专利名称：电梯轿厢位置控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电梯技术，尤其涉及电梯轿厢位置控制系统及其控制方法。
背景技术：
目前，井道数据记录通常都是采用增量型旋转编码器来实现，其主要具有以下缺占.
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1、旋转编码器测量的是曳引机的转速，从曳引机到轿厢是利用曳引轮上的钢丝绳作为传动，这种传动存在着打滑现象，因此必须使用平层开关和平层插板来配合实电梯平层，由此一方面增加了制造成本，另一方面，由于平层开关和平层插板的安装位置精度要求较高，给安装人员的安装造成了不便。平层插板的安装位置精度会直接影响到电梯是否能很好的平层；
2、由于安装了平层开关和平层插板，必须进行井道数据学习，从而增加了安装人员的
调试工作量；
3、在某些特定情况下会发生错层现象。目前的增量型旋转编码器只能被动地处理该故障，而无法从根本上消除错层现象。
发明内容
本发明是为了解决现有技术存在的以上问题，而提供的一种无需使用平层开关和平层插板就能实现电梯平层、安装和调试更加简单的电梯轿厢位置控制系统及其控制方法。本发明采取的技术方案是一种电梯轿厢位置控制系统，包括激光测距仪，用于对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距；轿厢位置控制器，用于接收所述激光测距仪发送的测量结果，通过数据处理后，对轿厢的位置进行控制；该轿厢位置控制器的信号输入端与所述激光测距仪的信号输出端电连接。上述电梯轿厢位置控制系统，其中，该电梯轿厢位置控制系统还包括激光反射板， 其设置在轿厢上，用于将激光测距仪发出的激光反射回该激光测距仪。上述电梯轿厢位置控制系统，其中，激光测距仪设置在井道的顶部；激光反射板设置在轿厢的顶部。上述电梯轿厢位置控制系统，其中，激光测距仪设置在位于井道下方的底坑内；激光反射板设置在轿厢的底部。上述电梯轿厢位置控制系统，其中，轿厢位置控制器包括测量结果接收单元、选层指令处理单元、比较单元、速度曲线计算单元和驱动控制单元；其中测量结果接收单元， 用于接收激光测距仪测量到的轿厢的当前位置数据，并将该当前位置数据发送给比较单元；选层指令处理单元，用于接收选层指令，根据该选层指令计算出轿厢的目的位置数据， 并将该目的位置数据发送给比较单元；比较单元，用于通过比较所接收的当前位置数据和目的位置数据，判断出轿厢的运行方向以及计算出轿厢当前所在位置与目的位置之间的间距，并将判断结果和计算结果发送给速度曲线计算单元；速度曲线计算单元，根据从比较单元接收的判断结果和计算结果，计算出轿厢的速度运行曲线；驱动控制单元，用于控制与该轿厢位置控制器相连接的驱动器按照速度运行曲线对电梯的曳引机进行调速。上述电梯轿厢位置控制系统，其中，轿厢位置控制器的信号输入端与激光测距仪的信号输出端之间通过现场总线RS485总线或CAN总线进行通信。一种电梯轿厢位置控制方法，其特点是，包括以下步骤利用激光测距仪对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距，并将测量结果发送给轿厢位置控制器；轿厢位置控制器对该测量结果进行数据处理后，对轿厢的位置进行控制。上述电梯轿厢位置控制方法，其中，轿厢位置控制器包括测量结果接收单元、选层指令处理单元、比较单元、速度曲线计算单元和驱动控制单元；其中测量结果接收单元， 用于接收激光测距仪测量到的轿厢的当前位置数据，并将该当前位置数据发送给所述的比较单元；选层指令处理单元，用于接收选层指令，根据该选层指令计算出轿厢的目的位置数据，并将该目的位置数据发送给所述的比较单元；比较单元，用于通过比较所接收的当前位置数据和目的位置数据，判断出轿厢的运行方向以及计算出轿厢当前所在位置与目的位置之间的间距，并将判断结果和计算结果发送给速度曲线计算单元；速度曲线计算单元，根据从比较单元接收的判断结果和计算结果，计算出轿厢的速度运行曲线；驱动控制单元，用于控制与该轿厢位置控制器相连接的驱动器按照所述的速度运行曲线对电梯的曳引机进行调速。轿厢位置控制器的信号输入端与激光测距仪的信号输出端之间通过现场总线 RS485总线或CAN总线进行通信。采用上述技术方案后，使得本发明与现有技术相比具有以下优点
