CN108408511A - 一种电梯可编程ucmp检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯可编程UCMP检测装置，包括：第一安全继电器和第二安全继电器，两个安全继电器的常开触点相互串联，且串联后与电梯安全回路中的轿门门锁开关相并联，还包括可相互通信进行状态校验的主MCU模块和从MCU模块，每个MCU模块分别具有：接收平层信号的第一输入端；接收来自电梯主控制板使能信号的第二输入端；采集两个安全继电器其中一者触点状态的第三输入端；向两个安全继电器中另一者输出控制指令的输出端；主MCU模块和从MCU模块依据平层信号以及使能信号，相应地控制两个安全继电器。本发明提供的电梯可编程UCMP检测装置，大幅降低现有轿厢意外移动保护装置的成本。

Description

一种电梯可编程UCMP检测装置

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，具体涉及一种电梯可编程UCMP检测装置。

背景技术

轿厢意外移动保护装置(UCMP)是指：在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下，由于轿厢安全运行所依赖的驱动主机或驱动控制系统的任何单一部件失效引起轿厢离开层站的意外移动，电梯应具有防止该移动或使移动停止的装置。

现有轿厢意外移动保护装置的控制方式普遍采用符合安全电路要求的纯硬件的方式，纯硬件方式中多触点的安全继电器成本较高，而且随着电梯检规2号修改单的施行，轿厢意外移动保护装置作为电梯轿厢标配，使用数量会进一步增加，将大幅提高成本。

发明内容

本发明提供了一种电梯可编程UCMP检测装置，大幅降低现有轿厢意外移动保护装置的成本。

一种电梯可编程UCMP检测装置，包括：第一安全继电器和第二安全继电器，两个安全继电器的常开触点相互串联，且串联后与电梯安全回路中的轿门门锁开关相并联，还包括可相互通信进行状态校验的主MCU模块和从MCU模块，每个MCU模块分别具有：

接收平层信号的第一输入端；

接收来自电梯主控制板使能信号的第二输入端；

采集两个安全继电器其中一者触点状态的第三输入端；

向两个安全继电器中另一者输出控制指令的输出端；

主MCU模块和从MCU模块依据平层信号以及使能信号，相应地控制两个安全继电器。

现有技术中，电梯抵达平层后开启轿门，为了缩短平层时等待开门的时间，电梯轿门需提前开启，但电梯轿门一旦开启，会导致电梯停止运行，为了实现电梯轿门开启后，电梯仍能继续运行，需要在电梯轿门开启时，对轿门门锁开关进行短路，即轿门开启时，电梯仍能继续运行。

本发明中，电梯正常运行时，轿门门锁开关闭合，两个安全继电器的常开触点保持在断开状态，电梯主控制板接收到平层信号时，判断轿厢已到达指定楼层的门区位置，发出开门指令和使能信号，主MCU模块和从MCU模块接收到平层信号和使能信号时，主MCU模块和从MCU模块分别控制相应的安全继电器的常开触点吸合，轿门门锁开关被短路，轿门门锁开关打开时，电梯的安全回路仍处于导通状态，电梯仍可继续运行。当轿厢发生意外移动脱离平层区域时，由于平层信号异常，主MCU模块和从MCU模块控制安全继电器的常开触点断开，切断电梯安全回路，电梯停止运行。

本发明中，电梯轿门开启的时机是在接收到平层信号之后，轿厢未停靠在平层位置之前，相比现有技术中电梯停靠在平层后开启轿门略有提前。

两个MCU模块中的第三输入端用于相互校验状态，例如，主MCU模块一方面采集第二安全继电器的触点状态，另一方面控制第一安全继电器的触点状态，如果第二安全继电器的触点状态异常，则第一安全继电器的常开触点不动作；

从MCU模块一方面采集第一安全继电器的触点状态，另一方面控制第二安全继电器的触点状态，如果第一安全继电器的触点状态异常，则第二安全继电器的常开触点不动作。

作为优选，所述主MCU模块通过第一控制电路驱动第一安全继电器的控制线圈得失电；主MCU模块的第三输入端连接第二安全继电器的常闭触点以获取第二安全继电器的触点状态；

