一种电梯平层信号的转换装置及应用的制作方法

本实用新型涉及电梯技术领域，具体涉及一种电梯平层信号的转换装置及应用。

背景技术：

电梯平层指轿厢接近停靠站时，欲使轿厢地坎与层门地坎达到同一平面的动作。电梯运行控制要求电梯停止时处于平层位置，也就是要求电梯停止时轿厢的地面和停靠的地面处于同一水平位置，方便进出。

现有技术中，电梯控制系统包括：相互通讯的电梯主机控制系统和电梯门机控制系统，其中，电梯主机控制系统包括主板和相应的逻辑控制器件，电梯主机控制系统用于控制主机，实现电梯的升降；电梯门机控制系统包括门机控制器和相应的逻辑控制器件，电梯主机控制系统用于控制门机的开启和关闭，实现电梯的开门和关门。

现有的电梯平层感应大部分是通过光电开关配合遮光板检测，然后由光电开关直接把检测到的平层信号以电平的方式直接发送给电梯主机控制系统，然后再由电梯主机控制系统发送开门信号给电梯门机控制系统，电梯门机控制系统控制门机执行开门动作。

现有技术中，直接把平层感应装置检测的光电信号传递给电梯主机控制系统的方式，要求电梯主机控制系统中的主板必须预留出专门的接口给平层信号线，大部分平层信号都是两组，因此在主板上需要增加两个接线端子，这样会增加主板尺寸，同时还要增加两根很长的信号线来传输平层信号。

除此之外，在现有的控制模式下，电梯门机控制控制系统无法接收平层信号，完全依赖电梯主机控制系统发出的开门信号进行开门动作，一旦电梯主机控制系统误发开门信号，会造成门机在未平层的情况下执行开门动作，造成严重的安全事故。

当电梯在平层出现故障时，采用现有的控制模式，乘客不能扒门自救，只能在轿厢内等待救援。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种电梯平层信号的转换装置，通过通讯接口将平层信号传递给电梯门机控制系统，方便实现平层信号的传输，缩小主板的设计尺寸，同时，提高了电梯系统的安全性。

一种电梯平层信号的转换装置，包括：

接收电梯平层信号的电平转换电路；

将所述电平转换电路的输出信号进行协议转换并输出通讯信号的微处理器；

将所述通讯信号转发至电梯门机控制系统的通讯接口电路。

本实用新型提供的转换装置，将电梯平层信号转换为通讯信号后，以通讯的方式发送至电梯门机控制系统，电梯门机控制系统依据接收到的电梯平层信号控制门机执行电梯门的开启和关闭。

平层感应装置检测到的电梯平层信号转化为通讯信号进行传输，省略了信号线，主板上也不必预留用于连接平层信号线的接线端子，减少了主板的尺寸。

所述电平转换电路包括光耦，所述光耦的输入端与电梯平层光电开关输出端相连接，所述光耦的输出端与微处理器相连接。

所述电平转换电路将电梯平层光电开关输出的高电平信号转换为微处理器能够接受的低电平信号，并将低电平信号输出至微处理器。

本实用新型提供的转换装置相比电平传输更加可靠灵活，依据不同的电梯门机控制系统的通讯接口选择不同的通讯电路进行转换，所述微处理器依据通讯接口电路的需要进行选择，例如，所述微处理器为STM8S003F3芯片。

