CN110407038A - 电梯系统、控制方法及自动导引运输车控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯系统，包括电梯控制单元，用于控制电梯轿厢的运行；协调控制装置，其与电梯控制单元及自动搬运设备实时双向通讯，所述协调控制装置根据接收到的自动搬运设备的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动搬运设备与轿厢之间的实际距离，并协调述自动搬运设备以及电梯轿厢的运行速度，使自动搬运设备到达轿厢侧的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。本发明通过实时调配两者速度，使得整套系统在效率与节能之间取得最大平衡。本发明还公开了一种电梯系统控制方法及自动导引运输车控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及电梯领域及自动导引运输领域，具体涉及一种电梯系统及其控制方法。本发明还涉及自动导引运输车控制系统。
背景技术
目前，随着自动化工厂、仓库的逐步推广，自动导引运输车(AGV)已经成为自动化搬运的必要设备。当多层厂房、仓库需要进行自动化应用时，自动导引运输车就需要利用电梯搬运物料。自动导引运输车与电梯的协调控制就成为必须解决的课题。
现有的专利设计已经能够实现自动导引运输车召唤电梯、选择楼层并自主进入轿厢。但是目前技术对于自动导引运输车与电梯的交互还处于比较初级的阶段，仅仅是达到了可以使用的程度，没有发挥自动导引运输车与电梯均为电子设备，可以进行更深层次的交互的优势。
当电梯和自动导引运输车都以额定工况运行时，两者节拍不可能始终保持一致。不进行协调控制，难以避免的会出现相互等待的情况。
现有的数据表明，电梯和自动导引运输车在加减速段会消耗大量的能耗。例如，典型的层高6米的厂房，电梯以1.0m/s速度满载上升一层与1.75m/s速度满载上升一层的能耗相差近50％。较高的速度也会加剧各个部件之间的磨损程度。
因此，当出现了电梯与自动导引运输车互相等待的情况时，即浪费了能源，增加了损耗，也不能进一步提升效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电梯系统，能够实时与自动导引运输车控制系统及电梯控制柜进行通讯，根据自动导引运输车的运行状态对电梯轿厢运行进行优化调度。能够最大程度避免电梯等待自动导引运输车或自动导引运输车等待电梯的情况出现。通过实时调配两者速度，使得整套系统在效率与节能之间取得最大平衡。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯系统，包括：电梯控制单元，用于控制电梯轿厢的运行；协调控制装置，其与电梯控制单元及自动搬运设备实时双向通讯，所述协调控制装置根据接收到的自动搬运设备的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动搬运设备与轿厢之间的实际距离，并协调述自动搬运设备以及电梯轿厢的运行速度，使自动搬运设备到达轿厢侧的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。
较佳地，所述自动搬运设备为自动导引运输车，其运行状态信息包括自动导引运输车的运行速度、方向、停层情况及开门情况。
较佳地，所述电梯轿厢的运行状态信息包括电梯轿厢的运行速度、方向、停层情况及开门情况。
较佳地，当自动导引运输车控制单元发出乘梯需求时，所述自动导引运输车控制单元向所述协调控制装置发送自动导引运输车到达电梯层站所需的时间；协调控制装置实时根据自动导引运输车到达电梯层站的时间，计算电梯轿厢的运行曲线并发送信号至电梯控制单元，所述电梯控制单元根据预设条件控制电梯的运行速度。
较佳地，所述预设条件为，当电梯轿厢以额定速度早于自动导引运输车到达层站时，电梯控制单元控制电梯轿厢降速运行，使电梯轿厢与自动导引运输车同时到达层站。