所述从MCU模块通过第二控制电路驱动第二安全继电器的控制线圈得失电；从MCU模块的第三输入端连接第一安全继电器的常闭触点以获取第一安全继电器的触点状态。

主MCU模块通过控制第一安全继电器的控制线圈的得失电，从而控制第一安全继电器的触点状态，同理，主MCU模块通过控制第二安全继电器的控制线圈的得失电，从而控制第二安全继电器的触点状态。

第一安全继电器的常开触点和常闭触点同步动作，第二安全继电器的常开触点和常闭触点同步动作，因此，通过检测第一安全继电器常闭触点的状态，即可获得第一安全继电器常开触点的状态，同理，通过检测第二安全继电器常闭触点的状态，即可获得第二安全继电器常开触点的状态。

作为优选，主MCU模块和从MCU模块检测到平层信号以及使能信号后分别驱动对应的安全继电器，使各安全继电器的常开触点切换至闭合状态保持电梯安全回路的导通，以容许提前开启轿门。

各安全继电器的常开触点切换至闭合状态后，轿门门锁开关被短路，即使开启轿门，电梯安全回路导通，电梯仍可继续运行。

作为优选，轿门开启状态下，电梯安全回路中的轿门门锁开关处在断开状态，两个安全继电器的常开触点处在闭合状态，保持电梯安全回路的导通；主MCU模块和从MCU模块检测到平层信号异常时，控制两个安全继电器的常开触点断开以切断电梯安全回路。

轿门门锁开关打开，且电梯安全回路断开(并非指触点状态的断开，而是指电梯安全回路处于异常状态，也即不满足电梯正常运行时的状态)，电梯停止运行。

作为优选，还设有两路平层光电输入冗余电路，各路平层光电输入冗余电路分别包括：接收平层信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的第一光耦电路；

所述第一光耦电路的输出端与对应MCU模块的第一输入端相连。

每一路平层光电输入冗余电路分别向对应的MCU模块发送平层信号，两路平层光电冗余电路的电路结构相同，区别仅在于，第一光耦电路的输出端与不同的MCU模块的第一输入端相连。

作为优选，还设有旁路控制功能冗余电路，旁路控制功能冗余电路包括接收使能信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的两路第二光耦电路；

各路第二光耦电路的输出端与对应MCU模块的第二输入端相连。

旁路控制功能冗余电路通过第二光耦电路向对应的MCU模块传递电梯主控制板使能信号。

作为优选，还设有电源电路，该电源电路分别为各MCU模块供电，还向各安全继电器的常闭触点供电用于相应的MCU模块获取触点状态。

作为优选，所述第一控制电路以及第二控制电路分别包括接收相应MCU模块控制信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的第三光耦电路；所述第三光耦电路的输出端与相应安全继电器的控制线圈相连。

所述第一控制电路和第二控制电路分别连接对应的MCU模块和安全继电器的控制线圈，依据MCU模块输出端的信号控制安全继电器控制线圈的得失电，进而控制对应的安全继电器触点状态。

本发明提供的电梯可编程UCMP检测装置，利用两个MCU模块和两个安全继电器，实现了电梯门锁旁路功能和UCMP检测功能，符合PASSRAE的SIL2等级认证，能够大幅降低成本。

附图说明

图1为本发明电梯可编程UCMP检测装置的示意图；

图2为本发明电梯可编程UCMP检测装置中的控制时序图；

图3为本发明电梯可编程UCMP检测装置中第一控制电路的示意图；

图4为本发明电梯可编程UCMP检测装置中第二控制电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明电梯可编程UCMP检测装置做详细描述。

如图1所示，一种电梯可编程UCMP检测装置，包括：可相互通信进行状态校验的主MCU模块和从MCU模块、第一安全继电器和第二安全继电器、平层光电输入冗余电路、旁路控制功能冗余电路以及电源电路，主MCU模块和从MCU模块依据平层信号以及使能信号，相应地控制两个安全继电器。

主MCU模块具有：

接收平层信号的第一输入端A1；

接收来自电梯主控制板使能信号的第二输入端B1；

采集第二安全继电器的触点状态的第三输入端C1；

向第一安全继电器输出控制指令的输出端D1。

从MCU模块具有：

接收平层信号的第一输入端A2；

接收来自电梯主控制板使能信号的第二输入端B2；

采集第一安全继电器的触点状态的第三输入端C2；

第二安全继电器输出控制指令的输出端D2。

第一安全继电器的常开触点E1和第二安全继电器的常开触点F1相互串联，且串联后与电梯安全回路中的轿门门锁开关相并联，也即第一安全继电器的常开触点E1和第二安全继电器的常开触点F1串联后形成的支路整体与轿门门锁开关相并联，第一安全继电器的常开触点E1和第二安全继电器的常开触点F1均闭合后，可以短路轿门门锁开关。

