CN110451390B - 一种矿井电梯含电磁门锁控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿井电梯控制技术领域，公开了一种矿井电梯含电磁门锁控制系统及方法，变频器控制的电动机驱动轿厢的上下移动，可编程序逻辑控制器通过对井道、层站、各种开关及轿厢各信号的检测，实现电梯的控制；可编程序逻辑控制器通过与变频器的输入输出线路控制变频器的启动与停止，自动开启门系统。本发明控制系统是电梯到站平层停梯后，门上的电磁铁在控制线路的作用下得电，提拉连杆带动锁钩转动，使锁钩旋转脱离锁扣实现开锁，同时开关操作件随锁钩旋转脱离安全开关，断开门锁回路，从电梯外部或内部手动开门，开门后电磁铁断电释放，实现了矿用电梯无司机操作、自动开门的功能，为矿企节省人力、物力和财力。

Description

一种矿井电梯含电磁门锁控制系统及方法

技术领域

本发明属于矿井电梯控制技术领域，尤其涉及一种矿井电梯含电磁门锁控制系统及方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：

在现有的技术领域里，电梯多采用自动门系统，平层自动开门，有、无司机均可操作。而矿用电梯因其运行环境中存在粉尘、水、泥沙等介质，自动门机系统难以适应矿区运行环境，故障频发，无法使用。

因此，矿用电梯门系统多采用手门型式，司机在轿厢内通过信号控制电梯运行，停站时只能从轿内手动开锁开门，很不方便，当电梯提升矿石时，矿车可能产生倾覆，危及司机安全，矿山安全规程也明确要求提升设备人货不能混装，电梯提升货物时轿厢内禁止载人。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)在现有技术中矿井电梯门系统不能实现无司机操作，不能自动开门。

(2)在现有技术中矿井电梯轿厢内必须有人操作才能开门，即司机从轿内可以把门打开，从层站外是不能正常打开门的。

解决上述技术问题的难度：

在无自动门机的情况下，如何实现相当于有自动门机的无司机操作。

解决上述技术问题的意义：

矿井电梯实现无司机操作，矿里每台电梯可至少减少一名司机人员，相应的就减少了开支，即为矿里节省了人力、物力和财力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种矿井电梯含电磁门锁控制系统及方法。本发明实现了电梯无司机运行，停站时自动开锁，可从层站外手动开门。

本发明是这样实现的，一种矿井电梯含电磁门锁控制系统，所述矿井电梯含电磁门锁控制系统包括可编程序逻辑控制器(即PLC)、变频器、电动机、旋转编码器、轿厢、对重、门系统、隔磁板、井道及行程开关。

这些信号随同电梯的安全信号、轿内指令及各层站按钮信号一起送入电梯的可编程逻辑控制器(PLC)，PLC检测到并处理后的逻辑信号通过输入输出信号输入到变频器，使变频器启动或停止，变频器控制的电动机驱动轿厢的上下移动。旋转编码器的脉冲信号则分别送入PLC和变频器中，PLC实时对编码器脉冲数与目标层站的脉冲数进行比较和计算，发出减速信号，减速运行，当轿顶的平层开关遇到井道的隔磁板后就停止运行，此时电磁门锁继电器吸合，门锁开关断开，可以从轿内或轿外开门。

所述变频器控制的电动机驱动轿厢上下移动，可编程序逻辑控制器通过对井道、层站、各种开关及轿厢各信号的检测，实现对电梯的控制。

所述可编程序逻辑控制器通过与变频器的输入输出线路控制变频器的启动与停止，自动开启门系统。

所述旋转编码器用于反馈电梯运行的速度大小、速度方向、电梯在井道中的位置、闭环矢量控制信息。

所述轿厢用于安全运送乘客及物品，在曳引钢丝绳的牵引下沿导轨上下运行。

所述对重用于平衡轿厢，通过曳引钢丝绳连接，利用曳引钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力驱动轿厢的上升和下降。

