專利名稱：電梯的電子安全系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
安全鏈操作繼電器(或是接觸器)來控制電動機和制動器的功率。鏈內(nèi)的任何觸點的動作都會從主電源上斷開電動機或是驅(qū)動器。安全鏈中的一些部分可能是跨接的，而在檢查，維修和援救操作等特殊模式下為了改變安全監(jiān)督還可以包括其他部分。
在維修和檢查期間，為了測試和搜索故障，在安全鏈中有時候需要包括用手的跨接。這種跨接的位置可能遍及豎井和轎箱。人工安裝和拆除跨接是一種既耗時又費力的工作。
觸點和跨接以及包括用于援救操作和檢查的觸點的串聯(lián)連接會導致鏈路延長，往往會達到豎井長度的數(shù)倍(通常有六到八倍)。這樣長的安全鏈路需要在主電壓范圍內(nèi)使用較高的電壓，以減少鏈路沿線的電壓損失的影響。
安全鏈路中的觸點必須具有正斷開特性。在許多場合不允許使用電子傳感器。
直至最近為止，幾乎所有國家都要求電梯安全系統(tǒng)必須采用機械方式，這是因為考慮到電子方式對電源故障無能為力。然而，經(jīng)過電子工程師的驗證和技術(shù)上的改進，這種規(guī)則已經(jīng)被改變了。這些新的設計在電源故障時規(guī)定了一種失敗的安全模式。
因而就確實需要有一種在設計上改進的電梯安全系統(tǒng)，它需要減少零件數(shù)量和制造成本，而同時還要改善可操作性。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例公開了一種用于電梯的新型電子安全系統(tǒng)，它改進了檢查和診斷工作，促進電梯安全操作，并且在檢測到不安全狀態(tài)時開啟降低安全等級。構(gòu)成這一電子安全系統(tǒng)的新式電子系統(tǒng)包括一條通信總線，便利在一個微處理器式控制器和各種其他部件之間交換控制和數(shù)據(jù)信號，這些部件中包括用來與傳感器、觸點，隨同檢測器的開關、各種部件，以及為了保證電梯系統(tǒng)安全操作所需的其他安全設備實現(xiàn)接口的總線節(jié)點。
軟件控制的微處理器組件操作一條通信總線，它的總線節(jié)點遍及整個電梯系統(tǒng)。周期性地輪詢這些總線節(jié)點，以便確定傳感器、觸點以及連接到總線節(jié)點上的開關的狀態(tài)。微處理器可以按照多種不同模式之一工作，諸如維護，檢查，正常操作，降級操作，以及緊急操作。微處理器組件能在適當?shù)臅r候為電梯控制系統(tǒng)及電梯驅(qū)動和制動系統(tǒng)產(chǎn)生輸出信號。
微處理器從線路板上的一個非易失性存儲器接收配置信息，存儲器所包含的數(shù)據(jù)規(guī)定了電梯的具體型號和其他安裝規(guī)定參數(shù)。如果出現(xiàn)一種不安全狀態(tài)，微處理器就產(chǎn)生適當?shù)妮敵霾⑶姨峁┙o電梯控制和驅(qū)動系統(tǒng)。這種電子安全系統(tǒng)能夠啟動設備阻止電梯的運動。微處理器、通信總線以及構(gòu)成一個電子安全系統(tǒng)的有關部件都能夠集中管理，大大改善了安裝時間，質(zhì)量，制造成本以及操作性能。
本領域的技術(shù)人員根據(jù)以下的詳細描述和附圖就能夠認識和理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點。
發(fā)明詳述參見

圖1，圖中表示一種電子安全系統(tǒng)8的高級系統(tǒng)框圖，用來表示系統(tǒng)中的部件和接口?？刂破?0通過安全總線4與多個總線節(jié)點91-96實現(xiàn)通信。安全總線4是用一種被稱為Controller Area Network(CAN)總線的通信協(xié)議來實現(xiàn)的。按照下文的具體說明，系統(tǒng)8中的各個節(jié)點91-96與各種傳感器、開關或者是其他輸入和輸出設備實現(xiàn)接口。控制器20不斷處理來自總線節(jié)點91-96的數(shù)據(jù)，并且在某種條件下向電梯控制40提供一個輸出信號，并且向驅(qū)動和制動系統(tǒng)50提供一個輸出信號。
