專利名稱：一種電梯一體化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯一體化控制系統(tǒng)，具體涉及一種曳引式家用電梯的一體化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前市場上主要有兩種驅(qū)動類型的家用電梯，一種是液壓式，一種是曳引式。液壓式家用電梯，有其天生的缺陷，功耗大，漏油，造價高，基本已被淘汰出市場了。而曳引機技術(shù)成熟，尤其是小型永磁同步曳引機的廣泛應(yīng)用，曳引式家用電梯已成為家用電梯市場的新寵。但是現(xiàn)有的曳引式家用電梯，大多采用微機板或PLC與變頻器的模式，但是其之間的結(jié)合度不高，變頻器驅(qū)動電梯的功能不能充分被利用，突發(fā)狀況無法有效控制。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電梯一體化控制系統(tǒng)，電梯邏輯控制與驅(qū)動控制有機結(jié)合，高度集成，充分優(yōu)化變頻器驅(qū)動電梯的功能，有效控制突發(fā)狀況。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種電梯一體化控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、外部信號模塊和電機，所述外部信號模塊、所述電機分別與所述主控制模塊電連接，所述主控制模塊包括邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，所述邏輯控制模塊用于接收并處理所述外部信號模塊的信號，所述驅(qū)動控制模塊用于控制電機的運行；還包括斷電自動平層模塊，所述斷電自動平層模塊用于在緊急情況下控制電梯運行至平層位置。優(yōu)選的，所述主控制模塊的輸入輸出信號采用并行通訊方式；所述主控制模塊的輸入端口包括低壓輸入端口和高壓輸入端口，所述低壓輸入端口和所述高壓輸入端口的回路為光耦輸入回路；所述主控制模塊的輸出端口的回路為繼電器輸出回路。優(yōu)選的，所述驅(qū)動控制模塊為集成有電梯微機控制功能的變頻器，所述變頻器為設(shè)有能量反饋單元的四象限變頻器，所述四象限變頻器用于將反饋電流回流輸送至供電電網(wǎng)繼續(xù)使用。優(yōu)選的，還包括無稱重自動補償模塊，所述無稱重自動補償模塊用于連續(xù)對所述四象限變頻器輸出進(jìn)行快速的動態(tài)調(diào)節(jié)。優(yōu)選的，所述斷電自動平層模塊為不間斷電源供電，所述不間斷電源為線式電源。優(yōu)選的，所述高壓輸入端口的回路還設(shè)有輸入檢測回路。采用本技術(shù)方案的有益效果是:由于主控制模塊包括邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，將邏輯控制模塊與驅(qū)動控制模塊有機結(jié)合以及高度集成，實現(xiàn)一體化控制；通過設(shè)置斷電自動平層模塊，當(dāng)運行中的電梯突然遇到供電系統(tǒng)故障，接管電梯全部控制權(quán)，輸出電梯所需電能，將電梯運行至平層位置，打開轎門讓乘客安全走出電梯。同時使用不間斷電源供電，提高了系統(tǒng)整體的可靠性。由于考慮到家用電梯一般樓層都不高，輸入輸出采用并行通訊的方式。低壓輸入端口的回路采用光耦輸入回路；高壓輸入端口的回路采用光耦輸入回路，同時考慮到安全回路、層門鎖回路、轎門鎖回路，特別設(shè)計了輸入檢測回路，這樣可省去傳統(tǒng)的安全接觸器和門鎖接觸器，讓控制柜內(nèi)部元器件布局更加簡潔。輸出端口回路為繼電器輸出回路，滿足輸出端口的不同功用。同時驅(qū)動控制模塊為集成有電梯微機控制功能的變頻器，將電梯微機控制功能集成到變頻器控制功能當(dāng)中，變頻器驅(qū)動電梯的功能充分優(yōu)化。四象限變頻器由于設(shè)有能量反饋單元，能滿足各種位勢負(fù)載的調(diào)速要求，將反饋電流回流輸送至供電電網(wǎng)繼續(xù)使用，達(dá)至IJ最大限度的節(jié)能的目的，還可減少電源的諧波污染，功率因數(shù)可接近于I。通過設(shè)置無稱重自動補償模塊，在一體化控制系統(tǒng)程序設(shè)計中，預(yù)先產(chǎn)生一個基本的補償控制量，變頻器輸出之后，通過在啟動瞬間連續(xù)檢測編碼器輸出的變化情況，快速判斷電機的實際運行狀況，在此預(yù)先產(chǎn)生的基本補償控制量基礎(chǔ)之上，連續(xù)對變頻器輸出進(jìn)行快速的動態(tài)調(diào)節(jié)，在未知電梯載荷大小的情況下，根據(jù)電梯將要運行的方向，給電機施加以合適的轉(zhuǎn)矩，使其平滑啟動，使啟動瞬間溜車降低到最小，從而使啟動過程更平穩(wěn)，增加電梯的啟動舒適感。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖。圖2為本發(fā)明的四象限變頻器驅(qū)動回路圖。圖3為本發(fā)明的斷電自動平層模塊的電源回路圖。圖4為本發(fā)明的低壓輸入端口的回路圖。圖5為本發(fā)明的高壓輸入端口的回路圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，本發(fā)明的一種電梯一體化控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、外部信號模塊和電機，外部信號模塊、電機分別與主控制模塊電連接，主控制模塊包括邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，外部信號模塊包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、層站召喚模塊、轎內(nèi)指令模塊、樓層顯示模塊、井道信息模塊和門機控制模塊，邏輯控制模塊用于接收并處理平層、減速等井道信息以及其他外部信號模塊的信號，所述驅(qū)動控制模塊用于控制電機的運行。由于主控制模塊包括邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，將邏輯控制模塊與驅(qū)動控制模塊有機結(jié)合以及高度集成，實現(xiàn)一體化控制；同時驅(qū)動控制模塊為集成有電梯微機控制功能的變頻器，將電梯微機控制功能集成到變頻器控制功能當(dāng)中，變頻器驅(qū)動電梯的功能充分優(yōu)化。
如圖2所示，主控制模塊集成有邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，驅(qū)動控制模塊為集成有電梯微機控制功能的變頻器，變頻器為設(shè)有能量反饋單元的四象限變頻器，能量反饋單元用于將反饋電流回流輸送至供電電網(wǎng)繼續(xù)使用。四象限變頻器由于設(shè)有能量反饋單元，能滿足各種位勢負(fù)載的調(diào)速要求，將反饋電流回流輸送至供電電網(wǎng)繼續(xù)使用，達(dá)到最大限度的節(jié)能的目的，還可減少電源的諧波污染，功率因數(shù)可接近于I。此類控制系統(tǒng)由PWM整流器和PWM逆變器構(gòu)成的雙PWM可逆整流控制系統(tǒng)，無需增加任何附加電路，通過對變換器的開關(guān)器件按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行通斷控制就可消除網(wǎng)側(cè)諧波污染，實現(xiàn)高功率因數(shù)及能量雙向流動，方便電機四象限運行，并且電機動態(tài)響應(yīng)時間短，為高質(zhì)量能量回饋技術(shù)。如圖3所示，還包括斷電自動平層模塊，斷電自動平層模塊用于在緊急情況下控制電梯運行至平層位置。斷電自動平層模塊為不間斷電源供電，不間斷電源為線式電源。通過設(shè)置斷電自動平層模塊，當(dāng)運行中的電梯突然遇到供電系統(tǒng)故障，接管電梯全部控制權(quán)，輸出電梯所需電能，將電梯運行至平層位置，打開轎門讓乘客安全走出電梯。同時使用不間斷電源供電，提高了系統(tǒng)整體的可靠性。DY繼電器線圈電壓為AC220V，用來監(jiān)測控制柜的供電狀況。當(dāng)用戶電源可對控制柜正常供電時，DY線圈得電，UPSC接觸器不會吸合；當(dāng)用戶電源無電壓輸出時，DY繼電器斷開，一體化控制器MCB板的YO繼電器輸出閉合，UPSC接觸器吸合，控制柜轉(zhuǎn)為由UPS供電。由于考慮到家用電梯一般樓層都不高，主控制模塊的輸入輸出信號采用并行通訊方式。主控制模塊的輸入端口包括低壓輸入端口和高壓輸入端口。如圖4所示，低壓輸入端口的回路采用光耦輸入回路。如圖5所示，高壓輸入端口的回路采用光耦輸入回路，同時考慮到安全回路、層門鎖回路、轎門鎖回路，特別設(shè)計了輸入檢測回路，這樣可省去傳統(tǒng)的安全接觸器和門鎖接觸器，讓控制柜內(nèi)部元器件布局更加簡潔。主控制模塊的輸出端口的回路為繼電器輸出回路，滿足輸出端口的不同功用?？紤]家用電梯一般層站不高，輸入輸出信號采用并行通訊方式。輸入輸出口借鑒了 PLC的接口定義模式，將輸入口定義為X，輸出口定義為Y。輸入口采用光耦隔離的方案。考慮輸出口的不同功用，采用繼電器輸出。還包括無稱重自動補償模塊，所述無稱重自動補償模塊用于連續(xù)對所述四象限變頻器輸出進(jìn)行快速的動態(tài)調(diào)節(jié)。通過設(shè)置無稱重自動補償模塊，在一體化控制系統(tǒng)程序設(shè)計中，預(yù)先產(chǎn)生一個基本的補償控制量，變頻器輸出之后，通過在啟動瞬間連續(xù)檢測編碼器輸出的變化情況，快速判斷電機的實際運行狀況，在此預(yù)先產(chǎn)生的基本補償控制量基礎(chǔ)之上，連續(xù)對變頻器輸出進(jìn)行快速的動態(tài)調(diào)節(jié)，在未知電梯載荷大小的情況下，根據(jù)電梯將要運行的方向，給電機施加以合適的轉(zhuǎn)矩，使其平滑啟動，使啟動瞬間溜車降低到最小，從而使啟動過程更平穩(wěn)，增加電梯的啟動舒適感?？