电梯运行控制方法、系统、控制器及编码器与流程

本发明实施例涉及电梯领域，更具体地说，涉及一种电梯运行控制方法、系统、控制器及编码器。

背景技术：

随着现代城市高层、超高层建筑的不断涌现，电梯系统作为其内部的垂直交通运输工具，日益成为人们日常生活中不可缺少的一部分。据估计，截至2002年，全球在用的垂直电梯约610万台。电梯已成为人类现代生活中广泛使用的人员运输工具。

编码器是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移。在电梯系统中，通过编码器输出信号对曳引机进行运行控制，提高电梯运行的控制性能。

在目前的电梯系统中，通常采用普通增量光学编码器辅助进行运行控制。但普通增量光学编码仅输出增量脉冲信号，需要控制系统进行倍频计数，不仅分辨率低，测速精度不高，导致电梯乘坐体验不好；而且控制系统需要专门硬件和软件处理，有些甚至需要细分，导致控制系统复杂度高。

此外，还有采用绝对值编码器进行位置反馈的方案，该方案虽然可提高控制精度，但无法实现不同客户的定制化设计，并可能导致不规范配件的使用，降低电梯系统的可靠性。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电梯运行控制方法、系统、控制器及编码器，旨在解决现有的普通增量光学编码不仅分辨率低，测速精度不高，电梯乘坐体验不好；而且控制系统需要专门硬件和软件处理，导致控制系统复杂度高；采用绝对值编码器无法实现不同客户的定制化设计，并可能导致不规范配件的使用，降低电梯系统的可靠性的问题。

本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电梯运行控制方法，所述电梯的控制系统包括控制器以及装设到曳引机的编码器，所述电梯运行控制方法包括：

所述控制器和编码器在分别完成自检后，通过握手方式进行通讯验证；

在所述通讯验证通过后，根据所述编码器存储的第一编码和所述控制器存储的第二编码进行编码验证；

所述控制器在所述编码验证通过后，根据所述编码器的位置反馈信号控制所述曳引机运行。

在本发明实施例所述的电梯运行控制方法中，所述根据所述编码器存储的第一编码和所述控制器存储的第二编码进行编码验证，包括：

所述编码器读取所述第一编码并将所述第一编码发送到所述控制器；

所述控制器将从所述编码器接收的第一编码与存储的第二编码进行比较，并在所述第一编码与第二编码匹配时，确认编码验证通过。

在本发明实施例所述的电梯运行控制方法中，所述根据所述编码器存储的第一编码和所述控制器存储的第二编码进行编码验证，包括：

所述控制器读取第二编码并将所述第二编码发送到所述编码器；

所述编码器将从所述控制器接收的第二编码与存储的第一编码进行比较，并在所述第二编码与第一编码匹配时，向所述控制器发送验证通过信息；

所述控制器在接收到来自所述编码器的验证通过信息时确认所述编码验证通过。

在本发明实施例所述的电梯运行控制方法中，所述第一编码和第二编码为客户标识码。

在本发明实施例所述的电梯运行控制方法中，所述编码器为绝对值编码器，且所述绝对值编码器向所述控制器输出的位置反馈信号包括绝对位置信号以及正交差分模拟信号；所述控制器根据所述编码器的位置反馈信号控制所述曳引机运行，包括：

所述控制器根据所述正交差分模拟信号对所述绝对位置信号进行校验；

在所述绝对位置信号正常时，所述控制器根据所述绝对位置信号控制所述曳引机运行；

在所述绝对位置信号异常时，所述控制器根据所述正交差分模拟信号控制所述曳引机运行。

在本发明实施例所述的电梯运行控制方法中，所述编码器中存储有曳引机参数及调谐角度，且所述曳引机参数及调谐角度在所述编码器出厂前存储到所述编码器。

在本发明实施例所述的电梯运行控制方法中，所述运行控制方法包括：所述编码器实时检测内部信号，并在所述内部信号异常时向所述控制器输出报警消息。

本发明实施例还提供一种电梯运行控制系统，包括控制器、装设到曳引机的编码器以及编码验证单元，其中：所述编码器包括第一通讯单元、存储有第一编码的第一存储单元，所述控制器包括第二通讯单元、运行控制单元以及存储有第二编码的第二存储单元，其中：

