專利名稱：用于電梯控制系統(tǒng)的通訊裝置的制作方法
發(fā)明說明本發(fā)明涉及一種電梯控制系統(tǒng)。
通常，電梯系統(tǒng)包含轎廂，用于提升和下降該轎廂的電梯馬達，以及用于操作該電梯馬達提升或降低該轎廂的電梯控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，在轎廂和電梯到達的多個樓層的每一層上安裝有手動的操作控制器，每一個這樣的控制器通過獨立的一對導線連接到電梯控制系統(tǒng)。這種導線的配置是相當復雜的，并且在控制器設置在轎廂內(nèi)的情況下，必須在轎廂上安裝拖動電纜，以裝載從控制器到電梯控制系統(tǒng)的連接線。而電梯有許多控制器，這導致連接到轎廂上的電纜非常重，由于這種拖動電纜一直在彎折，為了防止電纜斷裂，需要使用較貴類型的電纜。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，我們?yōu)殡娞菹到y(tǒng)提供了一種控制系統(tǒng)，該電梯系統(tǒng)具有電梯轎廂和在多個樓層之間移動所述轎廂的電梯馬達，其中控制系統(tǒng)包含多個控制節(jié)點，其中一個所述控制節(jié)點包含一個電梯控制器，所述控制節(jié)點由通訊裝置可通訊地連接在一起，所述電梯控制器響應通過所述通訊裝置從其他所述節(jié)點接收到的消息，來操作所述電梯馬達，其中，該通訊裝置包含一個串行連接。
所述串行連接包含一個雙線串行連接。
其中一個所述控制節(jié)點包含一個適于設置在所述電梯轎廂內(nèi)的轎廂節(jié)點。
至少其中一個所述控制節(jié)點包含一個適于設置在其中一個所述樓層上的?？抗?jié)點。
至少一個所述控制節(jié)點包含一個輸入裝置，并響應由所述輸入裝置接收到的輸入通過所述通訊裝置傳送一個消息。
至少一個所述控制節(jié)點包含一個輸出裝置，并響應通過所述通訊裝置接收到的消息由所述輸出裝置發(fā)送一個輸出。
所述至少一個?？抗?jié)點包含一個包含電梯呼叫裝置的輸入裝置，并響應所述電梯呼叫裝置的操作動作，向所述電梯控制器傳送一個消息。
所述至少一個停靠節(jié)點包含一個包含顯示裝置的輸出裝置，所述停靠節(jié)點響應由該?？抗?jié)點接收到的消息點亮所述顯示裝置。
所述轎廂節(jié)點包含一個包含樓層選擇裝置的輸入裝置，所述轎廂節(jié)點響應所述樓層選擇裝置的操作，通過所述通訊裝置向所述電梯控制器傳送一個消息。
所述轎廂節(jié)點包含一個包含顯示裝置的輸出裝置，所述轎廂節(jié)點響應通過所述通訊裝置從該電梯控制器接收到的消息點亮所述顯示裝置。
所述控制節(jié)點的其中之一包含一個輔助節(jié)點，其中所述輔助節(jié)點包含連接到一個監(jiān)測裝置的至少一個輸入端，其中所述輔助節(jié)點響應所述監(jiān)測裝置接收到的一個輸入，通過所述通訊裝置向所述電梯控制器傳送一個消息。
由所述串行連接傳送的每個消息包含一第一頭部和一第二數(shù)據(jù)部，其中該第一部分標識該消息要到達的控制節(jié)點，該第二部分包含要傳送到所述控制節(jié)點的信息。
每個控制節(jié)點僅僅響應那些在第一頭部標識了所述控制節(jié)點的消息。
該電梯控制系統(tǒng)包含一個控制所述電梯馬達的馬達控制器，其中所述電梯控制器與所述馬達控制器集成為一體。
至少一個所述控制節(jié)點包含多個輸入端，每個所述輸入端并聯(lián)到所述控制節(jié)點。
所述控制節(jié)點均包含一個微處理器。
所述電梯控制器包含一個微處理器，該微處理器包含計算機內(nèi)存和電梯控制程序。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，我們提供了一個電梯系統(tǒng)，包含一個電梯轎廂，在多個樓層之間驅動所述電梯轎廂的電梯馬達，以及一個電梯控制系統(tǒng)，其中該電梯控制系統(tǒng)包含一個如本發(fā)明第一方面所述的控制系統(tǒng)。
