專(zhuān)利名稱(chēng):升降機(jī)的安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及升降機(jī)的安全裝置,具體涉及具有也可應(yīng)用于使用微機(jī)的控制裝置的、價(jià)廉的斷相檢測(cè)裝置的安全裝置。
對(duì)升降機(jī)的運(yùn)行管理進(jìn)行控制用的控制回路,一般是把三相交流電源變換成直流電源,以該直流電源為電源的。這是因?yàn)?,使用直流電源的回路,利用升降機(jī)必需的機(jī)械式觸點(diǎn),例如調(diào)速器觸點(diǎn)、門(mén)觸點(diǎn)等,可以方便地構(gòu)成觸點(diǎn)可靠性高的繼電器式時(shí)序回路。
另一方面,驅(qū)動(dòng)升降機(jī)的轎廂的交流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源,或者驅(qū)動(dòng)轎廂門(mén)的交流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源,使用的是三相交流電源。
因此,一旦建筑物的三相交流電源發(fā)生斷相,驅(qū)動(dòng)轎廂的交流電機(jī)及轎廂門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)便會(huì)不能旋轉(zhuǎn)或發(fā)生逆轉(zhuǎn),出現(xiàn)極危險(xiǎn)的情況。另外,一旦建筑物的三相交流電源斷相,控制回路便不能正常地起作用。因此,在傳統(tǒng)的升降機(jī)裝置中,使用著一種當(dāng)客戶(hù)的三相交流電源發(fā)生斷相時(shí),便使升降機(jī)的轎廂緊急停止以便確保乘客安全的安全裝置。
圖11是傳統(tǒng)的升降機(jī)安全裝置的回路圖,圖中1是建筑物的三相交流電源,2是對(duì)三相交流電源1的輸出進(jìn)行三相全波整流的變換器,由二極管構(gòu)成。5是連接在三相交流電源1的各個(gè)輸出端之間的斷相檢測(cè)繼電器,6是向轎廂發(fā)出緊急停止指令的升降機(jī)的安全繼電器,它通過(guò)未圖示的機(jī)械式調(diào)速器的常閉觸點(diǎn)G1及斷相檢測(cè)繼電器5的常閉觸點(diǎn)P1,連接在變換器2的輸出端之間。7是向未圖示的轎廂驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出上升指令的上升接觸器,它通過(guò)未圖示的上升方向指令繼電器的常閉觸點(diǎn)UA1,以及安全繼電器6的常閉觸點(diǎn)A1,連接在變換器2的輸出端之間。8是向轎廂驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出下降指令的下降接觸器,它通過(guò)未圖示的下降方向指令繼電器的常閉觸點(diǎn)DA1,以及安全繼電器6的常閉觸點(diǎn)A1,連接在變換器2的輸出端之間。
如上構(gòu)成的升降機(jī)的安全裝置,在三相交流電源1的輸出正常的情況下,因?yàn)閿嘞鄼z測(cè)繼電器5被勵(lì)磁,所以其觸點(diǎn)P1閉合。一旦觸點(diǎn)P1閉合,電流便以電源(+)-斷相檢測(cè)繼電器5的常閉觸點(diǎn)P1-機(jī)械式調(diào)速器的常閉觸點(diǎn)G1-安全繼電器6一電源(-)的路線流動(dòng),所以安全繼電器6被勵(lì)磁。而一旦安全繼電器6被勵(lì)磁,其觸點(diǎn)A1即被閉合,從而形成電源(+)-觸點(diǎn)A1-觸點(diǎn)UA1-上升接觸器7-電源(-)的路線,上升接觸器7便被勵(lì)磁。
在如上所述的上升運(yùn)轉(zhuǎn)中,一旦因某種原因,三相交流電源中的某一相發(fā)生斷相,斷相檢測(cè)繼電器5的勵(lì)磁便解除,其觸點(diǎn)P1斷開(kāi),因此安全繼電器6的勵(lì)磁也解除。一旦安全繼電器6的勵(lì)磁解除,其觸點(diǎn)A1即斷開(kāi),因此上升接觸器7消磁,供給轎廂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源被切斷,所以,轎相的上升運(yùn)轉(zhuǎn)緊急停止。在下降運(yùn)轉(zhuǎn)中,其動(dòng)作過(guò)程與此也相同。
