本發(fā)明屬于曳引機控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置。

背景技術(shù)：

曳引機作為電梯和自動扶梯的動力部件，其狀態(tài)檢測和性能特性測試與評價的研究顯得尤為重要。由于電梯曳引機的載荷多變，傳統(tǒng)的曳引機測試系統(tǒng)難以全面評估其驅(qū)動特性。

傳統(tǒng)的曳引機性能測試試驗裝置主要研究曳引機在標準規(guī)定的載荷情況下的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性，施加的載荷較單一，無法較好的模擬電梯曳引機在井道安裝完成后動態(tài)的啟動和停止性能，同時也無法快速模擬曳引機的動態(tài)負載，因而比較難提前發(fā)現(xiàn)曳引機在實際運行工況下可能出現(xiàn)的故障。傳統(tǒng)的方法是將曳引機安裝到電梯試驗塔進行動態(tài)測試，電梯試驗塔的成本較高，同時需要人工不斷變化電梯的負載，耗費較多的人力和物力。

現(xiàn)有技術(shù)中用于測試曳引機工作狀況的裝置有多種，如申請日為2007年9月11日、申請?zhí)枮?00710009532.1、名稱為“一種新型的曳引機測試裝置”的中國專利文件，該專利文件的的測試裝置的底座上設(shè)有工作臺，在工作臺和底座間有使工作臺可以轉(zhuǎn)動的液壓機和旋轉(zhuǎn)主軸，旋轉(zhuǎn)主軸位于工作臺和底座間的一端，液壓機位于工作臺和底座間的另一端，液壓機和底座間有壓力傳感器，導(dǎo)向繩通過聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)矩傳感器一端，轉(zhuǎn)矩傳感器的另一端通過另一聯(lián)軸器與陪試機相連，導(dǎo)向繩輪上有環(huán)形鋼絲繩，壓力傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器連接控制柜。陪試機為已知的曳引機或發(fā)電機。該專利文件的測試裝置最大的特點就是能夠模擬實際的運行狀態(tài)，對測試曳引機施加于實際運行中相符的外部負載，而不需要將測試曳引機安裝到復(fù)雜的運行現(xiàn)場，在該專利文件的測試裝置上配以其他常規(guī)測試設(shè)備如振動儀等，可完成全部曳引機的測試。該專利文件的測試裝置仍然無法較好的模擬電梯曳引機在井道安裝完成后動態(tài)的啟動和停止性能，還是很難全面提前發(fā)現(xiàn)曳引機在實際運行工況下可能出現(xiàn)的故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的測試裝置無法提前發(fā)現(xiàn)曳引機在實際運行工況下出現(xiàn)故障的技術(shù)問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，其技術(shù)方案如下：

一種曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，其包括plc，用于模擬電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號、井道的啟動位置信號和停止位置信號；曳引機控制系統(tǒng)，用于接收plc的模擬電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號、井道的啟動位置信號和停止位置信號；曳引機，與所述曳引機控制系統(tǒng)相連，接收模擬井道的啟動位置信號和停止位置信號、電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號，開始運行，當所述曳引機運行到模擬井道和電梯門區(qū)的停止位置信號和終點開關(guān)信號后，所述曳引機向所述plc發(fā)送停止信息；傳感檢測單元，用于檢測所述曳引機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號；控制診斷系統(tǒng)，與所述曳引機控制系統(tǒng)和所述傳感檢測單元相連，用于獲得模擬井道的啟動位置信號和停止位置信號、電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號、所述曳引機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)狀態(tài)測試；負載模擬單元，與所述控制診斷系統(tǒng)相連，根據(jù)所述曳引機的轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)負載模擬；伺服電機，與所述負載模擬單元相連，用于接收負載模擬信號，所述伺服電機的轉(zhuǎn)動軸與所示曳引機的轉(zhuǎn)動軸通過聯(lián)軸器相連，所述伺服電機根據(jù)負載模擬信號為所述曳引機進行動態(tài)加載，實施動態(tài)模擬故障，獲得所述曳引機和所述曳引機控制系統(tǒng)的故障信號，并通過所述傳感檢測單元傳送給所述控制診斷系統(tǒng)，所述控制診斷系統(tǒng)對所述曳引機的制動器磨損狀態(tài)進行診斷，實現(xiàn)故障診斷。

如上述的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，進一步優(yōu)選為：所述plc包括門模擬系統(tǒng)，用于模擬電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號；和井道模擬系統(tǒng)，用于模擬電梯井道的啟動位置信號和停止位置信號。

如上述的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，進一步優(yōu)選為：還包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀，設(shè)置在所述曳引機的轉(zhuǎn)動軸上，用于測量所述曳引機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀與所述傳感檢測單元相連。

如上述的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，進一步優(yōu)選為：還包括力矩控制單元，連接在所述伺服電機和所述負載模擬單元之間。

如上述的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，進一步優(yōu)選為：還包括安裝底座，用于安裝所述曳引機、所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀和所述伺服電機。

