CN218950772U - 人员运送设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人员运送设备(100)，其中，人员运送设备(100)包括驱动马达(106)、与驱动马达(106)的驱动轴(108)机械联接的转动检测器(110)和控制装置(114)。其中：在控制装置(114)中接收由转动检测器(110)提供的、针对驱动轴(108)的旋转速度和/或旋转角度的测量值(112)；评估测量值(112)，其中，生成评估结果(208)；根据评估结果(208)生成用于操控人员运送设备(100)的驱动马达(106)和/或制动装置(118)的控制信号(116)。

Description

人员运送设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于控制人员运送设备的方法。此外，本实用新型涉及一种用于执行这种方法的控制装置、一种计算机程序和一种计算机可读介质以及一种配备有这种控制装置的人员运送设备。

背景技术

例如，自动扶梯或移动人行道的驱动马达可以通过变频器进行操控。可以在控制装置中对与飞轮配合的感应传感器的或其他对于安全关键或对于安全非关键的传感器的传感器信号或变频器提供的频率值进行评估。根据输入变量的类型，控制装置中的评估可能需要相对较高的时钟频率。因此，这种控制装置通常被实现为嵌入式系统。但是，简单的功能也可以由能存储器编程的控制器或者说能编程的逻辑控制器(speicherprogrammierbare Steuerung)，简称SPS或英语为PLC (Programmable LogicController)来实现。

例如，EP 1 323 661 B1描述了一种通过变频器和双通道安全电路来制动人员运送设备的驱动马达的方法。

实用新型内容

因此，需要一种用于控制人员运送设备的方法，与例如基于嵌入式系统的传统方法相比，使用该方法能够以更大的灵活性和/或更少的计算量来处理输入信号。此外，会需要一种用于执行这种方法的控制装置、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质以及一种配备有这种控制装置的人员运送设备。

本实用新型的第一方面涉及一种用于控制人员运送设备的方法。人员运送设备包括：驱动马达、与驱动马达的驱动轴以机械方式联接的转动检测器、以及控制装置。该方法至少包括以下步骤：在控制装置中接收由转动检测器提供的、针对驱动轴的旋转速度和/或旋转角度的测量值；评估测量值，其中，生成评估结果；基于评估结果生成用于操控人员运送设备的驱动马达和/或制动装置的控制信号。

例如，该方法可以由控制装置的处理器自动地执行。控制装置可以包括硬件模块和/或软件模块。

例如，人员运送设备可以设计为自动扶梯或移动人行道。然而，作为电梯的人员运送设备的实施方式也是可行的。

驱动马达例如可以设计为同步或异步电机。如果人员运送设备设计为自动扶梯或移动人行道，则驱动马达可以通过传动装置与梯级带、托板带和/或扶手连接。

驱动马达可以通过变频器来操控。

驱动马达的驱动轴可以是人员运送设备的主驱动轴。转动检测器的旋转的部分能够以合适的方式与驱动轴抗扭地连接。例如，旋转部件可以直接安装在驱动轴上或通过法兰与驱动轴连接。

转动检测器又称编码器，可以设计成增量检测器或绝对检测器。

例如，控制信号可以是用于一个或多个保护件或一个或多个电动阀的开关信号。然而，控制信号也可以是针对驱动马达的转速控制器的输入信号。

例如，在控制装置中接收到的测量值可以附以符号。附加地，可以通过评估符号来确定驱动轴的旋转方向。

这同样适用于由人员运送设备的至少一个额外的传感器提供并在控制装置中接收的额外的测量值(见下文)。

通过驱动轴的旋转速度和/或旋转角度的测量值由转动检测器提供方式，与在人员运送设备的控制器内必须仅通过转换一个传感器信号、例如霍尔传感器的传感器信号来确定这些测量变量的解决方案相比，可以显著降低控制人员运送设备的耗费。这使得能够通过能存储器编程的控制器实现各种控制功能，特别是在发生故障时确保人员运送设备的安全操作或安全停机所需的安全功能。

此外有利的是，复杂的安全功能、例如监控驱动马达的转速或使用此处和下文描述的方法检查扶手和/或人员传送带是否超速和/或欠速，即使故障时变频器必须桥接也保持激活状态(也可以称为旁路运行)。

