電梯的安全電路以及識別電梯的安全電路的功能不符合的方法與流程

2023-05-03 16:35:16

本發明涉及電梯的安全電路中的功能不符合(nonconformance)的識別。

背景技術：
有關電梯的安全電路的設計規程和設計規則正在發生變化，特別是由於微處理器技術和軟體技術的發展。新設計規程和設計規則帶來的後果是，可以根據微處理器控制和根據數據總線架構來設計電梯的安全電路。例如，可以將測量電梯的運行的許多傳感器與相同數據總線連接，並且可以利用與數據總線連接的單獨電子監控單元監視電梯的運行。電梯的安全電路的目的是在所有運行狀況下都要保證電梯系統的安全運行。在這方面，也需要高的、一般至少SIL2或SIL3安全完整性等級的微處理器控制監控單元、數據總線、傳感器等。為了達到足夠的安全等級，設備和數據總線往往必須是重複的；另一方面，這種重複使所需的部件、電路和布線的數量增加。隨著電路和布線增加，連接錯誤或布線錯誤、或將錯誤電壓連接到數據總線的信號導線等的風險也增加。要與數據傳送總線連接的設備的工作電壓往往也在與信號導線相同的電纜中輸送。導線的絕緣的損毀可能引起短路或工作電壓被連接到信號導線。因此，電梯的安全電路必須被設計成故障安全的，以便總是能排除電梯在安全電路的故障狀況下使用。因此，有必要保證在早期階段儘快地，最好結合電梯的安裝已經識別出和定位故障狀況，在這種情況下任何故障狀況都將對電梯的運行造成儘可能小的傷害。

技術實現要素：
本發明的目的是改進電梯的安全電路的診斷。在本申請的描述部分中以及在附圖中還展示了一些獨特實施例以及各種實施例的獨特組合。在按照本發明的方法中，在節點A中形成消息，並將測試欄位添加到該消息中以便測試電梯的安全電路的工作。將包含上述測試欄位的消息從節點A發送到電梯的安全電路中的通信總線。在本發明的優選實施例中，在節點B中從電梯的安全電路中的通信總線接收包含測試欄位的上述消息，並在節點B中根據接收的測試欄位識別電梯的安全電路的功能不符合。在本發明的優選實施例中，在這種情況下根據接收的測試欄位識別節點B的連接錯誤和/或布線錯誤。在本發明的優選實施例中，在這種情況下將通信總線的不正確極性識別為節點B的連接錯誤。在本發明的優選實施例中，在節點B中形成指示電梯的安全電路的功能不符合的信號。在這種情況下上述電梯的安全電路的功能不符合最好是節點B的連接錯誤和/或布線錯誤。在存在形成的信號的本發明的一個實施例中，控制節點B中的裝置以指示電梯的功能不符合。在本發明的一個實施例中，經由通信總線將形成的信號發送給與通信總線連接的第二節點以指示功能不符合。在本發明的一個實施例中，將測試欄位的一個或多個參考記錄在節點B的存儲器中以識別電梯的安全電路的功能不符合，將接收的測試欄位與記錄在節點B的存儲器中的測試欄位的上述一個或多個參考相比較，並根據接收的測試欄位與記錄在存儲器中的測試欄位的一個或多個參考的比較來識別電梯的安全電路的功能不符合。在一個實施例中，將有關所涉及的參考所指示的功能不符合的嚴重程度的信息與節點B的存儲器中的測試欄位的一個或多個參考相結合地聯繫在一起，並且還在節點B中形成信號，該信號指示安全電路的同時檢測功能不符合當中其嚴重程度最大的那一個。這樣，除了定位故障之外，還可以更好地診斷電梯的安全電路的工作狀況。按照本發明的電梯的安全電路包含通信總線、與該通信總線連接的節點以及與該安全電路的功能有關的傳感器和/或致動器，所述傳感器與該節點連接。與通信總線連接的上述節點的一個或多個包含微處理器以及存儲要執行的程序的存儲器。上述微處理器被配置成執行用於識別電梯的安全電路的功能不符合的按照上面所公開的任何方法。在本發明的一個優選實施例中，該安全電路包含至少兩個節點，即節點A和B。節點A最好是電梯的安全電路的電子監控單元，該監控單元被配置成根據從與通信總線連接的其他節點接收的測量數據確定電梯的運行狀態，以及該電子監控單元被配置成當檢測到電梯的功能不符合時，啟動機械制動器，以便將電源與電梯電機斷開以及防止電梯開始下一輪運行。上述通信總線最好是串行接口總線。