专利名称：自动扶梯控制系统的制作方法
技术领域：
本发明提供一种自动扶梯控制系统，属自动扶梯控制监测类设备。
背景技术：
目前在市场上所用的自动扶梯控制板有两种技术方案-
一种采用可编程控制器PLC，它基于通用的PLC，再编入适当的程序。这一技术 方案由于采用的是现成的PLC硬件，所以只能实现基本的逻辑功能，不能为特定参数 进行设置、时钟和故障记录等功能检测，同时由于所有的传感器都直接连接到PLC 上，导致要铺设大量的、很长的传输线路。
另一种是采用单片机的技术方案， 一般采用8位、16位单片机作为主控单元。 这一方案由于单片机速度低、资源少、需要扩充很多外围器件，导致系统结构复杂， 可靠性下降，控制功能弱，无法适应要设置较多参数和具有多功能检测的自动扶梯技 术发展要求。现有系统由于系统资源有限，只能提供简单的应用，由于本身功能限制， 各个不同的运行方式需要写不同的程序，有的要改动外围系统硬件，造成应用上困难。
经检索中国专利，有关自动扶梯控制装置方面的有，专利号200720083412.1; 01105788.2; 200410012882. X。其中的专利号200410012882. X，涉及有CAN总线 的智能电梯控制方法，它与本发明提供的技术方案基本不同。其他的现有技术都无法 摆脱需要铺设大量的、很长的传输线路，或者只能是简单的控制检测功能了。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，通过设置主从板实现扶梯多种功能 控制和检测，特别是不需要铺设大量的传输线路，具体是采用功能强大的CPU实现简
化系统设计，通过参数设置可以实现各种扶梯运行方式，并对扶梯的运行进行实时监 控，检测到故障时停车保护并记录故障，从而减少系统铺设的传输线路。
本发明的技术内容是 一种自动扶梯控制系统，其特征是包括一块主板、上下 二块从板，主板和从板之间使用一对双绞线通讯，其中所述的从板接收就近的输入 信号，通过CAN总线发送给主板，上下从板把主板传来的显示信息发给钥匙开关盒显示；所述的主板检査输入信号，通过逻辑运算决定输出信号，对错误的信号实施故障 记录并报警；所述的安全回路的起点是从主板出发，通过一系列安全开关，就近与上 下从板连接，安全回路的终点再返回到主板，由主板检査安全回路状态。 发明与现有技术相比具有以下有益效果
本系统通过设置一对双绞线和一主板和二从板完成对扶梯全部的通讯控制，不需 要铺设大量的传输线路，也不像单片机需要很多外围器件使系统非常结构复杂，所以 本系统具有结构非常简单、布局合理整齐、系统运行与制停控制安全可靠、方便维护， 有效地降低了生产成本，延长扶梯使用寿命本系统，是一创造性发明，是现有种类繁 多自动扶梯控制器的极为理想的替代品。
图l为本发明的结构原理图2为图1中主板的原理图3为图1中一从的原理板图4为图1中主板软件流程框图5为本发明系统运行的逻辑运算示意图6为本发明的运行方式框图7为图1中上下从板软件流程。
具体实施例方式
附图表示本发明的最佳实施例，但并非是对本发明实施方式的限定，凡是根据本 发明和实施例所涉及的原理进行推理和改进所作出的技术，均属与本发明的相关技 术。下面结合附图进一步描述本发明的技术内容和实施方式。
附图1表示的本发明一最佳实施例的结构原理图，提供一种自动扶梯控制系统， 一般采用一块主板和两块从板，但并不限制所述主板和从板的数量，在主板和从板之 间使用一对双绞线通讯，上下从板接收就近的输入信号，通过CAN总线发送给主板， 避免了把输入信号长距离传送到主板，大大减少了传输线、提高了可靠性；上下从板 把主板传来的显示信息发给钥匙开关显示；主板负责实现系统的主要功能、检査输入 信号、通过逻辑运算决定输出信号，对错误发生时负责记录故障并报警；安全回路起点经主板出发，安全回路中不限制安全开关的数量，就近连到上下从板，安全回路的 终点再返回到主板，由主板检查安全回路状态。
附图2表示主板的工作原理，主板CPU采用功能强大的32位DSP，带有128k的 程序存储器，和56个10 口，运行速度可达150MHz，内置CAN总线控制器，在此基 础上能够提供复杂的扶梯运行控制过程，以往的单片机系统就不能提供如此强大运算 能力，众多的IO口省去了以前用来扩张IO的外围电路，实现系统结构简化、增强了 系统工作的稳定性、大大降低了生产成本。在靠近主板的输入信号直接连到主板，经 过光耦后输入到CPU，利用光耦隔离，提高系统的可靠性。输入信号包括钥匙开关信 号、和各种故障检测传感器；主板检测钥匙开关信号决定扶梯的运行与停止。主板检 测的各故障检测传感器信号用于判断故障状态，当有故障发生时记录并报警，便于维 保人员维修。