又,上述的斷相檢測(cè)裝置,在美國(guó),根據(jù)ANSI,CODE的規(guī)定,而在歐洲,根據(jù)CEN,CODE的規(guī)定,作為安全裝置是必須設(shè)置的。
由于傳統(tǒng)升降機(jī)的安全裝置是如上所述那樣構(gòu)成的,所以存在如下缺點(diǎn)必須使用如斷相檢測(cè)繼電器那樣的專(zhuān)用裝置,從而使整個(gè)裝置價(jià)格提高;還有,在使用微機(jī)的升降機(jī)控制裝置中,為了接收如斷相檢測(cè)繼電器那樣的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的裝置的輸出信號(hào),必須設(shè)置接口裝置,等等。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題作出的,目的在于提供一種具有在使用微機(jī)的升降機(jī)控制裝置中也可應(yīng)用的、價(jià)廉的斷相檢測(cè)裝置的安全裝置。
本發(fā)明涉及的升降機(jī)的安全裝置,是把對(duì)三相交流電源進(jìn)行整流獲得的直流電源的電壓,用電平變換器進(jìn)行電平變換,并將該電平變換器的輸出即邏輯信號(hào)通過(guò)分時(shí)處理來(lái)進(jìn)行斷相檢測(cè)的。
本發(fā)明中升降機(jī)的安全裝置,因?yàn)槭窍葘⑷嘟涣麟娫唇?jīng)整流所得的直流電源電壓作電平變換,再將該變換電壓通過(guò)分時(shí)處理來(lái)進(jìn)行斷相檢測(cè)的,所以,可以方便地把電壓信號(hào)和升降機(jī)中的其他安全觸點(diǎn)的信號(hào)同時(shí)使用。
附圖簡(jiǎn)介圖1是根據(jù)本發(fā)明的升降機(jī)安全裝置的整體構(gòu)成圖,圖2是圖1所示電平變換器的詳細(xì)回路圖,圖3是圖1所示斷相檢測(cè)裝置的詳細(xì)回路圖,圖4(a)與(b)是表示圖1的動(dòng)作原理的波形圖,圖5是電平變換器的詳細(xì)回路圖,圖6-圖10是圖1所示裝置的操作程序框圖。圖11是傳統(tǒng)的升降機(jī)安全裝置的整體構(gòu)成圖。
圖中,1是三相交流電源,2是變換器,3是電平變換器,4是斷相檢測(cè)裝置。
又,圖中的同一符號(hào)表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br>
以下,參照
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在圖1中,1是建筑物的三相交流電源,2是對(duì)三相交流電源1的輸出進(jìn)行全波整流的變換器,由二極管等構(gòu)成。3是把變換器2的輸出變換成作為電壓邏輯電平的、例如適合微機(jī)輸入的5V的電平變換器,4是把電平變換器3的輸出信號(hào)通過(guò)用分時(shí)進(jìn)行處理(例如用微機(jī)處理),來(lái)進(jìn)行斷相檢測(cè)的斷相檢測(cè)裝置。
圖2是圖1所示電平變換器3的詳細(xì)回路圖。在該圖中,R1-R3是電阻,PH是光電耦合器,3a是輸出信號(hào)。
圖3是圖1所示斷相檢測(cè)裝置4的詳細(xì)回路圖。在該圖中,41是中央處理裝置(以下稱(chēng)CPU),42是只讀存儲(chǔ)器(以下稱(chēng)ROM),43是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(以下稱(chēng)RAM),44是輸出口,45是中斷定時(shí)器,46是輸入口,47是信息總線,上述各部分通過(guò)信息總線47互相連接。
在這兒,由變換器2提供的控制回路的直流電源,在電平變換器3被變換成邏輯電平,該變換輸出信號(hào)3a通過(guò)輸入口46,被輸入CPU41。該CPU41是由多周期執(zhí)行運(yùn)算的,規(guī)定為短周期每隔1.25毫秒執(zhí)行一次,而長(zhǎng)周期每隔50毫秒執(zhí)行一次。例如,如果CPU使用8085A(Intel公司的產(chǎn)品),則中斷定時(shí)器45可使用8155(Intel公司的產(chǎn)品),在該場(chǎng)合,可用于產(chǎn)生每隔1.25毫秒或每隔50毫秒的程序的中斷控制信號(hào)。又,是否斷相的判斷由上述微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行。
圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的升降機(jī)安全裝置的動(dòng)作原理的圖,其中橫軸表示時(shí)間t,縱軸表示電壓V,三相交流電源正常時(shí),通過(guò)圖1中所示的變換器2提供的直流電壓的波形如圖4(a)所示。而三相交流電源中有1相斷相時(shí),變換器2的直流電壓波形如圖4(b)所示。因此,將圖4(a)、(b)中的電平1作為基準(zhǔn),將比該電平1高的場(chǎng)合判斷為“1”,而將比電平1低的場(chǎng)合判斷為“0”,從而可知僅在斷相發(fā)生的場(chǎng)合出現(xiàn)“0”。因此,三相交流電源1是否斷相,只要將電平變換器3的輸出信號(hào)是“1”還是“0”,作為時(shí)間序列進(jìn)行處理,便能進(jìn)行判斷。例如,因?yàn)橐话闳嘟涣魇?0赫或60赫,所以每1-2毫秒讀取一次電平變換器3的輸出信號(hào),即能判斷如果存在“0”的狀態(tài)便是斷相,如果“1”的狀態(tài)持續(xù)不斷便是正常。
以下利用圖6-圖10,詳細(xì)說(shuō)明圖1-圖3所示實(shí)施例的動(dòng)作。圖5是把經(jīng)過(guò)調(diào)速器觸點(diǎn)G1提供的信號(hào)變換成邏輯電平信號(hào)的回路,相當(dāng)于圖2所示的回路。該兩個(gè)圖的不同點(diǎn)在于,圖2所示回路是把直流信號(hào)直接輸入的,而在圖5中,直流信號(hào)是通過(guò)當(dāng)升降機(jī)轎廂超過(guò)額定速度、以危險(xiǎn)速度行走時(shí)動(dòng)作的調(diào)速器觸點(diǎn)而被輸入的。
圖6是斷相檢測(cè)裝置4的部分動(dòng)作的程序框圖,具體存儲(chǔ)在圖3所示的ROM42內(nèi),每隔一個(gè)短的運(yùn)算周期即上述的1.25毫秒執(zhí)行一次。該場(chǎng)合的變量I是計(jì)數(shù)變量(pointer),把圖5所示的電平變換器3的輸出信號(hào)3a在程序上作為CR信號(hào),存入數(shù)組變量ARPP(I)中。在步驟61,在計(jì)數(shù)變量I上加1。但數(shù)組變量ARPP(I)僅確保64個(gè)區(qū)域,所以要進(jìn)行作為模(mod)64的剩余運(yùn)算。接著,在步驟62,通過(guò)把圖5所示的調(diào)速器觸點(diǎn)G1的通、斷狀態(tài)作為CR信號(hào),以邏輯電平的“1”或“0”的形式輸入,從而存入數(shù)組變量ARPP(I)中。
圖7是斷相檢測(cè)裝置4的部分動(dòng)作程序框圖,存儲(chǔ)在圖3所示的ROM42內(nèi),每隔一個(gè)長(zhǎng)的運(yùn)算周期即上述的50毫秒執(zhí)行一次。首先在步驟71,根據(jù)圖6所示動(dòng)作中存入的ARPP(I)信號(hào),判別調(diào)速器觸點(diǎn)的狀態(tài)。接著在步驟72,判別轎廂是否處于停止?fàn)顟B(tài),如果是處于停止?fàn)顟B(tài),便轉(zhuǎn)至步驟73,如果橋廂正在運(yùn)動(dòng),則轉(zhuǎn)至步驟75。在步驟73,根據(jù)圖6所示動(dòng)作中存入的ARPP(I)信號(hào),如果直流電源被變換成單相全波,則檢測(cè)出其周期。在步驟74,根據(jù)步驟73的結(jié)果,判別三相交流電源是否斷相。而在步驟75,使斷相標(biāo)志(flag)PPAK成“off”。
