CN203319416U - 电梯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电梯控制系统，包括轿顶控制板和门机控制器，所述门机控制器包括将直流电转换为三相交流电的逆变电路，所述轿顶控制板包括主控制芯片，所述轿顶控制板还包括用于检测所述三相交流电的电流检测单元，所述主控制芯片与所述电流检测单元连接接收所述电流检测单元采集的三相电流信号，并根据所述三相电流信号调整输出至逆变电路的脉宽调制信号。该电梯控制系统通过电流检测单元可以监控电机的三相电流，以此进一步了解电机的运行状态，主控制芯片根据该三相电流调整对逆变电路的脉宽调制信号，实现对电机的反馈控制，控制效果更好。

Description

电梯控制系统

技术领域

本实用新型涉及电梯领域，特别是涉及一种电梯控制系统。

背景技术

电梯控制系统是对电梯进行全面控制的系统，包括开关门控制、楼层到达和到位控制、语音播报和报警等等。电梯的很多行为都是与电机控制相关的，因此电机的运行状态至关重要。然而传统电梯的电机控制与指令处理各自独立，因此对电机的控制并不十分精确，这往往会导致电机运行状态监控的延迟以及控制性能变差等问题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能监控电机三相电流的电梯控制系统。

一种电梯控制系统，包括轿顶控制板和门机控制器，所述门机控制器包括将直流电转换为三相交流电的逆变电路，所述轿顶控制板包括主控制芯片，所述轿顶控制板还包括用于检测所述三相交流电的电流检测单元，所述主控制芯片与所述电流检测单元连接接收所述电流检测单元采集的三相电流信号，并根据所述三相电流信号调整输出至所述逆变电路的脉宽调制信号。

在其中一个实施例中，所述门机控制器集成在所述轿顶控制板上。

在其中一个实施例中，所述轿顶控制板上开设电机接口，所述门机控制器的逆变电路在所述轿顶控制板内部与主控制芯片的脉宽调制信号输出端连接，所述门机控制器的逆变电路还与所述电机接口连接。

在其中一个实施例中，所述轿顶控制板上开设编码器接口以及相应的编码器接口电路，所述编码器接口电路用于将采集到的电机运行方向、速度信息输入主控制芯片，实现速度闭环控制。

在其中一个实施例中，所述轿顶控制板上还包括通信接口电路，所述通信接口电路包括Modbus、CAN以及SPI接口电路；所述Modbus接口电路用于连接轿内显示器和手持操作器，所述CAN接口电路用于连接电梯主控制板，所述SPI接口电路用于连接操纵箱指令板。

在其中一个实施例中，所述SPI接口电路为两个，分别用于连接主操纵箱指令板和副操纵箱指令板。

在其中一个实施例中，所述轿顶控制板上还包括输入输出接口电路，用于连接外部的称重、风扇和照明设备。

在其中一个实施例中，所述电梯控制系统的电源电路包括：整流电路和开关电源电路；所述整流电路将输入的220伏单相交流电整流变成直流电压提供给所述逆变电路，所述开关电源电路将该直流电压转换为轿顶控制板上的各个电路单元所需的各路工作电压。

上述电梯控制系统通过电流检测单元可以监控电机的三相电流，以此进一步了解电机的运行状态，主控制芯片根据该三相电流调整对逆变电路的脉宽调制信号，实现对电机的反馈控制，控制效果更好。