位于機房80中的一個過速開關81檢測電梯轎箱60的實際速度并且確定這一實際速度是否處在對轎箱上、下運行的任何方向上的預定的限制之內(nèi)。如果檢測到過速狀態(tài)，過速開關81就在機房80中的總線節(jié)點94發(fā)送一個過速信號?？刂破?0在與機房80中的總線節(jié)點94進行數(shù)據(jù)通信期間接收到這一過速信號。一旦檢測到過速狀態(tài)，控制器20就通過控制器/驅(qū)動和制動接口52向驅(qū)動和制動系統(tǒng)50發(fā)送一個制動信號，以一種安全方式制動電梯轎箱60，控制器20還通過控制器/電梯控制接口42向電梯控制40提供一個狀態(tài)信號，用來指示已經(jīng)發(fā)生了過速狀態(tài)。
參見豎井70，獨立的總線節(jié)點91，92和93被設在各個樓層站臺門1，2和3處，用來接收來自各種傳感器的輸入。豎井70中的各個總線節(jié)點91，92和93與各個站臺門1，2和3上各自的一個門傳感器31，32和33接口。在本實施例中，每個樓層(第一層，第二層，第三層)各有一個站臺門1，2和3。然而，在某些電梯系統(tǒng)中，有些電梯轎廂可能有一個以上轎廂門(未示出)并且在每一個樓層站臺上可能有也可能沒有一個以上的站臺門。無論如何，每個站臺樓層上的所有站臺門都在每個站臺門或樓層門的位置上按照類似的方式裝備有總線節(jié)點91-93?？偩€節(jié)點91-93通過安全總線4從每個站臺門1-3向控制器20提供門傳感器31-33的狀態(tài)信息?？刂破?0處理來自每個狀態(tài)門1-3的門傳感器31-33的信息，從而確定電梯轎廂60的控制順序。如果控制器確定了存在一種不安全狀態(tài)，控制器20就通過控制器/驅(qū)動和制動接口52向驅(qū)動和制動系統(tǒng)50發(fā)送一個制動信號，以安全的方式制動電梯，控制器20還通過控制器/電梯控制接口42向電梯控制40提供一個指示不安全狀態(tài)的狀態(tài)信號。
在電梯豎井70的底部設有一個供維修人員使用的地坑開關71。地坑開關71連接到位于第一層站臺處的最近的總線節(jié)點91。當控制器20輪詢到這一總線節(jié)點91并且檢測到地坑開關71已經(jīng)動作時，它就將這一事件當作一個緊急狀態(tài)?？刂破?0向驅(qū)動和制動系統(tǒng)50發(fā)出一個制動信號，使電梯轎廂進入一個立即被控暫停狀態(tài)。控制器20還要用一個狀態(tài)信號來更新電梯控制40。
參見電梯轎廂60，在轎廂60上裝有若干總線節(jié)點95和96用來接收傳感器輸入?？偩€節(jié)點95接收來自檢查開關61的數(shù)據(jù)輸入和來自緊急停止開關62的數(shù)據(jù)輸入。在一種操作模式下，控制器20用一種響應的方式與裝在轎廂60中的每一個總線節(jié)點95和96進行通信。如果控制器20檢測到一個緊急停止開關62有動作，就起動緊急狀態(tài)程序。如果控制器20檢測到一個檢查開關61有動作，就起動檢查模式程序。用控制器20監(jiān)視電梯轎廂門開關63，以確定電梯轎廂門64是打開還是關閉?？刂破?0根據(jù)已知的邏輯確定是否存在關于電梯轎廂門開關63的一種不安全狀態(tài)。例如，如果電梯轎廂門64在一個站臺上打開，并沒有什么不安全，而轎廂門64在電梯轎廂移動時打開則是不安全的。