如上述的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置，進一步優(yōu)選為：所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀和所述曳引機的轉(zhuǎn)動軸之間通過聯(lián)軸器相連；所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀和所述伺服電機的轉(zhuǎn)動軸之間通過聯(lián)軸器相連。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：本發(fā)明的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置不需要實際井道和電梯門區(qū)就可以較好的實現(xiàn)曳引機動態(tài)真實加載和故障診斷，使得本發(fā)明可以提前發(fā)現(xiàn)曳引機在實際運行工況下出現(xiàn)故障的情況；本發(fā)明提供的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置可以對電梯進行安全和可靠性評估。

附圖說明

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-曳引機；2-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀；3-伺服電機；4-曳引機控制系統(tǒng)；5-門模擬系統(tǒng)；6-井道模擬系統(tǒng)；7-傳感檢測單元；8-力矩控制單元；9-負載模擬單元；10-控制診斷系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置主要包括可編程邏輯控制器(即programmablelogiccontroller，簡稱plc)，用于模擬電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號、井道的啟動位置信號和停止位置信號；曳引機控制系統(tǒng)4，用于接收plc的模擬電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號、井道的啟動位置信號和停止位置信號；曳引機1，與曳引機控制系統(tǒng)4相連，接收模擬井道的啟動位置信號和停止位置信號、電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號，開始運行，當曳引機運行到模擬井道和電梯門區(qū)的停止位置信號和終點開關(guān)信號后，曳引機向plc發(fā)送停止信息；傳感檢測單元7，用于檢測曳引機1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號；控制診斷系統(tǒng)10，與曳引機控制系統(tǒng)4和傳感檢測單元7相連，用于獲得曳引機1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)狀態(tài)測試與曳引機控制系統(tǒng)4和傳感檢測單元7相連，用于獲得模擬井道的啟動位置信號和停止位置信號、電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號、曳引機1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)狀態(tài)測試；負載模擬單元9，與控制診斷系統(tǒng)10相連，根據(jù)曳引機1的轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)負載模擬；伺服電機3，與負載模擬單元9相連，，用于接收負載模擬信號；伺服電機3的轉(zhuǎn)動軸與曳引機1的轉(zhuǎn)動軸通過聯(lián)軸器相連，伺服電機3根據(jù)負載模擬信號為曳引機1進行動態(tài)加載，實施動態(tài)模擬故障(即對曳引機1的制動器磨損狀態(tài)進行模擬)，獲得曳引機1和曳引機控制系統(tǒng)4的故障信號，并通過傳感檢測單元7傳送給控制診斷系統(tǒng)10，控制診斷系統(tǒng)10對曳引機1的制動器磨損狀態(tài)進行診斷，實現(xiàn)故障診斷。

總而言之，本發(fā)明的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置不需要實際井道和電梯門區(qū)就可以較好的實現(xiàn)曳引機動態(tài)真實加載和故障診斷，使得本發(fā)明可以提前發(fā)現(xiàn)曳引機在實際運行工況下出現(xiàn)故障的情況；本發(fā)明提供的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置可以對電梯進行安全和可靠性評估。

在本發(fā)明中，plc包括門模擬系統(tǒng)5，用于模擬電梯門區(qū)的始點開關(guān)信號和終點開關(guān)信號；和井道模擬系統(tǒng)6，用于模擬電梯井道的啟動位置信號和停止位置信號。

在本發(fā)明中，為了更好地實現(xiàn)曳引機1的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測量，如圖1所示，本發(fā)明還包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2，設(shè)置在曳引機1的轉(zhuǎn)動軸上，用于測量曳引機1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2與傳感檢測單元7相連。

在本發(fā)明中，為了更好地實現(xiàn)動態(tài)加載，如圖1所示，本發(fā)明還包括力矩控制單元8，連接在伺服電機3和負載模擬單元9之間。

為了方便曳引機1、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2和伺服電機3的放置，如圖1所示，本發(fā)明還包括安裝底座，用于安裝曳引機1、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2和伺服電機3。優(yōu)選為，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2和曳引機1的轉(zhuǎn)動軸之間通過聯(lián)軸器相連，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2和伺服電機3的轉(zhuǎn)動軸之間通過聯(lián)軸器相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：

一、本發(fā)明提供的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置可以模擬曳引機的實際運行工況的受力情況，能較真實的反映曳引機的負載特性，電流特性，速度控制特性。

二、本發(fā)明采用負載建模的控制方法(即plc)，實時獲得曳引機的速度信號，驅(qū)動負載模擬單元運動。

三、無井道和門系統(tǒng)的模擬設(shè)計，可以評測電梯控制系統(tǒng)的真實運行工況，對控制器進行綜合評判。

四、通過伺服電機3的動態(tài)模擬故障，對曳引機1的制動器磨損狀態(tài)進行模擬，獲得近似真實的曳引機1及曳引機控制系統(tǒng)4故障信號。

五、用本發(fā)明的曳引機硬件在環(huán)狀態(tài)測試與故障診斷裝置進行安全和可靠性評估，把平時的曳引機1動態(tài)壽命歷程的數(shù)據(jù)，用于曳引機1的狀態(tài)判定。

在本發(fā)明中，所謂硬件在環(huán)即硬件在回路(hil)仿真系統(tǒng)，屬于一種系統(tǒng)開發(fā)和測試的手段，硬件在回路(hil)仿真系統(tǒng)由部分硬件和部分模型組成。

由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。