较佳地，所述预设条件为，当电梯轿厢以额定速度晚于自动导引运输车到达层站时，电梯控制单元控制电梯轿厢以额定速度运行，使自动导引运输车等待电梯轿厢的时间最短。
较佳地，当自动导引运输车控制单元发出乘梯需求时，所述自动导引运输车控制单元向所述协调控制装置发送自动导引运输车到达电梯层站所需的时间；协调控制装置实时根据自动导引运输车到达电梯层站的时间，计算电梯轿厢的运行曲线并发送信号至自动导引运输车控制单元，所述自动导引运输车根据预设条件控制自动导引运输车的运行速度。
较佳地，所述预设条件为，当自动导引运输车以额定速度到达层站的时间小于电梯轿厢以额定速度到达层站的时间，自动导引运输车控制单元控制自动导引运输车降速运行，使电梯轿厢与自动导引运输车同时到达层站。
较佳地，所述预设条件为，当自动导引运输车以额定速度到达层站的时间大于等于电梯轿厢以额定速度到达层站的时间，自动导引运输车控制单元控制自动导引运输车以额定速度运行，使电梯轿厢与自动导引运输车同时到达层站。
较佳地，当此电梯为自动导引运输车与人员共用时，该协调控制装置先判断乘梯指令是自动搬运设备或者人员发出，再实时计算电梯轿厢运行方案。
较佳地，该协调控制装置接收外部指令或按照预设时钟进入节能模式，同时控制自动搬运设备及电梯控制单元进行降速运行并进入节能模式。
较佳地，协调控制装置是独立装置或集成于电梯控制单元中。
较佳地，协调控制装置集成于自动搬运设备中。
一种电梯系统的控制方法，包括：电梯控制单元，用于控制电梯轿厢的运行；自动导引运输车，用于自动化搬运；自动导引运输车控制单元，用于控制自动导引运输车；协调控制装置，其与自动导引运输车控制系统及电梯控制单元实时双向通讯，所述协调控制装置根据接收到的自动导引运输车控制系统的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动导引运输车与轿厢之间的实际距离，并协调所述自动导引运输车以及电梯轿厢的运行速度，使自动导引运输车到达轿厢侧的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。
一种自动导引运输车控制系统，包括自动导引运输车，还包括自动导引运输车控制单元，其接收来自电梯系统中协调控制设备的信号并根据电梯控制单元的运行状态信息控制所述自动导引运输车的运行状态，协调控制设备根据接收到的自动导引运输车控制系统的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动导引运输车与外部设备之间的实际距离，并协调所述自动导引运输车以及外部设备的运行速度，使自动导引运输车到达外部设备的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。
附图说明
图1-图5是本发明的电梯系统实施例一示意图。
图6-图12是本发明的电梯系统实施例二示意图。
图13-图20是本发明的电梯系统实施例三示意图。
图21-图22是本发明的电梯系统实施例四示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明的电梯系统包括一个协调控制装置、自动导引运输车控制系统、自动导引运输车、电梯控制单元(本实施例中为电梯控制柜)、电梯轿厢；
协调控制装置可以与自动导引运输车控制系统及电梯控制柜实时双向通讯；
协调控制装置可以从电梯控制柜接收电梯的运行状态，包括运行速度、方向、停层情况、开门情况等信息；
协调控制装置可以从自动导引运输车控制系统接收自动导引运输车的运行状态，包括位置、速度、乘梯请求等信息；
自动导引运输车向自动导引运输车控制系统发出乘梯请求；
自动导引运输车控制系统向控制装置发出乘梯请求，并且发送自动导引运输车到达电梯乘梯处的时间t1；
协调控制装置接收到自动导引运输车控制系统的乘梯请求及到达时间t1后，向电梯控制柜询问轿厢额定速度运行到达该楼层的时间；
电梯控制柜向协调控制装置发送电梯需运行时间t2及开门时间t3；
协调控制装置进行运算比较，当t1≤t2+t3时，发送指令至电梯控制柜，使轿厢按照额定速度运行至自动导引运输车乘梯楼层，确保能够提供最大的运输效率；