本領域的技術(shù)人員顯然能夠看出，上述安全總線4的設計非常靈活，并且可以根據(jù)需要增加或減少額外的總線節(jié)點91-96，同時對軟件做適當?shù)男薷囊员闾幚硇碌臄?shù)據(jù)。有些節(jié)點91-96還能具有備用的輸入/輸出能力以便與額外的傳感器實現(xiàn)接口。這種積木式的安全總線4能夠以一種超越現(xiàn)有技術(shù)的改進方式完成這些類型的修改。單一微處理器(圖2)參見圖2，圖中表示了用來說明系統(tǒng)部件的一個微處理器組件10的高級系統(tǒng)框圖。一個通用控制器或是微處理器11通過微處理器系統(tǒng)總線17和一個只讀存儲器(ROM)12、一個隨機存儲器(RAM)14、一個電源后備單元(BATT)13、一個邏輯單元15和一個輸入/輸出通信端口(I/O)16進行通信。值得注意的是，盡管本實施例中的非易失性存儲器采用了ROM12，同樣也可以使用其它類型的非易失性存儲器例如是EEPROM。
微處理器11執(zhí)行存儲在ROM12中的軟件程序。ROM12還包含用于特定電梯安裝的數(shù)據(jù)表。這種數(shù)據(jù)中可以包含的安裝參數(shù)例如有電梯型號、電梯操作模式、樓層數(shù)、層間距離、過速門限值、濾波器系數(shù)和其它用于初始化和執(zhí)行操作軟件程序所需的數(shù)據(jù)。ROM12可以采用FlashROM，以便從一臺維護計算機PC(未示出)上下載更新的軟件?？梢杂眠@種方法來實現(xiàn)代碼和/或數(shù)據(jù)的修改。
RAM14被用于暫存執(zhí)行軟件程序過程中的數(shù)據(jù)值。它還可以保存某些從I/O端口接收的數(shù)據(jù)或是準備發(fā)送給I/O端口16的數(shù)據(jù)。RAM14可以采用非易失性隨機存儲器(NVRAM)部件以便在主電源或是后備電源13發(fā)生任何電源故障時能夠保留數(shù)據(jù)。
電源后備單元13被用來在主電源(未示出)故障的情況下為微處理器組件101提供電源，直至能夠完成安全關電。當軟件程序檢測到主電源發(fā)生故障時，就調(diào)用一個安全動力下降程序使電梯轎廂安全地停車。
微處理器11經(jīng)由I/O端口16通過安全總線4與節(jié)點91-96進行通信。安全總線4可以是雙重冗余總線(總線A和總線B)或者是單一總線(總線A)。微處理器11能夠通過一條總線A或總線B(未示出)與任何總線節(jié)點91-96進行通信，這是本領域技術(shù)人員所公知的。微處理器11和總線節(jié)點91-96之間的通信時間表由軟件程序來編制，無論總線節(jié)點91-96是否提供數(shù)據(jù)都要周期性地與每一個總線節(jié)點91-96通信。周期性通信能使微處理器11上運行的軟件程序準確地反復確認通過安全總線4到節(jié)點91-96的通信是正常的。這些周期性信息包括在每個總線節(jié)點91-96處執(zhí)行的硬件檢查的狀態(tài)信息。在正常操作模式的一個實施例中，在同一數(shù)據(jù)組上對每個總線節(jié)點91-96輪詢兩次，并且用軟件程序來比較這一數(shù)據(jù)組以確保數(shù)據(jù)是相同的。如果數(shù)據(jù)組彼此不符，軟件程序就再次輪詢總線節(jié)點91-96以確定其可靠性。軟件程序可能確定失配數(shù)據(jù)是一次偶然，或者是確定存在一個需要維修的通信故障。如果軟件程序確定與總線節(jié)點91-96的通信不可靠且繼續(xù)操作是不安全的，它還能夠使電梯停車?？偩€節(jié)點和傳感器在每個總線節(jié)點91-96處，各種傳感器、觸點或是開關都能向總線節(jié)點91-96發(fā)送數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)采集設備可以用并聯(lián)或串聯(lián)或者是二者的組合方式連接到總線節(jié)點91-96，這取決于由具體的總線節(jié)點91-96監(jiān)視的傳感器、觸點或是開關的數(shù)量。然而需要有許多傳感器、觸點或是開關彼此并聯(lián)連接，以便當總線節(jié)點91-96從這些設備之一接收一個輸入時，總線節(jié)點91-96就能知道是哪一個設備正在向它發(fā)送信息。這種構(gòu)造使得在微處理器11上執(zhí)行的軟件程序能準確測定產(chǎn)生數(shù)據(jù)型號的來源和狀態(tài)。在串聯(lián)接線的電路中，軟件程序只能識別電路一級的數(shù)據(jù)信號。
