СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЛИФТОМ

Полезная модель относится к системам, обеспечивающим управления подъемными устройствами, в частности, пассажирскими и грузовыми лифтами.
Известна система управления пассажирским лифтом [1], содержащая вызывное устройство, выполненное на кнопках со встроенными сигнальными лампами, узел селекции остановок и замедлений с этажными реле и контакторами, реле, магнитоуправляемые переключатели, устройство безопасности лифта, включающее в себя цепи аварийных и рабочих блокировок. Недостатками известной системы является недостаточный функциональные возможности, недостаточная информативность индикаторов (сигнальных ламп), необходимость использования большого количества кабелей большой длины при использовании системы в многоэтажных зданиях, что усложняет монтаж системы, увеличивает стоимость и снижает надежность.
Известно также устройство управления лифтом [2], содержащее блок регистрации приказов и вызовов, связанный с блоком выбора направления и блоком замедления, датчик коррекции программы, датчик загрузки, связанный с приводом дверей, блок селекции кабины, блок определения фактического направления движения кабины, блок наличия движения кабины, блок управления силовым приводом двигателя лифта. Недостатком известного устройства является также необходимость соединения блока регистрации приказов и вызовов с кнопками каждого этажа и кабины, что приводит к необходимости использования большого количества кабелей большой длины при использовании системы в многоэтажных зданиях.
Известно устройство управления подъемно-транспортным" механизмом [3], которое позволяет оптимизировать работу подъемно-транспортного механизма путем организации собирательного режима работы. Устройство содержит блок контроля кабины с информационной шиной на выходе, блок регистрации приказов, блок регистрации вызовов, блоки сравнения, блок согласования вызовов и приказов. Недостатком известного устройства также является большое количество соединительных кабелей и невозможность изменения алгоритма работы.
Наиболее близким по технической сущности и выбранным в качестве прототипа является устройство управления пассажирского лифта, описанное в [4], и содержащее блок управления, подключенный по информационным входам к датчикам лифта, установленным в шахте, на этажах и кабине лифта, а по выходам управления к блоку управления двигателем и тормозу, причем сигнальные устройства датчика точной
остановки установлены в шахте лифта на каждом этаже, а датчик точной установки на кабине лифта, датчик тока двигателя, выход которого подсоединен к одному из информационных входов блока управления, блок управления содержит микропроцессорное устройство, соединенное по шинам данных с перепрограммируемым запоминающим устройством, часами и пультом управления, а информационные входы и выходы микропроцессорного устройства являются информационными входами и выходами блока управления. Недостатком известного устройства является сложность настройки лифта, обусловленная отсутствием доступа к перепрограммируемому запоминающему устройству с внешних приборов сервисного обслуживания.
Задачей полезной модели является упрощение монтажа и настройки системы управления лифтом.
Сущность полезной модели заключается в том, что система управления лифтом содержащая блок управления лифтом, блок управления силовым двигателем, панели вызовов каждого этажа, панель приказов, отличается тем, что дополнительно содержит блок управления кабины, при этом блок управления лифтом, блок управления силовым двигателем, блок управления кабины соединены между собой каналом связи, к которому также подключены индикаторы каждого этажа и индикатор кабины, устройства дискретного ввода-вывода, к которым подключены кнопки панелей вызовов и кнопки панели приказов, причем к одному устройству дискретного ввода-вывода могут быть подключены кнопки панелей вызовов нескольких этажей.
Блок управления лифтом, блок управления силовым двигателем, блок управления кабины, а также устройства дискретного ввода-вывода могут иметь вход-выход интерфейса для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания.
Канал связи и входы-выходы интерфейса для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания могут быть выполнены в виде канала и входов-выходов в соответствии со стандартом CAN-BUS.
Кнопки панели приказов и панелей вызовов каждого этажа могут быть выполнены с возможностью их подсветки, которая управляется сигналами, поступающими от соответствующих устройств дискретного ввода вывода-вывода кабины и шахты.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема системы управления лифтом.
На чертеже обозначено:
1 - блок управления лифтом;
2 - блок управления силовым двигателем;
3 - блок управления кабины;
1
2
3
4, 4, 4 - панель вызовов первого, второго, третьего этажа;
N
4 - панель вызовов N-го этажа;
1
5 - индикатор первого этажа;
N
5 - индикатор N-го этажа;
6 - индикатор кабины;
7 - панель приказов;
8 - устройство дискретного ввода-вывода кабины;
9 - канал связи;
1
10 - первое устройство дискретного ввода-вывода шахты;
M
10 - М-ое устройство дискретного ввода-вывода шахты;
11 - вход-выход интерфейса для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания.