门系统，用于保护轿内人员或货物不与井道发生碰撞。

行程开关，用于防止电梯因电气失灵而超越上、下端站后仍继续运行而进行离合开关。

本发明另一目的在于提供一种矿井电梯含电磁门锁控制方法包括：

各种开关信号随同电梯的安全信号、门锁信号、轿厢指令及各层站按钮信号一起送入电梯的可编程逻辑控制器。

可编程逻辑控制器检测并处理后的逻辑信号通过输入输出信号输入到变频器，电梯的驱动部分变频器和旋转编码器构成速度闭环系统，由变频器驱动电动机使电梯轿厢按预定运行曲线上下移动。当电梯以零速启动，加速到额定速度运行，再减速至爬行速度，再到零速停梯，通过变频器的矢量控制，加速开始时间、加速结束时间、减速开始时间、减速结速时间来构速度S曲线，轿厢就按照这种速度S曲线运行。

当电梯运行时，PLC对实时输入的编码器脉冲数与目标层站的脉冲数实时进行比较和计算，当两者的差值在减速脉冲范围内时，PLC即发出减速信号，通知变频器使电梯按预定曲线减速并最终停止，开门。

进一步，可编程逻辑控制器控制电梯按预定曲线减速并最终停止，开门中，可编程逻辑控制器控制方法包括：

在司机状态下，有外呼信号时，轿厢内的指令按钮灯闪烁，蜂鸣器响；首先按下轿内指令，然后再按启动按钮，电梯启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，本层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，手动开门。

若在设定的时间范围内没有打开厅门，本层的厅门锁继电器将断开，电磁铁失电门锁开关接通，此时必须按下轿内的本层指令按钮，该层的厅门锁继电器才能吸合，电磁铁得电门锁开关断开，才能手动打开厅门。

进一步，可编程逻辑控制器控制电梯按预定曲线减速并最终停止，开门中，可编程逻辑控制器控制方法包括：

在自动状态下，按下轿内指令，电梯启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，本层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，手动开门。

若在设定的时间范围内没有打开厅门，该层的厅门锁继电器将断开，电磁铁失电门锁开关接通，按轿内的本层指令按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，手动打开厅门。

当电梯停在某层，厅、轿门关闭时，按本层厅外召唤按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，手动拉门打开。

当电梯不在某层时，按本层厅外召唤按钮后，在设定的延时时间后电梯到达该层，进行无司机操作。

本发明的另一目的在于提供一种搭载所述矿井电梯含电磁门锁控制系统的矿井里使用的电梯。

本发明的另一目的在于提供一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品运行所述矿井电梯含电磁门锁控制系统的可编程逻辑控制器，运行时执行可编程逻辑控制器的功能。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述矿井电梯含电磁门锁控制方法的信息数据处理终端。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的矿井电梯含电磁门锁控制方法。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

针对矿井里的特殊环境，使用传统的自动门机技术无法实现无司机操作功能，此发明无须自动门机却可以实现无司机操作。本发明提供的电梯使用实验证明，正常运行七年无故障，使用非常方便，运行良好。

因矿井的特殊环境，在现有技术中矿井电梯门系统是不能实现无司机操作的，本控制系统是电梯到站平层停梯后，门上的电磁铁在控制线路的作用下得电，提拉连杆带动锁钩转动，使锁钩旋转脱离锁扣实现开锁，同时开关操作件随锁钩旋转脱离安全开关，断开门锁回路，从轿厢外部或内部手动开门，开门后电磁铁断电释放，实现了矿用电梯无司机操作、自动开门的功能，为矿企节省人力、物力和财力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的矿井电梯含电磁门锁控制系统图。

图2是本发明实施例提供的轿门及各层厅门电磁锁线圈接线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在现有技术中矿井电梯门系统不能实现无司机操作，不能自动开门。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种矿井电梯含电磁门锁控制系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的矿井电梯含电磁门锁控制系统包括：包括可编程序逻辑控制器(即PLC)、变频器、电动机、旋转编码器、轿厢、对重、门系统、隔磁板、井道及行程开关。