本实用新型的第二方面涉及一种具有处理器的控制装置，处理器被配置为执行根据本实用新型第一方面的实施方式的方法。除了处理器之外，控制装置还可以包括存储器和用于与外围设备进行数据通信的数据通信接口。根据本实用新型第一方面的实施方式的方法的特征也可以是控制装置的特征，反之亦然。

本实用新型的第三方面涉及一种人员运送设备，人员运送设备包括驱动马达、与驱动马达的驱动轴机械联接的转动检测器、以及根据本实用新型第二方面的实施方式的控制装置。

本实用新型的第四方面涉及一种计算机程序。计算机程序包括指令，当计算机程序由处理器执行时，计算机程序使处理器执行根据本实用新型第一方面的实施方式的方法。

本实用新型的第五方面涉及一种计算机可读介质，根据本实用新型的第四方面的实施方式的计算机程序存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是易失性或非易失性数据存储器。例如，计算机可读介质可以是硬盘、USB存储设备、RAM、ROM、EPROM或闪存。计算机可读介质还可以是能够下载程序代码的诸如互联网的数据通信网络或数据云(Cloud)。

根据本实用新型的第一方面的实施方式的方法的特征也可以是计算机程序和/或计算机可读介质的特征，反之亦然。

本实用新型的实施方式的可能特征和优点尤其可以被认为是基于以下描述的思想和认识而不限制本实用新型。

根据一实施方式，控制装置是能存储器编程的控制器。换句话说，可以在能存储器编程的控制器中接收测量值并在那里进行评估。同样，控制信号可以由能存储器编程的控制器产生。能存储器编程的控制器可以被认为是控制装置的一种特别有利的设计。

能存储器编程的控制器可以理解为用于执行以特殊的基于流程图的编程语言编写的计算机程序的计算机或计算机系统，例如与有线控制器或嵌入式系统相比。例如，能存储器编程的控制器可以设计为具有独立CPU 和专用操作系统的微控制器。然而，能存储器编程的控制器的其他设计也是可能的。这种控制器具有高灵活性和可靠性、快速错误分析和纠正以及简单集成到现有数据通信网络中的优点。

根据一实施方式，将测量值输入评估模块，以用于确定人员运送设备中的对于安全关键的故障。在此，评估结果是根据评估模块的输出而生成的。评估模块可以理解为用于切换人员运送设备的安全电路的安全功能或这种安全功能的部件。在这种情况下，对于安全关键的故障可以理解为这样的故障，该故障尤其危及人员运送设备的无损运行和/或乘客的安全运送。评估模块的被配置成足以满足高安全性要求，例如安全完整性等级(SafetyIntegrity Level 3-SIL3)。因此可以保证人员运送设备的安全运行或安全停机。

根据一实施方式，将测量值输入到至少一个另外的评估模块中，以用于确定人员运送设备中的其他对于安全关键的故障。在这种情况下，还基于来自另一评估模块的输出而生成评估结果。另一评估模块可以理解为用于切换人员运送设备的安全电路的另一安全功能或这种另一安全功能的部件。通过这种方式，可以检测到人员运送设备中不同类型的对于安全关键的故障。

根据一实施方式，评估模块由能存储器编程的控制器执行。额外地或替代地，另一评估模块或另外的评估模块也可以由能存储器编程的控制器执行。通过这种方式，可以用相对较少的计算量来实现复杂的安全功能。此外，相关的评估模块可以通过能存储器编程的控制器来灵活地适应不同类型的人员运送设备。

除了上面提到的对于安全关键的评估模块之外，还可以由能存储器编程的控制器执行至少一个用于评估测量值和/或额外的测量值(见下文) 的对于安全非关键的评估模块。在这种情况下，也可以基于一个对于安全非关键的评估模块或多个对于安全非关键的评估模块的输出来生成评估结果。