下面結合如下附圖通過具體實施例的方式來描述本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的電梯控制系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖1中的電梯控制系統(tǒng)的消息結構圖；圖3是圖1中的電梯控制系統(tǒng)的操作方法的流程圖。
參見圖1，本發(fā)明提供了電梯系統(tǒng)中的一種電梯控制系統(tǒng)，該電梯系統(tǒng)包含一個電梯轎廂10，其具有馬達操作的門10a，以服務于多個樓層，和一個電梯馬達11，以在多個所述樓層之間移動所述電梯。一個馬達控制器12連接到電源13并通過電連接14連接到所述馬達11。
馬達控制器12中具有電梯控制單元15，其包含一個包含電梯控制器16的控制節(jié)點。在所述電梯轎廂10服務的多個樓層中的每一層具有包含一個停靠節(jié)點17的另外的控制節(jié)點，同時，在電梯轎廂10內(nèi)提供了包含有轎廂節(jié)點18的另外的控制節(jié)點。電梯控制單元15還具有輔助節(jié)點19。該電梯控制器16、?？抗?jié)點17、轎廂節(jié)點18和輔助節(jié)點19通過包含串行連接20的通訊裝置互聯(lián)在一起。在本實施例中的該串行連接20包含一個雙線串行連接。
一個輸入裝置21連接到每個所述停靠節(jié)點17上，在本實施例中的該輸入裝置包含電梯呼叫按鈕，其可手動操作來命令所述電梯轎廂10到達具有所述?？抗?jié)點的樓層。該輸入裝置21通過并行連接22連接到停靠節(jié)點17。該停靠節(jié)點17還具有輸出裝置23，其在本實施例中包含燈光顯示，并通過并行連接24連接到所述?？抗?jié)點17上。任何或所有的所述?？抗?jié)點17可以類似地根據(jù)需要設置輸入裝置和/或輸出裝置。
類似地，該轎廂節(jié)點18具有輸入裝置25，其包含樓層選擇裝置，其可手動操作來指示電梯轎廂10需要到達的樓層，該輸入裝置通過并行連接26連接到所述的所述轎廂節(jié)點18。所述轎廂節(jié)點18還包括一個輸出裝置27，其包含一個通過并行連接28并連到所述轎廂節(jié)點18的燈光顯示。所述轎廂節(jié)點18也包含一個輸出裝置，其可以操作控制所述電梯轎廂10的門10a，例如通過控制適當?shù)鸟R達來打開和關閉所述門10a，并且輸入裝置包含響應電梯的門10a的傳感器。
該輔助節(jié)點19包含多個連接到適當?shù)陌踩珎鞲衅骰蚱渌斎肷系牟⑿休斎胙b置29，例如安全監(jiān)測電路，鎖定裝置，用于停止電梯馬達工作的停止輸入裝置或其他任何需要的輸入。
在本實施例中的該電源13包含一個三相415伏的交流電源，連接到馬達11上的電連接14類似地也包含一個由馬達控制器12控制的三相415伏的交流電源。
該控制節(jié)點16、17、18、19通過串行連接20使用一個適當?shù)拇型ㄓ崊f(xié)議來相互通訊。在本實施例中，使用了CAN協(xié)議，該協(xié)議是為了汽車工業(yè)使用而開發(fā)的，但也通常用于其他應用。當然，可根據(jù)需要使用任何適當?shù)耐ㄓ崊f(xié)議。
當一個控制節(jié)點16、17、18或19想要通過串行連接20來傳遞一個消息時，就發(fā)送一個具有圖2所示結構的消息。每個消息由一個第一頭部30和一個第二數(shù)據(jù)部31組成。該頭部30標識了該信息要傳遞到的控制節(jié)點16、17、18或19。該第二數(shù)據(jù)部31包含了要傳遞到第一頭部30指示的控制節(jié)點16、17、18、19的消息，該消息可以是要被傳遞的信息或執(zhí)行一個操作的指令。每個控制節(jié)點僅僅響應在其第一頭部標識了該控制節(jié)點的那些消息。為了確認該消息的有效性，該消息可以包含一個第三部分32，其包含一個基于前面消息的校驗和以確保該消息被正確傳送。在CAN協(xié)議中，該第一頭部包含11個數(shù)據(jù)位，該第二數(shù)據(jù)部31可以包含多達8字節(jié)(64位)的信息。
每個?？靠刂乒?jié)點17，轎廂節(jié)點18和輔助節(jié)點19包含一個微處理器，其作為一個串行到并行和并行到串行的信息轉換器，該信息轉換器具有集成一體的智能來執(zhí)行適當?shù)霓D換。該電梯控制器16包含一個微處理器，其具有一個電梯控制程序和一個計算機內(nèi)存。該電梯控制程序通過串行連接20傳遞控制指令到?？抗?jié)點17和轎廂節(jié)點18，并響應該?？抗?jié)點17、轎廂節(jié)點18和輔助節(jié)點19通過該串行連接20傳遞的信息，控制連接14到馬達11的電源供應。
