電梯轎廂位置控制系統及其控制方法
2023-05-16 03:51:31
專利名稱：電梯轎廂位置控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及電梯技術，尤其涉及電梯轎廂位置控制系統及其控制方法。
背景技術：
目前，井道數據記錄通常都是採用增量型旋轉編碼器來實現，其主要具有以下缺佔.
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1、旋轉編碼器測量的是曳引機的轉速，從曳引機到轎廂是利用曳引輪上的鋼絲繩作為傳動，這種傳動存在著打滑現象，因此必須使用平層開關和平層插板來配合實電梯平層，由此一方面增加了製造成本，另一方面，由於平層開關和平層插板的安裝位置精度要求較高，給安裝人員的安裝造成了不便。平層插板的安裝位置精度會直接影響到電梯是否能很好的平層；
2、由於安裝了平層開關和平層插板，必須進行井道數據學習，從而增加了安裝人員的
調試工作量；
3、在某些特定情況下會發生錯層現象。目前的增量型旋轉編碼器只能被動地處理該故障，而無法從根本上消除錯層現象。
發明內容
本發明是為了解決現有技術存在的以上問題，而提供的一種無需使用平層開關和平層插板就能實現電梯平層、安裝和調試更加簡單的電梯轎廂位置控制系統及其控制方法。本發明採取的技術方案是一種電梯轎廂位置控制系統，包括雷射測距儀，用於對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距；轎廂位置控制器，用於接收所述雷射測距儀發送的測量結果，通過數據處理後，對轎廂的位置進行控制；該轎廂位置控制器的信號輸入端與所述雷射測距儀的信號輸出端電連接。上述電梯轎廂位置控制系統，其中，該電梯轎廂位置控制系統還包括雷射反射板， 其設置在轎廂上，用於將雷射測距儀發出的雷射反射回該雷射測距儀。上述電梯轎廂位置控制系統，其中，雷射測距儀設置在井道的頂部；雷射反射板設置在轎廂的頂部。上述電梯轎廂位置控制系統，其中，雷射測距儀設置在位於井道下方的底坑內；雷射反射板設置在轎廂的底部。上述電梯轎廂位置控制系統，其中，轎廂位置控制器包括測量結果接收單元、選層指令處理單元、比較單元、速度曲線計算單元和驅動控制單元；其中測量結果接收單元， 用於接收雷射測距儀測量到的轎廂的當前位置數據，並將該當前位置數據發送給比較單元；選層指令處理單元，用於接收選層指令，根據該選層指令計算出轎廂的目的位置數據， 並將該目的位置數據發送給比較單元；比較單元，用於通過比較所接收的當前位置數據和目的位置數據，判斷出轎廂的運行方向以及計算出轎廂當前所在位置與目的位置之間的間距，並將判斷結果和計算結果發送給速度曲線計算單元；速度曲線計算單元，根據從比較單元接收的判斷結果和計算結果，計算出轎廂的速度運行曲線；驅動控制單元，用於控制與該轎廂位置控制器相連接的驅動器按照速度運行曲線對電梯的曳引機進行調速。上述電梯轎廂位置控制系統，其中，轎廂位置控制器的信號輸入端與雷射測距儀的信號輸出端之間通過現場總線RS485總線或CAN總線進行通信。一種電梯轎廂位置控制方法，其特點是，包括以下步驟利用雷射測距儀對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距，並將測量結果發送給轎廂位置控制器；轎廂位置控制器對該測量結果進行數據處理後，對轎廂的位置進行控制。上述電梯轎廂位置控制方法，其中，轎廂位置控制器包括測量結果接收單元、選層指令處理單元、比較單元、速度曲線計算單元和驅動控制單元；其中測量結果接收單元， 用於接收雷射測距儀測量到的轎廂的當前位置數據，並將該當前位置數據發送給所述的比較單元；選層指令處理單元，用於接收選層指令，根據該選層指令計算出轎廂的目的位置數據，並將該目的位置數據發送給所述的比較單元；比較單元，用於通過比較所接收的當前位置數據和目的位置數據，判斷出轎廂的運行方向以及計算出轎廂當前所在位置與目的位置之間的間距，並將判斷結果和計算結果發送給速度曲線計算單元；速度曲線計算單元，根據從比較單元接收的判斷結果和計算結果，計算出轎廂的速度運行曲線；驅動控制單元，用於控制與該轎廂位置控制器相連接的驅動器按照所述的速度運行曲線對電梯的曳引機進行調速。轎廂位置控制器的信號輸入端與雷射測距儀的信號輸出端之間通過現場總線 RS485總線或CAN總線進行通信。採用上述技術方案後，使得本發明與現有技術相比具有以下優點