评估模块例如可以由能存储器编程的控制器循环地执行。

例如，可以在每个循环中依次地调用评估模块。每个循环能够以一定的优先级执行，优先级取决于循环中调用的是对于安全关键还是对于安全非关键的评估模块。因此，如果在其中只调用了对于安全关键的评估模块，则能够以更高的优先级执行循环、例如以最高优先级执行，或者如果在其中调用至少一个对于安全非关键的评估模块，则以较低的优先级执行循环。例如，如果在其中只调用对于安全非关键的评估模块，则能够以最低优先级执行循环。

例如，每个对于安全非关键的评估模块能够以低于每个对于安全关键的评估模块的优先级执行。

特别是，人员运送设备的符合标准的运行所需的所有安全功能都可以通过由能存储器编程的控制器执行的适当评估模块来实现。符合标准的运行可以理解为人员运送设备在其运行过程中满足其运营场所必须遵守的标准或规定，例如用于电梯的欧洲标准EN81和用于自动扶梯或移动人行道EN115-1的规定。

根据一实施方式，人员运送设备的所有对于安全关键的功能以及可选地至少一种对于安全非关键的功能基于由控制装置产生的控制信号来控制。在这种情况下，控制装置通过至少一个能存储器编程的控制器产生控制信号。这意味着可以省去额外的资源，例如以嵌入式系统的硬件部件和 /或软件部件的形式的资源。

根据一种实施方式，由人员运送设备的至少一个额外的传感器提供的额外的测量值在控制装置中被接收和评估。在这种情况下，可以根据测量值和额外的测量值生成评估结果。额外的传感器可以是例如与扶手配合的扶手传感器和/或与人员传送带(例如梯级待或托板带)配合的人员传送带传感器。该方法的可靠性可以通过评估至少两个不同的测量变量来提高，例如在人员运送设备的不同点处检测到的测量变量。

根据一实施方式，额外的测量值表示人员运送设备的扶手和/或人员传送带的速度。换言之，额外的测量值可以是通过测量扶手和/或人员传送带的速度而生成的速度值。用于保护人员运送设备的复杂安全功能可以基于这些输入变量来实现。

根据一实施方式，对额外的测量值和/或测量值连同额外的测量值进行评估以确定扶手和人员传送带是否同步运行。为此，例如，扶手的速度和人员传送带的速度可以相互比较和/或与驱动马达的转速进行比较。这意味着无需为扶手定义额定速度。这有助于在定义扶手的额定速度时避免错误。评估结果可以表示，例如，扶手和人员传送带是否同步运行。额外地或替代地，评估结果可以表示以下三个速度(即扶手的速度、人员传送带的速度和驱动马达的旋转速度)中的至少两个之间的差异。

如果扶手与人员传送带不同步运行，特别是当扶手运行速度比人员传送带慢时，可产生控制信号来停止人员运送设备或使其停止运行。然而，基于测量值和/或额外的测量值的其他监控功能也是可能的。

根据一实施方式，额外的测量值也被输入到评估模块中。额外地或替代地，额外的测量值还可以输入到另一评估模块或另外的评估模块中。在识别出人员运送设备中不同类型的对于安全关键的故障的情况下，该方法的可靠性因此可以提高。

根据一实施方式，评估结果表示：人员运送设备中是否存在对于安全关键的故障。在这种情况下，生成控制信号以操控驱动马达和/或制动装置，使得如果评估结果表示在人员运送设备中存在对于安全关键的故障，则停止人员运送设备。例如，人员运送设备也可以通过控制信号与电网断开。如果人员运送设备出现对于安全关键的故障，这可以最大限度地降低人员受到威胁的风险。

例如，可以基于位于限定为安全的范围之外的驱动马达的速度和/或基于位于限定为安全的范围之外的扶手和/或人员传送带的速度来识别对于安全关键的故障。例如，当扶手的速度明显低于或明显高于人员传送带的速度时，也可以识别到对于安全关键的故障。

如果评估结果表示人员运送设备中不存在对于安全关键的故障，则可以不生成控制信号。

如前所述，评估结果可以循环地生成。在此，每个循环的评估结果可以存储在控制装置的存储器中，例如存储在能存储器编程的控制器的存储器中。然后可以读取所存储的评估结果，例如用于诊断目的，例如通过以太网接口或通过互联网连接来读取。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行说明，附图和说明书均不应被理解为对本实用新型的限制。