在本發明的最優選實施例中，要在通信總線中傳送的信號是差分信號，以及節點B被配置成根據接收的測試欄位識別與節點B連接的差分信號的不正確極性。上述節點B最好包含指示電梯的功能不符合的裝置。在一個實施例中，指示電梯的功能不符合的裝置包含節點B中的LED部件，該LED部件由節點B中的微處理器利用脈衝狀控制信號來控制，該脈衝出現的持續時間和頻率被選成使LED部件的閃爍給出有關檢測的功能不符合的類型和/或嚴重程度的可視信息。在本發明的一個實施例中，經由數據傳送鏈路將電梯的安全電路的所檢測功能不符合發送給服務中心。這樣，可以改進電梯的診斷，尤其涉及電梯的遠程監視/遠程運行時。上述數據傳送鏈路可以是，例如，網際網路連接或相應有線連接；該數據傳送鏈路也可以無線地，例如，利用GSM連接或利用基於電磁輻射的相應數據傳送連接來實現。通過本發明，可以可靠地識別電梯的安全電路的功能不符合，尤其通信總線的布線錯誤/連接錯誤。另外，通過本發明，可以迅速和精確地定位故障的出現地點，還可以向排除故障的維修人員指示定位的出現地點，或可以將其發送給服務中心。所有這一切都改進了電梯的安全電路的診斷，另一方面，使故障能夠儘可能迅速地得到排除，以便故障引起的和涉及電梯的運行的任何傷害儘可能最小。上述的總結以及下面展示的本發明的另外特徵和優點將藉助於一些實施例的如下描述得到更好理解，所述描述不局限本發明的申請範圍。附圖說明圖1展示了按照本發明的一種消息結構；圖2展示了按照本發明的電梯的一種安全電路的方塊圖；圖3展示了按照本發明的一些測試欄位參考。具體實施方式按照圖2，電梯的安全電路包含與通信總線6連接的節點A、B、C。節點A、B、C經由通信總線6相互通信。通信總線6中的消息1使用兩條平行信號導線15A、15B作為差分模式串行通信信號來傳送，以便傳送信號。由於這個原因，節點A、B、C的每一個都包含用於差分信號，最好用於RS485信號和基於異步的所述UART(通用異步接收器/發送器)協議的發送器/接收器電路14A、14B。發送器/接收器電路14A、14B將差分信號發送給通信總線6，以便在平行信號導線15A、15B中，同時但反相地發送相同信號。當從通信總線6接收到上述信號時，發送器/接收器電路14A、14B相應地從平行信號導線15A、15B之間的差值中讀取差分。按照圖2，將電梯的安全電路設計成滿足SIL3安全等級，由於這個原因，通信總線6以及要與通信總線連接的節點A、B、C在它們的結構方面是重複的。重複的結構是冗餘的，以便在重複通信總線6的差分數據傳送信道15A、15B兩者中，與其他信道無關地進行數據傳送。節點A、B、C包含兩個微處理器13A、13B以及與每個節點中的所述微處理器連接的發送器/接收器電路14A、14B。按照圖2，第一發送器/接收器電路14A與第一差分數據傳送信道15A、15B連接，第二發送器/接收器電路14B與第二差分數據傳送信道15A、15B連接。電梯的電子監控單元起節點A的作用，該電子監控單元經由通信總線6從與節點B、C連接的傳感器接收數據，並且如果有必要的話，控制電梯的安全制動器12。安全制動器12是繼電器，當終止對繼電器的控制線圈的供電時，繼電器的觸點打開。將安全制動器12的繼電器的觸點與電梯的安全電路連接，以便當安全制動器12的繼電器的觸點打開時，終止對移動電梯轎廂的電梯曳引機(未展示在圖2中)的機械制動器的電磁鐵的供電和啟動機械制動器。在相同連接下，也斷開對曳引機的電機的供電。當檢測到危及電梯的安全時，電梯的電子監控單元A控制安全制動器12的繼電器的觸點打開。可以將數量可變的節點A、B、C與通信總線6連接；一個節點B可以結合電梯轎廂(未展示在圖2中)來裝配，最好裝載在電梯轎廂的廂頂上，在該情況下，測量電梯轎廂在電梯井道中的位置的傳感器11和測量電梯轎廂的門的位置的傳感器(未展示在圖2中)可以與節點B連接。一個節點C可以裝載在電梯井道(未展示在圖2中)中，確定電梯轎廂在電梯井道的末端附近的許可運動的極限的傳感器(未展示在圖2中)、和確定層門的位置/鎖定的傳感器10等可以裝配到該節點中。一個節點可以裝配在機房中，或裝配在沒有機房的電梯系統中電梯井道的頂部(未展示在圖2中)上，並且，例如，可以將測量限速器的操作的傳感器與該節點連接。