所述的主板经过逻辑运算后的结果，输出到继电器，由继电器控制外围执行机构 操作，包括警铃、油泵、抱闸、工变频切换接触器和星三角切换接触器。
所述的主板还通过继电器干触点，输出远程监控信号，通过远程监控系统监测系 统运行状态和故障，大大减少了维保的工作量。
所述的主板通过RS422通讯连接到服务器，通过服务器设置运行参数，查看故障 记录，监控运行状态。
所述的主板输出24V信号作为安全回路起点，各安全开关串接到此起点，安全链 的尾端再输入到主板，由主板检测整个安全回路的状态，如果安全回路断开，则记录 故障并报警，如果正在运行，则立即停车。
所述的从板使用一块带CAN控制器的CPU，还带有一个标准串口和22个I0， 一 块CPU完成CAN通讯、接收输入信号，和发送显示信号的任务。
所述主板上设有状态指示灯， 一般有如(1)、电源指示灯，它指示电源状态，通 电后指示灯点亮；(2)、输入指示灯，在输入大于12V电压时，指示灯点亮；(3)、输出 指示灯，如果输出有效，则指示灯点亮；(4)、通讯状态指示灯，如果通讯正常，则指 示灯以4Hz的频率闪烁。
所述的主板和上下从板间连接的CAN总线具有高达1M的通讯速度，和非常强的 抗干扰能力。
所述的系统可以提供的运行方式包括以下的任意一项标准星三角运行、标准自启动、ET-Plus、旁路变频、变频自启动，以及全变频运行。
主板配置了一块EEROM，用来保存参数和故障记录，断电后数据能保存十年以上， 控制器使用这些参数来决定扶梯的运行方式。
主板上的实时时钟芯片能输出当前的年、月、日、时、分、秒，当发生故障时， 记录故障代码时一并记录故障发生时的时间，大大方便了维保人员判断故障发生的原 因，而在断电时，时钟芯片需要电池维持运行。
参见图3，在靠近上从板的输入信号和安全开关信号连到上从板，靠近下从板的 输入信号和安全开关信号连到下从板，减少了传输线，提高可靠性。输入信号和安全 开关信号经过光耦后输入到CPU，利用光耦隔离，提高了系统的可靠性。
在下头部放置一块从板，将10信号采集后同过CAN总线送到主板，省去了将众 多传感器信号线直接连接到主板的弊端，简化系统的连线，同时由于传感器的连线减 短，提高了抗干扰性能。CAN总线作为一种优秀的现场总线，有着非常强的抗干扰能 力，同时可以提供高达1M的通讯速度，很适合对可靠性要求非常高的扶梯系统。本 系统具有丰富的资源和很高的运算速度，所以可以提供全面的扶梯控制功能。
附图4表示主板软件流程，包括自初始化到读输入口一读检修状态一读钥匙开关 —读NRD—错误检查一运行逻辑一服务器操作一输出口刷新一本地显示一远程显示 —返回重新开始，进入功能循环。
读输入口部分读入输入口状态，包括主板输入口和上下从板通过CAN总线发过来 的输入口状态，然后经过软件滤波，增强抗干扰性能。所有输入状态供错误检査部分 和逻辑运算部分运算用。
读钥匙开关部分读入读钥匙开关状态，状态供逻辑运算部分运算用。
读NRD部分是计算主机转速，比较主机转速是否在正常范围，供错误检査部分用。
错误检査部分根据输入口中的故障传感器状态和主机转NRD，判断系统是否正常。 如果正常，就可以运行扶梯。如果有故障，就记录故障并把故障代码通过CAN总线发 送到从板显示，如果扶梯处于运行状态则立即停车。
服务器操作，用于接收服务器发来的指令，设置扶梯各种参数，监控运行状态， 査看故障记录
输出口部分根据逻辑运算结果，控制输出继电器，驱动外围执行机构，包括警铃， 油泵，抱闸，工变频切换接触器，星三角切换接触器。本部分不断刷新输出状态，避免偶然干扰破坏输出状态，提高抗干扰性能。
显示部分用于显示系统状态，包括停止，运行，如果有故障，显示故障代码。 逻辑运算部分用于控制整个系统的运行，如图5。根据钥匙开关状态，确定扶梯
运行和停止；根据运行逻辑确定包括警铃，油泵，抱闸，工变频切换接触器，星三角
切换接触器状态；根据检修开关状态，确定正常运行还是检修运行；根据设置的参数
确定运行方式。
附图5表示本发明的最佳运行逻辑，其中的最佳开梯钥匙保持时间为1 5秒；
警铃动作时间3秒；电机延时启动时间0.3秒；星2运行时间3秒；星三角转换时间
0.2秒。
附图6表示扶梯运行方式，由于以前的系统资源有限，只能提供简单的应用，各 个不同的运行方式需要写不同的程序版本，有的要改动外围系统硬件，造成应用上困 难。本系统有丰富的资源和很高的运算速度，所以可以提供全面的扶梯控制功能'
附图7表示上下从板软件流程，其中上下从板软件流程是一样的，只有CAN总线 地址不同，当软件进行初始化后，读入输入口状态，经过软件滤波保存在缓冲区；然 后查看C緒总线状态，检査有无显示数据；如果有显示数据，则通过RS485 口发送到 显示板，每经过100ms时间间隔，上下从板把输入缓冲区的数据通过CAN总线发送给 主板。