操作該電梯控制系統(tǒng)的方法顯示在圖3中。在本實施例中，該電梯控制程序由專用編程語言SYPT編寫，很明顯使用任何想用的其他編程語言均可編寫該程序。該控制程序包含一個主程序，可響應通過該串行連接20接收到的消息來操作該電梯系統(tǒng)，以及一對背景程序，其中一個通過馬達編碼器的反饋來檢測電梯轎廂的位置，另一個持續(xù)地通過該串行連接20傳送和接收消息。
在本實施例中，該電梯位置是通過計算馬達工作時由馬達編碼器產(chǎn)生的脈沖的數(shù)目(“編碼器計數(shù)值”)而確定的。在最下層，該編碼器計數(shù)值置零，隨著電梯轎廂上升，該編碼器計數(shù)值遞增，而隨著該電梯轎廂下降，該編碼器計數(shù)值遞減。由此，該編碼器計數(shù)值給出相對于該最下層的該電梯轎廂的位置。當然，可以設置任何檢測該電梯位置的適當?shù)姆椒ā?br> 為了確定什么時候該電梯轎廂位于樓層的位置，可以提供適當?shù)臉菍娱_關(圖中未示出)。在本實施例中，在該電梯轎廂上安裝一個或兩個磁性反應樓層開關，一塊磁鐵安裝在該?？繕菍拥奈恢谩．斣摌菍娱_關接近該磁鐵時，該開關被觸動，并送出一個該電梯轎廂是在樓層位置的信號到該電梯控制器。
參見圖3，首先將該電梯控制系統(tǒng)初始化。清空該電梯控制器16中的計算機的內(nèi)存，所有輸出23、25被關閉同時禁止馬達11的操作。建立控制節(jié)點17、18、19通過該串行連接20的通訊連接，并且該電梯轎廂被移動到默認樓層，通常是最下面的樓層。
當該電梯控制系統(tǒng)被初始化后，該編碼器計數(shù)值和該樓層開關也被標定了。這可以通過將該電梯轎廂在它的整個運動范圍內(nèi)移動一次來進行。該電梯轎廂被放置在它的缺省樓層，即最下的樓層，并且將該編碼器計數(shù)值設置為零。該電梯轎廂然后上升并且當一個磁電開關被觸發(fā)時，存儲相應于該樓層的編碼器計數(shù)值。由此，該電梯控制系統(tǒng)既可以通過樓層開關也可以通過操作該電梯馬達直到該編碼器計數(shù)值達到該樓層存儲的相應值，來確定該電梯何時到達樓層位置。
在該控制系統(tǒng)被初始化之后，該電梯控制系統(tǒng)被設置到一種靜止的狀態(tài)。該CAN協(xié)議是一個所謂的事件驅動協(xié)議，即該電梯控制器16直到收到來自一個控制節(jié)點17、18和19的消息后才進行操作。這與其他已知的串行通訊系統(tǒng)不同，在其他的通訊系統(tǒng)中，需要控制器監(jiān)測每個控制節(jié)點以確定是否有可用的信息。如本發(fā)明的事件驅動系統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)點是，任何給定的控制節(jié)點可以保持不激活相當長的時間，例如，當電梯不使用或當電梯沒有被呼叫到一個特定的樓層。
當按下?？抗?jié)點輸入裝置21上的一個電梯呼叫按鈕時，適當?shù)耐？抗?jié)點17通過適當?shù)倪B接22來檢測按下的按鈕，并通過串行連接20傳送一個消息。該消息的頭部標識了該消息是為該電梯控制器16而生成的，同時該消息的第二數(shù)據(jù)部31標識了呼叫該電梯的樓層，可選地，包括該電梯運動的方向。然后，該?？抗?jié)點17通過該并行連接24點亮相關的輸出裝置23，例如，電梯呼叫按鈕周圍的光暈。電梯控制器16中的該電梯控制程序確定呼叫的位置并啟動該電梯馬達11。然后，該電梯馬達11開始工作來提升或降低該電梯轎廂10，直到該轎廂到達目的樓層。當該轎廂10接近呼叫它的樓層時，例如響應該編碼計數(shù)值接近相應于該目的樓層的存儲值，該電梯控制器16操作該電梯馬達11以減慢該電梯轎廂10的速度。然后，該程序監(jiān)測從該背景任務中接收到的電梯位置數(shù)據(jù)，并且，當該電梯由該樓層開關或編碼器計數(shù)值檢測出是位于樓層位置時，該電梯控制器16停止該電梯控制馬達11的操作并通過串行連接20傳送給該轎廂節(jié)點18一個消息來打開該轎廂門10a。該轎廂節(jié)點18操作適當?shù)牟⑿休敵鲞B接以操作該門10a。該電梯控制器16還傳送一個消息到該停靠節(jié)點17以熄滅該輸出裝置23。
