智能制動控制方法及其系統的製作方法

2023-10-17 04:18:24 2

專利名稱：智能制動控制方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電梯領域，特別是一種應用於如自動扶梯、自動人行道等運 行設備中的智能制動控制方法及其系統裝置。
技術背景某些運載設備如自動扶梯、人行道發生非正常狀況需要制動時，被運載 人員容易因制動機構制動力過大或過小造成摔倒或危險，為此，國內國際出 臺了相關安全規程，以保證使用安全。現有技術中通常採用機械制動器，其 通過正常的控制制動輸出可在出現功能故障時瞬時啟動，被運載的人員往往 就會因為瞬間制動而摔倒。為此，有人發明了一種控制裝置，利用處理器對 驅動馬達和制動器的控制信號進行監控，當人員運載設備的區域內出現功能 故障時，處理器發出信號使制動器瞬時啟動令運載設備減速，然後處理器識 別出減速值就再次發出信號使制動器卸載，從而使人員運載設備在一個預定 時間段內停下來，但是由於在此期間制動器處於卸載狀態，因此該期間運載 設備的動作實際上是不受控的。而且，該種控制裝置在制動設備正常或非正 常運行時都是直接參與制動控制的，並只能對運載系統出現的功能故障起作 用，而其他例如系統故障、外部失電(如停電)等狀況就無法達到安全制動 的目的了，這也是目前大部分制動技術普遍存在的問題。另外現有制動控制 系統由於其控制方式的局限， 一般只能對制動距離和時間間隔實現可控，有 可能不滿足扶梯新國標中對加速度的特別要求。 發明內容為解決上述問題，本發明的目的是提供一種智能制動控制方法，其在被 制動設備系統出現功能故障、系統故障或外部失電(如停電)等非正常狀況 時均可實現安全制動。本發明的另一個目的是提供一種智能制動控制系統，其可使用安全性更高。本發明的目的是這樣實現的 一種智能制動控制方法，其特徵在於驅 動馬達和制動機構通過並聯的智能制動控制裝置與正常控制輸出系統實施監 控；智能制動控制裝置具有控制處理單元以及反饋單元，形成閉環反饋系統； 當運載設備正常運行時制動機構由正常控制輸出系統控制，智能制動控制裝 置處於監視狀態，只接收實時信號反饋無輸出；當運載設備發生非正常狀況， 正常控制輸出被切斷，同時觸發智能制動控制裝置根據運載設備故障前狀態 瞬時輸出一個定值調節制動機構的制動力。所述智能制動控制裝置包括控制處理單元以及反饋單元，反饋單元感應 並收集被制動設備的運行信息送至控制處理單元，控制處理單元根據預設的 制動目標參數並結合接收到的運行信息，輸出制動控制指令至制動機構調節 其制動力，並可通過反饋單元實時調整輸出值。所述的智能制動控制裝置連接有獨立的供電電源或蓄電裝置。 所述非正常狀況包括運載設備的功能故障或系統故障。 所述智能制動控制裝置調節制動力的大小而不改變制動機構原作用力的 方向。由智能制動控制裝置控制制動時，如智能制動控制裝置發生功能故障或 系統故障，智能制動控制裝置按無調節方式輸出。一種智能制動控制系統，包括驅動馬達、制動機構和正常控制輸出系統，其特徵在於還包括智能制動控制裝置，上述驅動馬達和制動機構通過並聯 的智能制動控制裝置與正常控制輸出系統實施監控；智能制動控制裝置具有 控制處理單元以及反饋單元，形成閉環反饋系統。所述的反饋單元包括有可收集運載設備運行參數的傳感器。所述的智能制動控制裝置連接有獨立的供電電源或蓄電裝置。所述的制動機構為機電式制動機構。本發明通過並聯設置與被制動設備、正常控制輸出系統相對獨立的智能 制動控制裝置，從而使運載設備在各種非正常狀況下都可實現安全制動，而 且智能制動控制裝置通過反饋單元可實時調整輸出值來調整實際制動力的大 小，使制動動作的各項預設目標參數例如加速度、制動距離等均可滿足，整 個制動過程實現可控。