所述第一通讯单元和第二通讯单元在所述控制器和编码器分别完成自检后，通过握手方式进行通讯验证，并在通讯验证通过后实现所述编码器与控制器之间的数据交互；

所述编码验证单元，用于在所述通讯验证通过后，根据所述第一编码和所述第二编码进行编码验证；

所述运行控制单元，用于在所述编码验证通过后，根据所述编码器的位置反馈信号控制所述曳引机运行。

本发明实施例还提供一种编码器，包括第一通讯单元、存储有第一编码的第一存储单元及编码验证单元，其中：

所述第一通讯单元，用于在所述编码器完成自检后，通过握手方式与控制器进行通讯验证，并在通讯验证通过后实现与所述控制器的数据交互；

所述编码验证单元，用于在所述通讯验证通过后，根据所述第一编码和从所述控制器接收的第二编码进行编码验证，并在编码验证通过后通过所述第一通讯单元向所述控制器发送编码验证通过消息。

本发明实施例还提供一种控制器，包括第二通讯单元、运行控制单元以及存储有第二编码的第二存储单元及编码验证单元，其中：

所述第二通讯单元，用于在所述控制器完成自检后，通过握手方式与编码器进行通讯验证，并在通讯验证通过后实现与所述编码器的数据交互；

所述编码验证单元，用于在所述通讯验证通过后，根据所述第二编码和从所述编码器接收的第一编码进行编码验证；

所述运行控制单元，用于在所述编码验证通过后，根据所述第二通讯单元从所述编码器接收的位置反馈信号向曳引机输出驱动脉冲。

本发明实施例提供的电梯运行控制方法、系统、控制器及编码器具有以下有益效果：通过控制器和编码器的分别自检和编码验证，与电梯客户实现协议绑定，保护客户市场利益；采用高分辨率编码器进行绑定应用，提高电梯使用舒适性和电梯整体性能；采用自动输入曳引机参数和自动调谐功能，直接节省电梯安装调试时间，降低对安装人员技术要求，产生直接经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电梯运行控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的电梯运行控制方法中编码器编码验证的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的电梯运行控制方法中控制器编码验证的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的电梯运行控制系统示意图；

图5是本发明实施例提供的编码器示意图；

图6是本发明实施例提供的控制器示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明实施例提供的电梯运行控制方法的流程示意图，电梯的控制系统包括控制器以及装设到曳引机的编码器，该电梯运行控制方法具体包括以下步骤：

步骤s1：控制器和编码器在分别完成自检后，通过握手方式进行通讯验证。上述自检具体包括硬件自检和软件自检，若自检不通过，则系统报错，不再执行后续的步骤。

步骤s2：在通讯验证通过后，根据编码器存储的第一编码和控制器存储的第二编码进行编码验证。其中，第一编码和第二编码为客户标识码，可以理解地，上述第一编码和第二编码也可采用其他编码。并且在编码验证时，为保证通讯安全，第一编码和第二编码可采用加密方式进行传送。

本发明实施例通过通讯协议(不同客户可采用不同通信协议)，实现编码器与客户控制系统(终端电梯控制器)绑定。终端电梯控制器只能配用此类编码器，不可于其他产品替换通用，从而避免非法编码器的使用，提高系统的安全性。

具体地，在进行编码验证时，可将编码加入通信协议中，从而对不同客户进行编码验证，验证通过则继续通讯；不一致，则显示报警信息，提示客户不匹配，且不再执行编码器信号传输，曳引机不能启动。

其中，上述编码验证具体可由编码器执行。如图2所示，编码器执行编码验证过程包括：

步骤s211：编码器读取第一编码并将第一编码发送到控制器。

步骤s212：控制器将从编码器接收的第一编码与存储的第二编码进行比较，并在第一编码与第二编码匹配时，确认编码验证通过。

上述编码验证具体也可由控制器执行。如图3所示，控制器执行编码验证过程包括：

步骤s221：控制器读取第二编码并将第二编码发送到编码器。

步骤s222：编码器将从控制器接收的第二编码与存储的第一编码进行比较，并在第二编码与第一编码匹配时，向控制器发送验证通过信息。

步骤s223：控制器在接收到来自编码器的验证通过信息时确认编码验证通过。

通过上述编码验证步骤，使得仅在控制器与编码器绑定时，才能正常控制电梯运行。上述绑定可以是单台编码器与单台控制器绑定，也可以多台编码器与多台控制器绑定。绑定的方式不限于采用客户编码方式，可通过改变不同通信速率，不同数据校验方程。此外，还可通过更改编码器与曳引机的安装结构，实现曳引机与编码器和控制器的全面绑定；可通过更改编码器硬件输出接口，为不同厂家进行定制不同接口电路或硬件接口形式，进一步实现绑定；可通过为不同客户定制不同适配pg卡，加深绑定复杂度等方法进行绑定。