轿顶控制板和门机控制器的一体化设计，极大的减小了电梯现场安装接线的难度，同时提高了整个系统的可靠性。

附图说明

图1为一实施例的电梯控制系统模块图；

图2为另一实施例的电梯控制系统模块图；

图3为图2所示实施例的电梯控制系统的外部接口示意图；

图4为图2所示实施例的电梯控制系统的接口电路模块图。

具体实施方式

如图1所示，为一实施例的电梯控制系统模块图。该电梯控制系统10包括轿顶控制板100和门机控制器200。轿顶控制板100一般安装于电梯轿厢顶部轿顶控制柜内，是信号采集和信号输入输出的重要中转站，主要作用包括：采集轿厢内部召唤和控制信息；控制轿内显示、风扇、照明、到站钟等设备；和门机控制器200一起实现电梯轿门及厅门的正常开关门。轿顶控制板100对各种信息的处理及电梯轿厢的控制等都是通过一个主控制芯片110来完成的。其中门机控制器200主要用于驱动控制电梯轿门和厅门开关闭的电机。一般都是通过变频器来控制，其中就包括逆变电路210。逆变电路210将直流电转换为三相交流电，主控制芯片110的脉宽调制信号控制逆变电路210的开关参数，从而控制电机的运行。

本实施例中，轿顶控制板100还包括检测逆变电路210输出到电机的三相交流电的电流检测单元120。主控制芯片110与电流检测单元120连接接收电流检测单元120采集的三相电流信号，并根据所述三相电流信号调整输出至逆变电路210的脉宽调制信号。通过电流检测单元120可以监控电机的三相电流，以此进一步了解电机的运行状态，主控制芯片110根据该三相电流调整对逆变电路210的脉宽调制信号，实现对电机的反馈控制，控制效果更好。

在一个实施例中，参考图2，门机控制器200集成在轿顶控制板100上。在轿顶控制板100上集成门机控制器200可以减少二者之间的通讯线路和接口电路，减少现场接线的复杂性、降低成本以及提高系统的可靠性。

参考图3，是本实施例的电梯控制系统的外部接口示意图。整个电梯控制系统集成在一块电路板上，并置于钣金机箱中。机箱的外部接口可参考图3，接口包括Modbus、CAN及SPI等通讯接口，输入输出（I/O）接口，编码器接口，单相220V电源接口，电源开关及三相UVW输出接口。与之相应的，如图4所示，电路板上包括Modbus、CAN及SPI等通讯接口电路，输入输出接口电路，编码器接口电路、单相220V电源接口电路、电源开关及三相UVW输出接口。

具体是，接收220V单相交流电源的电源电路、与电梯主控板通过CAN接口连接的电梯主控板接口电路、与电梯轿内显示板通过Modbus接口连接的电梯轿内显示板接口电路、与手持操作器通过Modbus接口连接的手持操作器通讯接口电路、与称重/风扇/照明等外部设备通过I/O接口连接的输入输出接口电路以及与电梯操作箱指令板通过SPI接口连接的指令板接口电路，指令板包括主指令板和副指令板。各个接口电路都与主控制芯片120连接。

另外，参考图3，轿顶控制板上也开设有电机接口。门机控制器200的逆变电路210除了在轿顶控制板100内部与主控制芯片110的脉宽调制信号输出端连接之外，还与该电机接口连接。

电源电路包括整流电路和开关电源电路，并与逆变电路连接。整流电路使用单相整流桥将输入的单相220V交流电压整流变换成直流电压；开关电源电路采用单端反激变换技术，将输入的AC220V电源转换成电路板工作所需要的各路电源；逆变电路使用的智能功率模块（IPM），主控制芯片采用脉宽调制技术（PWM）控制IPM中6个IGBT的开通关断，将上述直流电压逆变成频率、电压可调的三相交流电，用以驱动门电机，实现电机变频调速功能。