图1示出根据本实用新型的实施方式的人员运送设备。

图2示出根据本实用新型的实施方式的控制装置。

这些图仅是示意性的且未按比例绘制。相同的附图标记在各个附图中表示相同或作用等效的特征。

具体实施方式

图1示出人员运送设备100，在此作为示例，其形式为具有梯级带102 和扶手104的自动扶梯。梯级带102和扶手104与驱动马达106机械联接，例如可以通过变频器操控的异步电机。

驱动马达106的驱动轴108也与转动检测器110机械联接，以用于检测驱动马达106的旋转速度和/或旋转角度。转动检测器110可以是增量检测器或绝对检测器。转动检测器110的旋转部件可以与驱动轴108抗扭地连接。例如，旋转部件可以直接安装在驱动轴108上或通过相应的法兰拧到驱动轴上。当然，也可以在驱动马达106和梯级带102之间设置减速齿轮(未示出)，以降低驱动马达106的转速并增加作用在梯级带102上的扭矩。通常，转动检测器110也可以设置在该减速器的轴上，在这种情况下，当然必须在评估时考虑减速比。

转动检测器110被配置为将驱动轴108的旋转运动转换为旋转速度和 /或旋转角度的测量值112。将测量值112输入人员运送设备100的控制装置114，在那里对其进行评估。根据该评估的结果，控制装置114产生用于操控驱动马达106的控制信号116，例如以改变其速度和/或扭矩。

还可以产生控制信号116以操控制动装置118以制动人员运送设备 100和/或断开人员运送设备100与电源的连接。例如，制动装置118可以是电动或液压制动器。

下面参考图2更详细地描述对控制装置114中测量值112和任何额外的测量值的评估。

图2以框图示出控制装置114的各种标记。在该示例中，控制装置 114包括能存储器编程的控制器200(以下简称为控制器200)具有存储器202和处理器204。在存储器202中存储控制软件206。通过处理器204 执行控制软件206，以执行以下描述的用于控制人员运送设备100的方法。

为此目的，在控制器200中接收测量值112。控制器200评估测量值 112并生成相应的评估结果208。

评估结果208可以输入到控制器200的控制信号生成模块210中，该控制信号生成模块210根据评估结果208产生控制信号116。

例如，如果评估结果208表示在人员运送设备100中存在对于安全关键的故障，则控制信号生成模块210可以生成控制信号116。在这种情况下，控制信号116可以使得例如停止驱动马达106和/或激活制动装置118 和/或将人员运送设备100与电网断开。以这种方式，人员运送设备100 可以在发生对于安全关键的故障时以受控方式停止运行。

另一方面，如果评估结果208表示：在人员运送设备100中不存在对于安全关键的故障，则控制信号生成模块210例如也可以抑制控制信号 116的产生。

评估结果208可以暂存在存储器202中。例如，为了诊断目的，存储在其中的评估结果208然后可以被读出。

控制软件206可以包括用于确定人员运送设备100中的对于安全关键的故障的评估模块211a。此外，控制软件206可以包括多个另外的评估模块211b，用于确定人员运送设备100中的其他对于安全关键的故障。因此可以检测到人员运送设备100中不同类型的对于安全关键的故障。

为此目的，测量值112可以输入到评估模块211a中并且另外输入到另外的评估模块211b中的至少一个另外的评估模块中并且在那里进行评估，相应的输出212由相应的评估模块211a和211b产生。

类似于嵌入式系统，评估模块211a、211b可以由控制器200基于中断来执行。编码控制软件206的程序代码的不同部分，例如在单任务微控制器中，可以根据优先级通过中断来执行。编码对于安全关键的评估模块 211a、211b的程序代码为此具有最高优先级。

评估结果208可以从输出处理模块214中的输出212中产生。

人员运送设备100可以包括至少一个额外的传感器216，该传感器提供额外的测量值218。额外的传感器216例如可以设计为用于检测扶手104 移动的扶手速度的扶手传感器和/或用于检测托板带102移动的托板带速度的托板带传感器。然而，一个额外的传感器216或这些额外的传感器216的其他对于安全关键和/或对于安全非关键的实施方式也是可能的。