当t1＞t2+t3时，协调控制装置重新计算电梯运行曲线，使电梯运行时间为t1-t3，并发送指令给电梯控制柜。电梯轿厢按照重新计算的降速运行曲线工作。当自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕；
该协调控制装置与自动导引运输车控制系统及电梯控制柜的通讯实时不断循环进行。当自动导引运输车由于避让障碍物等原因，延后到达乘梯处时，控制装置会重新实时计算新的电梯运行曲线，进行降速运行；
当自动导引运输车由于路径变更等原因，提前到达乘梯处时，协调控制装置会重新实时计算新的电梯运行曲线，进行提速运行，最大提速为电梯的额定运行速度；
该电梯系统保证了整个运输过程中，电梯系统不会成为影响效率的因素，又合理降低了运行速度，节省了大量能源。
实施例二
如图6所示，电梯系统包括一个协调控制装置、自动导引运输车控制系统、自动导引运输车、电梯控制单元(本实施例中为电梯控制柜)、电梯轿厢；
协调控制装置可以与自动导引运输车控制系统及电梯控制柜实时双向通讯；
协调控制装置可以从电梯控制柜接收电梯的运行状态，包括运行速度、方向、停层情况、开门情况等信息；
协调控制装置可以从自动导引运输车控制系统接收自动导引运输车的运行状态，包括位置、速度、乘梯请求等信息；
自动导引运输车向自动导引运输车控制系统发出乘梯请求；
自动导引运输车控制系统向协调控制装置发出乘梯请求，并且发送自动导引运输车到达电梯乘梯处的时间t1；
协调控制装置接收到自动导引运输车控制系统的乘梯请求及到达时间t1后，向电梯控制柜询问轿厢额定速度运行到达该楼层的时间；
电梯系统向控制装置发送电梯需运行时间t2及开门时间t3；
协调控制装置进行运算比较。当t1≤t2+t3时，控制装置重新计算自动导引运输车的运行曲线，使自动导引运输车的运行时间为t2+t3，并将此运行曲线发送至自动导引运输车控制系统。协调控制装置同时发送指令至电梯系统，使轿厢按照额定速度运行至自动导引运输车乘梯楼层。使得自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕；
当t1＞t2+t3时，协调控制装置发送指令至自动导引运输车控制系统，使自动导引运输车按照额定速度运行。协调控制装置重新计算电梯运行曲线，使电梯运行时间为t1-t3，并发送指令给电梯控制柜。电梯轿厢按照重新计算的降速运行曲线工作。当自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕；
该协调控制装置与自动导引运输车控制系统及电梯控制柜的通讯实时不断循环进行。当自动导引运输车因为避让障碍物等，延后到达乘梯处时，协调控制装置会重新实时计算新的电梯运行曲线，进行降速运行。
当自动导引运输车由于路径变更，提前到达乘梯处时，协调控制装置会重新实时计算新的电梯运行曲线，进行提速运行，最大提速为电梯的额定运行速度；
当协调控制装置运算判断，电梯即使提速至额定运行速度也无法与自动导引运输车同时到达时，协调控制装置重新运算自动导引运输车的运行曲线，并将此运行曲线发送至自动导引运输车控制系统。使得自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕；
该电梯系统保证了整个运输过程中，电梯或自动导引运输车均不会成为影响效率的因素，又合理降低了运行速度，节省了大量能源。
实施例三
如图13所示，电梯系统包括一个协调控制装置、自动导引运输车控制系统、自动导引运输车、电梯控制单元(本实施例中为电梯控制柜)、电梯轿厢；
协调控制装置可以从电梯系统接收电梯的运行状态，包括运行速度、方向、停层情况、开门情况等信息；
协调控制装置可以从电梯系统接收层站及轿内按钮的指令信息；
协调控制装置可以从自动导引运输车控制系统接收自动导引运输车的运行状态，包括位置、方向、速度、乘梯请求等信息；
协调控制装置接收到自动导引运输车控制系统的乘梯请求及到达时间t1后，向电梯控制柜询问轿厢额定速度运行到达该楼层的时间；
电梯系统向协调控制装置发送电梯需运行时间t2及开门时间t3；
