CN208120482U - 一种基于安全总线的电梯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于安全总线的电梯系统，包括一级处理模块、至少一个二级处理模块和多个开关区段，所述一级处理模块和所述至少一个二级处理模块分别连接不同的开关区段，每一所述二级处理模块通过安全总线与所述一级处理模块连接，一级处理模块通过安全总线与机房控制板连接；一级处理模块和所述二级处理模块分别用于获取与自身连接的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，二级处理模块将获取到的状态信息通过安全总线上传给一级处理模块，一级处理模块根据自身获取到的状态信息和所有的二级处理模块上传的状态信息控制运行和抱闸接触器的供电；本实用新型可避免接线繁琐；对电源的要求降低；可节省故障排查时间。

Description

一种基于安全总线的电梯系统

技术领域

本实用新型涉及电梯领域，尤其涉及一种基于安全总线的电梯系统。

背景技术

传统的电梯控制系统如图1所示，将安放在电梯系统的所有安全开关串联构成安全回路，并由该安全回路控制运行接触器和抱闸接触器的供电，以实现系统的安全停机。

由于安全开关分布在不同位置，随机性大，系统电缆种类多，接线繁琐。而且运行和抱闸接触器动作需要一定的工作电压，因此，对安全回路的供电电源要求高。再者，系统中某一个安全开关出现故障断开，查找工作量非常大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述接线繁琐、供电电源要求高、故障定位工作量大的缺陷，提供一种基于安全总线的电梯系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于安全总线的电梯系统，包括一级处理模块、至少一个二级处理模块和多个开关区段，且每一所述开关区段包括位于相同区域的一个安全开关或者多个串联的安全开关；所述一级处理模块和所述至少一个二级处理模块分别连接不同的开关区段，每一所述二级处理模块通过安全总线与所述一级处理模块连接，一级处理模块通过安全总线与机房控制板连接；

其中，所述一级处理模块和所述二级处理模块分别用于获取与自身连接的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，所述二级处理模块将获取到的状态信息通过所述安全总线上传给一级处理模块；所述一级处理模块根据自身获取到的状态信息和所有的所述二级处理模块上传的状态信息控制运行接触器和抱闸接触器的供电。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，所述一级处理模块包括多个第一处理单元和多个开关单元，所述多个开关单元串联连接到所述运行接触器和抱闸接触器的供电回路，且每一所述开关单元的控制端分别连接到一个第一处理单元的输出端；所述多个第一处理单元根据接收到的所有的状态信息是否异常分别输出控制信号至对应的开关单元。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，其中一个第一处理单元通过安全总线与机房控制板连接，并将收到的所有的状态信息通过安全总线上传到机房控制板。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，所述开关单元为继电器。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，所述一级处理模块还包括多个第一采集单元，每一所述第一采集单元连接一个开关区段，每一所述第一处理单元均与所述多个第一采集单元分别连接；所述第一采集单元用于采集与其连接的开关区段的状态信息，并输入至与其连接的第一处理单元。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，每一第一采集单元包括与所述多个第一处理单元一一对应的多个第一采集通道，每一个所述第一采集通道关联有一个第一诊断通道；每一所述第一诊断通道的输入连接所述多个第一处理单元，每一所述第一诊断通道的输出连接至对应的一个第一采集通道的输入，同一第一采集单元的第一采集通道的输入共接，每一所述第一采集通道的输出连接至所述多个第一处理单元，所述第一处理单元用于通过比较输出至第一诊断通道的信号和从第一采集通道输入的信号对所述第一采集通道进行诊断。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，所述二级处理模块包括多个第二处理单元，所述多个第二处理单元相互通信以校验各自收到的所有的状态信息，所述第二处理单元通过所述安全总线与一级处理模块连接，并将收到的所有的状态信息通过安全总线上传到一级处理模块。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，所述二级处理模块还包括多个第二采集单元，每一所述第二采集单元连接一个开关区段，每一所述第二采集单元均与所述多个第二采集单元分别连接；所述第二采集单元用于采集与其连接的开关区段的状态信息，并输入至与其连接的第二处理单元。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，每一第二采集单元包括与所述多个第二处理单元一一对应的多个第二采集通道，每一个所述第二采集通道关联有一个第二诊断通道；每一所述第二诊断通道的输入连接所述多个第二处理单元，每一所述第二诊断通道的输出连接至对应的一个第二采集通道的输入，同一第二采集单元的第二采集通道的输入共接，每一所述第二采集通道的输出连接至所述多个第二处理单元，所述第二处理单元用于通过比较输出至第二诊断通道的信号和从第二采集通道输入的信号对所述第二采集通道进行诊断。

在本实用新型所述的基于安全总线的电梯系统中，所述至少一个二级处理模块包括设置在轿顶的轿顶功能安全板和设置在井道的井道功能安全板，所述一级处理模块为在机房内的机房功能安全板；

