一种电梯用电子封星装置及复合控制方法与流程

1.本技术涉及电梯控制技术领域，具体而言，涉及一种电梯用电子封星装置及复合控制方法。


背景技术：

2.电梯封星功能是指当电梯使用永磁同步无齿轮曳引机时，在曳引机断电时间段，将星形连接的三相绕组引出线短接。具备封星功能的电梯，在曳引机抱闸失效时，由于电梯轿厢侧和对重侧的不平衡，引起电梯轿厢滑行，其滑行速度远低于电梯正常运行速度，给电梯提供了一个安全工况。
3.但现有的电梯封星功能在电梯主控板封星输出失效后，封星功能也将失效，从而造成安全隐患。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种电梯用电子封星装置及复合控制方法，通过电梯主控板和微控制单元实现封星功能的复合控制，使得电梯更加可控和安全，解决了现有的电梯封星功能在电梯主控板封星输出失效后，封星功能将失效，从而造成安全隐患的问题。
5.本技术实施例提供了一种电梯用电子封星装置，所述装置包括：
6.电梯主控板，用于输出封星信号；
7.微控制单元，与所述电梯主控板通信连接，用于输出封星信号；
8.驱动单元，输入端分别连接所述电梯主控板和所述微控制单元，输出端连接封星动作执行单元，用于接收所述电梯主控板和/或所述微控制单元发送的封星信号并向所述封星动作执行单元发送驱动信号；
9.封星动作执行单元，用于接收所述驱动信号并执行封星动作，以使电机绕组短接。
10.在上述实现过程中，该装置通过电梯主控板的封星控制信号和微控制单元的封星控制信号对封星动作执行单元实现复合控制，使得电梯更加可控和安全，解决了现有的电梯封星功能在电梯主控板封星输出失效后，封星功能将失效，从而造成安全隐患的问题。
11.进一步地，所述封星动作执行单元包括：
12.静态元件，用于接收三相推挽驱动信号，并执行封星动作或取消封星动作。
13.在上述实现过程中，静态元件接收到三相推挽驱动信号后，连通电机绕组，实现封星功能。
14.进一步地，所述封星动作执行单元包括：
15.功率继电器，用于接收所述驱动信号并执行封星动作。
16.在上述实现过程中，也可以将功率继电器代替静态元件实现封星动作。
17.进一步地，所述装置还包括：
18.第一光耦隔离单元，连接所述驱动单元，用于对所述电梯主控板或微控制单元输
出的封星信号进行强弱电隔离；
19.第二光耦隔离单元，输入端连接所述电梯主控板，输出端连接所述驱动单元，用于对所述电梯主控板输出的封星信号进行强弱电隔离。
20.在上述实现过程中，光耦隔离单元起到了封星信号的隔离作用，使得输入端和输出端完全实现了电气隔离，具有较强的抗干扰能力。
21.进一步地，所述装置还包括：
22.第一门电路，输入端连接所述微控制单元，输出端连接所述第一光耦隔离单元，用于对所述微控制单元输出的封星信号进行驱动放大；
23.第二门电路，输入端连接所述第二光耦隔离单元，输出端连接所述驱动单元，用于对所述电梯主控板输出的封星信号进行驱动放大。
24.在上述实现过程中，门电路起到对封星信号的放大作用。
25.进一步地，所述装置还包括：
26.第一单向通过单元，输入端连接所述第一门电路，输出端连接所述第一光耦隔离单元，用于对所述微控制单元输出的封星信号进行单向输出硬件限制；
27.第二单向通过单元，输入端连接所述第二门电路，输出端连接所述第一光耦隔离单元，用于对所述电梯主控板输出的封星信号进行单向输出硬件限制。
28.在上述实现过程中，单向通过单元对信号的传输方向进行了限制，即实现了封星信号的单向传输。
29.进一步地，所述装置还包括：
30.隔离检测单元，输入端连接所述微控制单元，输出端连接所述封星动作执行单元，用于检测所述封星动作执行单元的工作状态以及所述电机绕组的连接状态。
31.在上述实现过程中，隔离检测单元用于检测封星动作执行单元是否处于正常工作状态以及电机绕组的连接是否正常，提高了电梯安全运行的可靠性。
32.进一步地，所述装置还包括：
33.电流及频率检测单元，输入端连接所述微控制单元，输出端连接所述电机绕组，用于对封星时所述电机绕组的电流和频率进行检测。
34.在上述实现过程中，对封星时电机三相绕组的电流和频率进行检测，保证电机绕组的正常运行。
35.进一步地，所述装置还包括：
36.电源，连接所述微控制单元，用于对所述封星动作执行单元进行隔离供电。
37.在上述实现过程中，电源对静态元件进行隔离供电，确保静态元件的用电安全，同时也为电子封星板上的各个单元供电。