电流检测电路将采集到的电机三相电流信息送入主控制芯片，实现电流闭环控制；编码器接口电路将采集到的电机运行方向、速度信息送入主控制芯片，实现速度闭环控制。电流闭环控制和速度闭环控制相互配合保证了优异的电机控制性能。I/O接口电路包括1路模拟量输入接口、4路数字量输入接口以及2路继电器输出接口。其中，模拟量输入接口用以连接电梯轿厢模拟量称重装置，采集轿厢载重信息；4路数字量输入接口分别用以采集电梯前后门光幕或安全触板信息以及连接电梯数字量称重装置采集轿厢超/满载信息；2路继电器输出接口分别用以控制电梯到站钟及轿厢风扇照明系统。通讯接口电路包括1路CAN通讯接口、2路Modbus通讯接口以及2路SPI通讯接口。其中，CAN通讯接口用以连接电梯主控板，通过CAN总线通信方式将轿顶控制器采集到的轿厢指令信息、门控制信息以及轿厢称重信息等发送到电梯主控板进行处理，同时接收电梯主控板发来的数据。2路Modbus通讯接口中，1路通过光耦进行隔离处理，1路未经隔离处理。经过隔离处理的Modbus通讯接口用以连接手持操作器，方便调试人员进行电梯参数的设置与查看；未经隔离处理的Modbus通讯接口用以连接轿内显示板，控制轿内显示板显示电梯运行方向、当前所在楼层以及故障信息等。2路SPI通讯接口分别用以连接轿内主副操纵箱的指令板，采集轿厢楼层按钮及开关门按钮指令信息同时点亮相应的按钮指示灯，以及采集电梯直达运行、开门延时、独立运行、消防员开关等功能按钮信息。

上述CAN通讯接口只需要两根双绞线，分别连接轿顶控制器与主控板的CAN+/CAN-端子，即可实现轿顶控制器与主控板的通讯；上述不隔离Modbus通讯接口只需要两根双绞线，分别连接轿顶控制器和内召显示板的MOD+/MOD-端子，即可实现轿顶控制器与内召显示板的通讯；上述隔离Modbus通讯接口只需一根普通网络连接线连接外部手持操作器，即可方便实现调试人员设置参数或查看电梯运行状态，调试完毕即可取下手持操作器，这样一个操作器即可调试多个系统，节省了系统成本；SPI通讯接口只需要使用一根普通的DB9连接线缆，分别连接轿顶控制器和内召指令板的DB9端子，即可实现轿顶控制器与内召指令板的通讯。如上所述的通讯接口电路设计，极大的减小了电梯现场安装接线的难度，同时提高了整个系统的可靠性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电梯控制系统，包括轿顶控制板和门机控制器，所述门机控制器包括将直流电转换为三相交流电的逆变电路，所述轿顶控制板包括主控制芯片，其特征在于，所述轿顶控制板还包括用于检测所述三相交流电的电流检测单元，所述主控制芯片与所述电流检测单元连接接收所述电流检测单元采集的三相电流信号，并根据所述三相电流信号调整输出至逆变电路的脉宽调制信号。

2.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，所述门机控制器集成在所述轿顶控制板上。

3.根据权利要求2所述的电梯控制系统，其特征在于，所述轿顶控制板上开设电机接口，所述门机控制器的逆变电路在所述轿顶控制板内部与主控制芯片的脉宽调制信号输出端连接，所述门机控制器的逆变电路还与所述电机接口连接。

4.根据权利要求2所述的电梯控制系统，其特征在于，所述轿顶控制板上开设编码器接口以及相应的编码器接口电路，所述编码器接口电路用于将采集到的电机运行方向、速度信息输入主控制芯片，实现速度闭环控制。

5.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，所述轿顶控制板上还包括通信接口电路，所述通信接口电路包括Modbus、CAN以及SPI接口电路；所述Modbus接口电路用于连接轿内显示器和手持操作器，所述CAN接口电路用于连接电梯主控制板，所述SPI接口电路用于连接操纵箱指令板。

6.根据权利要求5所述的电梯控制系统，其特征在于，所述SPI接口电路为两个，分别用于连接主操纵箱指令板和副操纵箱指令板。

7.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，所述轿顶控制板上还包括输入输出接口电路，用于连接外部的称重、风扇和照明设备。

8.根据权利要求2所述的电梯控制系统，其特征在于，所述电梯控制系统的电源电路包括：整流电路和开关电源电路；所述整流电路将输入的220伏单相交流电整流变成直流电压提供给所述逆变电路，所述开关电源电路将该直流电压转换为轿顶控制板上的各个电路单元所需的各路工作电压。

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