协调控制装置进行运算比较。当t1≤t2+t3时，协调控制装置重新计算自动导引运输车的运行曲线，使自动导引运输车的运行时间为t2+t3，并将此运行曲线发送至自动导引运输车控制系统。协调控制装置同时发送指令至电梯系统，使轿厢按照额定速度运行至自动导引运输车乘梯楼层。使得自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕；
当t1＞t2+t3时，协调控制装置发送指令至自动导引运输车控制系统，使自动导引运输车按照额定速度运行。协调控制装置重新计算电梯运行曲线，使电梯运行时间为t1-t3，并发送指令给电梯控制柜。电梯轿厢按照重新计算的降速运行曲线工作。当自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕。
该协调控制装置与自动导引运输车控制系统及电梯控制柜的通讯实时不断循环进行。当自动导引运输车因为避让障碍物等，延后到达乘梯处时，协调控制装置会重新实时计算新的电梯运行曲线，进行降速运行。
当自动导引运输车由于路径变更，提前到达乘梯处时，协调控制装置会重新实时计算新的电梯运行曲线，进行提速运行，最大提速为电梯的额定运行速度；
当协调控制装置运算判断，电梯即使提速至额定运行速度也无法与自动导引运输车同时到达时，协调控制装置重新运算自动导引运输车的运行曲线，并将此运行曲线发送至自动导引运输车控制系统。使得自动导引运输车到达乘梯处时，电梯正好运行至该楼层开门完毕；
当电梯轿厢处于降速运行状态时，协调控制装置会实时监测电梯层站及轿厢的按钮指令信号。
当层站按钮或者轿厢按钮发出指令时，协调控制装置能实时接收到按钮指令。此时，表明除了自动导引运输车，还有人员正在使用电梯。
为了保证人员使用电梯的效率最大化，当协调控制装置会根据当前的降速运行状态，重新计算运行曲线，使电梯提速至额定速度。当服务完按钮指令的运行之后，协调控制装置重新根据自动导引运输车的需求，进行电梯运行曲线/自动导引运输车运行曲线的控制计算。
实施例四
如图21所示，电梯系统包括一个协调控制装置、自动导引运输车控制系统、自动导引运输车、电梯控制单元(本实施例中为电梯控制柜)；协调控制装置可以从电梯系统接收电梯的运行状态，包括运行速度、方向、停层情况、开门情况等信息；
协调控制装置可以从电梯系统接收层站及轿内按钮的指令信息；
协调控制装置可以从自动导引运输车控制系统接收自动导引运输车的运行状态，包括位置、方向、速度、乘梯请求等信息；
协调控制装置可以接收外部指令或按照预设时间进入节能模式；
进入节能模式后，根据目标搬运效率，协调控制装置计算出自动导引运输车与电梯轿厢的运行曲线，同步降低自动导引运输车与电梯轿厢的运行速度。并且使两者的运行节拍保持一致。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不限于上文讨论的实施方式。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的技术范畴内。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
Claims (15)
1.一种电梯系统，其特征在于，包括：
电梯控制单元，用于控制电梯轿厢的运行；
协调控制装置，其与电梯控制单元及自动搬运设备实时双向通讯，所述协调控制装置根据接收到的自动搬运设备的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动搬运设备与轿厢之间的实际距离，并协调述自动搬运设备以及电梯轿厢的运行速度，使自动搬运设备到达轿厢侧的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。
2.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述自动搬运设备为自动导引运输车，其运行状态信息包括自动导引运输车的运行速度、方向、停层情况及开门情况。
