令。

如果承担轿厢群控制的轿厢控制器出现故障，按顺序排列的一组选择器2A,2B之一就在一定标准下从组中的其他控制器中间按顺序选择一个轿厢控制器，从而由选定的轿厢控制器中的轿厢群控制单元4A执行轿厢的群控制操作。

也就是说，当被选作主轿厢控制器310A的电梯轿厢出现故障时，就选择从属轿厢控制器310B，从而使原来作为从属轿厢控制器310B执行后备功能的轿厢群后备单元4B执行轿厢的群控制操作。

轿厢控制单元3A,3B按照轿厢群控制单元4A中确定的运行方法和分配服务指令控制和运行一个对应的轿厢，并且向轿厢群控制单元4A和轿厢群后备单元4B提供运行数据。

轿厢控制器选择器2A,2B需要在改变主轿厢控制器的选择时指定一个主轿厢控制器。

主轿厢控制器被另一个轿厢控制器取代的情况有两种。一种情况是在由于主轿厢控制器故障而不能执行正常的轿厢群控制时。另一种情况是在由于改变轿厢群控制器而必须更换主轿厢控制器的情况下。

出故障的主轿厢控制器被属于同一组中的其他轿厢控制器中间选出的一个轿厢控制器取代，并且在下面提供了一例替换的顺序表。

轿厢控制器号	组1	组2	…	组n
					1	○
2	○
					···
n-1				○
					n				○

通过诸如开关等工具为每个轿厢控制器设置一个适当的编号值，并且令其记住其所属的轿厢组。在上述表中，1号和2号轿厢控制器被编入组1。

假设把组中最低编号值的轿厢控制器转换成主控制器，就可以在任何给定的时刻分配一个主轿厢控制器。

以下要参照附图详细说明本发明的电梯轿厢群控制装置的操作方式。

在图5中表示了一个程序，其中在电梯系统开始起动时选择一个主轿厢控制器，最初要判断(S51,S52)当前的主轿厢控制器是否正常或是在电梯组中是否有一个主轿厢控制器。

在出现故障时，从轿厢的编组表中除去对应的轿厢控制器的适当编号值，并且群控制选择器察觉到对应的编组表中的变化，立即指示出一个对应轿厢组中的那些轿厢控制器中间具有最低编号值的一个轿厢控制器作为轿厢群控制器(S53-S55)，并且在使用一个配置管理器使出故障的轿厢控制器恢复到执行正常操作时，就在对应的组中记录对应轿厢控制器的编号值。

然后向组中的各个轿厢控制器指示出主轿厢控制器的记录的编号值，从而确定一个主轿厢控制器(S56-S57)，从而使各个轿厢控制器从对应组中的一个主轿厢控制器接收分配指令和控制指令值。

同时，编组表可以被存储在对应的一个ROM中，或是通过一个外部连接的终端根据用户的要求来修改。

接着要说明轿厢控制器中可能出现的故障。

发生在轿厢控制器中的故障被划分为轿厢控制器可以识别故障的第一种情况以及轿厢控制器不能识别故障的第二种情况。

当轿厢控制器检测到在其内部已经出现故障时，就表示在除了正常的CPU之外的其他部件中出现了故障，而当轿厢控制器不能检测到故障时，意味着CPU出现了故障。

在前一种情况下，轿厢控制器可以解决其自身的问题，并且把解决的答案通知其他轿厢控制器，门厅以及轿厢，以便暂停操作。

在后一种情况下，通过一种监视功能来检测故障，并且需要在内部采用机械的解决方式来暂停操作，这是因为一个轿厢控制器不能向其他轿厢控制器报告其内部发生了故障，在其他轿厢控制器中需要对每个轿厢控制器诊断故障。

参见图6，它表示本发明一个实施例中的处理流程图，由图4中的轿厢组选择器来判断出故障的轿厢控制器，并且选择一个适当的主控制器，在一定时间周期内，每个轿厢控制器至少通过通信线路向对应组中的其他轿厢控制器发送一次信号，因此，如果有一个指令中的信号必须从从属轿厢控制器发送到主轿厢控制器，主轿厢控制器就向从属轿厢控制器发送该指令信号。

主轿厢控制器判断是否从从属轿厢控制器向主轿厢控制器发送一个信号(S61)，并且，如果不是，就向从属轿厢控制器发送一个指令信号，要求它发送信号(S62)。如果没有从从属轿厢控制器向主轿厢控制器发送信号(S63)，就断定从属轿厢控制器出现了故障，以便排除故障(S64)。由轿厢的编组表来确定轿厢控制器。如果被排除的轿厢控制器是一个主轿厢控制器，就驱动轿厢组选择器，在轿厢编组表中的轿厢控制器中间选择一个新的主轿厢控制器(S65,S66)。由于新选择的主轿厢控制器已经采集了所有与轿厢控制器有关的数据，这种分配是很容易实现的。

图7表示本发明另一实施例的程序，其中的步骤S71表示在另一轿厢控制器中已经出现了故障。

如上所述，属于同一轿厢组的轿厢控制器各自具有适当的编号值，并且在需要时可以按照外部监视系统的修改来分配另一个轿厢控制器，并且还可以在同一组内的轿厢控制器之间共享数据。

在图8中表示了轿厢组的修改程序，其中需要重新分配的一个轿厢控制器的编号值从其原始编组表中被删除(S81)并且插入一个新的编组表(S82)。如果在新分配的组中有一个主轿厢控制器，就从主轿厢控制器接收重新分配的轿厢控制器的编号，从而把这一主轿厢控制器的编号分配给这一轿厢控制器所属的轿厢组(S87,S88)。如果没有一个主轿厢控制器，就选择一个新的主轿厢控制器，从而把新选择的主轿厢控制器的编号发送给同组中的其他各个轿厢控制器，这样就能确定选择的主轿厢控制器(S84,S85,S86,S88)。