當該門打開后，該轎廂節(jié)點18通過包含適當傳感器的一個輸入裝置檢測該門的位置，并傳送一個適當?shù)南⒌皆撾娞菘刂破?6。在經(jīng)過一個預定的時間段之后，該電梯控制器16傳送一個消息到該轎廂節(jié)點18來關閉該門10a。該轎廂節(jié)點18然后操作該適當?shù)妮敵鲆圆僮髟撻T，一旦檢測到該門處于關閉的位置時，就傳送一個適當?shù)南⒌皆撾娞菘刂破?6。該軟件程序然后循環(huán)到靜止狀態(tài)等待消息。如果一個人進入了電梯轎廂10，他將操作該輸入裝置25，例如按下相應于目的樓層的按鈕。該轎廂節(jié)點18檢測來自輸入裝置25的輸入，并傳送一個適當?shù)南⒌皆撾娞菘刂破?6，然后該電梯控制器以圖3示出的方式工作。
從該轎廂節(jié)點18傳送到該電梯控制器16的典型的消息包含指示電梯轎廂到達特定樓層的電梯控制信號，該門10a是完全打開還是關閉，樓層開關信息和可提供其他控制的適當信息，例如一個輔助呼叫控制或一個優(yōu)先鍵開關和該種控制已被激活。從該控制器16傳送到該轎廂節(jié)點18的典型的消息包含點亮或熄滅該顯示裝置27的指令，打開或關閉該門10a的指令，或取消和禁止所有來自輸入裝置25的轎廂呼叫的指令。
由該?？抗?jié)點17到該電梯控制器16的典型的消息包含現(xiàn)有的和新的呼叫的報告，例如當按下輸入裝置21的多個按鈕時，以及和諸如安全鍵開關或消防員開關的另外控制等被操作時。該?？抗?jié)點也傳送輸入裝置21的狀態(tài)信息，例如是否一個電梯呼叫鈕嵌塞了。該控制裝置16也可傳送適當?shù)南⒔o該?？抗?jié)點17，例如熄滅該顯示裝置23的指令和取消和禁止從該輸入裝置25接收到的所有電梯呼叫。
盡管該系統(tǒng)是事件驅動的，該電梯控制器16也可不斷地檢測各個控制節(jié)點17、18和19，以確保它們工作正常。
在本實施例中，該馬達控制器包含一個環(huán)球控制公司(Global ControlInc.)生產(chǎn)的UG77控制器，并且該電梯控制單元15位于與該所述馬達控制器12一體的微處理器電路板上。該控制節(jié)點17、18和19均包含一個微處理器，其具有存儲在閃存中的由C語言寫成的控制程序。
本實施例提供了輔助控制節(jié)點19，因為在該電梯控制器16上沒有足夠的輸入。可以預見的是，只要提供了充足的輸入，該輸入29就能夠直接連接到該電梯控制器16，并且該輔助控制節(jié)點19可以被省略。
在本說明書中，“包含”意味著“包括或由...組成”。
上面描述的以各自特定形式表達的技術特征，或者下面的權利要求，或者附圖，或者實現(xiàn)公開功能的裝置，或得到上述結果的方法，可以單獨的或任意組合這些特征來以另外的方式實現(xiàn)本發(fā)明。
權利要求
1.一種用于電梯系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該電梯系統(tǒng)具有電梯轎廂和驅動所述轎廂在多個樓層之間移動的電梯馬達，其中該控制系統(tǒng)包含多個控制節(jié)點，其中一個所述控制節(jié)點包含一個電梯控制器，所述控制節(jié)點由通訊裝置可通訊地連接在一起，所述電梯控制器響應通過所述通訊裝置從其他所述控制節(jié)點接收到的消息，來操作所述電梯馬達，其中該通訊裝置包含一個串行連接。
2.如權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述串行連接包含一個雙線串行連接。
3.如權利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中所述控制節(jié)點的其中之一包含一個適合設置在所述電梯轎廂內(nèi)的轎廂節(jié)點。
4.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中至少一個所述控制節(jié)點包含一個適合設置在所述多個樓層之一的一個?？抗?jié)點。