38.本技术实施例还提供一种电梯用电子封星装置的复合控制方法，应用于上述的驱动单元，所述方法包括：
39.接收电梯主控板和/或微控制单元输出的封星信号；
40.基于所述封星信号驱动封星动作执行单元动作，以执行封星功能。
41.在上述实现过程中，通过电梯主控板的封星控制信号和微控制单元的封星控制信号对封星动作执行单元实现复合控制，使得电梯更加可控和安全，解决了现有的电梯封星功能在电梯主控板封星输出失效后，封星功能将失效，从而造成安全隐患的问题。
42.进一步地，所述接收电梯主控板或微控制单元输出的封星信号，包括：
43.接收电梯主控板输出的封星信号，所述封星信号是依次经过第二光耦隔离单元进行隔离、第二门电路进行驱动放大、第二单向通过单元的单向输出硬件限制和第一光耦隔离单元进行强弱电隔离得到的。
44.在上述实现过程中，封星信号可以来源于电梯主控板，并且经过了第二光耦隔离单元、第二门电路和第二单向通过单元等，对封星信号进行增强和隔离作用，实现了对驱动单元实现封星功能的准确控制。
45.进一步地，所述接收电梯主控板或微控制单元输出的封星信号，包括：
46.接收微控制单元输出的封星信号，所述封星信号是依次经过第一门电路进行驱动放大、第一单向通过单元的单向输出硬件限制和第一光耦隔离单元进行强弱电隔离得到的。
47.在上述实现过程中，封星信号还可以来源于微控制单元，并且经过了第一光耦隔离单元、第一门电路和第一单向通过单元等，对封星信号进行增强和隔离作用，实现了对驱动单元实现封星功能的准确控制。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
49.图1为本技术实施例提供的一种电梯用电子封星装置的电路图；
50.图2为本技术实施例提供的封星接触器实现封星示意图；
51.图3为本技术实施例提供的静态元件的复合控制的硬件示意图；
52.图4为本技术实施例提供的电梯用电子封星装置的复合控制方法的流程图；
53.图5为本技术实施例提供的封星功能静态元件复合控制实施示意图。
54.图标：
55.10-电子封星板；11-电梯主控板；12-微控制单元；13-驱动单元；14-静态元件；15-隔离检测单元；16-电流及频率检测单元；17-电源；18-第一门电路；19-第一单向通过单元；20-第一光耦隔离单元；21-第二光耦隔离单元；22-第二门电路；23-第二单向通过单元；24-电机绕组。
具体实施方式
56.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
57.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
58.实施例1
59.请参看图1，图1为本技术实施例提供的一种电梯用电子封星装置的电路图。
60.现有电梯的封星功能通过封星接触器完成，如图2所示，为封星接触器实现封星示
意图，封星接触器与变频器输出到曳引机的主接触器互锁，当变频器停止输出时，封星接触器做适当延时，执行封星功能，当电梯停梯、主接触器释放后，封星接触器只受电梯主控板11单路输出信号控制，对封星功能实施没有其他控制方式，应对抱闸失效和手动松闸溜车工况，没有提供冗余的封星功能，使得电梯主控板11封星输出点失效后，封星功能也将失效。
61.本技术结合电梯主控板11的封星控制信号和板载mcu(microcontroller unit，微控制单元12)的封星控制信号，实现封星功能的复合控制，使电梯更加可控和安全。具体地，该装置具体包括电梯主控板11、电子封星板10和电机绕组24，其中，电子封星板10包括：
62.微控制单元12，与所述电梯主控板11通信连接，用于输出封星信号；
63.驱动单元13，输入端分别连接所述电梯主控板11和所述微控制单元12，输出端连接封星动作执行单元，用于接收所述电梯主控板11和/或所述微控制单元12发送的封星信号并向所述封星动作执行单元发送驱动信号；
64.封星动作执行单元，用于接收所述驱动信号并执行封星动作，以使电机绕组24短接。
65.作为其中一种实施方式，封星动作执行单元可以采用静态元件14，如igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)，用于执行封星动作，使得电机三相绕组短接，完成电机三相绕组的封星功能。
