Установка и способ управления дверями лифта

 

Изобретение относится к конструктивным блокам кранов. Установка содержит устройство для приведения в движение дверей с трехфазным асинхронным двигателем, управляющее устройство и устройство для генерирования импульсов в процессе движения дверей. Управляющее устройство выполнено с возможностью управления движением дверей в соответствии с генерируемыми импульсами. Сигналы на управление двигателем поступают в контрольных точках в соответствии с графиком, устанавливающим зависимость скорости от расстояния, проходимого дверью лифта и задаваемого в процентах. Общее расстояние, проходимое дверью в одном направлении, измеряется путем подсчета числа импульсов, генерируемых при движении двери между ее крайними точками с постоянной скоростью. Число подсчитанных импульсов нормализуется и выражается в процентах, причем 100% соответствуют полному расстоянию. В данной установке отсутствуют ненадежные и труднорегулируемые механические узлы, скорость и мощность двигателя управляются электронной системой. Это предопределяет повышенную эффективность управления и пониженную стоимость. 2 с. и 13 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области механики, а именно к устройствам и способам управления дверями лифта с использованием кодера.

Традиционно известны механические средства управления дверями лифта. Как правило, двери лифта должны иметь различную скорость движения в процессе открывания и закрывания. Из-за массивности дверей и требований техники безопасности необходимо использовать относительно медленное вращение двигателя при большой мощности его в начале движения. После начала движения мощность двигателя желательно уменьшить при увеличении скорости движения в течение остального пути. Перед окончанием движения дверей скорость необходимо замедлить. Это изменение скоростно-мощностных характеристик двигателя в зависимости от времени и положения двери называют законом движения двери (профиль двери).

Закон движения двери на большинстве современных лифтов контролируют или регулируют с использованием механических переключателей, расположенных обычно на элементах подвески дверей или на валу двигателя. Выключатели или реле устанавливают для управления двигателем в соответствии с положением двери.

В дальнейшем трансмиссия между валом двигателя и дверью лифта была усовершенствована посредством использования волнистого сцепления, позволяющего преодолеть трудности управления двигателем в момент начала движения, при разгоне и торможении в соответствии с положением двери. Однако подобные системы управления подвержены износу и порче, а также загрязнению и вызванному указанными причинами проскальзыванию.

Дополнительным недостатком указанных механических систем является сложность выполнения реверсирования. При эксплуатации лифтов часто возникает ситуация, когда необходимо использовать обратный ход двери, поскольку люди входят и выходят из лифта в процессе движения двери. При внезапном реверсировании двери могут застревать, что вызвано используемым волнистым сцеплением, приводящим к появлению непрерывного изменения коэффициента обжатия.

Другим недостатком известных механических систем является необходимость работы высококвалифицированных специалистов по регулировке системы управления лифтом в процессе его монтажа.

Известна, в частности, конструкция установки управления дверями лифта (SU, авторское свидетельство 895878), содержащей устройство приведения в движение дверей и устройство управления устройством приведения в движение дверей. При работе указанного устройства двигают двери от одного крайнего положения до другого и заносят в память микропроцессора информацию фаза двигателя/направление, полученную в результате движения. Недостатки подобной системы указаны ранее.

Целью настоящего изобретения является разработка более эффективного и более дешевого средства управления дверями лифта.