1
N
1
N
1
M
1
N
1
M
1
N
Система управления лифтом содержащая блок 1 управления лифтом, блок 2 управления силовым двигателем, панели 4, ... 4 вызовов каждого этажа (число N равно количеству обслуживаемых лифтом этажей), панель 7 приказов, отличается тем, что дополнительно содержит блок 3 управления кабины, при этом блок 1 управления лифтом, блок 2 управления силовым двигателем, блок 3 управления кабины соединены между собой каналом 9 связи, к которому также подключены индикаторы 5, ... 5 каждого этажа и индикатор 6 кабины, устройства 10, ... 10 дискретного ввода-вывода, к которым подключены кнопки панелей 4, ... 4 вызовов и кнопки 7 панели приказов, причем к одному устройству 10, ... 10 дискретного ввода-вывода могут быть подключены кнопки панелей 4, ... 4 вызовов нескольких этажей.
1
M
Блок 1 управления лифтом, блок 2 управления силовым двигателем, блок 3 управления кабины, а также устройства 10, ... 10 дискретного ввода-вывода могут иметь вход-выход 11 интерфейса для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания.
Канал 9 связи и входы-выходы 11 интерфейса для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания могут быть выполнены в виде канала и входов-выходов в соответствии со стандартом CAN-BUS.
1
N
Кнопки панели 7 приказов и панелей 4, ... 4 вызовов каждого этажа могут быть выполнены с возможностью их подсветки, которая управляется сигналами,
поступающими от соответствующих устройств дискретного ввода вывода-вывода кабины и шахты.
Блок 1 управления лифтом представляет собой микропроцессорное устройство, содержащее микроконтроллер, адаптер канала связи, устройство обеспечения безопасности лифта, адаптер интерфейса с блоком 2 управления силовым двигателем. Микроконтроллер в соответствии с программой в своей памяти и сигналами вызовов и приказов, а также сигналов датчиков положения кабины лифта, поступающими по каналу 9 связи, обеспечивает выдачу команд в блок 2 управления силовым двигателем.
Устройство обеспечения безопасности лифта представляет собой устройство для анализа состояния дверей шахты лифта, которое содержит N датчиков состояния дверей шахты лифта, N искрогасящих цепей, датчик состояния дверей кабины лифта, микроконтроллер, первый компенсированный делитель напряжения, второй компенсированный делитель напряжения, формирователь синхронизирующего сигнала, масштабирующий усилитель, дифференциальный усилитель, первый нормирующий преобразователь, реле управления питанием контакторов привода лифта, первый ключевой элемент, второй ключевой элемент, реле управления реверсом привода дверей кабины лифта, второй нормирующий преобразователь и индикатор состояния.
Датчики состояния дверей шахты лифта с первого по N-й соединены последовательно. Параллельно каждому датчику состояния дверей шахты лифта с первого по N-й включена соответствующая искрогасящая цепь каждая из которых представляет собой RC-цепь. Последовательно с датчиками дверей шахты лифта включен датчик состояния дверей кабины лифта.
Датчики состояния дверей шахты лифта с первого по N-й и датчик состояния дверей кабины лифта представляют собой электромеханические выключатели, которые замкнуты при закрытых дверях и разомкнуты при открытых дверях.
Датчики состояния дверей шахты лифта первого по N-й с искрогасящими цепями с первой по N-ую и датчик состояния дверей кабины лифта составляют участок цепи безопасности, вывод первого датчика состояния дверей шахты лифта является первым выводом участка цепи безопасности, вывод датчика состояния дверей кабины лифта является вторым выводом участка цепи безопасности, вывод датчика состояния дверей кабины лифта, соединенный с выводом N-го датчика состояния дверей шахты лифта, является третьим выводом участка цепи безопасности.
Первый вывод участка цепи безопасности соединен со входом первого компенсированного делителя напряжения. Третий вывод участка цепи безопасности
соединен со входом второго компенсированного делителя напряжения, второй вывод участка цепи безопасности соединен с первым выводом контактов реле управления питанием контакторов привода лифта, с первым выводом обмотки реле управления питанием контакторов привода лифта и со входом первого нормирующего преобразователя.
Реле управления питанием контакторов привода лифта является реле с нормально разомкнутыми контактами.
Блок 2 управления силовым двигателем представляет собой набор силовых преобразователей, управляемых сигналами, поступающими от блока 1 управления лифтом, например, в виде релейных команд. Блок 2 управления силовым двигателем может быть выполнен в виде релейно-контакторной схемы или в виде частотного преобразователя (инвертора). Питание контакторов (или инвертора) блока 2 управление силовым двигателем может быть заблокировано при помощи реле управления питанием контакторов привода лифта.