1、測距精準。雷射測距儀的測量精度完全超過現有電梯標準對平層精度的要求，使控制轎廂位置準確；
2、由於無需安裝平層開關和平層插板，降低了電梯安裝的危險係數，平層調試簡單，只要知道各樓層的高度數據即可，在不知道樓層高度數據的情況下也易於調試平層；
3、安裝方便。只需要在井道兩端的任一端安裝雷射測距儀即可，雷射反射板可以在出廠前先做好並根據雷射測距儀安裝位置固定在轎廂上；
4、調試方便。雷射測距儀通過現場總線方式將測量數據發給轎廂位置控制器，電梯樓層數據和門區範圍數據可以預設置，在工廠慢車調試完成的情況下，可以不用調試直接快車運行；
5、雷射測距儀在電梯運行的整個行程中實時進行距離測量，所以對轎廂整個行程的高度都是已知的，不會發生錯層現象。
圖1是採用本發明的電梯轎廂位置控制系統的電梯的電氣控制原理示意框圖。圖2是本發明的轎廂位置控制器的一個實施例的原理示意框圖。圖3示出了本發明的雷射測距儀的一個應用實施例。圖4示出了本發明的雷射測距儀的另一個應用實施例。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做出進一步說明。圖1示出了採用本發明的電梯轎廂位置控制系統的電梯的電氣控制原理示意框圖。根據本發明一實施例的電梯轎廂位置控制系統包括雷射測距儀1和轎廂位置控制器2。 其中，雷射測距儀1用於對電梯的轎廂3所處的位置進行實時測距；轎廂位置控制器2的信號輸入端與雷射測距儀1的信號輸出端電連接，轎廂位置控制器2用於接收雷射測距儀1 發送的測量結果，通過數據處理後，對轎廂3的位置進行控制。雷射測距儀1在電梯運行的過程中實時測量電梯轎廂3的位置，將該測量結果數據通過數據連接線傳輸到轎廂位置控制器2。為保證數據的可靠傳輸，轎廂位置控制器2的信號輸入端與雷射測距儀1的信號輸出端通過現場總線RS485總線或CAN總線進行通信，通信協議可採用專門設計的高可靠性傳輸協議。本發明電梯轎廂位置控制的方法是利用雷射測距儀對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距，並將測量結果發送給轎廂位置控制器；轎廂位置控制器對該測量結果進行數據處理後，對轎廂的位置進行控制。如圖2所示，轎廂位置控制器2包括測量結果接收單元21、選層指令處理單元22、 比較單元23、速度曲線計算單元M和驅動控制單元25。測量結果接收單元21用於接收雷射測距儀1測量到的轎廂的當前位置數據，並將該當前位置數據發送給比較單元23。選層指令處理單元22用於接收選層指令，根據該選層指令計算出轎廂3的目的位置數據，並將該目的位置數據發送給比較單元23。比較單元 23通過比較所接收到的當前位置數據和目的位置數據，可以判斷出轎廂3的運行方向，同時計算出轎廂3當前所在位置與目的位置之間的間距，並將該判斷結果和計算結果發送給速度曲線計算單元24。速度曲線計算單元M根據從比較單元23接收的判斷結果和計算結果，計算出轎廂3的速度運行曲線。驅動控制單元25用於控制與該轎廂位置控制器相連接的驅動器4按照該速度運行曲線對曳引機5進行調速，曳引機5驅動轎廂3向目的位置運行，當轎廂3到達目的位置時，驅動停止。驅動器4例如可採用變頻器。在一種優選的實施方式中，為了能有效提高雷射的反射率，本發明的電梯轎廂位置控制系統還設有一雷射反射板8。雷射反射板8設置在轎廂3上，用於將雷射測距儀1發出的雷射反射回該雷射測距儀1。。在圖3所示的實施方式中，雷射測距儀1設置在井道6的頂部，雷射測距儀1的發射端朝下，雷射反射板8設置在轎廂3的頂部。在圖4所示的實施方式中，雷射測距儀1設置在位於井道6下方的底坑7內，雷射測距儀1的發射端朝上，雷射反射板8設置在轎廂3的底部。在另一種實施方式中，也可採用一個雷射接收裝置接收雷射測距儀的發射端發出的雷射，雷射接收裝置的信號輸出端與轎廂位置控制器的信號輸入端電連接。採用本發明的技術方案，轎廂位置控制器將雷射測距儀測量的位置數據作為控制轎廂運行位置的依據，提供給電梯主控制器9對電梯的運行進行控制。在電梯的整個運行中，不需要藉助平層開關和插板進行平層或門區操作，在預設置的門區範圍，還可以進行更加豐富的門操作功能，如提前開門和開門再平層功能。由於雷射測距的實時性，也不會存在錯層問題。
權利要求