又,在上述說(shuō)明中,對(duì)步驟71所示的調(diào)速器觸點(diǎn)通或斷狀態(tài)的判別,以及步驟73、74所示的三相交流電源的斷相判別作了區(qū)分,這是因?yàn)樵谏禉C(jī)的管理順序上,希望區(qū)分出是因轎廂速度過(guò)高使調(diào)速器動(dòng)作的呢,還是電源斷相了。而不管哪種異常,向升降機(jī)的轎廂發(fā)出緊急停止命令是相同的,通過(guò)圖3所示的微機(jī)發(fā)出緊急停止指令。又,要檢測(cè)三相交流電源的斷相,如果不把圖4(b)中所示的判別電平1設(shè)定得稍微高些,圖2所示電平變換器3的輸出信號(hào)3a便不能可靠地變成“1”或“0”。即,如果判別電平1過(guò)低,輸出信號(hào)3a在幾乎所有的時(shí)刻都為“1”,在微機(jī)系統(tǒng)的短周期即1.25毫秒,便不能檢測(cè)到“0”的狀態(tài)。又,如果判別電平1過(guò)高,上述的不良情況不再出現(xiàn),但如果從調(diào)速器觸點(diǎn)G1的信號(hào)考慮,則因噪音引起的誤動(dòng)作,即一瞬間判斷為斷開(kāi)(off)的幾率增高。因此,明確區(qū)分步驟71和步驟73、74為好。還有,所以將步驟73、74的動(dòng)作程序限定在轎廂停止期間,原因如下如果是在升降機(jī)正在行駛時(shí),在使用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件等的電源變換器來(lái)控制轎廂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的情況下,三相交流電源會(huì)發(fā)生因半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件控制等引起的電源畸變(缺口)。這樣,為了不致因電源畸變而使斷相檢測(cè)裝置發(fā)生誤動(dòng)作,所以限定為僅在轎廂停止期間進(jìn)行斷相判別為好。
另外,作為斷相判別裝置的微機(jī)系統(tǒng),可同時(shí)起轎廂的呼叫、乘轎廂處的呼叫處理、運(yùn)行或停止的控制、轎廂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制等作用。
圖8是圖示圖7的步驟71所示CR處理的詳細(xì)過(guò)程的程序框圖。因?yàn)樵跀?shù)組變量ARPP(I)中存有“1”或“0”共計(jì)64個(gè),所以計(jì)算它們?nèi)康暮?,并與設(shè)定值(FC選擇為8左右)作比較,如果比設(shè)定值大,則把緊急停止指令EST設(shè)定成“ON”,如果比設(shè)定值小,則把緊急停止指令EST設(shè)定成“off”。在步驟81,把計(jì)數(shù)變量J置0,把和S也置0。接著在步驟82,執(zhí)行S←ARPP(J)+S以及J←J+1。在步驟83執(zhí)行的操作程序是,J如果未滿(mǎn)64,便轉(zhuǎn)至步驟82,J如果到64則轉(zhuǎn)至步驟84。在步驟84執(zhí)行如下動(dòng)作程序如果和S比預(yù)先規(guī)定的設(shè)定值FC大,便轉(zhuǎn)至步驟85,如果和S還不到預(yù)定的設(shè)定值FC,則轉(zhuǎn)至步驟86。在步驟85,使緊急停止指令EST為“ON”。在步驟86,使緊急停止指令EST為“off”。
圖9是圖7的步驟73所示斷相周期檢測(cè)的詳細(xì)程序框圖,J是計(jì)數(shù)變量,K是數(shù)組ARPP(I)的64個(gè)之中,使用41個(gè)的變量,K是0-41的值,M是斷相周期數(shù)組SYPP(·)的個(gè)數(shù)(3個(gè)),L是斷相周期數(shù)組SYPP(·)的計(jì)數(shù)變量。在步驟91,進(jìn)行各種變量的初期設(shè)定。接著在步驟92、93、94,執(zhí)行在數(shù)組變量ARPP(·)之中,尋找最先成“0”的變量的操作程序。在步驟95、96、97,執(zhí)行在數(shù)組變量ARPP(·)中,尋找接著成“1”的變量的操作程序。在步驟98,把在步驟97中ARPP(·)=“1”時(shí)的變量K存入斷相周期數(shù)組SYPP(·)內(nèi)。在步驟99,把存入斷相周期數(shù)組SYPP(·)的變量定為最多3個(gè)。最后,數(shù)組變量ARPP(·)從“0”上升到“1”時(shí)的時(shí)刻被寫(xiě)入SYPP(0)、SYPP(1)及SYPP(2)。
