專利名稱：電梯自動門電腦控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制電梯門動作的電氣裝置，屬于電梯控制技術領域。
在全繼電器線路控制的電梯系統中，電梯自動門是靠繼電器和數個行程開關結合在一起進行檢測和控制的，檢測和控制器件都是接觸式的。行程開關檢測門的位置信息，并靠它們的通斷來改變門電機的電樞電壓，實現電梯門的換速控制。這種電梯自動門的控制方式比較落后，換速不平滑，開關門噪聲大，檢測及控制器件的可靠性差，故障率高。此外，由于國內電網電壓波動比較大，電梯門開關的換速和驅動的質量會受電網波動的影響，電壓高時，開關門時會產生猛烈撞擊，電壓低時又會出現無法開門的現象。
在計算機控制的電梯系統中，電梯自動門由機房內的計算機集中控制，在轎廂頂部配備一塊電源板和一塊邏輯電路組成的控制板，在計算機和控制板之間有長長的導線連接。這種自動門的控制水平及其他各種性能均有很大改善，但由于控制中心在機房，自動門的位置、速度及安全保護等各種信號均需送回機房。在用弱電方式傳送時，信號的屏蔽及處理的投資比較高。在用強電方式傳遞時，對固態(tài)器件的弱電信號需進行轉換，增加了系統的復雜性。這種系統，電梯自動門沒有獨立性，不但擴展功能困難，而且它又與電梯的整個控制系統互相牽制在一起，給整個計算機控制系統的研制和調試增加了一定的難度。
本發(fā)明的目的是要改善現有電梯自動門的電氣和機械性能，提高電梯自動門的可靠性，安全性和動作平滑性，減少電網電壓波動對電梯門動作的影響，并且減輕電梯電腦系統的研制和調試工作量。
本發(fā)明的構成是采用MCS-51系列單片微型計算機及最簡外圍電路，即地址存貯器和只讀存貯器，構成電腦。再加上電腦的輸入輸出接口電路，門相對位置探測器，門極限位置探測器，門邊安全探頭，同步信號采集器，門電機驅動換向電路構成電梯自動門電腦控制器，由電腦控制電梯門的開關。整個控制器安裝在電梯的轎廂頂部或轎廂內離電梯門較近的位置，對電梯門實行近距離的智能控制。
附

圖1是本發(fā)明的結構框圖;
附圖2是電腦輸出接口電路及門電機驅動換向電路圖;
附圖3是8031單片機I/O引腳分配圖下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的原理作進一步說明。附圖1是本發(fā)明的結構框圖，圖中各標號說明如下1-電腦;2-同步信號采集裝置;3-電梯門相對位置探測器;4-電腦的輸入接口電路;5-電梯門邊安全探頭;6-電網電壓檢測裝置;7-電腦復位裝置，8-電梯門極限位置探測器;9-電腦輸出接口電路;10-門電機轉速換向電路;11-門電機驅動電路。附圖1中的電腦1是由MCS-51系列單片微型計算機加上一個地址鎖存器和一個數據存貯器(EPROM)構成，它是控制器的核心，控制和管理電梯自動門的各種動作。目前MCS-51系列單片微型計算機共有七種器件，在功能上略有差別，但它們的主要特性基本相同。在本發(fā)明中MCS-51系列的各種器件都可適用，在實施例中，采用的是8031器件，但其他器件也可替代。