Блок 3 управления кабины представляет собой микропроцессорное устройство, содержащее микроконтроллер, адаптер канала связи, устройство дискретного ввода, устройство дискретного вывода. К устройству дискретного ввода подключены датчики положения кабины (датчик положения начала замедления при движении вниз, датчик положения начала замедления при движении вверх, датчик точной остановки, датчик нижнего этажа, датчик верхнего этажа), а также датчик полной загрузки и датчик перегрузки. К устройству дискретного вывода через соответствующие силовые преобразователи подключены привод дверей лифта, устройство освещения кабины, устройство аварийного освещения кабины, устройства вентиляции кабины, устройство звукового оповещения.
1
N
1
M
1
M
1
M
1
M
Панели 4, ..., 4 вызовов этажей с первого по N-й представляют собой панели, содержащие одну или две («вверх», «вниз») кнопки вызовов. Выводы кнопок соединены с дискретными входами устройств 10, ..., 10 дискретного ввода-вывода шахты. Причем к одному устройству 10, ..., 10 дискретного ввода-вывода шахты могут быть подключены панели вызовов нескольких этажей. Преимущественно к одному устройству 10, ..., 10 дискретного ввода-вывода шахты подключены панели вызовов трех этажей: этажа, на котором физически расположено устройство 10, ..., 10 дискретного ввода-вывода шахты, следующего этажа и предыдущего этажа.
1
N
Индикаторы 5, ..., 5 этажей с первого по N-й и индикатор 6 кабины представляют собой блоки, состоящие из одного или двух семисегментных цифровых
индикаторов и устройства цифрового вывода, подключаемого к каналу 9 связи. Каждый сегмент семисегментых индикаторов подключен к отдельному выходу устройства цифрового вывода.
Панель 7 приказов содержит кнопки, при помощи которых задается этаж, на который требуется переместить кабину лифта. Панель 7 приказов также может содержать кнопки экстренной остановки, закрытия дверей, включения связи с аварийной службой. Выводы кнопок подключены к устройству 8 дискретного ввода-вывода кабины, подключенному к каналу 9 связи.
1
M
Блок 1 управления лифтом, блок 3 управления кабины, устройства 10, ..., 10 дискретного ввода-вывода шахты, устройство 8 дискретного ввода-вывода кабины имеют вход-выход 11 интерфейса для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания, который является входом-выходом канала 9 связи.
1
M
1
N
Устройства 10, ..., 10 дискретного ввода-вывода шахты, устройство 8 дискретного ввода-вывода кабины, а также устройства цифрового вывода, входящие в состав индикаторов 5, ..., 5 этажей с первого по N-й и индикатора 6 кабины представляют собой устройства, состоящие из адаптера канала связи, к которому подключены регистр ввода, входы данных которого являются соответственно дискретными входами устройства и регистр вывода, выходы данных которого являются соответственно дискретными выходами устройства. Адаптер канала связи обеспечивает чтение регистра ввода и передачу по запросу прочитанных данных по каналу связи, сопровождая их адресными полями, которые служат для идентификации устройства ввода-вывода, передающего данных. Адаптер канала связи также обеспечивает запись в регистр вывода данных, поступающих по каналу связи в случае, если значения адресных полей, сопровождающих данные, соответствуют адресу данного устройства ввода-вывода.
Прибор сервисного обслуживания представляет собой микропроцессорное устройство, содержащее микропроцессор (микроконтроллер), устройство ввода (набор кнопок), набор индикаторов и адаптер канала связи. Прибор сервисного обслуживания позволяет осуществлять ввод параметров, необходимых для настойки лифта, осуществлять доступ к памяти блока 1 управления лифтом и блока 3 управления кабины, что позволяет изменять программное обеспечение этих блоков и получать накопленную и оперативную информацию о работе лифта, а также осуществлять управление лифтом (выдавать вызовы и приказы, переводить лифт в режим ревизии,
режим пожарной опасности, режим, режим коррекционного пробега, режим работы с проводником).
Физические линии связи канала 9 связи от блока 1 управления лифтом до блока 3 управления кабины находятся совместно с силовым кабелем в подвесном кабеле. Кроме этого в подвесном кабеле могут находиться линии, соединенные с контактами реле управления реверсом привода дверей кабины лифта, которое обеспечивает управление (реверс, блокировку) привода дверей лифта.
Система управления лифтом работает следующим образом.