可编程序逻辑控制器通过与变频器的输入输出线路控制变频器的启动与停止，使变频器获得准确的减速距离，减速、平层、停梯和自动开门。

电动机驱动电梯轿厢的上下移动，可编程序逻辑控制器通过对井道、层站及轿厢各信号的检测，实现电梯的控制。

编码器是反馈电梯运行的速度大小、速度方向、电梯在井道中的位置、闭环矢量控制的概念。

轿厢是用来安全运送乘客及物品到目的层的箱体装置，它的运行轨迹是在曳引钢丝绳的牵引下沿导轨上下运行。

对重又称平衡重，起平衡轿厢的作用，对重与轿厢通过曳引钢丝绳连接，利用曳引钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力驱动轿厢的上升和下降。

门系统包括轿门、厅门、门锁及门保护装置等，电梯的门系统起着很重要的保护功能，是电梯安全设施中重要的一环，它应有效地防止候梯人员坠落井道中，保护轿内人员不与井道发生碰撞。

行程开关是电梯安全保护的最后一道措施，其作用是防止电梯因电气失灵而超越上、下端站后仍继续运行而造成事故。

本发明矿井电梯含电磁门锁控制系统控制电梯自动启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，轿门锁和厅门锁继电器吸合，电磁门锁开关断开，从轿内或轿外手动开门，实现了电梯无司机运行。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例

本发明实施例提供的矿井电梯含电磁门锁控制系统包括可编程逻辑控制器(PLC)、变频器、电动机、旋转编码器、轿厢、对重、门系统、隔磁板、井道及行程开关，安全开关、平层开关等信号。

上述诸信号随同电梯的安全信号、门锁信号、轿厢指令及各层站按钮信号一起送入电梯的可编程逻辑控制器(PLC)，可编程逻辑控制器(PLC)检测并处理后的逻辑信号通过输入输出信号输入到变频器，变频器产生速度曲线，驱动电动机使电梯轿厢按预定运行曲线上下移动。

当电梯轿厢到达离目标层还有一定距离时，可编程逻辑控制器(PLC)发出减速信号通知变频器使电梯按预定曲线减速并最终停止，开门。

在本发明实施例中，矿用电梯含电磁门锁的控制系统有两种运行方式，司机运行和自动运行(无司机运行)。

(1)司机运行。

在司机状态下，如有外呼信号时，轿厢内的指令按钮灯闪烁，蜂鸣器响，司机根据这些提示，首先把手动拉门关好，再按下轿内指令按钮，然后再按启动按钮，电梯才能启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，本层的厅门锁继电器吸合(设定的保持时间)，电磁铁得电门锁开关断开，手动开门。若在设定的时间范围内没有打开厅门，本层的厅门锁继电器将断开，电磁铁失电门锁开关接通，此时厅门是打不开的，必须按一下轿内的本层指令按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，才能手动打开厅门。

(2)自动运行(无司机运行)。

在自动状态下，当乘客进入轿厢后，先把手动拉门关好，再按下轿内指令按钮，电梯即可启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，本层的厅门锁继电器吸合(设定的保持时间)，电磁铁得电门锁开关断开，手动开门。若在设定的时间范围内没有打开厅门，该层的厅门锁继电器将断开，电磁铁失电门锁开关接通，此时厅门是打不开的，必须按一下轿内的本层指令按钮，该层的厅门锁继电器才能吸合，电磁铁得电门锁开关断开，手动打开厅门。

当电梯停在某层，厅、轿门关闭时，乘客想进入轿厢，只需按一下本层厅外召唤按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，就可以把手动拉门打开。