在本發明的一個實施例中，在通信總線6中，使用時間共享協議，以便電子監控單元A經由通信總線6向節點B、C發送消息1，以及節點B、C的每一個在各自時間窗內對消息1作出響應。按照圖2的電梯的安全電路中的一個問題是需要大量布線、連接以及部件，由於這個原因，需要比現有技術更好的解決方案來診斷各種連接錯誤/布線錯誤。圖1展示了可以用在例如按照圖2的電梯的安全電路中以便識別電梯的安全電路的功能不符合的消息結構。消息1包含同步欄位3，據此使接收消息1的節點與要接收的消息同步。另外，消息1包含像奇偶校驗/校驗和那樣的檢驗欄位5，接收節點據此校驗數據欄位4中的接收數據的正確性。除了上述之外，或與此不同，消息1也可以可變地包含其他欄位，例如，地址欄位，利用它指定打算接收消息1的節點；一個可能欄位是結束欄位，利用它指示消息的結束等。在本發明的一個優選實施例中，將測試欄位2添加在消息1的開頭上，以便測試電梯的安全電路的工作。下文將展示如何可以將測試欄位2用於識別電梯的安全電路的功能不符合。在本發明的一個優選實施例中，節點A、B、C每次一個地將按照圖1的消息1發送給通信總線6，處在總線中的節點接收來自通信總線6的消息。將展示在圖3中的測試欄位的參考9A、9B、9C記錄在節點A、B、C的存儲器電路中，以識別電梯的安全電路的功能不符合。在接收到屬於消息1的測試欄位2之後，節點A、B、C中的微處理器將接收的測試欄位與存儲器中的測試欄位的參考相比較，並根據接收的測試欄位2與記錄在存儲器中的測試欄位的參考9A、9B、9C的比較來識別電梯的安全電路的功能不符合。在最簡單情況下，將測試欄位設置成使要接收的測試欄位像電壓信號電平或電流信號電平那樣的信號電平在測試欄位的整個持續時間內保持不變。在本發明的一個優選實施例中，圖3中的曲線9A代表電梯的安全電路處在工作狀態下時測試欄位的參考。在這種情況下，節點A、B、C中的微處理器13A、13B接收的信號在測試欄位2的整個持續時間內保持在邏輯「1」狀態下。如果如圖3中的曲線9B所展示，接收的信號在測試欄位2的持續時間內保持在邏輯「0」狀態，則跨過與節點A、B、C的發送器/接收器電路14A、14B連接的信號導線。圖3的曲線9C展示了忘記將信號導線15A、15B與節點A、B、C連接的狀況。在這種情況下，消息1的其餘部分以及測試欄位2保持在邏輯「1」狀態下。消息1還可以包含不止一個測試欄位2。另外，測試欄位2的脈衝模式，因此以及測試欄位的參考可以與上面所述的不同。測試欄位2的脈衝模式/參考在每個節點A、B、C中以及在數據傳送信道15A、15B兩者中也可以不同，在該情況下，通過將測試欄位2與測試欄位的參考相比較，可以推斷不同節點和數據傳送信道之間的可能布線錯誤/連接錯誤。節點A、B、C中的微處理器利用控制脈衝控制LED8，該控制脈衝出現的持續時間和頻率可以確定所涉及的故障的類型是什麼。節點A、B、C包含它自己的用於診斷數據傳送信道15A、15B兩者的LED8/微處理器13A、13B，以便根據閃爍LED定位有故障數據傳送信道15A、15B。在本發明的一個優選實施例中，將有關所涉及的參考9A、9B、9C所指示的功能不符合的嚴重程度的信息與測試欄位的參考9A、9B、9C結合地記錄在一起。例如，在圖3中，可以確定參考9C所指示的故障的嚴重程度大於參考9B所指示的故障的嚴重程度。在這種情況下，如果節點A、B、C中的一個/幾個測試欄位同時指示許多不同故障，則在所涉及的節點中總是選擇LED的控制以指示就其嚴重程度而言最大的故障。在本發明中，除了LED之外或取代LED，指示功能不符合的裝置可以包含例如揚聲器，在該情況下，可以將功能不符合指示成聲音信號；上述裝置也可以包含顯示器，在該情況下，功能不符合可以例如用符號、用數字或以文本格式來指示。在前述實施例中，結合電梯的安全電路對本發明作了描述；但是，本發明也適合用在例如自動扶梯和自動人行道的安全電路的診斷中。上面藉助於其實施例的幾個例子對本發明作了描述。但對於本領域的普通技術人員來說，顯而易見，本發明不只局限於上述的實施例，而是可以在權利要求書所限定的本發明構思的範圍內實現許多其他應用。