圖1是本發明制動機構的受力分析圖； 圖2是本發明的信號流程圖；圖3、圖4分別是本發明的智能制動控制裝置按調節方式輸出的部分信號 流程圖和按無調節方式輸出的部分信號流程圖。
具體實施方式
本發明是一種智能制動控制方法及系統，包括驅動馬達l、制動機構2、 正常控制輸出系統3 (即運載設備主控制系統)以及智能制動控制裝置4。如 圖2所示，上述驅動馬達1和制動機構2通過並聯連接的智能制動控制裝置4 與正常控制輸出系統3實施監控。所述的制動機構2為機電式制動機構。智能制動控制裝置4具有控制處理單元以及反饋單元，形成閉環反饋系 統。所述的反饋單元包括有可收集運載設備運行參數的傳感器，可接收反饋信息多種，如被制動設備運行電流、速度、力矩等(反饋系統實現時，只需 選較適合的一種)。傳感器根據實際需要選擇，設置的位置根據實際收集數據不同而不一樣。如圖3所示，控制處理單元包括有獨立處理器41、比較器42、 PID控制器44等。當運載設備正常運行時制動機構2由正常控制輸出系統3 控制，智能制動控制裝置4處於監視狀態，只接收實時信號反饋無輸出，不 參與制動機構2打開、保持狀態的控制；當運載設備發生非正常狀況，正常 控制輸出系統3切斷正常控制輸出，同時觸發智能制動控制裝置4根據運載 設備故障前狀態瞬時輸出一個定值調節制動機構2的制動力。如圖3所示的 是採用速度信息反饋的信息流程圖當運載設備發生非正常狀況，正常控制 輸出系統3切斷正常控制輸出，同時觸發智能制動控制裝置4根據運載設備 故障前狀態瞬時輸出一個定值調節制動機構2的制動力，在很短時間內反饋 單元感應並收集被制動設備的速度信號反饋至控制處理單元，控制處理單元 根據預設的制動目標參數並結合接收到的速度信號，不斷調整輸出制動控制 指令至制動機構2，從而實時調節制動機構2的制動力大小。整個過程非常迅 速，處理之後輸出，再輸出、再反饋，相當於伺服控制，從而達到制動目標。 當採用其他如電流、力矩等反饋信號時，當運載設備發生非正常狀況，正常 控制輸出系統3切斷正常控制輸出，同時觸發智能制動控制裝置4根據運載 設備故障前狀態瞬時輸出一個定值調節制動機構的制動力，制動過程中無調 節控制，為一次閉環循環。無論是採用何種反饋信號，整個制動過程都是受 控(實時調節控制或無調節控制)，因此其制動距離、加速度等可為一確定值， 從而完全符合國家標準。上述非正常狀況包括運載設備的功能故障、系統故障或外部失電等。運 載設備的功能故障是指正常控制輸出系統2能夠判別的故障。系統故障是指正常控制輸出系統2自身故障(如系統器件損壞或外部失電等)。較好的，智能制動控制裝置4連接有獨立的供電電源或蓄電裝置43，該 電源不受被制動系統環境影響，整個智能制動控制裝置4相對安全、智能、 獨立，即使外部失電也可實現安全制動。如圖1所示，智能制動控制裝置4 只通過例如反方向的電磁力來調節機械制動力的大小，而不改變制動機構2 原機械作用力的方向，當被制動設備系統出現非正常狀況時，智能制動控制 裝置4都會根據事先設定目標參數，如制動距離、加速度等特別要求來調節 實際制動力大小，從而達到制動目標。如圖4所示，當由智能制動控制裝置控制制動時，智能制動控制裝置發 生功能故障，例如識別發現某個反饋信息與事先約定不相符或超過(如制動 時被制動設備運行速度超過某個值)，或者智能制動控制裝置發生系統故障， 例如系統器件(如處理器)損壞而無法識別反饋信息，此時制動失控，智能 制動控制裝置控制處理單元中的處理器會關斷其直接控制的繼電器或晶體 管，迅速按無調節方式輸出，使制動機構2直接以機械力制動或其它符合要 求的制動方式制動，以保證安全。此外，智能制動控制裝置4驅動輸出也有 相應的伐值(圖3中所示)，以避免誤輸出等等。