圖10是圖7中的步驟74所示的斷相判別的詳細(xì)程序框圖,在步驟101中,把SYPP(0)-SYPP(2)寫(xiě)入TIME。即,在數(shù)組變量ARPP(·)上,捕捉3個(gè)從“0”上升到“1”的點(diǎn),把其時(shí)間差存入TIME。在步驟102和103,如果TIME在最小(MIN)與最大(MAX)之間,便轉(zhuǎn)至步驟104,如果TIME不在最小與最大之間,則轉(zhuǎn)至步驟105。
在這兒,MIN和MAX是預(yù)先設(shè)定的值,例如可選為10與27左右。即選為10×1.25=12.5毫秒與27×1.25=33.3毫秒。
如果是50赫中的斷相,可判斷為是20毫秒時(shí)斷相,而如果是60赫中的斷相,可判斷為是16.7毫秒時(shí)斷相。因此,要50/60赫都判別,如上述那樣設(shè)定便可。又,作為誤動(dòng)作的對(duì)策,通過(guò)判別是否在最小與最大值的范圍內(nèi),便可以可靠地檢測(cè)出。接著,在步驟104,使斷相標(biāo)志PPAK“ON”,而在步驟105,使斷相標(biāo)志PPAK“off”。
這樣,如果上述斷相標(biāo)志為“ON”,便向升降機(jī)輸出緊急停止指令。關(guān)于這一點(diǎn),因?yàn)閳D3所示的微機(jī)系統(tǒng)對(duì)其他的功能,例如對(duì)轎廂的運(yùn)行管理也進(jìn)行著控制。所以能方便地實(shí)現(xiàn)。也可能通過(guò)圖3的輸出口44,以信號(hào)4a的形式,直接輸出緊急停止指令。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,在把三相交流電源全波整流成直流電源,來(lái)構(gòu)成升降機(jī)控制回路的裝置中,通過(guò)在直流電源側(cè)以電壓信號(hào)的形式進(jìn)行取樣,從而進(jìn)行時(shí)間序列處理來(lái)判別三相交流電源是否斷相,所以具有如下多種效果上述電壓信號(hào)可兼作升降機(jī)中其他的安全觸點(diǎn)的信號(hào),同時(shí),可獲得對(duì)使用微機(jī)系統(tǒng)的升降機(jī)控制裝置也容易適應(yīng)、且價(jià)廉的裝置。
權(quán)利要求
1.一種升降機(jī)的安全裝置,特征在于,它包括把三相交流電源變換成直流電源的變換器;把從上述變換器輸出的直流電源作為電源的升降機(jī)的控制回路;把從上述變換器輸出的上述直流電源的電壓變換成邏輯電平的電平變換器;通過(guò)把上述電平變換器的輸出信號(hào)用分時(shí)進(jìn)行處理,從而對(duì)三相交流電源的斷相進(jìn)行檢測(cè)的斷相檢測(cè)裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的升降機(jī)的安全裝置,其特征在于,電平變換器兼用作對(duì)升降機(jī)安全裝置的變換器。
3.按權(quán)利要求1所述的升降機(jī)的安全裝置,其特征在于,斷相檢測(cè)裝置包括在普通的對(duì)升降機(jī)的運(yùn)行管理進(jìn)行控制的微機(jī)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種升降機(jī)的安全裝置。該裝置通過(guò)變換器把三相交流電源變換成直流電源,再用電平變換器把該直流電源的電壓變換成邏輯電壓信號(hào),然后對(duì)該電壓信號(hào)通過(guò)分時(shí)處理進(jìn)行三相交流電源的斷相檢測(cè)。所以,上述電壓信號(hào)可兼用作升降機(jī)其他安全觸點(diǎn)的信號(hào),同時(shí)可獲得容易適合升降機(jī)的微機(jī)控制系統(tǒng)的、價(jià)廉的裝置。
文檔編號(hào)H02H7/09GK1030732SQ88104088
公開(kāi)日1989年2月1日 申請(qǐng)日期1988年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月17日
發(fā)明者巖田茂實(shí) 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社