在控制器中，所有要送入電腦1的信號都先經過電腦輸入接口電路4，輸入接口電路4對信號進行濾波、整形和緩沖，以消除信號傳輸過程中的噪音和波形變形。在實施例中，本發(fā)明中的電梯門相對位置探測器3是采用與電梯門電機連軸的紅外圓盤編碼器，電子門電機與電梯門同步，所以紅外圓盤編碼器的轉角也與電梯門同步。紅外圓盤編碼器對門電機的角行程進行計數，就可確定電梯門所處的相對位置。同時，紅外圓盤編碼器又對門電機的轉速進行監(jiān)測，從而判斷門速是否正常。在門速出現異常時，電腦1可在一定范圍內通過改變門電機驅動電路的可控硅的觸發(fā)信號，使門速得到修正?？紤]到MCS-15系列單片微機的運算速率和門速實際要求，本發(fā)明對門速的監(jiān)測實行分段處理，即在門速高到一定程度時或低到一定程度時，才由電腦發(fā)出修正指令，由于電腦不是完全跟蹤門速，這種半開環(huán)的監(jiān)控方式可使電腦的運行程序大為簡化，同時門速又能控制在實際需要的范圍。在實施例中，本發(fā)明中的電梯門極限位置探測器8是采用紅外非接觸式探測元件，由擋板和一組紅外光電傳感器組成，擋板固定在能夠反映門極限位置的機械裝置上，紅外光電傳感器固定在轎廂上，根據擋板對紅外光電傳感器的遮擋與否，來確定電梯門是否到達開門或關門的極限位置。在實施例中，本發(fā)明中的電梯門邊安全探頭5是由安裝在電梯門邊的多路紅外光電傳感器組成。多路紅外光電傳感器垂直分布于電梯門邊，相互之間一一對應，所有的紅外光電傳感器并聯在一起。在關門過程中，只要有一路紅外光電傳感器有信號，就說明門隙中有障礙物，電腦1則立刻發(fā)開門指令。由于本發(fā)明廣泛采用了紅外非接觸式探測元件，從而減少了因觸點故障而造成的電梯故障，提高了電梯運行的可靠性。在本發(fā)明中還有一個電網電壓檢測裝置6，該裝置用于檢測電梯驅動系統的110伏交流電網電壓。通過該裝置，電腦1以訪問的形式監(jiān)視電網的波動情況，當電網電壓偏高或偏低時，電腦1立即自動修正驅動電路中的可控硅觸發(fā)指令，以保證門電機工作的直流電壓基本穩(wěn)定，從而使門電機轉速基本不受電網波動的影響。本發(fā)明的電腦輸出接口電路9，門電機換向電路10和門電機驅動電路11如附圖2所示。輸出接口電路9可分成兩個部分，驅動部分電腦輸出信號經一級運放放大后經光電隔離送到驅動電路11中的雙向可控硅的觸發(fā)極，通過對該雙向可控硅觸發(fā)角的控制，來控制雙向可控硅的輸出電壓，該輸出電壓經橋堆整流后，變成直流電壓，再經電感、門電機及四只單向可控硅構成門電機換向電路10;換向電路電腦開關門選擇電平信號經一級運放放大再經一級運放反相后分成四路，經四路光電隔離后分別送到四個單向可控硅的觸發(fā)極，圖2中只畫兩路光電隔離，另兩路完全相同，故省略。若電腦輸出高電平，經同相放大后仍為高電平，經光電隔離后的高電平使D2導通，同樣D3也導通。這時，經反相輸出的低電平經光電隔離后D4不導通，同樣D3也不導通，由此實現門電機的單向供電，反之，又實現了門電機的反向供電，實現了門電機的正反換向。為了防止可控硅燒毀而電梯無法開門，可在門電機兩端再加上一個36伏安全電壓，經半波整流后向門電機供電。接通按鈕AM，就可緩慢地打開電梯門，按鈕AM稱為應急按鈕，可在轎廂和電梯主機房內各按一只。本發(fā)明的電腦1還有一個復位裝置7，即電腦初始狀態(tài)請零裝置。在本發(fā)明中電腦1采用接地復位原則，復位指令來自電梯主機房或轎廂。在電梯控制電路送電時刻，主機房的復位線即刻接地。如果在運行中由于受到強信號沖擊而打亂了電腦1的執(zhí)行程序，則只要在轎廂內按一下復位鍵就可使電梯門重新自動工作。