然后，如果提供了轿厢组的编号n，也就提供了执行轿厢群控制操作的各个轿厢控制器的编号n。通过这种方式，可以根据大楼的重建或结构的修改从适当的组中选择一个组，为该组分配多个电梯轿厢，使轿厢组可以操作，从而可以获得现有技术中无法实现的多种轿厢群控制系统，这样就改善了在大楼中运载乘客的效率。

因此，不需要仅仅负责轿厢组的轿厢群控制器，并且由于各个轿厢控制器都能执行轿厢的群控制和后备功能，可以随着一个轿厢组内轿厢控制器数量的增加显著地改善故障的恢复能力。

另外，由于系统中部件数量的减少，可以降低故障的发生率。

再有，主轿厢控制器中的轿厢群控制器向当前的轿厢和其他轿厢发送一个分配和控制指令信号，而从属轿厢控制器中的轿厢群控制器不能向当前的轿厢或其他轿厢发送指令信号，因此，轿厢群控制单元与群控制后备单元的实质区别仅在于是否向其他轿厢发送指令信号，或是保存这一指令信号，因此，它们的结构和操作方式都是相同的，这样就能实现电梯轿厢控制器的标准化，并且降低维修和设备的费用。

Claims (9)

1、一种控制各自具有至少一对电梯轿厢的多个电梯组的装置，该装置包括：

一个主轿厢控制器，用于采集多个门厅呼叫，轿厢呼叫和电机的数据并且执行控制，从而管理一个独立的电梯轿厢组；

至少一个从属轿厢控制器，用于从主轿厢控制器接收并且在内部保存备用的分配指令和控制指令值，以便相应地控制门厅呼叫，轿厢呼叫以及电机，

其特征在于，主轿厢控制器包括：

轿厢群控制单元，用于采集和分析轿厢呼叫数据和轿厢运行数据，并且输出控制指令和分配指令值；

轿厢控制单元，用于从轿厢群控制单元接收控制指令和分配指令值，从而控制对应的一个电梯轿厢并且向轿厢群控制单元提供对应电梯轿厢的有关运行数据；以及

轿厢群控制选择器，用于判断对应的轿厢控制单元是否正在执行轿厢群控制操作，并且把纳入轿厢群控制操作的轿厢控制器的各个编号值存储在一个内部编组表中。

2、按照权利要求1的装置，其中，当主轿厢控制器中发生故障时，轿厢群控制选择器就从编组表中除去受影响的主轿厢控制器的编号值，而当这一主轿厢控制器恢复正常操作时则把主轿厢控制器的编号值重新列在对应轿厢组的编组表中。

3、按照权利要求1的装置，其中，从属轿厢控制器包括：

轿厢群管理后备单元，用于从主轿厢控制器接收并存储管理一个轿厢组所需的数据；

轿厢控制单元，用于从主轿厢群控制器接收控制指令和分配指令值，从而控制对应的一个电梯轿厢的运行并且向轿厢群管理后备单元提供对应轿厢的有关运行数据；以及

轿厢群管理选择器，用于判断对应的轿厢控制器是否正在执行轿厢群控制操作，并且把属于对应轿厢组的相应的轿厢控制器的正确编号值存储在一个内部编组表。

4、按照权利要求3的装置，其中，轿厢群控制后备单元在主轿厢控制器不能正常控制轿厢组时执行主轿厢控制器中的轿厢群控制单元的功能。

5、按照权利要求3的装置，其中，在主轿厢控制器内部出现故障时，由轿厢群管理选择器分配从属轿厢控制器作为轿厢控制器来执行轿厢群控制操作，并且把从属轿厢控制器的排列编号值发送给轿厢组中的其它轿厢控制器。

6、一种控制各自具有至少一对电梯轿厢的多个电梯组的方法，其中的各个组执行一种独立的轿厢群控制，该方法包括：

第一步骤，从多个轿厢控制器中间选择作为主轿厢控制器的一个轿厢控制器来执行轿厢群控制操作，并设定除了选定的主控制器之外的其他多个轿厢控制器作为从属轿厢控制器；

第二步骤，在先前选择的主轿厢控制器发生故障时在从属轿厢控制器中间选择一个新的主轿厢控制器，以及

第三步骤，向其他轿厢控制器指示选择的主轿厢控制器。

7、按照权利要求6的方法，其中，第二步骤还包括：

如果一个轿厢控制器没有按周期向轿厢组中的其他轿厢控制器提供信号，就从轿厢编组表中除去这一轿厢控制器的编号值；并且

如果被除去的编号值对应着作为主轿厢控制器的轿厢控制器，就在编组表中的其他轿厢控制器中间选择一个新的主轿厢控制器。

8、按照权利要求6的方法，其中，第二步骤还包括：

如果一个轿厢控制器向轿厢组中的其他轿厢控制器提供了指示故障的信号，就从编组表中除去这一轿厢控制器的编号值；并且

如果被除去的编号值对应着作为主轿厢控制器的轿厢控制器，就在编组表中选择另一个轿厢控制器作为主轿厢控制器。

9、按照权利要求6的方法，其中，还包括以下步骤：

从编组表中除去需要重新分配的轿厢控制器的编号值，并且将其编入一个新的编组表中；

如果新的编组表中没有主轿厢控制器，就选择一个主轿厢控制器；以及

在新编组表中列出新选择的主轿厢控制器的编号值。

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