步骤s3：控制器在编码验证通过后，根据编码器的位置反馈信号控制曳引机运行，即通过闭环实现曳引机的运行控制。

上述编码器采用绝对值编码器，避免增量编码器低分辨率的脉冲技术，控制系统可节省增量编码器处理电路和软件部分，简化系统复杂度，分辨率高，提高电梯舒适度，提高电梯整体性能，抗干扰能力强，提高系统可靠性和舒适度。在具体实现时，可采用游标绝对值编码器技术，高分辨输出，直接输出曳引机旋转对应的不同位置值，即使停电重新开机，也能读到当前曳引机位置值。由于位置值直接输出，控制系统可直接读取位置值计算运行速度等信息。当然绝对值输出原理不限于游标方式，还可采用格雷码，二进制码，m序列码等码制。

在上述步骤s3中，上述绝对值编码器向控制器输出的位置反馈信号可包括绝对位置信号以及正交差分模拟信号；控制器根据编码器的位置反馈信号控制曳引机运行，具体可通过以下方式实现：

控制器根据正交差分模拟信号对绝对位置信号进行校验；在绝对位置信号正常时，控制器根据绝对位置信号控制曳引机运行；在绝对位置信号异常时，控制器根据正交差分模拟信号控制曳引机运行，防止电梯系统因丢失信号飞车。

上述电梯运行控制方法通过绝对值编码器提供冗余增量信号，从而可进行曳引机运行测速及绝对位置校验。

本发明实施例的编码器中存储有曳引机参数及调谐角度，使其具备参数读写和免调谐功能。即在曳引机出厂前安装时，通过工装向编码器自动写入电机参数，自动进行角度调谐操作，将调谐角度写入编码器，存储调谐角度，节省控制机数据存储空间，在安装现场不需进行人工写参数和调谐操作，节省工时，降低对安装人员技术要求，提高准确度，产生直接经济效益。

本发明实施例还提供一种电梯运行控制系统，如图4所示，该电梯运行控制系统3包括控制器32、装设到曳引机的编码器31以及编码验证单元33，其中：编码器31包括第一通讯单元311、存储有第一编码的第一存储单元312，控制器32包括第二通讯单元321、运行控制单元323以及存储有第二编码的第二存储单元322，其中：

第一通讯单元311和第二通讯单元321在控制器32和编码器31分别完成自检后，通过握手方式进行通讯验证，并在通讯验证通过后实现编码器31与控制器32之间的数据交互。

编码验证单元33，用于在通讯验证通过后，根据第一编码和第二编码进行编码验证。

运行控制单元323，用于在编码验证通过后，根据编码器31的位置反馈信号控制曳引机运行。

本发明实施例还提供一种编码器，如图5所示，该编码器5包括第一通讯单元41、存储有第一编码的第一存储单元42及编码验证单元43，其中：

第一通讯单元41，用于在编码器4完成自检后，通过握手方式与控制器进行通讯验证，并在通讯验证通过后实现与控制器的数据交互。

编码验证单元43，用于在通讯验证通过后，根据第一编码和从控制器接收的第二编码进行编码验证，并在编码验证通过后通过第一通讯单元41向控制器4发送编码验证通过消息。

本发明实施例还提供一种控制器，如图6所示，该控制器6包括第二通讯单元61、运行控制单元63以及存储有第二编码的第二存储单元62及编码验证单元64，其中：

第二通讯单元61，用于在控制器6完成自检后，通过握手方式与编码器进行通讯验证，并在通讯验证通过后实现与编码器的数据交互。

编码验证单元64，用于在通讯验证通过后，根据第二编码和从编码器接收的第一编码进行编码验证。

运行控制单元63，用于在编码验证通过后，根据第二通讯单元61从编码器接收的位置反馈信号向曳引机输出驱动脉冲。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。