Для достижения указанной цели предложено использовать установку управления дверями лифта, содержащую устройство для приведения в движение дверей и устройство для управления устройством приведения в движение дверей, причем в него дополнительно введено устройство генерирования импульсов в процессе движения дверей, а упомянутое устройство для управления выполнено с возможностью управления движением дверей в соответствии с импульсами устройства для генерирования импульсов. Обычно устройство приведения в движение дверей включает в себя двигатель с приводным валом и средство связи между приводным валом и дверями, выполненное в виде преобразователя вращательного движения приводного вала в поступательное движение дверей. Предпочтительно в этом случае использовать двигатель переменного тока. Преимущественно в качестве устройства генерирования импульсов используют кодер импульсов. Обычно кодер включает кодирующий диск, жестко прикрепленный к приводному валу двигателя и выполненный с множеством отверстий по периферии, источник света, расположенный на одной стороне кодирующего диска и установленный с возможностью направления к последнему светового потока, приемник света, расположенный на противоположной стороне кодирующего диска и установленный с возможностью приема света через отверстия последнего и генерирования электрических импульсов в ответ на каждый полученный световой импульс. Устройство для управления может включать в себя средство для подсчета импульсов от устройства для генерирования импульсов в процентах к их полному числу в процентах за проход двери в одном направлении в соответствии с заданным законом движения. При этом устройство для управления может дополнительно содержать микропроцессор, имеющий быстро ассоциирующую память, которая, предпочтительно, выполнена с возможностью хранения заданного закона движения двери и/или с возможностью хранения характеристик трехфазного двигателя устройства для приведения в движение дверей, при этом к запоминаемым относятся характеристики напряжения/вращаемый момент, частота/скорость, фаза двигателя/направление движения. Устройство для управления может быть выполнено с возможностью задания закона движения дверей в виде зависимости скорости от нормализованного расстояния, выраженного в процентах, с принятием за 100% полного расстояния, проходимого дверью за один проход. При этом устройство для управления может быть выполнено с возможностью задания закона движения дверей с множеством контрольных точек, соответствующих подаче команды на изменение скорости и вращающего момента трехфазного двигателя устройства для приведения в движение дверей. Указанное устройство для управления при этом может быть выполнено с возможностью задания положения контрольных точек в процентах от полного расстояния, проходимого дверью.

При работе указанной установки управления дверями лифта двигают двери от одного крайнего положения к другому и заносят в память микропроцессора информацию фаза двигателя/направление, полученную в результате указанного движения, причем движение двери из одного крайнего положения в другое осуществляют с постоянной заранее выбранной скоростью, при этом для определения скорости подсчитывают импульсы, генерируемые кодером в процессе движения и одновременно измеряют время движения между двумя крайними положениями. При этом управление скоростью движения осуществляют посредством сигналов от выделенных на графике закона движения контрольных точек. Обычно задают расстояние контрольных точек в процентах от общего расстояния, проходимого дверью, и контрольные сигналы посылают в соответствии с числом подсчитанных импульсов.

В дальнейшем изобретение будет охарактеризовано со ссылками на графические материалы. На фиг. 1 приведен общий вид установки управления дверями лифта. На фиг. 2 схематично приведен общий вид кодера, применяемого в установке. На фиг. 3 приведена блок-схема контроллера, применяемого в установке. На фиг. 4 представлен график закона движения двери. На фиг. 5 приведена блок-схема управления дверью лифта.

Ниже приведен один из вариантов реализации изобретения.

Установка, обозначенная на фиг. 1 позицией 10, предназначенная для управления движением дверей 12 лифта, содержит приводной вал 14 движения дверей 12, устройство (средство) 16 генерирования импульсов в процессе движения дверей 12, и устройство (средство) 18 управления движением в соответствии с сигналами средства 16. Средство 18 содержит средство 20 подсчета генерированных при движении двери импульсов и средство 22 для сравнения числа подсчитанных импульсов с числом импульсов, соответствующих положению двери и хранящихся в памяти, содержащей закон движения двери.

Приводной вал 14 содержит мотор 26 и вал 28. Вал 28 соединен с дверями 12 лифта посредством устройства 30, предназначенного для перевода вращательного движения вала 28 в поступательное движение дверей 12. В частности, может быть использована система шарнирных рычагов или приводной ремень. Такие системы достаточно известны в технике.

Предпочтительно использовать трехфазный АС двигатель, получающий управляющие сигналы от средства 18. Преимущества трехфазного двигателя известны. В частности, его частота соответствует частоте вращения вала 28, напряжение связано с вращающим моментом двигателя, а фаза соответствует направлению вращения. Следовательно, достаточно легко управлять скоростью, моментом и направлением вращения. Хотя использование трехфазных двигателей и предпочтительно, могут быть использованы и другие типы двигателей, в частности, ДС двигатели.