1、测距精准。激光测距仪的测量精度完全超过现有电梯标准对平层精度的要求，使控制轿厢位置准确；
2、由于无需安装平层开关和平层插板，降低了电梯安装的危险系数，平层调试简单，只要知道各楼层的高度数据即可，在不知道楼层高度数据的情况下也易于调试平层；
3、安装方便。只需要在井道两端的任一端安装激光测距仪即可，激光反射板可以在出厂前先做好并根据激光测距仪安装位置固定在轿厢上；
4、调试方便。激光测距仪通过现场总线方式将测量数据发给轿厢位置控制器，电梯楼层数据和门区范围数据可以预设置，在工厂慢车调试完成的情况下，可以不用调试直接快车运行；
5、激光测距仪在电梯运行的整个行程中实时进行距离测量，所以对轿厢整个行程的高度都是已知的，不会发生错层现象。
图1是采用本发明的电梯轿厢位置控制系统的电梯的电气控制原理示意框图。图2是本发明的轿厢位置控制器的一个实施例的原理示意框图。图3示出了本发明的激光测距仪的一个应用实施例。图4示出了本发明的激光测距仪的另一个应用实施例。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做出进一步说明。图1示出了采用本发明的电梯轿厢位置控制系统的电梯的电气控制原理示意框图。根据本发明一实施例的电梯轿厢位置控制系统包括激光测距仪1和轿厢位置控制器2。 其中，激光测距仪1用于对电梯的轿厢3所处的位置进行实时测距；轿厢位置控制器2的信号输入端与激光测距仪1的信号输出端电连接，轿厢位置控制器2用于接收激光测距仪1 发送的测量结果，通过数据处理后，对轿厢3的位置进行控制。激光测距仪1在电梯运行的过程中实时测量电梯轿厢3的位置，将该测量结果数据通过数据连接线传输到轿厢位置控制器2。为保证数据的可靠传输，轿厢位置控制器2的信号输入端与激光测距仪1的信号输出端通过现场总线RS485总线或CAN总线进行通信，通信协议可采用专门设计的高可靠性传输协议。本发明电梯轿厢位置控制的方法是利用激光测距仪对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距，并将测量结果发送给轿厢位置控制器；轿厢位置控制器对该测量结果进行数据处理后，对轿厢的位置进行控制。如图2所示，轿厢位置控制器2包括测量结果接收单元21、选层指令处理单元22、 比较单元23、速度曲线计算单元M和驱动控制单元25。测量结果接收单元21用于接收激光测距仪1测量到的轿厢的当前位置数据，并将该当前位置数据发送给比较单元23。选层指令处理单元22用于接收选层指令，根据该选层指令计算出轿厢3的目的位置数据，并将该目的位置数据发送给比较单元23。比较单元 23通过比较所接收到的当前位置数据和目的位置数据，可以判断出轿厢3的运行方向，同时计算出轿厢3当前所在位置与目的位置之间的间距，并将该判断结果和计算结果发送给速度曲线计算单元24。速度曲线计算单元M根据从比较单元23接收的判断结果和计算结果，计算出轿厢3的速度运行曲线。驱动控制单元25用于控制与该轿厢位置控制器相连接的驱动器4按照该速度运行曲线对曳引机5进行调速，曳引机5驱动轿厢3向目的位置运行，当轿厢3到达目的位置时，驱动停止。驱动器4例如可采用变频器。在一种优选的实施方式中，为了能有效提高激光的反射率，本发明的电梯轿厢位置控制系统还设有一激光反射板8。激光反射板8设置在轿厢3上，用于将激光测距仪1发出的激光反射回该激光测距仪1。。在图3所示的实施方式中，激光测距仪1设置在井道6的顶部，激光测距仪1的发射端朝下，激光反射板8设置在轿厢3的顶部。在图4所示的实施方式中，激光测距仪1设置在位于井道6下方的底坑7内，激光测距仪1的发射端朝上，激光反射板8设置在轿厢3的底部。在另一种实施方式中，也可采用一个激光接收装置接收激光测距仪的发射端发出的激光，激光接收装置的信号输出端与轿厢位置控制器的信号输入端电连接。采用本发明的技术方案，轿厢位置控制器将激光测距仪测量的位置数据作为控制轿厢运行位置的依据，提供给电梯主控制器9对电梯的运行进行控制。在电梯的整个运行中，不需要借助平层开关和插板进行平层或门区操作，在预设置的门区范围，还可以进行更加丰富的门操作功能，如提前开门和开门再平层功能。由于激光测距的实时性，也不会存在错层问题。
权利要求