其中，轿顶的所有安全开关所划分出来的多个开关区段分别接入轿顶功能安全板，井道的所有安全开关所划分出来的多个开关区段分别接入井道功能安全板，机房的所有安全开关所划分出来的多个开关区段分别接入机房功能安全板。

实施本实用新型的基于安全总线的电梯系统，具有以下有益效果：本实用新型将安全开关划分为了多个开关区段，这多个开关区段分散到一级处理模块和至少一个二级处理模块，二级处理模块将获取到的状态信息通过安全总线上传给一级处理模块，一级处理模块根据自身获取到的状态信息和所有的所述二级处理模块上传的状态信息控制运行接触器和抱闸接触器的供电，如此在实现原有安全回路的功能的同时，减少系统电缆种类多，避免了接线繁琐；相较于以前安全回路的线缆拉的比较远导致的对供电电源的要求高，本实用新型由于划分了多个开关区段，可以就近拉回，对电源的要求降低了；而且划分了多个开关区段，如果某个安全开关出故障，相比于现有技术需要在所有安全开关中排查导致的故障定位难，本实用新型可以直接定位开关区段再确定出故障的安全开关，节省故障排查时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是传统电梯控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型的基于安全总线的电梯系统的结构示意图；

图3是本实用新型的电梯系统的较佳实施例的结构示意图；

图4是较佳实施例中机房功能安全板的结构示意图；

图5是较佳实施例中轿顶功能安全板的结构示意图；

图6是较佳实施例中井道功能安全板的结构示意图；

图7是机房功能安全板的工作波形图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参考图1，本实用新型总的思路是：构造一种基于安全总线的电梯系统，包括一级处理模块101、至少一个二级处理模块103-10n和多个开关区段，每一所述开关区段包括位于相同区域的一个安全开关或者多个串联的安全开关；所述一级处理模块101和所述至少一个二级处理模块103-10n分别连接不同的开关区段，每一所述二级处理模块通过安全总线与所述一级处理模块101连接，一级处理模块101通过安全总线与机房控制板102连接；

其中，所述一级处理模块101和所述二级处理模块103-10n分别用于获取与自身连接的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，所述二级处理模块103-10n将获取到的状态信息通过所述安全总线上传给一级处理模块101，所述一级处理模块101根据自身获取到的状态信息和所有的所述二级处理模块 103-10n上传的状态信息控制运行接触器和抱闸接触器的供电。

优选的，一级处理模块101还可以通过安全总线与机房控制板102通信，并将所有的状态信息上报给机房控制板102，以便机房控制板102根据所有的状态信息定位具体出故障的开关区段。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图3，较佳实施例中的电梯系统，所述一级处理模块为在机房内的机房功能安全板201，所述二级处理模块为两个，其中一个为设置在轿顶的轿顶功能安全板203，另一个为设置在井道的井道功能安全板204。

其中，机房的所有安全开关所划分出来的多个开关区段K11、K12、…、 K1n分别接入机房功能安全板201。轿顶的所有安全开关所划分出来的多个开关区段K21、K22、…、K2n分别接入轿顶功能安全板203，井道的所有安全开关所划分出来的多个开关区段K31、K32、…、K3n分别接入井道功能安全板 204。轿顶功能安全板203、井道功能安全板204分别通过安全总线，例如CAN 总线，连接机房功能安全板201。机房功能安全板201再通过安全总线连接机房控制板202。

可以理解的是，还可以将机房的开关区段K11、K12、…、K1n和井道的开关区段K31、K32、…、K3n全部连接至机房功能安全板201；还可以在井道或者机房中设置两个甚至更多的功能安全板，这些都是属于本实施例的简单变形，都在本实用新型的保护范围之内。

其中，轿顶功能安全板203获取与其连接的轿顶中的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，井道功能安全板204获取与其连接的井道中的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，机房功能安全板201获取与其连接的机房中的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，轿顶功能安全板203、井道功能安全板204将各自获取的所有状态信息通过所述安全总线上传给机房功能安全板201，机房功能安全板201将自身获取到的状态信息和轿顶功能安全板203、井道功能安全板204上传的状态信息共同上传至机房控制板202，并根据所有的状态信息控制运行接触器和抱闸接触器的供电。

优选的，每一个安全开关单独划分为一个开关区段。这样可以直接精准定位故障，当然也可以将位置靠近的几个安全开关串联在一起后作为一个开关区段，出故障时，在位置靠近的几个安全开关中进行逐一排查即可。

机房功能安全板201、轿顶功能安全板203、井道功能安全板204对于状态信息的获取以及上传部分的技术相同，此外，机房功能安全板201还需执行原有安全回路中对电梯运行的控制。因此，下面以机房功能安全板201为例进行详细说明。