作为优选，所述通讯接口电路为I²C接口电路、CAN接口电路、RS485接口电路、RS422接口电路或以太网接口电路。

本实用新型还提供了一种基于平层信号通讯传输的电梯控制系统，包括通讯连接的电梯主机控制系统和电梯门机控制系统，还设有所述的电梯平层信号的转换装置。

电梯主机控制系统和电梯门机控制系统之间的通讯连接采用现有技术，除此之外，还设有所述电梯平层信号的转换装置，将平层信号转换为通讯信号传输至电梯门机控制系统。

所述平层信号转换装置安装简单，兼容性强，通过一个外置的小型电子装置，即可方便地把检测到的电梯平层信号，转换成多种通讯信号传输至电梯门机控制系统。

本实用新型还提供了一种基于平层信号通讯传输的平层开门电路，包括：

检测电梯门机控制器母线电流的采样电路；

接收采样电路的输出并与基准信号相比的比较电路；

所述的电梯平层信号的转换装置；

其中，所述微处理器接收电梯平层信号以及所述比较电路的输出信号，并向电梯门机控制系统发出相应的轿厢开门指令。

当电梯处于平层位置时，如果轿厢内有人扒门达到一定的力矩，则电梯门机控制器的母线电流电大，若母线电流超过基准信号，则微处理器向电梯门机控制系统发出相应的轿厢开门指令。

作为优选，所述采样电路为与电梯门机控制器母线相串联的采样电阻。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

(1)减少电梯主板的接线端子数量，简化了电梯主板的电路，缩小主板设计尺寸，避免了采用较长的信号线传递平层信号，提高了平层信号传递的可靠性；

(2)将电梯的平层信号直接传递给电梯门机控制系统，实现电梯的平层扒门放人功能，有效防止门机在电梯未平层的情况下执行开门动作，提高了整个电梯控制系统的安全性；

(3)采用多种通讯方式实现传递，兼容性强，可以配套多个厂家的控制系统，使用起来十分方便灵活，而且安装调试简单方便。

附图说明

图1为本实用新型电梯平层信号的转换装置的逻辑框图；

图2为本实用新型电梯平层信号的转换装置的电路图(除通讯接口)；

图3为本实用新型电梯平层信号的转换装置中通讯接口的电路图；

图4为本实用新型平层开门电路中比较电路的电流图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型电梯平层信号的转换装置及应用做详细描述。

现有技术中，电梯平层感应大部分是通过光电开关配合遮光板检测实现，当轿厢运行到平层位置时，遮光板穿过光电开关的感应区，从而使光电开关发出+24V的电平信号，一般系统中都有两个光电开关进行平层信号检测，分别为第一电梯平层光电开关LV1和第二电梯平层光电开关LV2。

一种电梯平层信号的转换装置的逻辑框图如图1所示，包括：电平转换电路、微处理器以及通讯接口电路，其中电平转换电路接收第一电梯平层光电开关和第二电梯平层光电开关的电梯平层信号，并将电梯平层信号转换电平后输出至微处理器；微处理器接收电平转换电路的输出信号，并将该信号进行协议转换以输出通讯信号；通讯信号经过通讯接口电路后转发至电梯门机控制系统。

本实施例的电路图如图2所示，微处理器U3采用STM8S003F3芯片(ST公司)，电平转换电路包括光耦U4和光耦U5，光耦U4的原边通过插座P2的2端口和4端口与第一电梯平层光电开关LV1连接，光耦U4的副边接入微处理器U3的19脚；光耦U5的原边通过插座P2的3端口和4端口与第二电梯平层光电开关LV2连接，光耦U4的副边接入微处理器U3的18脚。

光耦U4的原边串联有限流电阻R7，通过电阻R7限制流过光耦U4的电流，光耦U4的原边还并联有电容C4和电阻R10，光耦U4的副边连接有电阻R8和电容C5；同样地，光耦U5的原边串联有限流电阻R12，光耦U5的原边还并联有电容C7和电阻R13，光耦U5的副边连接有电阻R9和电容C6。

如图2所示，微处理器U3的2脚为通讯的数据发送脚，3脚为通讯的数据接收脚，4脚通过电容C8接地，4脚还连接有电阻R11，7脚接地，8脚通过电容C9接地，9脚通过电容C10接地。电容C8与复位开关S1并联，复位开关S1用于单片机手动复位。