66.电子封星板10上还设置有隔离检测单元15、电流及频率检测单元16以及电源17，其中，隔离检测单元15的输入端连接所述微控制单元12，输出端连接所述封星动作执行单元，用于检测所述封星动作执行单元的工作状态以及所述电机绕组24的连接状态。
67.隔离检测单元15用于完成静态元件14是否正常、电机绕组24是否连接正常的检测。
68.隔离检测单元15用于检测封星动作执行单元是否处于正常工作状态以及电机绕组24的连接是否正常，提高了电梯安全运行的可靠性。
69.电流及频率检测单元16的输入端连接所述微控制单元12，输出端连接所述电机绕组24，用于对封星时所述电机绕组24的电流和频率进行检测。
70.电流及频率检测单元16完成封星时电机三相绕组的电流和频率检测，可用于监测电机绕组24的工作状态，确保电机绕组24处于正常工作状态。
71.电源17连接所述微控制单元12，用于对所述封星动作执行单元进行隔离供电。
72.电源17用于对电子封星板10上的元器件进行供电，如为静态元件14单元提供隔离电源，使得静态元件14实现隔离用电，确保静态元件14的用电安全。
73.mcu单元(微控制单元12)，完成与电梯主控板11的通讯、电梯主控板11封星信号输入、静态元件14驱动、静态元件14单元检测、电流和频率检测、电源17监控等功能。
74.如图3所示，为静态元件14的复合控制的硬件示意图，具体地，驱动单元13包括u相驱动、v相驱动、w相驱动，分别通过静态元件14对应短接电机绕组24的u相绕组、v相绕组和w相绕组，使得u相驱动、v相驱动、w相驱动单元13对静态元件14进行推挽驱动。
75.驱动单元13的输入端包括两个支路，第一支路包括微控制单元12、第一门电路18、第一单向通过单元19，第一支路连接到第一光耦隔离单元20的输入端，并通过第一光耦隔离单元20连接驱动单元13的输入端。
76.第二支路包括第二光耦隔离单元21、第二门电路22、第二单向通过单元23，第二支路连接到第一光耦隔离单元20的输入端，并通过第一光耦隔离单元20连接驱动单元13的输入端，第二支路的封星信号来自于电梯主控板11。
77.具体地：
78.第一光耦隔离单元20，连接所述驱动单元13，用于对所述电梯主控板11或微控制单元12输出的封星信号进行强弱电隔离；
79.第一光耦隔离单元20的输出端连接驱动单元13的u相驱动、v相驱动、w相驱动，第一光耦隔离单元20用于对封星信号进行强弱电隔离。
80.光耦起到对封星信号的隔离作用，由于光耦是单向传输的，所以可以实现封星信号的单向传输，使输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，便于封星信号的传输。
81.第二光耦隔离单元21，输入端连接所述电梯主控板11，输出端连接所述驱动单元13，用于对所述电梯主控板11输出的封星信号进行强弱电隔离。
82.光耦隔离单元起到了封星信号的隔离作用，使得输入端和输出端完全实现了电气隔离，具有较强的抗干扰能力。
83.第一门电路18，输入端连接所述微控制单元12，输出端连接所述第一光耦隔离单元20，用于对所述微控制单元12输出的封星信号进行驱动放大；
84.第一门电路18主要起到对微控制单元12输出的封星信号的放大作用。
85.第二门电路22，输入端连接所述第二光耦隔离单元21，输出端连接所述驱动单元13，用于对所述电梯主控板11输出的封星信号进行驱动放大。
86.第二门电路22主要起到对电梯主控板11输出的封星信号的放大作用。
87.第一单向通过单元19，输入端连接所述第一门电路18，输出端连接所述第一光耦隔离单元20，用于对所述微控制单元12输出的封星信号进行单向输出硬件限制；
88.第一单向通过单元19对微控制单元12输出的封星信号进行单向输出硬件限制，对封星信号起到放大作用，对其他干扰信号起到阻塞作用。
89.第二单向通过单元23，输入端连接所述第二门电路22，输出端连接所述第一光耦隔离单元20，用于对所述电梯主控板11输出的封星信号进行单向输出硬件限制。
90.单向通过单元对信号的传输方向进行了限制，即实现了封星信号的单向传输。
91.第二单向通过单元23对电梯主控板11输出的封星信号进行单向输出硬件限制，对封星信号起到放大作用，对其他干扰信号起到阻塞作用。
92.作为另外一种实施方式，可以利用功率继电器代替静态元件14，可以实现同样的封星功能，也可以采用其他元器件实现封星功能，在此不做任何限定。