参考图4，机房功能安全板201包括多个第一采集单元以及两个第一处理单元。第一处理单元具体为微控制器MCU，该两个MCU之间通过SPI总线通信。可以理解的是，第一处理单元的数量还可以是一个或者更多个。同样的，参考图5、图6，轿顶功能安全板203、井道功能安全板204中均分别包括第二采集单元以及两个第二处理单元，第二处理单元为微控制器MCU，因为轿顶功能安全板203、井道功能安全板204中关于信息采集和上传部分的结构以及原理与机房功能安全板201相同，所以关于第二处理单元、第二采集单元的内容不再赘述。

每一所述第一采集单元连接一个开关区段，每一MCU均通过其IO接口与所述多个第一采集单元分别连接，所述第一采集单元用于采集所述状态信息并输入至与其连接的两个MCU，该两个MCU相互通信以校验各自收到的所有的状态信息是否一致。此外，轿顶功能安全板、井道功能安全板中的MCU通过所述安全总线与机房功能安全板中的其中一个MCU连接，机房功能安全板中的另一个MCU通过所述安全总线与机房控制板连接。

其中，机房功能安全板201相较于轿顶功能安全板203、井道功能安全板204，还另外包括与两个MCU一一对应的两个开关单元。该两个开关单元串接于运行接触器和抱闸接触器的供电路径中，每个所述开关单元的控制端连接至对应的一个MCU。显然，如果MCU数量改变，则开关单元的数量也随之改变，总之一个开关单元对应一个MCU即可。

机房功能安全板201中的每一个MCU用于在所有的状态信息正常时，控制相应的开关单元导通，以保证接触器和抱闸接触器的供电；以及在任一状态信息异常时，控制相应的开关单元断开，如此可以断开给运行接触器和抱闸接触器的供电。同时机房功能安全板201的两个MCU还用于实时检测两个开关单元的状态。

优选的，两个开关单元为继电器Relay1、Relay2，如图4所示，运行和抱闸通过机房功能安全板201控制，MCU在所有的安全开关均无故障时控制继电器Relay1、Relay2同时吸合，电梯才能正常运行，如果某一个安全开关故障，则MCU控制继电器Relay1、Relay2同时断开，电梯无法正常运行。

为了提高可靠性，轿顶功能安全板203、井道功能安全板204、机房功能安全板201的每一第一采集单元包括与所述多个第一处理单元一一对应的多个第一采集通道，同一第一采集单元的第一采集通道的输入共接，每一所述第一采集通道的输出连接至所述多个第一处理单元。

例如，图4中只示意了一个开关区段的第一采集单元，其包括与两个MCU 一一对应的两个第一采集通道ISO-DI。

优选的，为了实现通道自诊断，每一个所述第一采集通道关联有一个第一诊断通道；每一所述第一诊断通道的输入连接所有的MCU，每一所述第一诊断通道的输出连接至对应的一个第一采集通道的输入，MCU通过比较输出至第一诊断通道的信号和从第一采集通道输入的信号对所述采集通道进行诊断。比如，为了检测通道故障，MCU1和MCU2两个MCU，分别在第一诊断通道ISO-DO中注入脉冲，如果MCU1和MCU2检测到第一采集通道ISO-DI输出的信号和往诊断通道ISO-DO中注入的脉冲一致，则认为第一采集通道正常。参考图7，OUT 表示MCU输入到第一诊断通道ISO-DO的信号，IN1表示开关区段输入到第一采集通道ISO-DI的信号，IN2表示第一采集通道ISO-DI输入到MCU的信号，如果MCU比较发现IN2和OUT不一致，则可以认为第一采集通道ISO-DI故障。第一采集通道ISO-DI正常时，IN1和OUT叠加得到IN2，如果MCU发现IN2 中有持续时间超过T1(比如15ms)的低脉冲，则可以认为该开关区段的安全开关出故障，即可控制Relay1、Relay2断开，运行接触器和抱闸接触器进行反向动作。

同样的，参考图5、图6，轿顶功能安全板203、井道功能安全板204中的每一第二采集单元包括与多个第二处理单元一一对应的多个第二采集通道，每一个第二采集通道关联有一个第二诊断通道，因为轿顶功能安全板203、井道功能安全板204中关于信息采集和上传部分的结构以及原理与机房功能安全板201相同，所以关于第二采集通道、第二诊断通道的内容不再赘述。

本实施例的工作原理为：在机房、井道和轿顶部分分别增设功能安全板，井道功能安全板204和轿顶功能安全板203将所连接的开关区段的状态信息，通过CAN总线反馈给机房功能安全板201，机房功能安全板201结合其自身所连接的开关区段的状态信息，控制两个继电器Relay1、Relay2的吸合和断开。