電源通過總線節(jié)點91-96提供給傳感器、觸點或是開關。由于總線節(jié)點91-96與傳感器，觸點或開關之間的距離很短，可以采用低電壓例如在此處是24Vdc。
可以用軟件程序自動測試傳感器、觸點或開關。這一特征省去了人工檢查的必要并且能縮短檢查時間。還能夠及時擴展服務程序并且重點注意其它關鍵性維護領域。軟件程序軟件程序的各種運行模式有檢查和維護，正常操作以及緊急操作。它要執(zhí)行各種程序或是調(diào)用，例如是輪詢總線節(jié)點91-96的通信狀態(tài)和數(shù)據(jù)。程序還要向電梯擴展系統(tǒng)40及驅(qū)動和制動系統(tǒng)50輸出控制信號和數(shù)據(jù)?？偩€輪詢總線輪詢是由主控器在此處也就是微處理器11與其下屬也就是總線節(jié)點91-96的循環(huán)互動來完成的?？梢杂酶鞣N方案檢測總線4的故障，例如是超時，如果總線節(jié)點91-96在一個預定時間內(nèi)沒有響應微處理器11的通信，微處理器11就認為總線節(jié)點91-96有故障。另一種方法是按照增量順序用一個ID號碼觸發(fā)在總線4上發(fā)送的每一個信息。如果微處理器11接收到一個信息ID而確定已經(jīng)丟失了一個信息或者是已發(fā)送的信息有錯，微處理器11就能確定發(fā)生了故障。如果微處理器11要求確認它尋址的各個節(jié)點91-96將每一個通信信息都放在總線上，也可以采用回音技術(shù)。如果微處理器11沒有接收到來自目標節(jié)點91-96的確認，微處理器11就認為節(jié)點91-96發(fā)生了故障。按照一種比特監(jiān)視的方案，總線4上的每個發(fā)射器都監(jiān)視總線4，檢查能否在總線4上見到發(fā)送的比特。如果節(jié)點91-96發(fā)現(xiàn)發(fā)送的信息沒有接通到總線4，節(jié)點91-96就能向主控器也就是微處理器11報告一個故障。還可以采用比特填充技術(shù)根據(jù)預定的算法來檢驗信息的完整性，發(fā)射機在發(fā)送完具有相同邏輯電平的一定數(shù)量的比特之后插入相反邏輯的填充比特。另一種技術(shù)是CRC Checksum，將一個檢驗和插入每一個信息以檢驗信息的完整性。還可以將信息格式化，令每個信息必須符合比特長度和/或字段的預定格式。還可以采用這樣一種確認檢驗，其中至少一個接收機必須確認接收到的任何發(fā)送的信息。按照CAN總線標準的通信技術(shù)有許多種，然而，為了提高通信效率/和可靠性還可以采用其它技術(shù)。操作模式在檢查模式下，軟件程序可以在安全鏈中安裝“軟件跨接”將各種傳感器、觸點或是開關能夠與測試隔離。這樣就不再需要用硬件接線來跨接傳感器，觸點或是開關。此舉對現(xiàn)有技術(shù)的一個重要改進在于“軟件跨接”能夠由程序自動拆除，可以采用定時功能，或者是在軟件程序退出檢查模式或是恢復正常操作模式時自動拆除。總而言之，在這一過程中不需要人的監(jiān)督，而在現(xiàn)有技術(shù)中操作人員必須要拆除他為了維護工作而安裝的所有硬件接線或者是機械跨接。