由于本發(fā)明對電梯門電機是采用可控硅調速，因此電腦發(fā)出的可控硅觸發(fā)指令必須與電網電壓相位同步，在本發(fā)明中有一個同步信號采集裝置2，同步采樣信號取自門電機雙向可控硅交流側的電源線上，同步信號經電腦輸入接口4濾波整形后送到電腦的中斷口，每個采樣脈沖都產生一次中斷操作，為了防止干擾，采樣信號同時送到電腦中MCS-51單片機的I/O接口，經這個口軟件識別為真后，同步中斷服務才得以進行下去。圖3是實施例中8031單片微型計算機的I/O引腳分配圖，圖中P1.0口的直流電機驅動觸發(fā)脈沖即雙向可控硅的觸發(fā)信號，送電腦輸出接口電路9中的驅動部分，P1.1口的開、關門選擇電平即門電機換向信號，送電腦輸出接口電路9中的換向部分。P1.2和P1.3用于監(jiān)測電網電壓，在本實施例中將電網電壓分成三段過高、過低和正常。因為有三種信號，故要用二個口子。P1.7關門指令入口，該口的信號在電梯自動運行擋時是來自轎廂內操作鍵盤，但在司機擋時，為了防止司機誤操作而發(fā)生開門運行的危險，在電梯啟動前由主機房送一個關門信號。P3.5開門指令入口，開門信號一方面來自轎廂內，另一方面，門廳的呼叫信號也通過主機房轉送該口，作為門廳開門信號。P3.6平層完畢信號和P3.7電梯運行信號是向8031反映電梯的運行情況，信號來自主機房。
本發(fā)明具有體積小巧，安裝簡便，調試容易，維護方便等優(yōu)點。該控制器抗干擾能力強，各種控制線和信號線無需屏蔽，可與電梯其他信號線，控制電纜混裝走線。該控制器可用于對老式電梯的改造，而將它應用于計算機控制的電梯時，它又可作為電梯系統中一個相對獨立的系統，可獨立調試，實現主從式的控制方式。主機出現故障時，自動門系統仍能繼續(xù)工作，進行應急開門增加了電梯的安全感。由于該控制器安裝在轎廂頂部門電機附近，可減少門電機與主機房之間遠距離傳送的信息數量，有利于降低排線投資和提高整個電梯系統的可靠性。
權利要求
1.電梯自動門電腦控制器，由電腦1，電腦輸入接口電路4，電腦輸出接口電路9，電梯門相對位置探測器3，電梯門邊安全探頭5，電梯門極限位置探測器8，同步信號采集裝置2，門電機驅動電路11和門電機換向電路10構成，其特征在于，電腦1由MCS-51系列單片微型計算機以及外圍地址存貯器和數據存貯器構成，由該電腦控制電梯門的開關。
2.如權利要求1所述的控制器，其特征在于，在控制器中還有一個110V電網電壓檢測裝置6。
3.如權利要求1或2所述的控制器，其特征在于電梯門相對位置探測器3是采用與門電機連軸的紅外圓盤編碼器，電梯門極限位置探測器8是采用紅外非接觸式探測元件。
全文摘要
電梯自動門電腦控制器，屬于電梯控制技術領域。本發(fā)明中的電腦由MCS—51系列單片機和最簡外圍電路構成，控制電梯門的開關。電梯門的極限探測，相對位置探測和門邊安全探測都采用無觸點的紅外光電傳感器?？刂破骺蓪﹄娋W電壓進行監(jiān)測，并自動修正門電機驅動電路中的可控硅觸發(fā)角，使門速基本不受電網波動的影響?？刂破鞯目垢蓴_能力強，各信號線和控制線無需屏蔽，所控制的電梯門動作平穩(wěn)、安全可靠。
文檔編號B66B13/14GK1061008SQ9010297
公開日1992年5月13日 申請日期1990年10月31日 優(yōu)先權日1990年10月31日
發(fā)明者紀德法 申請人:上海輕達電梯聯合公司