综上可见，本实用新型分别在机房、轿顶和井道增加功能安全板，将传统的安全回路开关的接线简化后，分别接入相应的功能安全板，机房功能安全板、轿顶功能安全板、井道功能安全板之间的信息的交互通过安全总线来传输，如此在实现原有安全回路的功能的同时，减少系统电缆种类多，避免了接线繁琐；相较于以前安全回路的线缆拉的比较远导致的对供电电源的要求高，而且本实用新型由于划分了多个开关区段，可以就近拉回，对电源的要求降低了；而且划分了多个开关区段，如果某个安全开关出故障，相比于现有技术需要在所有安全开关中排查导致的故障定位难，本实用新型可以直接定位开关区段再确定出故障的安全开关，节省故障排查时间。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于安全总线的电梯系统，其特征在于，包括一级处理模块、至少一个二级处理模块和多个开关区段，且每一所述开关区段包括位于相同区域的一个安全开关或者多个串联的安全开关；所述一级处理模块和所述至少一个二级处理模块分别连接不同的开关区段，每一所述二级处理模块通过安全总线与所述一级处理模块连接，所述一级处理模块通过安全总线与机房控制板连接；

其中，所述一级处理模块和所述二级处理模块分别用于获取与自身连接的每一所述开关区段中的安全开关的状态信息，所述二级处理模块将获取到的状态信息通过所述安全总线上传给所述一级处理模块；所述一级处理模块根据自身获取到的状态信息和所有的所述二级处理模块上传的状态信息控制运行接触器和抱闸接触器的供电。

2.根据权利要求1所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，所述一级处理模块包括多个第一处理单元和多个开关单元，所述多个开关单元串联连接到所述运行接触器和抱闸接触器的供电回路，且每一所述开关单元的控制端分别连接到一个第一处理单元的输出端；所述多个第一处理单元根据接收到的所有的状态信息是否异常分别输出控制信号至对应的开关单元。

3.根据权利要求2所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，其中一个第一处理单元通过安全总线与机房控制板连接，并将收到的所有的状态信息通过安全总线上传到机房控制板。

4.根据权利要求3所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，所述开关单元为继电器。

5.根据权利要求2所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，所述一级处理模块还包括多个第一采集单元，每一所述第一采集单元连接一个开关区段，每一所述第一处理单元均与所述多个第一采集单元分别连接；所述第一采集单元用于采集与其连接的开关区段的状态信息，并输入至与其连接的第一处理单元。

6.根据权利要求5所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，每一第一采集单元包括与所述多个第一处理单元一一对应的多个第一采集通道，每一个所述第一采集通道关联有一个第一诊断通道；每一所述第一诊断通道的输入连接所述多个第一处理单元，每一所述第一诊断通道的输出连接至对应的一个第一采集通道的输入，同一第一采集单元的第一采集通道的输入共接，每一所述第一采集通道的输出连接至所述多个第一处理单元，所述第一处理单元用于通过比较输出至第一诊断通道的信号和从第一采集通道输入的信号对所述第一采集通道进行诊断。

7.根据权利要求1所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，所述二级处理模块包括多个第二处理单元，所述多个第二处理单元相互通信以校验各自收到的所有的状态信息，所述第二处理单元通过所述安全总线与一级处理模块连接，并将收到的所有的状态信息通过安全总线上传到所述一级处理模块。

8.根据权利要求7所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，所述二级处理模块还包括多个第二采集单元，每一所述第二采集单元连接一个开关区段，每一所述第二采集单元均与所述多个第二采集单元分别连接；所述第二采集单元用于采集与其连接的开关区段的状态信息，并输入至与其连接的第二处理单元。

9.根据权利要求8所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，每一第二采集单元包括与所述多个第二处理单元一一对应的多个第二采集通道，每一个所述第二采集通道关联有一个第二诊断通道；每一所述第二诊断通道的输入连接所述多个第二处理单元，每一所述第二诊断通道的输出连接至对应的一个第二采集通道的输入，同一第二采集单元的第二采集通道的输入共接，每一所述第二采集通道的输出连接至所述多个第二处理单元，所述第二处理单元用于通过比较输出至第二诊断通道的信号和从第二采集通道输入的信号对所述第二采集通道进行诊断。

10.根据权利要求1所述的基于安全总线的电梯系统，其特征在于，所述至少一个二级处理模块包括设置在轿顶的轿顶功能安全板和设置在井道的井道功能安全板，所述一级处理模块为在机房内的机房功能安全板；

其中，轿顶的所有安全开关所划分出来的多个开关区段分别接入轿顶功能安全板，井道的所有安全开关所划分出来的多个开关区段分别接入井道功能安全板，机房的所有安全开关所划分出来的多个开关区段分别接入机房功能安全板。