當軟件程序檢測到影響電梯安全操作的狀態(tài)時，可以采取不同的停車模式。如果檢測到明顯的過速信號，程序就向驅(qū)動和制動單元50發(fā)送一個信號立即制動電梯轎廂60。然而，在其它輕微的預警模式下，例如是總線節(jié)點91-96有故障，程序就會指令電梯轎廂60去往最近的站臺樓層，打開門，然后停車。這樣能夠盡量減少電梯轎廂60內(nèi)的乘客陷入受困狀況而需要有一種援救操作來解救乘客的次數(shù)。PC通信諸如一臺個人計算機PC(未示出)的維護工具可以用來與微處理器11進行通信以便進行維護工作。PC可以從微處理器組件101上提取數(shù)據(jù)用于進行歷史性的分析。PC還能監(jiān)視微處理器組件101在正常操作模式下的執(zhí)行過程，包括緊急和降級操作。PC還能夠重新編程或者是更新ROM12中的軟件代碼(在使用Flash ROM的情況下)。可以按照更換間隔來監(jiān)視板載電池13的電平。
可以按照檢測識別碼(pin)配置的方式來安裝微處理器組件101，以便檢測出電梯的型號。這種配置檢測有助于確定安裝在ROM12中的軟件程序能適合安裝有電子安全系統(tǒng)8的特定電梯。雙重微處理器(圖3)參見圖3，圖中表示的微處理器組件102的高級系統(tǒng)框圖包括兩個微處理器系統(tǒng)150和152及其接口。在本發(fā)明的另一個實施例中，在一個微處理器組件102中表示了兩個獨立的微處理器系統(tǒng)150和152。在這一實施例中，每個微處理器系統(tǒng)150和152獨立工作，共享與安全總線4通信的I/O端口16，并且通過它們各自的接口42和52向電梯控制40及驅(qū)動和制動系統(tǒng)50輸出獨立的信號。微處理器系統(tǒng)150和152都是由板載后備電源系統(tǒng)13來支持，如上文所述，以使在主電源喪失時實現(xiàn)電梯系統(tǒng)的安全停車。一個處理器間的通信總線18連接兩個微處理器系統(tǒng)150和152用以實現(xiàn)一種檢驗方案。在本實施例中，每個微處理器150和152單獨輪詢安全總線4上的各個節(jié)點91-96，接收狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)。微處理器系統(tǒng)150和152按照預定的間隔通過它們的處理器間總線18相互通信以確認系統(tǒng)的完整性。如果有任何一個微處理器系統(tǒng)150和152不能準確地從另一個微處理器系統(tǒng)150和152接收，第一個微處理器系統(tǒng)150和152就會實施電梯系統(tǒng)的安全停車。同樣，如果有任一個微處理器系統(tǒng)150和152確定了狀態(tài)有偏差，這一偏差就會使電梯系統(tǒng)過渡到降級模式，在這種模式下有可能包括停車或不包括停車，這取決于微處理器系統(tǒng)150和152之間的偏差的嚴重性。
按照下文中更加具體的說明，本實施例的還要和雙重冗余安全總線4配合使用。在這樣的實施例中，每個微處理器都有自己的I/O端口16和一條單獨的安全總線4，用來與遍及電梯安全系統(tǒng)8的每一個節(jié)點91-96進行通信。
上文中關于PC通信，識別碼配置檢測，以及單一微處理器組件101所采用的其它特征都可以同樣適用于雙重微處理器組件102。狀態(tài)機器的描述(圖4)參見圖4所示的狀態(tài)圖200，它表示了電子安全系統(tǒng)8的狀態(tài)。在接收到一個起始檢驗指令251之后，安全系統(tǒng)8從禁止運行201的離線狀態(tài)過渡到檢驗總線安全性202。如果在以前的一段預定的時間周期內(nèi)還沒有輪詢總線節(jié)點91-96，系統(tǒng)8就在接收起始輸入261之后過渡到選擇總線節(jié)點206狀態(tài)。如果所有節(jié)點都沒有輪詢，系統(tǒng)就接收下一節(jié)點選擇的指令263并且過渡到呼叫節(jié)點狀態(tài)207。