主MCU模块通过第一控制电路驱动第一安全继电器的控制线圈得电或失电，主MCU模块的第三输入端C1连接第二安全继电器的常闭触点F2以获取第二安全继电器的触点状态；从MCU模块通过第二控制电路驱动第二安全继电器的控制线圈得电或失电，从MCU模块的第三输入端C2连接第一安全继电器的常闭触点E2以获取第一安全继电器的触点状态。

第一安全继电器的常开触点E1和常闭触点E2同步动作，第二安全继电器的常开触点F1和常闭触点F2同步动作，因此，主MCU模块通过获取第二安全继电器常闭触点F2的状态，即可获得第二安全继电器常开触点F1的状态，同理，从MCU模块通过获取第一安全继电器常闭触点E2的状态，即可获得第二安全继电器常开触点E1的状态。

主MCU模块检测到平层信号以及使能信号后驱动第一安全继电器的常开触点E1切换至闭合状态，从MCU模块检测平层信号以及使能信号后驱动第二安全继电器的常开触点F1切换至闭合状态，常开触点E1和常开触点F1切换至闭合状态后，电梯安全回路导通，使轿门门锁开关被短路，轿门开启时，电梯仍可继续运行。

轿门开启状态下，电梯安全回路中的轿门门锁开启，常开触点E1和常开触点F1处在闭合状态，电梯安全回路导通，主MCU模块和从MCU模块检测到平层信号异常时，控制第一安全继电器的常开触点E1和第二安全继电器的常开触点F1断开，切断电梯安全回路。

每一平层位置对应设有两个平层开关，两个平层开关的距离为100mm。每个平层开关分别发出一个平层信号，其中一个平层开关的平层信号为1LV，另一个平层开关的平层信号为2LV，主MCU模块和从MCU模块分别接收两个平层信号，也即主MCU模块接收平层信号1LV和平层信号2LV，从MCU模块同样接收平层信号1LV和平层信号2LV，具体的电路结构如下：

平层光电输入冗余电路为两路，每个平层光电开关对应一路平层光电输入冗余电路。各路平层光电输入冗余电路各自包括：接收平层信号的输入回路、以及与输入回路相连接以进行信号转换的两个第一光耦电路，其中一个第一光耦电路的输出端与主MCU模块的第一输入端A1相连，另一个第一光耦电路的输出端与从MCU模块的第一输入端A2相连。

旁路控制功能冗余电路包括：接收使能信号的输入回路、以及与输入回路相连接以进行信号转换的两路第二光耦电路，其中一路第二光耦电路的输出端与主MCU模块的第二输入端B1相连；另一路第二光耦电路的输出端与从MCU模块的第二输入端B2相连。

电源电路为主MCU模块和从MCU模块供电，同时向第一安全继电器的常闭触点E2和第二安全继电器的常闭触点F2供电，使主MCU模块获得第二安全继电器的触点状态，从MCU模块获得第一安全继电器的触点状态。

利用24V的输入滤波电路向电源电路供电，电源电路的输出电压为3.3V，用于主MCU模块和从MCU模块的供电，以及第一安全继电器的常闭触点E2电路和第二安全继电器的常闭触点F2电路的供电。

如图3所示，第一控制电路包括接收主MCU模块控制信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的第三光耦电路，第三光耦电路的输出端与第一安全继电器的控制线圈相连。

如图3所示，输入回路包括：依次串联的电阻R1和电阻R3，电阻R3并联有电容C1；第三光耦电路包括光耦PC1，光耦PC1的输入端与电容C1并联，光耦PC1的输出端串联有电阻R5和三极管Q1，电阻R5并联有电阻R7，三极管Q1的基极B与电阻R5相连，三极管Q1的基极B和发射极E之间并联有电阻R8和电容C3，三极管Q1的集电极C与第一安全继电器的控制线圈相连。

如图4所示，第二控制电路包括接收从MCU模块控制信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的第三光耦电路；第三光耦电路的输出端与第二安全继电器的控制线圈相连。

