CN114852830A - 利用可靠性监测的电梯控制系统 - Google Patents

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Abstract

电梯控制系统的说明性示例实施例包括：驱动器，被配置成控制提供给电梯机器的功率；机器功率开关模块，被配置成选择性地将功率与电梯机器断开；以及制动器功率开关模块，被配置成选择性地将功率从与电梯机器相关联的制动器断开。监测模块包括第一监测单元和第二监测单元。每个监测单元被配置成监测机器功率开关模块和制动器功率开关模块的状况。监测单元各自向另一监测单元提供输出，其包括该监测单元所检测的机器功率开关模块的当前状况和制动器功率开关模块的当前状况。监测单元中的每个被配置成确定输出之间是否存在对应关系。

Description

利用可靠性监测的电梯控制系统
背景技术
电梯系统包括移动电梯轿厢的机器。与机器相关联的制动器在施加制动时防止电梯轿厢的移动。电梯驱动器控制供应给机器和制动器的功率。在正常或可接受的状况下，驱动器向机器提供功率并且给制动器供电以控制电梯轿厢的位置和移动。在典型的电梯系统中，为制动器提升供电或释放制动器以允许电梯轿厢移动。在一些状况下，有必要施加或落下制动器。在这种情况下，驱动器将切断给制动器的功率，并且诸如弹簧的机械制动施加机构工作以施加制动并防止电梯轿厢的移动。在这种情况下，通常还有必要切断给机器的功率。
发明内容
电梯控制系统的说明性示例实施例包括：驱动器，其被配置成控制提供给电梯机器的功率；机器功率开关模块，其被配置成选择性地将所述电梯机器从所述驱动器否则提供的所述功率断开；以及制动器功率开关模块，其被配置成选择性地将与所述电梯机器相关联的制动器从否则提供给制动器的功率断开。监测模块包括第一监测单元和第二监测单元。每个监测单元被配置成监测机器功率开关模块和制动器功率开关模块中的每个的状况。第一监测单元向第二监测单元提供第一输出，所述第一输出包括第一监测单元所检测的机器功率开关模块的当前状况和制动器功率开关模块的当前状况。第二监测单元向第一监测单元提供第二输出，所述第二输出包括第二监测单元所检测的机器功率开关模块的当前状况和制动器功率开关模块的当前状况。监测单元中的每个被配置成确定第一输出和第二输出之间是否存在对应关系（correspondence）。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，当第一输出与第二输出之间未达到（less than）完全对应关系时，监测模块确定故障状况。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，当所述故障状况存在时，监测模块断开给驱动器的功率供应。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，当所述故障状况存在时，监测模块断开给制动器的功率供应。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，当第一监测单元或第二监测单元中的任一个确定第一输出与第二输出之间未达到完全对应关系时，监测模块确定故障状况。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，第一输出与第二输出之间的完全对应关系要求第一输出与第二输出之间的精确匹配。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，机器功率开关模块包括第一开关和第二开关，制动器功率开关模块包括第三开关和第四开关，第一监测单元至少监测第一开关和第三开关，以及第二监测单元至少监测第二开关和所述第四开关。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，第一开关选择性地将电梯驱动器与功率断开，第二开关选择性地将电梯驱动器与功率断开，以及第二开关是第一开关的冗余。
方法的说明性示例实施例用于监测电梯控制系统，所述电梯控制系统包括被配置成控制提供给电梯机器的功率的驱动器、被配置成选择性地将所述电梯机器从所述驱动器否则提供的所述功率断开的机器功率开关模块、以及被配置成选择性地将与所述机器相关联的制动器从否则提供给所述制动器的功率断开的制动器功率开关模块，所述方法包括：使用第一监测单元来监测所述机器功率开关模块和所述制动器功率开关模块中的每个的状况；使用第二监测单元来监测所述机器功率开关模块和所述制动器功率开关模块中的每个的状况；生成第一监测单元输出，所述第一监测单元输出包括所述第一监测单元所确定的机器功率开关模块的当前状况和制动器功率开关模块的当前状况；生成第二监测单元输出，所述第二监测单元输出包括第二监测单元所确定的机器功率开关模块的当前状况和制动器功率开关模块的所述当前状况；以及确定第一监测单元输出和第二监测单元输出之间是否存在对应关系。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，方法包括：当所述第一监测单元输出与所述第二监测单元输出之间未达到完全对应关系时，确定存在故障状况。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，所述第一监测单元和所述第二监测单元中的每个执行确定所述第一监测单元输出和所述第二监测单元输出之间是否存在对应关系；以及所述故障状况对应于所述监测单元中的至少一个确定所述第一监测单元输出和所述第二监测单元输出之间未达到完全对应关系。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，方法包括：当所述故障状况存在时，断开给所述驱动器的功率供应。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，方法包括：当所述故障状况存在时，断开给所述制动器的功率。