在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)輪詢選定的節(jié)點并且在一個預定時間幀中等待一個應答。如果接收到正確的應答265，系統(tǒng)8就過渡回選擇總線節(jié)點206狀態(tài)。如果在一個預定時間幀中沒有接收到正確的應答264或者是沒有接收到應答，系統(tǒng)8就過渡到一個不安全總線狀態(tài)209。只要是每個節(jié)點91-96有正確的響應，就一直執(zhí)行循環(huán)L1直到輪詢完所有節(jié)點91-96。系統(tǒng)8在此時接收所有節(jié)點輸入262并且過渡到安全總線狀態(tài)208。輸入252報告安全總線狀態(tài)，而系統(tǒng)8過渡到檢驗電梯安全性狀態(tài)203。在這一狀態(tài)203下確認電梯檢查和維護的其它各種參數(shù)，如果電梯被確定是安全的254，系統(tǒng)8就繼續(xù)執(zhí)行允許運行狀態(tài)204。然而，如果電梯被確定為不安全255，系統(tǒng)就過渡到禁止運行狀態(tài)201，一直維持到在起始檢驗251開始新的安全性檢驗。值得注意的是，例如253，255，209等所有總線不安全確定以及從狀態(tài)209的過渡都會導致電梯安全系統(tǒng)8被置于禁止運行狀態(tài)201。從這一狀態(tài)201的唯一出口是通過檢驗總線安全性狀態(tài)202重新檢驗系統(tǒng)8。還要注意到安全總線狀態(tài)208和不安全總線狀態(tài)209會通過輸入重新測試266和重新測試267發(fā)出指令重新檢驗節(jié)點91-96。
值得注意的是，在電梯安全系統(tǒng)8的任何操作模式下都要每100ms重復執(zhí)行上述程序。測試程序及方法都可以僅僅通過軟件修改來更新，這是計算機編程另外一個優(yōu)點。如上所述，由維護人員將新的軟件版本下載到安全系統(tǒng)的計算機存儲器就能夠更新電梯安全系統(tǒng)8的代碼。雙重冗余安全總線安全總線4的另一個實施例是一個雙重冗余組的總線A和總線B。冗余總線可以適合單一微處理器101的配置或是雙重微處理器102的配置。在任一情況下，兩條物理上獨立的總線A和B都從微處理器組件20貫通電梯系統(tǒng)而到達每一個節(jié)點91-96。每個節(jié)點91-96為每一條總線A和B都設有一個獨立的發(fā)射機/接收機對(t/rA和t/rB)。雙重冗余總線的作用是在主總線，無論是總線A還是總線B，發(fā)生故障時為每一個節(jié)點91-96的通信提供一種后備的方法。
在一個實施例中，總線A被指定為主總線并且用于與所有節(jié)點的通信，而總線B在任何節(jié)點91-96發(fā)生故障時被用做后備總線。例如，如果控制器20在與總線節(jié)點91通信時出現(xiàn)一個重復故障，軟件程序就會嘗試用總線B與總線節(jié)點91通信。按照這種方式，控制器20就能識別通信故障是由于總線故障還是節(jié)點故障造成的。冗余總線能夠提高通信網(wǎng)絡的安全性和可靠性。其它總線通信協(xié)議是本領域技術(shù)人員公知的，例如是循環(huán)交替地通過總線A和總線B進行通信；以及同時通過總線A和總線B通信并且比較接收到的數(shù)據(jù)。
在圖2所示的單一微處理器101的實施例中，同時通過總線A和總線B的通信是由單一微處理器11來控制的。在圖3所示的實施例中有兩個微處理器150和152，每個微處理器150和152在一條分配的總線A或B上獨立地通信。按照這種方式，每個微處理器與電梯系統(tǒng)8中的每一個節(jié)點91-96獨立地通信。例如，在微處理器150通過總線A輪詢節(jié)點91-96的同時，微處理器152通過總線B輪詢節(jié)點91-96。然后通過處理器間總線18在微處理器150和152之間比較從節(jié)點91-96上收集的數(shù)據(jù)。微處理器150和152都能通過驅(qū)動和電機單元接口52獨立地指令電梯安全制動。