紤]家用電梯的實際使用場所，控制系統(tǒng)既可適配單相AC220V的供電，也可適配三相AC220V、AC380V的供電。驅(qū)動控制部分既可適配異步電動機，也可適配永磁同步電動機；編碼器的接口信號通過選擇不同的PG卡，也可分別適配增量型AB相編碼器、混合型Sin/Cos信號的編碼器以及混合型UVW信號的編碼器。在匹配不同類型的電動機和編碼器時，均設(shè)計成通過參數(shù)設(shè)定去選擇。針對家用電梯的特點，對開關(guān)門的邏輯做了特殊處理，既考慮到手動門與自動門的選擇，同時考慮到自動門狀態(tài)下分布于相鄰轎壁呈90°的雙轎門的控制邏輯。在手動門(手拉門)狀態(tài)下，電梯門鎖斷開一次再閉合或者電梯由運行轉(zhuǎn)停車、門鎖雖未斷，但等待時間持續(xù)5s以上，此時電梯具備再次響應(yīng)召喚并運行的條件。任何運行過程中門鎖斷開，電梯會自動立即停車保護(hù)，確保了乘梯安全。自動門的狀態(tài)與普通的乘客電梯控制邏輯類似，設(shè)計時考慮采用類似“貫通門”的邏輯。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電梯一體化控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、外部信號模塊和電機，所述外部信號模塊、所述電機分別與所述主控制模塊電連接，其特征在于，所述主控制模塊包括邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，所述邏輯控制模塊用于接收并處理所述外部信號模塊的信號，所述驅(qū)動控制模塊用于控制電機的運行；還包括斷電自動平層模塊，所述斷電自動平層模塊用于在緊急情況下控制電梯運行至平層位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯一體化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制模塊的輸入輸出信號采用并行通訊方式；所述主控制模塊的輸入端口包括低壓輸入端口和高壓輸入端口，所述低壓輸入端口和所述高壓輸入端口的回路為光耦輸入回路；所述主控制模塊的輸出端口的回路為繼電器輸出回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯一體化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動控制模塊為集成有電梯微機控制功能的變頻器，所述變頻器為設(shè)有能量反饋單元的四象限變頻器，所述四象限變頻器用于將反饋電流回流輸送至供電電網(wǎng)繼續(xù)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯一體化控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括無稱重自動補償模塊，所述無稱重自動補償模塊用于連續(xù)對所述四象限變頻器輸出進(jìn)行快速的動態(tài)調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯一體化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述斷電自動平層模塊為不間斷電源供電，所述不間斷電源為線式電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電梯一體化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓輸入端口的回路還設(shè)有輸入檢測回路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電梯一體化控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、外部信號模塊和電機，所述外部信號模塊、所述電機分別與所述主控制模塊電連接，其特征在于，所述主控制模塊包括邏輯控制模塊和驅(qū)動控制模塊，所述邏輯控制模塊用于接收并處理所述外部信號模塊的信號，所述驅(qū)動控制模塊用于控制電機的運行；還包括斷電自動平層模塊，所述斷電自動平層模塊用于在緊急情況下控制電梯運行至平層位置。用本技術(shù)方案的有益效果是電梯邏輯控制與驅(qū)動控制有機結(jié)合，高度集成，充分優(yōu)化變頻器驅(qū)動電梯的功能。
文檔編號B66B1/06GK103193116SQ20121000167
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者顧德仁, 陸曉春, 顧春艷 申請人:蘇州遠(yuǎn)志科技有限公司