Средство 16 генерирования импульсов содержит кодирующий диск 32, жестко сидящий на валу 28 двигателя 26, источник 34 света, расположенный на пути кодирующего диска 32. Кодирующий диск 32 содержит множество отверстий 38, расположенных по периферии диска 32. При вращении вала 28 кодирующий диск действует как прерыватель светового потока и создает поток световых импульсов, освещающих приемник 36. Светоприемник 36, в ответ на каждый полученный световой импульс, генерирует выходящий электрический сигнал. Генерированные подобным образом электрические сигналы управляют движением привода 14 дверей лифта.

Устройство 18 включает устройство 20 для подсчета импульсов и устройство 22 для сравнения подсчитанных импульсов с их общим числом, соответствующим полному ходу двери в одном направлении. Устройство 18 дополнительно содержит микропроцессор 40 и быстро ассоциирующую память 42, хранящую график 24 закона движения двери. В дальнейшем указанная память будет обеспечивать необходимое управление характеристиками двигателя путем использования связи между напряжением и мощностью, частотой и скоростью, фазой и направлением. Т. е. контроллер использует напряжение, частоту и фазу выходящего сигнала 43 для управления вращающим моментом, скоростью и направлением вращения двигателя 26.

Работа контроллера 18 приводит к тому, что каждый раз, при открывании и закрывании дверей, движение осуществляется в соответствии с законом движения 24, заложенным в память 42. Типичный вид закона движения приведен на фиг. 4. Как видно из представленного графика, расстояние, проходимое дверью, указано в процентах от полного движения, принятого за 100%. Точки переключения режима движения, т.е. перехода от высокого вращающего момента к высокой скорости вращения или наоборот, расположены вдоль пути двери. На фиг. 4 расстояние, проходимое дверью, направлено по горизонтальной оси, а скорость двери - по вертикальной оси. Указанный график соответствует случаю полного открывания двери. При поступлении сигнала на закрытие двери, дверь начинает двигаться с очень малой скоростью ("ползущая скорость"). Дверь 12 проходит с этой скоростью от 0 до 10% общего хода двери. Затем скорость увеличивают до скорости закрывания, с которой дверь движется следующие 10% пути. Когда скорость закрывания доходит до нормы, то дверь продолжает двигаться еще примерно 50% общего пути. При прохождении примерно 70% общего пути скорость мотора уменьшается до значения, выбранного для оставшихся 20% пути. После чего дверь продолжает двигаться со скоростью закрывания, пока не остановится. Обратный закон движения применим для открывания двери. Точки изменения скорости могут быть произвольно изменены, что позволяет применить изобретение для любой двери с любым мотором. В предлагаемом варианте точки контроля отмечаются вдоль пути движения или указываются в микропроцессоре 40 посредством устройства 22, характеризующего положение двери в микропроцессоре. Устройство 22 может осуществлять тонкую подгонку, непрерывный контроль или подсчет импульсов, генерированных светоприемником 36.

Как упоминалось выше, одним из недостатков известных конструкций является необходимость начальной наладки и подгонки механических частей. Кроме того, в процессе эксплуатации происходит старение и износ, что приводит к необходимости профилактических работ и регулировки. Для заявленной установки необходима только начальная регулировка, детально охарактеризованная ниже.

Запуск системы происходит в соответствии с диаграммой, приведенной на фиг. 5. Его осуществляют с использованием мягкой программы, имеющейся в памяти микропроцессора 40. Как показано на фиг. 5, в процессе настройки двери движутся от одного крайнего положения к другому, и информация поступает из блока 44 в блок 46. Обслуживающий персонал помогает микропроцессору 40 ввести в блок 48 направление движения двери.

Если направление движения выбрано неправильным, то проводится корректировка направления (т. е. фазы двигателя 26), что соответствует программе микропроцессора.

Если направление движения выбрано правильным, то информация фаза/направление заносится в память 42. После запоминания указанной информации контроллер 18 всегда будет в состоянии управлять направлением движения двери, в том числе, и при реверсировании.

После занесения в память информации фаза/направление двери лифта подгоняют к полной остановке, т. е. индикаторный блок 50 указывает на полностью открытую или закрытую дверь. При этом микропроцессор 40 посылает нулевой сигнал на счетчик импульсов 20.