權利要求
1. 一種智能制動控制方法，其特徵在於-驅動馬達和制動機構通過並聯的智能制動控制裝置與正常控制輸出系統實施監控；-智能制動控制裝置具有控制處理單元以及反饋單元，形成閉環反饋系統；-當運載設備正常運行時制動機構由正常控制輸出系統控制，智能制動控制裝置處於監視狀態，只接收實時信號反饋無輸出；當運載設備發生非正常狀況，正常控制輸出被切斷，同時觸發智能制動控制裝置根據運載設備故障前狀態瞬時輸出一個定值調節制動機構的制動力。
2. 根據權利要求1所述的智能制動控制方法，其特徵在於所述智能制動 控制裝置包括控制處理單元以及反饋單元，反饋單元感應並收集被制動設備 的運行信息送至控制處理單元，控制處理單元根據預設的制動目標參數並結 合接收到的運行信息，輸出制動控制指令至制動機構調節其制動力，並可通 過反饋單元實時調整輸出值。
3. 根據權利要求1所述的智能制動控制方法，其特徵在於所述的智能 制動控制裝置連接有獨立的供電電源或蓄電裝置。
4. 根據權利要求1所述的智能制動控制方法，其特徵在於所述非正常 狀況包括運載設備的功能故障或系統故障。
5. 根據權利要求1所述的智能制動控制方法，其特徵在於所述智能制 動控制裝置調節制動力的大小而不改變制動機構原作用力的方向。
6. 根據權利要求1所述的智能制動控制方法，其特徵在於由智能制動控制裝置控制制動時，如智能制動控制裝置發生功能故障或系統故障，智能 制動控制裝置按無調節方式輸出。
7. —種智能制動控制系統，包括驅動馬達、制動機構和正常控制輸出系統， 其特徵在於還包括智能制動控制裝置，上述驅動馬達和制動機構通過並聯 的智能制動控制裝置與正常控制輸出系統實施監控；智能制動控制裝置具有 控制處理單元以及反饋單元，形成閉環反饋系統。
8. 根據權利要求7所述的智能制動控制系統，其特徵在於所述的反饋 單元包括有可收集運載設備運行參數的傳感器。
9. 根據權利要求7所述的智能制動控制系統，其特徵在於所述的智能 制動控制裝置連接有獨立的供電電源或蓄電裝置。
10. 根據權利要求7所述的智能制動控制系統，其特徵在於所述的制動 機構為機電式制動機構。
全文摘要
本發明涉及電梯領域，公開了一種智能制動控制方法，其中的驅動馬達和制動機構通過並聯的智能制動控制裝置與正常控制輸出系統實施監控；智能制動控制裝置具有控制處理單元以及反饋單元，形成閉環反饋系統；當運載設備正常運行時智能制動控制裝置處於監視狀態，當運載設備發生非正常狀況，正常控制輸出被切斷，同時觸發智能制動控制裝置輸出一定值調節制動力，並也可通過反饋單元實時調整輸出值。本發明通過設置相對獨立的智能制動控制裝置，使運載設備在各種非正常狀況下都可實現安全制動，而且制動動作的各項預設目標參數例如加速度、制動距離等均可滿足，整個制動過程實現可控。
文檔編號B66B5/00GK101249921SQ200810027099
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月28日 優先權日2008年3月28日
發明者何志強, 陶小山 申請人:廣州廣日電梯工業有限公司