如图4所示，输入回路包括：依次串联的电阻R13和电阻R14，电阻R14并联有电容C7；第三光耦电路包括光耦PC4，光耦PC4的输入端与电容C7并联，光耦PC4的输出端串联有电阻R15和三极管Q2，电阻R15并联有电阻R17，三极管Q2的基极B与电阻R15相连，三极管Q2的基极B和发射极E之间并联有电阻R18和电容C8，三极管Q2的集电极C与第二安全继电器的控制线圈相连。

如图2所示，电梯主控制板接收到平层信号1LV和平层信号2LV后，判断电梯处于可开门区域，电梯主控制板发出开门指令DO和使能信号LVC，主MCU模块和从MCU模块接收到平层信号1LV和平层信号2LV和使能信号LVC后，主MCU模块控制第一安全继电器的常开触点E1闭合，从MCU模块控制第二安全继电器的常开触点F1闭合，旁路轿门门锁开关，轿门开启时，电梯仍能继续移动。轿厢在平层位置发生意外移动脱离平层时，主MCU模块控制第一安全继电器的常开触点E1断开，从MCU模块控制第二安全继电器和第二安全继电器的常开触点F1断开，电梯停止运行。

如图2所示，轿门开启完成后，电梯主控制板停止发出开门指令DO和使能信号LVC，轿门启动关闭，在轿门关闭过程中，主MCU模块和从MCU模块持续接收到平层信号1LV和平层信号2LV，但是接收不到使能信号LVC，主MCU模块控制第一安全继电器的常开触点E1断开，从MCU模块控制第二安全继电器的常开触点F1断开，轿门完全关闭后，轿厢运行脱离平层位置，相应的平层信号1LV和平层信号2LV消失。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种电梯可编程UCMP检测装置，包括：第一安全继电器和第二安全继电器，两个安全继电器的常开触点相互串联，且串联后与电梯安全回路中的轿门门锁开关相并联，其特征在于，还包括可相互通信进行状态校验的主MCU模块和从MCU模块，每个MCU模块分别具有：

接收平层信号的第一输入端；

接收来自电梯主控制板使能信号的第二输入端；

采集两个安全继电器其中一者触点状态的第三输入端；

向两个安全继电器中另一者输出控制指令的输出端；

主MCU模块和从MCU模块依据平层信号以及使能信号，相应地控制两个安全继电器。

2.如权利要求1所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，所述主MCU模块通过第一控制电路驱动第一安全继电器的控制线圈得失电；主MCU模块的第三输入端连接第二安全继电器的常闭触点以获取第二安全继电器的触点状态；

所述从MCU模块通过第二控制电路驱动第二安全继电器的控制线圈得失电；从MCU模块的第三输入端连接第一安全继电器的常闭触点以获取第一安全继电器的触点状态。

3.如权利要求1所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，主MCU模块和从MCU模块检测到平层信号以及使能信号后分别驱动对应的安全继电器，使各安全继电器的常开触点切换至闭合状态保持电梯安全回路的导通，以容许提前开启轿门。

4.如权利要求1所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，轿门开启状态下，电梯安全回路中的轿门门锁开关处在断开状态，两个安全继电器的常开触点处在闭合状态，保持电梯安全回路的导通；主MCU模块和从MCU模块检测到平层信号异常时，控制两个安全继电器的常开触点断开以切断电梯安全回路。

5.如权利要求1所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，还设有两路平层光电输入冗余电路，各路平层光电输入冗余电路分别包括：接收平层信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的第一光耦电路；

所述第一光耦电路的输出端与对应MCU模块的第一输入端相连。

6.如权利要求1所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，还设有旁路控制功能冗余电路，旁路控制功能冗余电路包括接收使能信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的两路第二光耦电路；

各路第二光耦电路的输出端与对应MCU模块的第二输入端相连。

7.如权利要求1所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，还设有电源电路，该电源电路分别为各MCU模块供电，还向各安全继电器的常闭触点供电用于相应的MCU模块获取触点状态。

8.如权利要求2所述的电梯可编程UCMP检测装置，其特征在于，所述第一控制电路以及第二控制电路分别包括接收相应MCU模块控制信号的输入回路，以及与输入回路相连接以进行信号转换的第三光耦电路；所述第三光耦电路的输出端与相应安全继电器的控制线圈相连。