93.通过电梯主控板11的封星控制信号和微控制单元12的封星控制信号对封星动作执行单元实现复合控制，使得电梯更加可控和安全，解决了现有的电梯封星功能在电梯主控板封星输出失效后，封星功能将失效，从而造成安全隐患的问题。
94.实施例2
95.本技术实施例提供一种电梯用电子封星装置的复合控制方法，应用于实施例1所述的驱动单元13，如图4所示，为电梯用电子封星装置的复合控制方法的流程图，所述方法具体包括以下步骤：
96.步骤s100：接收电梯主控板11和/或微控制单元12输出的封星信号；
97.步骤s200：基于所述封星信号驱动封星动作执行单元动作，以执行封星功能。
98.通过电梯主控板11的封星控制信号和微控制单元12的封星控制信号对封星动作执行单元实现复合控制，使得电梯更加可控和安全，解决了现有的电梯封星功能在电梯主控板封星输出失效后，封星功能将失效，从而造成安全隐患的问题。
99.其中，封星动作执行单元为静态元件14时，如图5所示，为封星功能静态元件14复合控制实施示意图。
100.步骤s200中的封星信号可以来源于电梯主控板11，即接收电梯主控板11输出的封星信号，所述封星信号是依次经过第二光耦隔离单元21进行隔离、第二门电路22进行驱动放大、第二单向通过单元23的单向输出硬件限制和第一光耦隔离单元20进行强弱电隔离得到的。
101.封星信号可以来源于电梯主控板11，并且经过了第二光耦隔离单元21、第二门电路22和第二单向通过单元23等，对封星信号进行增强和隔离作用，实现了对驱动单元13实现封星功能的准确控制。
102.封星信号还可以来源于微控制单元12，并且经过了第一光耦隔离单元20、第一门电路18和第一单向通过单元19等，对封星信号进行增强和隔离作用，实现了对驱动单元13实现封星功能的准确控制。
103.当从电梯主控板11输入封星信号时，从电梯主板输入封星信号到电子封星板10，经过第二光耦隔离单元21隔离输出，第二光耦隔离单元21隔离输出信号，经过第二门电路22驱动输出，第二门电路22驱动输出信号，经过第二单向通过单元输出，经过第一光耦隔离单元20的隔离作用后，输入至u、v、w三相推挽驱动电路，使得u、v、w三相静态元件14动作，实现封星功能。
104.步骤s200中的封星信号也可以来源于微控制单元12，即接收微控制单元12输出的封星信号，所述封星信号是依次经过第一门电路18进行驱动放大、第一单向通过单元19的单向输出硬件限制和第一光耦隔离单元20进行强弱电隔离得到的。
105.微控制单元12与电梯主控板11进行通信，获得电梯主控板11发送的封星信号，电子封星板10通过mcu，根据通讯封星信号动作相应的输出口；mcu(微控制单元12)输出信号，经过第一门电路18驱动输出；第一门电路18驱动输出信号，经过第一单向通过单元输出；第一单向通过单元输出信号与第二单向通过单元输出信号，共同输入到第一光耦隔离单元20；第一光耦隔离单元20输出信号，输入到u、v、w三相推挽驱动电路，u、v、w三相推挽驱动信号，驱动u、v、w三相静态元件14动作，执行封星功能或取消封星功能。
106.微控单元的封星信号是与电梯主控板11进行通讯获得的封星信号，微控单元和电梯主控板11可实现协同控制，实现封星功能。
107.封星动作执行单元也可以为功率继电器，当封星动作执行单元为功率继电器时，其具体的控制过程与静态元件14的控制过程相同，在此不做赘述。
108.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一
部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
109.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
110.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
111.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
112.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
113.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。