關于雙重微處理器和雙重通信總線所需的冗余等級是通過分析準備安裝的電梯系統(tǒng)的環(huán)境和需求來確定的。在成本、可靠性以及故障間平均時間等因素上要采取一些折衷。
值得注意的是，上述的通信接口可以是串行或并行接口，專用接口，或者是標準接口。接口也可以用電，光或是遙測手段來實現(xiàn)。
從上文中可以看出，本文所述的系統(tǒng)和裝置為電梯轎廂提供了一種可靠的電子安全系統(tǒng)。還可以看出，本發(fā)明的電子安全系統(tǒng)裝置能夠減少零件，調(diào)節(jié)點和故障模式，同時提供安全性和可靠性。
盡管上文中已經(jīng)描述了最佳實施例，在本發(fā)明的原理和范圍內(nèi)還可以作出各種各樣的修改和替換。因此，以上的描述不應該被理解為是對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種電梯安全系統(tǒng)包括通過一條安全總線與多個總線節(jié)點進行通信的電子安全控制器；每個上述總線節(jié)點從至少一個傳感器接收數(shù)據(jù)；與上述電子安全控制器進一步通信的一個電梯控制單元；以及與上述電子安全控制器進一步通信的一個驅(qū)動和制動單元；其中，上述電子安全控制器處理從上述多個總線節(jié)點接收到的上述數(shù)據(jù)，并且確定是否存在不安全狀態(tài)，如果是，上述安全控制器就向上述驅(qū)動和制動單元發(fā)送一個制動信號，還要向上述電梯控制發(fā)送一個狀態(tài)信號。
2.按照權(quán)利要求1的電梯安全系統(tǒng)，其中上述安全控制器還包括一個微處理器組件，用來執(zhí)行具有多種操作模式的一個安全程序，其中包括檢查和維護、正常操作、降級操作和緊急操作。
3.按照權(quán)利要求2的電梯安全系統(tǒng)，其中在上述檢查和維護模式下，上述安全程序的執(zhí)行將在軟件中對上述至少一個傳感器進行失效、隔離和跨接中的一種操作，用以確定上述安全系統(tǒng)的響應。
4.按照權(quán)利要求3的電梯安全系統(tǒng)，其中上述至少一個傳感器包括多個傳感器；并且在上述檢查和維護模式下上述安全程序的執(zhí)行將在軟件中對上述至少一個傳感器進行失效、隔離和跨接中的一種操作，結(jié)合著另一個上述至少一個傳感器，用以確定上述安全系統(tǒng)的響應。
5.按照權(quán)利要求2的電梯安全系統(tǒng)，且進一步包括位于電梯井道下端并且具有一個地坑開關傳感器的第一總線節(jié)點；位于機房中并且具有一個過速傳感器的第二總線節(jié)點；多個站臺門總線節(jié)點，每個上述站臺門總線節(jié)點的位置靠近一個站臺門，并且具有一個站臺門傳感器；以及裝在電梯轎廂上的至少一個電梯轎廂總線節(jié)點，它具有一個檢查開關傳感器，一個緊急停車開關傳感器，和一個電梯轎廂門傳感器。
6.按照權(quán)利要求5的電梯安全系統(tǒng)，其中每個上述站臺門傳感器可以確定上述各個站臺門的打開或關閉狀態(tài)；并且每個上述站臺門傳感器將各自的上述狀態(tài)門的打開或關閉狀態(tài)提供給上述各個總線節(jié)點。
7.按照權(quán)利要求2的電梯安全系統(tǒng)，其中上述微處理器組件進一步包括執(zhí)行上述安全程序的微處理器；用來存儲上述安全程序和預定數(shù)據(jù)的只讀存儲器；一個隨機訪問存儲器；一個電池后備單元；以及用于與上述安全總線、上述電梯控制以及上述驅(qū)動和制動單元進行通信的至少一個輸入/輸出端口；其中上述微處理器通過上述安全總線輪詢上述總線節(jié)點，處理從上述多個總線節(jié)點接收到的上述數(shù)據(jù)，并且確定是否存在不安全狀態(tài)，如果是，上述微處理器就向上述驅(qū)動和制動單元發(fā)送一個制動信號，還要向上述電梯控制發(fā)送一個狀態(tài)信號。