Затем дверь подгоняют к противоположному механическому останову с выбранной постоянной скоростью. В течение этого движения считают число импульсов и измеряют время движения двери. В результате на блоке 50 (фиг. 5) определяется соответствующая скорость по отношению к числу подсчитанных импульсов. На блоке 56 происходит запоминание общего числа импульсов за время движения между двумя крайними точками. На этом (блок 58) установка и регулировка заканчиваются.

В целях контроля общее число подсчитанных импульсов принимается за 100% расстояния, проходимого дверью в одном направлении. Для управления двигателем впоследствии используют 100% нормализацию в соответствии с заданным законом движения. Как показано на фиг. 5, закон движения имеет множество контрольных точек, в которых двигатель получает команды от контроллера 18, чтобы согласовать движение с указанным законом. Микропроцессор 40 содержит устройство 60 для мониторинга установки 10, указывающее на разрегулированность установки. Это достигается сравнением общего числа импульсов в конце каждого полного хода двери с числом импульсов, подсчитанным при первоначальной наладке. Если числа равны, то закон движения двери не изменился. Если числа не равны, то необходимо изменить связь между приводом мотора и движением двери.

Настоящее изобретение может быть использовано применительно к любому оборудованию.

Формула изобретения

1. Установка для управления дверями лифта, содержащая устройство для приведения в движение дверей и устройство для управления устройством для приведения в движение дверей, отличающаяся тем, что в него введено устройство для генерирования импульсов в процессе движения дверей, а упомянутое устройство для управления выполнено с возможностью управления движением дверей в соответствии с импульсами устройства для генерирования импульсов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для приведения в движение дверей включает в себя двигатель с приводным валом и средство связи между приводным валом и дверями, выполненное в виде преобразователя вращательного движения приводного вала в поступательное движение дверей.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что двигатель является двигателем переменного тока.

4. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что устройство для генерирования импульсов является кодером импульсов.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что кодер включает в себя кодирующий диск, жестко прикрепленный к приводному валу двигателя и выполненный со множеством отверстий по периферии, источник света, расположенный на одной стороне кодирующего диска и установленный с возможностью направления к последнему светового потока, приемник света, расположенный на противоположной стороне кодирующего диска и установленный с возможностью приема света через отверстия последнего и генерирования электрических импульсов в ответ на каждый полученный световой импульс.

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для управления включает в себя средство для подсчета импульсов от устройства для генерирования импульсов в процентах к их полному числу за полный проход двери в одном направлении в соответствии с заданным законом движения.

7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что устройство для управления включает в себя микропроцессор, имеющий быстро ассоциирующую память.

8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что память микропроцессора выполнена с возможностью хранения заданного закона движения двери.

9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что память микропроцессора выполнена с возможностью хранения характеристик трехфазного двигателя устройства для приведения в движение дверей, при этом к запоминаемым относятся характеристики напряжение/вращающий момент, частота/скорость, фаза двигателя/направление движения.

10. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство для управления выполнено с возможностью задания закона движения дверей в виде зависимости скорости от нормализованного расстояния, выраженного в процентах, с принятием за 100% полного расстояния, проходимого дверью за один проход.

11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что устройство для управления выполнено с возможностью задания закона движения дверей со множеством контрольных точек, соответствующих подаче команды на изменение скорости и вращающего момента трехфазному двигателю устройства для приведения в движение дверей.

12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что устройство для управления выполнено с возможностью задания положения контрольных точек в процентах от полного расстояния, проходимого дверью.

13. Способ управления дверями лифта, согласно которому двигают двери от одного крайнего положения к другому, заносят в память микропроцессора информацию фаза двигателя/направление, полученную в результате указанного движения, отличающийся тем, что движение двери из одного крайнего положения в другое осуществляют с постоянной заранее выбранной скоростью, при этом для определения скорости подсчитывают импульсы, генерируемые кодером в процессе движения, и одновременно измеряют время движения между двумя крайними положениями.

14. Способ по п.13, согласно которому с помощью сигналов от выделенных на графике закона движения контрольных точек производят управление скоростью движения.

15. Способ по п.14, согласно которому задают расстояния контрольных точек в процентах от общего расстояния, проходимого дверью, и контрольные сигналы посылают в соответствии с числом подсчитанных импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5