额外的测量值218可以由评估模块211a评估，并且可选地，由另外的211b中的至少一个另外的评估模块来评估，类似于上面参考测量值112 描述的方法。

例如，可以将评估模块211a和/或另外的评估模块211b中的至少一个另外的评估模块中的测量值112和额外的测量值218相互比较，以确定扶手104和人员传送带102是否同步运行。

此外，控制软件206可以包括至少一个对于安全非关键的评估模块，用于评估测量值112和/或额外的测量值218。在这种情况下，还可以基于来自对于安全非关键的评估模块的输出来生成评估结果208。

对于安全非关键的评估模块与评估模块211a和另外的评估模块211b 的不同之处在于，确保人员运送设备100的安全操作不是绝对必要的，特别是在人员运送设备100中存在对于安全关键的故障的情况下。

最后，要指出的是，诸如“包含”、“包括”等术语不排除其他元素或步骤，并且诸如“一”或“一个”之类的术语不排除多个。此外，应指出的是，已经参考上述示例性实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述示例性实施方式中的其他示例性实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制性的。

Claims (9)

1.一种人员运送设备(100)，包括：

梯级带(102)；

扶手(104)；

驱动马达(106)，所述驱动马达(106)与所述梯级带(102)和所述扶手(104)机械联接；

转动检测器(110)，所述转动检测器与驱动马达(106)的驱动轴(108)机械联接；以及

控制装置(114)，

其特征在于，

所述转动检测器(110)被配置成将所述驱动轴(108)的旋转运动转换为旋转速度和/或旋转角度的测量值(112)，

所述控制装置(114)被配置成接收和评估所述测量值(112)，并且生成评估结果(208)，

所述控制装置(114)还被配置成根据所述评估结果(208)生成用于操控人员运送设备(100)的驱动马达(106)和/或制动装置(118)的控制信号(116)。

2.根据权利要求1所述的人员运送设备，

其中，所述控制装置具有评估模块(211a)，所述评估模块(211a)被配置成接收所述测量值(112)，从而确定人员运送设备(100)中的对于安全关键的故障，所述控制装置被配置成根据评估模块(211a)的输出生成评估结果(208)。

3.根据权利要求2所述的人员运送设备，

其中，所述控制装置还具有至少一个另外的评估模块(211b)，所述至少一个另外的评估模块(211b)被配置成接收所述测量值(112)，用以确定人员运送设备(100)的其他对于安全关键的故障，所述控制装置还被配置成基于所述另外的评估模块(211b)的输出生成评估结果(208)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的人员运送设备，

其中，人员运送设备(100)的所有对于安全关键的功能和至少一个对于安全非关键的功能基于由控制装置(114)生成的控制信号(116)来控制，并且，控制装置(114)通过至少一个能存储器编程的控制器(200)来生成控制信号(116)。

5.根据权利要求3所述的人员运送设备，

其中，控制装置(114)还被配置成接收和评估由人员运送设备(100)的至少一个额外的传感器(216)提供的额外的测量值(218)。

6.根据权利要求5所述的人员运送设备，

其中，所述额外的测量值(218)表示人员运送设备(100)的扶手(104)和/或梯级带(102)的速度。

7.根据权利要求6所述的人员运送设备，

其中，控制装置(114)还被配置成评估额外的测量值(218)和/或将测量值(112)与额外的测量值(218)一起评估，以确定扶手(104)和梯级带(102)是否同步运行。

8.根据权利要求7所述的人员运送设备，其中，

所述评估模块(211a)被配置成接收额外的测量值(218)；和/或

所述另外的评估模块(211b)被配置成接收额外的测量值(218)。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的人员运送设备，其中，

所述评估结果(208)表示：人员运送设备(100)中是否存在对于安全关键的故障；

所述控制装置被配置成生成控制信号(116)，以便操控驱动马达(106)和/或制动装置(118)，使得当评估结果(208)表示人员运送设备(100)中存在对于安全关键的故障时，停止人员运送设备(100)。

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