8.按照權(quán)利要求7的電梯安全系統(tǒng)，其中上述安全總線進一步包括具有總線A和總線B的雙重冗余安全總線；上述總線A和上述總線B在物理上相互獨立；每個上述總線節(jié)點都能夠與上述總線A和總線B進行通信；其中上述安全程序任選地通過總線A和/或總線B與每一個上述總線節(jié)點進行通信。
9.按照權(quán)利要求2的電梯安全系統(tǒng)，其中上述微處理器組件進一步包括執(zhí)行第一安全程序的第一微處理器；執(zhí)行第二安全程序的第二微處理器；并且上述第一和第二微處理器通過處理器間的總線相互通信；并且其中上述第一微處理器通過上述安全總線輪詢上述總線節(jié)點，處理從上述多個總線節(jié)點接收的數(shù)據(jù)，并且通過上述處理器間的總線將第一狀態(tài)信息發(fā)送給上述第二微處理器；其中上述第二微處理器通過上述安全總線輪詢上述總線節(jié)點，處理從上述多個總線節(jié)點接收的數(shù)據(jù)，并且通過上述處理器間的總線將第二狀態(tài)信息發(fā)送給上述第一微處理器；并且其中上述第一和第二微處理器之一確定上述不安全狀態(tài)存在，并且向上述驅(qū)動和制動單元發(fā)送一個制動信號，還要向上述電梯控制發(fā)送上述狀態(tài)信號。
10.按照權(quán)利要求9的電梯安全系統(tǒng)，其中每個上述第一和第二微處理器單獨地確定上述不安全狀態(tài)存在，每個上述第一和第二微處理器都向上述驅(qū)動和制動單元發(fā)送上述制動信號，還要向上述電梯控制發(fā)送上述狀態(tài)信號。
11.按照權(quán)利要求9的電梯安全系統(tǒng)，其中上述安全總線進一步包括具有總線A和總線B的雙重冗余安全總線；上述總線A和總線B在物理上是相互獨立的；每個上述總線節(jié)點都與上述總線A和上述總線B二者進行通信；其中上述第一微處理器通過上述總線A與上述節(jié)點通信，而上述第二微處理器通過上述總線B與上述節(jié)點通信。
12.按照權(quán)利要求10的電梯安全系統(tǒng)，其中上述安全總線進一步包括具有總線A和總線B的雙重冗余安全總線；上述總線A和總線B在物理上是相互獨立的；每個上述總線節(jié)點都與上述總線A和上述總線B二者進行通信；其中上述第一微處理器通過上述總線A與上述節(jié)點通信，而上述第二微處理器通過上述總線B與上述節(jié)點通信。
全文摘要
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例,用來阻止不安全電梯運行的一種電梯的電子安全系統(tǒng)用一個中央控制器通過一條電子安全總線監(jiān)視各種傳感器、觸點和開關。遍及電梯系統(tǒng)分布著許多總線節(jié)點,并且通過安全總線與中央控制器保持通信聯(lián)系?？偩€節(jié)點在各自的位置與電梯系統(tǒng)中的傳感器、觸點、檢測器、部件以及其它安全設備實現(xiàn)接口,并且將狀態(tài)信息送回控制器?？刂破靼ㄎ⑻幚砥麟娐钒?板上的輸入/輸出端口與安全總線和總線節(jié)點進行通信。當檢測到一個不安全狀態(tài)時,控制器向一個電梯控制系統(tǒng)及一個驅(qū)動和制動系統(tǒng)發(fā)送控制信號,以安全的方式制動電梯轎廂。
文檔編號B66B1/34GK1342129SQ00804551
公開日2002年3月27日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月4日
發(fā)明者P·L·赫爾克, H·－K·J·斯皮鮑爾 申請人:奧蒂斯電梯公司