除了上述特征中的一个或多个，或作为备选，所述第一监测输出与所述第二监测输出之间的完全对应关系要求所述输出之间的精确匹配。
从以下详细描述中，至少一个公开的示例实施例的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得明白。伴随详细描述的附图可以简要描述如下。
附图说明
图1示意性地示出电梯控制系统的示例实施例。
图2是总结示例监测技术的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出电梯控制系统20。驱动器22包括至少具有转换器26和反相器28的功率部分24。转换器26和反相器28包括开关，例如IGBT或MOSFET开关，该开关以已知方式操作以从源29(例如公用电网)向电梯机器30提供功率。
电梯机器30包括马达32，其提供用于选择性地移动电梯轿厢(未示出)的原动力。驱动器22采用导致必要的马达操作以实现电梯轿厢的期望移动或位置的方式向马达32提供功率。电梯机器30的制动器34选择性地施加制动力，该制动力防止相关联的马达部件(例如曳引轮)移动以防止电梯轿厢移动。制动器34可具有机械操作部件，例如弹簧，以在没有供应给制动器34的功率的情况下施加制动力。例如，制动器线圈由电功率供电以在适当的操作状况下提升或释放制动器。
监测模块40包括第一监测单元42和第二监测单元44。在图示的示例实施例中，每个监测单元42、44包括微控制器。监测单元42、44监测用于在选定状况下将电梯驱动器22并因此将机器30从功率断开的开关的操作状态。
在该实施例中，机器功率开关模块50包括第一开关52和第二开关54，在该示例实施例中，第二开关54是第一开关52的冗余或备用开关。第一开关52和第二开关54各自选择性地将电梯驱动器22从否则提供给电梯驱动器22的功率断开。
制动器功率开关模块 60 包括第三开关 62 和第四开关 64，第三开关 62 和第四开关 64选择性地将制动器 34 从否则提供给制动器 34 的功率断开。
图2包括流程图78，其概括了对所示实施例有用的监测技术。第一监测单元42和第二监测单元44各自监测机器功率开关模块50和制动器功率开关模块60的操作状态。在所示示例实施例中，在80处，第一监测单元42监测第一开关52和第三开关62的操作状态。在82处，在此实施例中，第二监测单元44监测第二开关54和第四开关64的操作状态。
监测单元42和44相互通信，并将由该单元监测到的相应开关操作状态报告给另一个监测单元。在84处，第一监测单元42生成第一监测单元输出，其包括由第一监测单元42检测到的机器功率开关模块50的当前状况和由第一监测单元42检测到的制动器功率开关模块60的当前状况。第一监测单元42将第一监测单元输出提供给第二监测单元44。在86处，第二监测单元44生成第二监测单元输出，其包括由第二监测单元44检测到的机器功率开关模块50的当前状况和第二监测单元44检测到的制动器功率开关模块60的当前状况。第二监测单元44将第二监测单元输出提供给第一监测单元42。
每个监测单元42、44被编程或否则配置成在88处确定第一监测单元输出和第二监测单元输出之间是否存在对应关系。换言之，每个监测单元42、44确定它监测的状况是否与其他监测单元监测的状况相同。在正常或期望的操作状况下，监测单元42和44两者将报告相同的状况或状态。如果开关模块50、60中的一个或多个或监测单元42、44之一没有在正常运行，则监测单元输出之间不会达到完全对应关系。
当监测单元输出之间未达到完全对应关系时，监测模块40确定存在故障状况。在所示的示例实施例中，当监测单元42、44确定第一和第二监测单元输出之间未达到完全对应关系时，监测单元42、44中的任一个可以确定存在故障状况。
当故障状况存在时，监测模块40可以根据特定安装的需要执行不同的操作。在大多数实施例中，监测模块 40 将中断否则供应给驱动功率部分 24 的功率以关断给马达32 的功率，并中断从制动器功率供应（未示出）到制动器 34 的功率。这将导致制动器34落下并且电梯轿厢将不能移动，直到故障状况已被解决。
可能存在由第一和第二监测单元42、44两者检测或确定的另一种类型的故障状况。例如，开关模块50、60中的一个可能发生故障。在一些情况下，监测单元42、44两者会检测到这种故障。监测模块40可以通过采取适当的行动来解决不涉及监测单元输出之间缺乏对应关系的那种类型的故障状况，该适当的行动例如切断给马达32和制动器34的功率或将故障报告给系统的另一部分。
在此示例实施例中，监测模块 40 与电梯控制器 70 通信。可以包含监测模块 40监测到的状况和操作作为信息的一部分，例如，该信息通过控制器 70 可访问以用于远程电梯监测。
监测模块40以增强控制系统20满足更高或更严格的安全标准的能力的方式确保驱动器22的可靠性。两个监测单元42和44的存在以及它们之间的通信提供了额外的监测功能和报告，以确保开关模块50和60的所有开关正常操作。那些开关应当将驱动功率部分24和制动器34从功率断开的状况是本领域技术人员已知的，因此，在此不进行描述。
所示的示例实施例提供了改进电梯系统的控制功能的可靠性监测和报告功能。此外，可靠性监测和报告功能虑及使用不同的驱动器组件和开关模块，其可以在不危及控制系统可靠性的情况下引入性能增强和成本节约。
前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对所公开的示例的改变和修改对于本领域技术人员来说可以变得明白，那些改变和修改不一定背离本发明的本质。赋予本发明的合法保护范围只能通过研究后面的权利要求来确定。