После подключения питания к системе управления лифтом блок 1 управления лифтом автоматически включает режим коррекционного пробега лифта, при котором кабина начинает движение вниз или вверх на большой скорости. При достижении первого (нижнего) или последнего этажа (верхнего) кабина переходит на малую скорость и останавливается в зоне точной остановки первого, либо последнего этажа. Направление коррекционного пробега закладывается в программное обеспечение и обычно устанавливается вниз. При этом кабина во время коррекционного пробега всегда движется вниз. Однако, когда кабина стоит на нижнем этаже она направляется на коррекционный пробег вверх. В процессе коррекционного пробега производится определение системой управления положения кабины в шахте (позиционирование системы управления).
В процессе коррекционного пробега блок 1 управления лифтом принимает сигналы по каналу 9 связи от датчика положения начала замедления при движении вниз, датчика положения начала замедления при движении вверх, датчика точной остановки, датчика нижнего этажа, датчика верхнего этажа, расположенных на кабине лифта. Сигналы от датчиков поступают в канал 9 связи через устройство дискретного ввода, входящего в состав блока 3 управления кабины.
После проведения коррекционного пробега лифт готов к нормальной работе.
1
N
В режиме нормальной работы все приказы от кнопок панели 7 приказов в кабине и все вызовы от кнопок вызова панелей 4, ..., 4 вызовов этажей с первого по N-й поступают в виде дискретных сигналов на входы соответствующих устройств дискретного ввода-вывода, от которых данные о полученных приказах и вызовах (о нажатых кнопках) передаются по каналу 9 связи в блок 1 управления лифтом. После принятия приказа или вызова, блок 1 управления лифтом в соответствии с программой микроконтроллера выдает по каналу 9 связи данные для блока 3 управления кабины и для соответствующего устройства дискретного ввода-вывода кабины или шахты,
которое в свою очередь выдает сигнал, включающий подсветку нажатой кнопки. Блок 1 управления лифтом начинает выдавать команды управления силовым двигателем в блок 2 управления силовым двигателем и принимать данные датчиков положения кабины (датчик положения начала замедления при движении вниз, датчик положения начала замедления при движении вверх, датчик точной остановки, датчик нижнего этажа, датчик верхнего этажа).
В блок 3 управления кабины передаются данные, необходимые для управления приводом дверей лифта, устройством освещения кабины, устройством аварийного освещения кабины, устройствами вентиляции кабины, устройством звукового оповещения. От блока 3 управления кабины передаются данные от датчика положения начала замедления при движении вниз, датчика положения начала замедления при движении вверх, датчика точной остановки, датчика нижнего этажа, датчика верхнего этажа), а также датчика полной загрузки и датчика перегрузки.
В зависимости от загрузки кабины (сигналов датчика полной загрузки и датчика перегрузки) возможна работа в обычном или собирательном режиме, а также блокировка работы. Режим исключения попутных вызовов выполняется при заполнении кабины свыше 90% от номинальной загрузки при собирательном режиме работы. В случае перегрузки кабины блокируется работа лифта и закрытие дверей его кабины.
Свободная кабина с закрытыми дверьми остается в ожидании вызова на этаже, на котором она была оставлена последним пассажиром.
Открытие дверей кабины производится только в зоне точной остановки, когда она находится в дверной зоне (при наличии соответствующих сигналов от датчика полной остановки).
Работа лифта также может быть блокирована устройством обеспечения безопасности лифта, входящим в состав блока 1 управления лифтом, в случае разрыва цепи безопасности.
Таким образом, предлагаемая система управления лифтом требует прокладки меньшего количества кабелей и меньшего количества проводов в подвесном кабеле, что значительно упрощает ее монтаж, а наличие входов-выходов для подключения внешнего прибора сервисного обслуживания в различных местах системы значительно облегчает ее настройку и позволяет вводить параметры и полностью управлять лифтом находясь в любом месте (на этаже, в кабине, в месте расположения блока управления лифтом).
Представленные чертежи и материалы позволяют изготовить предлагаемую систему управления лифтом промышленным способом на основе известной элементной базы с использованием известных технологий и использовать ее по своему прямому назначению, что характеризует полезную модель как промышленно применимую.
Источники информации
1. Авт. свид. СССР 1193093, кл. В66В 1/06, опубл. 23.8.85, бюл. 43.
2. Авт. свид. СССР 1320157, кл. В66В 1/36, опубл. 30.06.87, бюл. 24.
3. Авт. свид. СССР 1802807, кл. В66В 1/16, опубл. 15.03.93, бюл. 10.
4. Заявка на изобретение 99104540, МПК В66В 1/24, опубл. 20.11.2000.