3.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯轿厢的运行状态信息包括电梯轿厢的运行速度、方向、停层情况及开门情况。
4.根据权利要求2所述的电梯系统，其特征在于，当自动导引运输车控制单元发出乘梯需求时，所述自动导引运输车控制单元向所述协调控制装置发送自动导引运输车到达电梯层站所需的时间；协调控制装置实时根据自动导引运输车到达电梯层站的时间，计算电梯轿厢的运行曲线并发送信号至电梯控制单元，所述电梯控制单元根据预设条件控制电梯的运行速度。
5.根据权利要求4所述的电梯系统，其特征在于，所述预设条件为，当电梯轿厢以额定速度早于自动导引运输车到达层站时，电梯控制单元控制电梯轿厢降速运行，使电梯轿厢与自动导引运输车同时到达层站。
6.根据权利要求4所述的电梯系统，其特征在于，所述预设条件为，当电梯轿厢以额定速度晚于自动导引运输车到达层站时，电梯控制单元控制电梯轿厢以额定速度运行，使自动导引运输车等待电梯轿厢的时间最短。
7.根据权利要求2所述的电梯系统，其特征在于，当自动导引运输车控制单元发出乘梯需求时，所述自动导引运输车控制单元向所述协调控制装置发送自动导引运输车到达电梯层站所需的时间；协调控制装置实时根据自动导引运输车到达电梯层站的时间，计算电梯轿厢的运行曲线并发送信号至自动导引运输车控制单元，所述自动导引运输车根据预设条件控制自动导引运输车的运行速度。
8.根据权利要求7所述的电梯系统，其特征在于，所述预设条件为，当自动导引运输车以额定速度到达层站的时间小于电梯轿厢以额定速度到达层站的时间，自动导引运输车控制单元控制自动导引运输车降速运行，使电梯轿厢与自动导引运输车同时到达层站。
9.根据权利要求7所述的电梯系统，其特征在于，所述预设条件为，当自动导引运输车以额定速度到达层站的时间大于等于电梯轿厢以额定速度到达层站的时间，自动导引运输车控制单元控制自动导引运输车以额定速度运行，使电梯轿厢与自动导引运输车同时到达层站。
10.根据权利要求1-9中之一所述的电梯系统，其特征在于，当此电梯为自动导引运输车与人员共用时，该协调控制装置先判断乘梯指令是自动搬运设备或者人员发出，再实时计算电梯轿厢运行方案。
11.根据权利要求1-9中之一所述的电梯系统，其特征在于，该协调控制装置接收外部指令或按照预设时钟进入节能模式，同时控制自动搬运设备及电梯控制单元进行降速运行并进入节能模式。
12.根据权利要求1-9中之一所述的电梯系统，其特征在于，协调控制装置是独立装置或集成于电梯控制单元中。
13.根据权利要求1-9中之一所述的电梯系统，其特征在于，协调控制装置集成于自动搬运设备中。
14.一种根据权利要求1-9中之一所述的电梯系统的控制方法，其特征在于，包括：
电梯控制单元，用于控制电梯轿厢的运行；
自动导引运输车，用于自动化搬运；
自动导引运输车控制单元，用于控制自动导引运输车；
协调控制装置，其与自动导引运输车控制系统及电梯控制单元实时双向通讯，所述协调控制装置根据接收到的自动导引运输车控制系统的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动导引运输车与轿厢之间的实际距离，并协调所述自动导引运输车以及电梯轿厢的运行速度，使自动导引运输车到达轿厢侧的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。
15.一种自动导引运输车控制系统，其特征在于，包括自动导引运输车，还包括自动导引运输车控制单元，其接收来自如权利要求1-9中之一所述的电梯系统中协调控制设备的信号并根据电梯控制单元的运行状态信息控制所述自动导引运输车的运行状态，协调控制设备根据接收到的自动导引运输车控制系统的运行状态信息以及电梯轿厢的运行状态信息，实时计算自动导引运输车与外部设备之间的实际距离，并协调所述自动导引运输车以及外部设备的运行速度，使自动导引运输车到达外部设备的同一时间，电梯轿厢也同时到达层站并开门完毕。
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