1.一种电梯轿厢位置控制系统，其特征在于，包括激光测距仪，用于对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距；轿厢位置控制器，用于接收所述激光测距仪发送的测量结果，通过数据处理后，对轿厢的位置进行控制；该轿厢位置控制器的信号输入端与所述激光测距仪的信号输出端电连接。
2.如权利要求1所述的电梯轿厢位置控制系统，其特征在于，所述的电梯轿厢位置控制系统还包括激光反射板，设置在所述的轿厢上，用于将所述激光测距仪发出的激光反射回该激光测距仪。
3.如权利要求2所述的电梯轿厢位置控制系统，其特征在于，所述的激光测距仪设置在井道的顶部；所述的激光反射板设置在轿厢的顶部。
4.如权利要求2所述的电梯轿厢位置控制系统，其特征在于，所述的激光测距仪设置在位于井道下方的底坑内；所述的激光反射板设置在轿厢的底部。
5.如权利要求1所述的电梯轿厢位置控制系统，其特征在于，所述的轿厢位置控制器包括测量结果接收单元、选层指令处理单元、比较单元、速度曲线计算单元和驱动控制单元；其中测量结果接收单元，用于接收所述激光测距仪测量到的轿厢的当前位置数据，并将该当前位置数据发送给所述的比较单元；选层指令处理单元，用于接收选层指令，根据该选层指令计算出轿厢的目的位置数据， 并将该目的位置数据发送给所述的比较单元；比较单元，用于通过比较所接收的当前位置数据和目的位置数据，判断出轿厢的运行方向以及计算出轿厢当前所在位置与目的位置之间的间距，并将判断结果和计算结果发送给所述的速度曲线计算单元；速度曲线计算单元，根据从所述比较单元接收的判断结果和计算结果，计算出轿厢的速度运行曲线；驱动控制单元，用于控制与该轿厢位置控制器相连接的驱动器按照所述的速度运行曲线对电梯的曳引机进行调速。
6.如权利要求1所述的电梯轿厢位置控制系统，其特征在于，所述轿厢位置控制器的信号输入端与所述激光测距仪的信号输出端之间通过现场总线RS485总线或CAN总线进行ififn。
7.一种电梯轿厢位置控制方法，其特征在于，包括以下步骤利用激光测距仪对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距，并将测量结果发送给轿厢位置控制器；轿厢位置控制器对该测量结果进行数据处理后，对轿厢的位置进行控制。
8.如权利要求7所述的电梯轿厢位置控制方法，其特征在于，所述的轿厢位置控制器包括测量结果接收单元、选层指令处理单元、比较单元、速度曲线计算单元和驱动控制单元；其中测量结果接收单元，用于接收所述激光测距仪测量到的轿厢的当前位置数据，并将该当前位置数据发送给所述的比较单元；选层指令处理单元，用于接收选层指令，根据该选层指令计算出轿厢的目的位置数据， 并将该目的位置数据发送给所述的比较单元；比较单元，用于通过比较所接收的当前位置数据和目的位置数据，判断出轿厢的运行方向以及计算出轿厢当前所在位置与目的位置之间的间距，并将判断结果和计算结果发送给所述的速度曲线计算单元；速度曲线计算单元，根据从所述比较单元接收的判断结果和计算结果，计算出轿厢的速度运行曲线；驱动控制单元，用于控制与该轿厢位置控制器相连接的驱动器按照所述的速度运行曲线对电梯的曳引机进行调速。
9.如权利要求7所述的电梯轿厢位置控制方法，其特征在于，所述轿厢位置控制器的信号输入端与所述激光测距仪的信号输出端之间通过现场总线RS485总线或CAN总线进行ififn。
全文摘要
本发明公开了一种电梯轿厢位置控制系统，包括激光测距仪，用于对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距；轿厢位置控制器，用于接收激光测距仪发送的测量结果，通过数据处理后，对轿厢的位置进行控制；该轿厢位置控制器的信号输入端与激光测距仪的信号输出端电连接。本发明还公开了一种电梯轿厢位置控制方法，包括以下步骤利用激光测距仪对设置在井道内的电梯的轿厢所处的位置进行实时测距，并将测量结果发送给轿厢位置控制器；轿厢位置控制器对该测量结果进行数据处理后，对轿厢的位置进行控制。本发明利用激光测距仪获取电梯轿厢在井道内的位置信息，无需使用平层开关和平层插板就能实现电梯平层，安装和调试也更加简单。
文档编号B66B5/00GK102491132SQ20111038905
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者李楚平, 王鹏, 高 浩 申请人:上海新时达电气股份有限公司