通过上述发明内容详细阐述和实施方式的介绍，以及通过本申请人的实施验证， 事实证明本系统是一项具有新颖性和创造性的发明创造，可为获得高品质自动扶梯提 供良好的控制板，具有可以推广应用价值。
本发明仅就本发明的一最佳实施例进行详细的描述，但不能理解为对本发明实施 的其他方式的限制，凡是在本发明基础上进一步的改进和类似或雷同的方案，均视为 是本发明请求保护的范围。
权利要求
1. 一种自动扶梯控制系统，其特征是包括一块主板、上下二块从板，主板和从板之间使用一对双绞线通讯，其中所述的从板接收就近的输入信号，通过CAN总线发送给主板，上下从板把主板传来的显示信息发给钥匙开关盒显示；所述的主板检查输入信号，通过逻辑运算决定输出信号，对错误的信号实施故障记录并报警；所述的安全回路的起点是从主板出发，通过一系列安全开关，就近与上下从板连接，安全回路的终点再返回到主板，由主板检查安全回路状态。
2、 根据权利要求l所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述主板的CPU 为功能强大的32位DSP，带有128k的程序存储器和56个10 口，运行速度达 150MHz，内置CAN总线控制器。
3、 根据权利要求l所述的自动扶梯控制系统，其特征是在靠近所述主板 的输入信号直接连到主板，经过光耦后输入到CPU，利用光耦隔离提高系统的可 靠性。
4、 根据权利要求l所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述主板经过逻 辑运算后的结果，输出到继电器，由继电器控制外围执行机构操作，包括警铃、 油泵、抱闸、工变频切换接触器和星三角切换接触器。
5、 根据权利要求1或4所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述主板还通过继电器干触点输出远程监控信号，经远程监控系统监测系统运行的状态和故障；而所述主板还通过RS422通讯连接到服务器，通过在服务器上设置的运行参 数，査看故障记录，监控运行状态。
6、 根据权利要求1所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述主板输出24V 信号作为安全回路起点，各安全开关串接到此起点，安全链的尾端再输入到主板， 由主板检测整个安全回路的状态，如果安全回路断开，则记录故障并报警，如果 正在运行，则系统立即停车。
7、 根据权利要求l所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述从板使用一 块带CAN控制器的CPU，还带有一个标准串口和22个10， 一块CPU完成CAN通讯、接收输入信号，和发送显示信号。
8、 根据权利要求1所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述主板上设有状态指示灯， 一般有如(1)、电源指示灯，它指示电源状态，通电后指示灯点亮; (2)、输入指示灯，在输入大于12V电压时，指示灯点亮；(3)、输出指示灯，如果 输出有效，则指示灯点亮；(4)、通讯状态指示灯，如果通讯正常，则指示灯以 4Hz的频率闪烁。
9、 根据权利要求l所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述主板和上下 从板间连接的CAN总线具有高达1M的通讯速度，和强抗干扰能力。
10、 根据权利要求1所述的自动扶梯控制系统，其特征是所述系统可以 提供的运行方式包括以下的任意一项标准星三角运行、标准自启动、ET-Plus、 旁路变频、变频自启动，以及全变频运行。
全文摘要
本发明提供一种自动扶梯控制系统，它通过设置主从板，在主从板之间用一对双绞线通讯，其中从板接收就近的输入信号，通过CAN总线发送给主板，上下从板把主板传来的显示信息发给钥匙开关盒显示；所述的主板检查输入信号，通过逻辑运算决定输出信号，对错误的信号实施故障记录并报警；所述的安全回路的起点是从主板出发，通过一系列安全开关，就近与上下从板连接，安全回路的终点再返回到主板，由主板检查安全回路状态，实现扶梯多种功能控制和检测。本发明不需要铺设大量的传输线路，具有结构简单、布局合理、系统运行与制停安全可靠，有效地降低了生产成本，是现实技术理想的替代品。
文档编号B66B29/00GK101284621SQ20081006185
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者宗妍芳, 李慧勋, 钱冬清 申请人:杭州西子孚信科技有限公司