1.一種電梯轎廂位置控制系統，其特徵在於，包括雷射測距儀，用於對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距；轎廂位置控制器，用於接收所述雷射測距儀發送的測量結果，通過數據處理後，對轎廂的位置進行控制；該轎廂位置控制器的信號輸入端與所述雷射測距儀的信號輸出端電連接。
2.如權利要求1所述的電梯轎廂位置控制系統，其特徵在於，所述的電梯轎廂位置控制系統還包括雷射反射板，設置在所述的轎廂上，用於將所述雷射測距儀發出的雷射反射回該雷射測距儀。
3.如權利要求2所述的電梯轎廂位置控制系統，其特徵在於，所述的雷射測距儀設置在井道的頂部；所述的雷射反射板設置在轎廂的頂部。
4.如權利要求2所述的電梯轎廂位置控制系統，其特徵在於，所述的雷射測距儀設置在位於井道下方的底坑內；所述的雷射反射板設置在轎廂的底部。
5.如權利要求1所述的電梯轎廂位置控制系統，其特徵在於，所述的轎廂位置控制器包括測量結果接收單元、選層指令處理單元、比較單元、速度曲線計算單元和驅動控制單元；其中測量結果接收單元，用於接收所述雷射測距儀測量到的轎廂的當前位置數據，並將該當前位置數據發送給所述的比較單元；選層指令處理單元，用於接收選層指令，根據該選層指令計算出轎廂的目的位置數據， 並將該目的位置數據發送給所述的比較單元；比較單元，用於通過比較所接收的當前位置數據和目的位置數據，判斷出轎廂的運行方向以及計算出轎廂當前所在位置與目的位置之間的間距，並將判斷結果和計算結果發送給所述的速度曲線計算單元；速度曲線計算單元，根據從所述比較單元接收的判斷結果和計算結果，計算出轎廂的速度運行曲線；驅動控制單元，用於控制與該轎廂位置控制器相連接的驅動器按照所述的速度運行曲線對電梯的曳引機進行調速。
6.如權利要求1所述的電梯轎廂位置控制系統，其特徵在於，所述轎廂位置控制器的信號輸入端與所述雷射測距儀的信號輸出端之間通過現場總線RS485總線或CAN總線進行ififn。
7.一種電梯轎廂位置控制方法，其特徵在於，包括以下步驟利用雷射測距儀對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距，並將測量結果發送給轎廂位置控制器；轎廂位置控制器對該測量結果進行數據處理後，對轎廂的位置進行控制。
8.如權利要求7所述的電梯轎廂位置控制方法，其特徵在於，所述的轎廂位置控制器包括測量結果接收單元、選層指令處理單元、比較單元、速度曲線計算單元和驅動控制單元；其中測量結果接收單元，用於接收所述雷射測距儀測量到的轎廂的當前位置數據，並將該當前位置數據發送給所述的比較單元；選層指令處理單元，用於接收選層指令，根據該選層指令計算出轎廂的目的位置數據， 並將該目的位置數據發送給所述的比較單元；比較單元，用於通過比較所接收的當前位置數據和目的位置數據，判斷出轎廂的運行方向以及計算出轎廂當前所在位置與目的位置之間的間距，並將判斷結果和計算結果發送給所述的速度曲線計算單元；速度曲線計算單元，根據從所述比較單元接收的判斷結果和計算結果，計算出轎廂的速度運行曲線；驅動控制單元，用於控制與該轎廂位置控制器相連接的驅動器按照所述的速度運行曲線對電梯的曳引機進行調速。
9.如權利要求7所述的電梯轎廂位置控制方法，其特徵在於，所述轎廂位置控制器的信號輸入端與所述雷射測距儀的信號輸出端之間通過現場總線RS485總線或CAN總線進行ififn。
全文摘要
本發明公開了一種電梯轎廂位置控制系統，包括雷射測距儀，用於對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距；轎廂位置控制器，用於接收雷射測距儀發送的測量結果，通過數據處理後，對轎廂的位置進行控制；該轎廂位置控制器的信號輸入端與雷射測距儀的信號輸出端電連接。本發明還公開了一種電梯轎廂位置控制方法，包括以下步驟利用雷射測距儀對設置在井道內的電梯的轎廂所處的位置進行實時測距，並將測量結果發送給轎廂位置控制器；轎廂位置控制器對該測量結果進行數據處理後，對轎廂的位置進行控制。本發明利用雷射測距儀獲取電梯轎廂在井道內的位置信息，無需使用平層開關和平層插板就能實現電梯平層，安裝和調試也更加簡單。
文檔編號B66B5/00GK102491132SQ20111038905
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者李楚平, 王鵬, 高 浩 申請人:上海新時達電氣股份有限公司