以第一电梯平层光电开关LV1的信号传输为例，第一电梯平层光电开关LV1的检测信号通过插座P2的2端口，经限流电阻R7后传递给光耦U4，光耦U4接收到+24V检测信号后导通，此时，光耦U4的4脚电平由+3.3V变为0V，该电平信号传递给微处理器U3的19脚，微处理器U3检测到有平层信号传递过来，然后经微处理器U3内部处理把平层信号以通讯的方式发出。

同理，第二电梯平层光电开关LV2的检测信号通过插座P2的3端口，经限流电阻R12后传递给光耦U5，光耦U5接收到+24V检测信号后导通，此时，光耦U5的4脚电平由+3.3V变为0V，该电平信号传递给微处理器U3的18脚，微处理器U3检测到有平层信号传递过来，然后经微处理器U3内部处理把平层信号以通讯的方式发出。

以RS422通讯为例，通讯接口电路如图3所示，包括RS422通讯的专用芯片，即芯片U1和芯片U2，芯片U1的1脚接微处理器U3的2脚，芯片U2的1脚接微处理器U3的3脚，芯片U1的6脚和7脚通过插座P1的4脚和8脚接入电梯门机控制系统，芯片U1的6脚和7脚还通过二极管D1接地；芯片U2的6脚和7脚通过插座P1的3脚和7脚接入电梯门机控制系统，芯片U2的6脚和7脚还通过二极管D2接地，芯片U2的6脚和7脚还连接有电阻R4、电阻R5、和电阻R6。

工作时，微处理器U3的2脚发送数据给芯片U1的1脚，经芯片U1处理后转换为差分信号，通过芯片U1的6脚和7脚再传递给电梯门机控制系统；电梯门机控制系统接收到微处理器U3发送的数据后，再把动作指令以差分信号的方式发送给芯片U2的6脚和7脚，该差分信号经芯片U2处理后，以通讯的方式经芯片U2的1脚传递给微处理器U3的3脚(即数据接收脚)，从而完成微处理器U3与电梯门机控制系统的通讯。

实施例2

一种基于平层信号通讯传输的电梯控制系统，包括通讯连接的电梯主机控制系统和电梯门机控制系统，还设有实施例1提供的电梯平层信号的转换装置。

第一电梯平层光电开关LV1和第二电梯平层光电开关LV2的平层信号传输至转换装置的电平转换电路，电平转换电路中的光耦将+24V的平层信号转换为+3.3V的信号后传递给微处理器U3，微处理器U3将+3.3V的信号转换为通讯信号后，由通讯接口发送至电梯门机控制系统，电梯门机控制系统依据接收到的电梯平层信号控制门机执行电梯门的开启和关闭。

实施例3

一种基于平层信号通讯传输的平层开门电路，包括：采样电路、比较电路和实施例1提供的转换装置，采样电路为与电梯门机控制器母线相串联的采样电阻，采用电路用于检测电梯门机控制器的母线电流，比较电路用于接收采样电路的输出，并将该输出与基准信号做比较，转换装置中的微处理器U3接收电梯平层信号和比较电路的输出信号，向电梯门机控制系统发出相应的轿厢开门指令。

比较电路如图4所示，包括比较器U36(型号为LM339AMX)，比较器U36的8脚与采样电路的输出端连接，比较器U36的9脚为基准信号，即设定的平层扒门最大力矩对应的参考电压值，比较器U36的14脚为输出端，用于输出比较结果。

门机控制器的母线电流经过采样电阻采样后，将采样到的ID的值给到比较器U36的8脚，当门机控制器的母线电流的采样电压值达到U36的9脚的参考电压值时，如果此时微处理器U3接收到平层信号，说明轿厢处于平层位置，向电梯门机控制系统发出相应的轿厢开门指令，门机会执行开门动作，从而实现电梯故障且在平层时，轿厢内的乘客可以通过用手扒门把电梯门打开，避免出现平层关人的现象。