Claims (14)

1.一种电梯控制系统，包括：
驱动器，被配置成控制提供给电梯机器的功率；
机器功率开关模块，被配置成选择性地将所述电梯机器从所述驱动器否则提供的所述功率断开；
制动器功率开关模块，被配置成选择性地将与所述电梯机器相关联的制动器从否则提供给所述制动器的功率断开；以及
监测模块，包括第一监测单元和第二监测单元，每个监测单元被配置成监测所述机器功率开关模块和所述制动器功率开关模块中的每个的状况，所述第一监测单元被配置成向所述第二监测单元提供第一输出，所述第一输出包括所述第一监测单元所检测的所述机器功率开关模块的当前状况和所述制动器功率开关模块的当前状况，
所述第二监测单元被配置成向所述第一监测单元提供第二输出，所述第二输出包括所述第二监测单元所检测的所述机器功率开关模块的当前状况和所述制动器功率开关模块的当前状况，所述监测单元中的每个被配置成确定所述第一输出和所述第二输出之间是否存在对应关系。
2.如权利要求1所述的电梯控制系统，其中，当所述第一输出与所述第二输出之间未达到完全对应关系时，所述监测模块确定故障状况。
3.如权利要求2所述的电梯控制系统，其中，当所述故障状况存在时，所述监测模块断开给所述驱动器的功率供应。
4.如权利要求2所述的电梯控制系统，其中，当所述故障状况存在时，所述监测模块断开给所述制动器的功率供应。
5.如权利要求2所述的电梯控制系统，其中，当所述第一监测单元或所述第二监测单元中的任一个确定所述第一输出与所述第二输出之间未达到完全对应关系时，所述监测模块确定所述故障状况。
6.如权利要求2所述的电梯控制系统，其中，所述第一输出与所述第二输出之间的完全对应关系要求所述第一输出与所述第二输出之间的精确匹配。
7.如权利要求1所述的电梯控制系统，其中，
所述机器功率开关模块包括第一开关和第二开关，
所述制动器功率开关模块包括第三开关和第四开关，
所述第一监测单元至少监测所述第一开关和所述第三开关，以及
所述第二监测单元至少监测所述第二开关和所述第四开关。
8.如权利要求7所述的电梯控制系统，其中，
所述第一开关选择性地将电梯驱动器与功率断开，
所述第二开关选择性地将所述电梯驱动器与功率断开，以及
所述第二开关是所述第一开关的冗余。
9.一种监测电梯控制系统的方法，所述电梯控制系统包括被配置成控制提供给电梯机器的功率的驱动器、被配置成选择性地将所述电梯机器从所述驱动器否则提供的所述功率断开的机器功率开关模块、以及被配置成选择性地将与所述机器相关联的制动器从否则提供给所述制动器的功率断开的制动器功率开关模块，所述方法包括：
使用第一监测单元来监测所述机器功率开关模块和所述制动器功率开关模块中的每个的状况；
使用第二监测单元来监测所述机器功率开关模块和所述制动器功率开关模块中的每个的所述状况；
生成第一监测单元输出，所述第一监测单元输出包括所述第一监测单元所确定的所述机器功率开关模块的当前状况和所述制动器功率开关模块的当前状况；
生成第二监测单元输出，所述第二监测单元输出包括所述第二监测单元所确定的所述机器功率开关模块的所述当前状况和所述制动器功率开关模块的所述当前状况；以及
确定所述第一监测单元输出和所述第二监测单元输出之间是否存在对应关系。
10.如权利要求9所述的方法，包括：当所述第一监测单元输出与所述第二监测单元输出之间未达到完全对应关系时，确定存在故障状况。
11.如权利要求10所述的方法，其中，
所述第一监测单元和所述第二监测单元中的每个执行所述确定所述第一监测单元输出和所述第二监测单元输出之间是否存在对应关系；以及
所述故障状况对应于所述监测单元中的至少一个确定所述第一监测单元输出和所述第二监测单元输出之间未达到完全对应关系。
12.如权利要求10所述的方法，包括：当所述故障状况存在时，断开给所述驱动器的功率供应。
13.如权利要求10所述的方法，包括：当所述故障状况存在时，断开给所述制动器的功率。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一监测输出与所述第二监测输出之间的完全对应关系要求所述输出之间的精确匹配。
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