当电梯不在某层时，乘客按下本层厅外召唤按钮后，在设定的延时时间后就可以启动电梯到达该层，实现了无司机操作。

如图2所示，本发明实施例提供的轿门及各层厅门电磁锁线圈接线图，因矿井电梯井道提升高度大，层站少的特点，每层站的厅门电磁锁单独用一个继电器来控制，JMSJ为轿门锁继电器，TMSJ1～TMSJ4分别代表1～4层的厅门锁继电器。当电梯在某一层停梯时，该层的继电器在PLC的控制下吸合输出，该继电器的常开触点接通，该层的电磁门锁线圈得电使门锁开关断开，此时可从轿内或轿外开门。

下面结合具体实验对本发明作进一步描述。

实验

本发明提供的电梯使用在全国各大矿山，如山东刘塘坊铁矿、山西省左权县神头冶金矿业公司、山东莱芜矿业、安微庐江龙桥矿业、海南矿业、山东黄金矿业新城金矿、云南玉溪矿业狮子山铜矿等等，运行七年之久，用户反映电梯使用非常方便，运行良好。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种矿井电梯含电磁门锁控制系统，其特征在于，所述矿井电梯含电磁门锁控制系统包括：

变频器，用于控制的电动机驱动轿厢上下移动；

可编程序逻辑控制器，用于通过对井道、层站、各种开关及轿厢各信号的检测，实现对电梯的控制；还用于通过与变频器的输入输出线路控制变频器的启动与停止，自动开启门系统；

旋转编码器，用于反馈电梯运行的速度大小、速度方向、电梯在井道中的位置、闭环矢量控制信息；

轿厢，用于安全运送乘客及物品，在曳引钢丝绳的牵引下沿导轨上下运行；

对重，用于平衡轿厢，通过曳引钢丝绳连接，利用曳引钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力驱动轿厢的上升和下降；

门系统，用于保护轿内人员或货物不与井道发生碰撞；

行程开关，用于防止电梯因电气失灵而超越上、下端站后仍继续运行而进行离合开关；

所述矿井电梯含电磁门锁控制系统的控制方法包括：

各种开关信号随同电梯的安全信号、门锁信号、轿厢指令及各层站按钮信号一起送入电梯的可编程逻辑控制器；

可编程逻辑控制器检测并处理后的逻辑信号通过输入输出信号输入到变频器，变频器产生速度曲线，驱动电动机使电梯轿厢按预定运行曲线上下移动；

当电梯轿厢到达离目标层还有一定距离时，可编程逻辑控制器发出减速信号通知变频器使电梯按预定曲线减速并最终停止，开门；

可编程逻辑控制器控制电梯按预定曲线减速并最终停止，开门中，可编程逻辑控制器控制方法包括：

在司机状态下，有外呼信号时，轿厢内的指令按钮灯闪烁，蜂鸣器响；司机首先按下闪烁的轿内指令，然后再按启动按钮，电梯启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，本层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，开门；

若在设定的时间范围内没有打开厅门，本层的厅门锁继电器断开，电磁铁失电，门锁开关接通，按下轿内的本层指令按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，打开厅门。

2.如权利要求1所述的矿井电梯含电磁门锁控制系统，其特征在于，可编程逻辑控制器控制电梯按预定曲线减速并最终停止，开门中，可编程逻辑控制器控制方法进一步包括：

在自动状态下，按下轿内指令，电梯启动运行，自动加速、稳速运行、减速、平层停梯后，本层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，手动开门；

若在设定的时间范围内没有打开厅门，该层的厅门锁继电器将断开，电磁铁失电门锁开关接通，按下轿内的本层指令按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，打开厅门；

当电梯停在某层，厅、轿门关闭时，按本层厅外召唤按钮，该层的厅门锁继电器吸合，电磁铁得电门锁开关断开，打开拉门；

当电梯不在某层时，设定的延时时间后启动电梯到达该层，进行无司机操作。

3.一种搭载权利要求1所述矿井电梯含电磁门锁控制系统的矿井电梯。

4.一种实现权利要求1～2任意一项所述矿井电梯含电磁门锁控制系统的矿井电梯含电磁门锁控制方法的信息数据处理终端。

5.一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-2任意一项所述矿井电梯含电磁门锁控制系统的矿井电梯含电磁门锁控制方法。

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