5.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中至少一個所述控制節(jié)點包含一個輸入裝置，并響應由所述輸入裝置接收到的輸入通過所述通訊裝置傳送一個消息。
6.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中至少一個所述控制節(jié)點包含一個輸出裝置，并響應通過所述通訊裝置接收到的消息由所述輸出裝置發(fā)送一個輸出。
7.如引用權利要求4時的權利要求5或6所述的控制系統(tǒng)，其中所述至少一個?？抗?jié)點包含一個包含電梯呼叫裝置的輸入裝置，并響應所述電梯呼叫裝置的操作，向所述電梯控制器傳送一個消息。
8.如引用權利要求4時的權利要求5至7的任一項所述的控制系統(tǒng)，其中所述至少一個?？抗?jié)點包含一個包含顯示裝置的輸出裝置，所述?？抗?jié)點響應由該停靠節(jié)點接收到的消息點亮所述顯示裝置。
9.如直接或間接引用權利要求3的權利要求4至8的任一項所述的控制系統(tǒng)，其中所述轎廂節(jié)點包含一個包含樓層選擇裝置的輸入裝置，所述轎廂節(jié)點響應所述樓層選擇裝置的操作，通過所述通訊裝置向所述電梯控制器傳送一個消息。
10.如權利要求3至9中的任一項所述的控制系統(tǒng)，其中所述轎廂節(jié)點包含一個包含顯示裝置的輸出裝置，所述轎廂節(jié)點響應通過所述通訊裝置從該電梯控制器接收到的消息，點亮所述顯示裝置。
11.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中所述控制節(jié)點的其中之一包含一個輔助節(jié)點，其中所述輔助節(jié)點包含連接到一個監(jiān)測裝置的至少一個輸入端，其中所述輔助節(jié)點響應所述監(jiān)測裝置接收到的一個輸入，通過所述通訊裝置向所述電梯控制器傳送一個消息。
12.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中由所述串行連接傳送的每個消息包含一第一頭部部分和一第二數(shù)據(jù)部分，其中該第一部分標識該消息要到達的控制節(jié)點，該第二部分包含要傳送到所述控制節(jié)點的信息。
13.如權利要求12所述的控制系統(tǒng)，其中每個控制節(jié)點僅僅響應那些在第一頭部標識了所述控制節(jié)點的消息。
14.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，還包含一個控制所述電梯馬達的馬達控制器，其中所述電梯控制器與所述馬達控制器集成為一體。
15.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中至少一個所述控制節(jié)點包含多個輸入端，每個所述輸入端并聯(lián)到所述控制節(jié)點。
16.如上述任一權利要求所述的控制系統(tǒng)，其中所述控制節(jié)點均包含一個微處理器。
17.如權利要求16所述的控制系統(tǒng)，其中所述電梯控制器包含一個微處理器，該微處理器包含計算機內(nèi)存和電梯控制程序。
18.一個電梯系統(tǒng)，包含一個電梯轎廂，在多個樓層之間驅動所述電梯轎廂的電梯馬達，以及一個電梯控制系統(tǒng)，其中該電梯控制系統(tǒng)包含一個如權利要求1至18中的任一項所述的控制系統(tǒng)。
全文摘要
一種用于電梯系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該電梯系統(tǒng)具有電梯轎廂和驅動所述轎廂在多個樓層之間移動的電梯馬達，其中該控制系統(tǒng)包含多個控制節(jié)點，其中一個所述控制節(jié)點包含一個電梯控制器，所述控制節(jié)點由通訊裝置可通訊地連接在一起，所述電梯控制器響應通過所述通訊裝置從其他所述控制節(jié)點接收到的消息來操作所述電梯馬達，其中該通訊裝置包含一個串行連接。
文檔編號B66B1/14GK1511110SQ01823327
公開日2004年7月7日 申請日期2001年6月4日 優(yōu)先權日2001年6月4日
發(fā)明者戴維·貝爾肖, 戴維 貝爾肖 申請人:瑞德控股有限公司