专利名称：用于自动楼梯和自动步行道的安全装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监视自动楼梯和自动步行道上各功能单元的装置，它由多个相互独立的检查各个功能单元的可预定参数的微处理器组成。
众所周知，通常采用安全装置来监视自动楼梯和自动步行道上的功能单元，例如用于台阶或踏板的驱动电机或扶手传动机构。为此采用多种接触器，它们借助一固定布线的逻辑电子电路在故障情况下使自动楼梯或自动步行道停止运转。这种方法的缺点是，由于这些电气组件，必定对空间的要求大，布线的工作量也很大。
依据目前有效的国内外安全标准来装备自动楼梯和自动步行道，要使得它们在运行速度超过额定速度的例如1.2倍之前能自动停止运转。已公知的三种以接触器或防护接触器为基础的监视装置虽然考虑了这一标准，但是其制造费用太高。
由US 5,526,256公知了一种用于人员载送设备的控制装置，其中设置一个第一和一个第二微机，该第一微机通过开关与司职起动人员载送设备的安全元件有效连接。其结果用于开动人员载送设备。该第二微机根据安全装置的输入信号来监视安全装置的状态。在微机之一失效时，人员载送设备并不停止运转，而是由第二微机承担第一微机的功能，因此在人员载送设备继续运行时可能产生极大的风险，因为故障没有排除，仅仅是转移了。
本发明的目的是提供一种用于自动楼梯和自动步行道的监视装置，它符合当今的技术水准，与迄今为止在此领域内公知的现有技术相比，一方面价格大大降低，另一方面功效大，而体积小。此外该监视装置可灵活地适应不同的国内外安全标准。在各种情况下出现问题时都可确保使人员载送设备停止运行。
本发明的目的是如此达到的，设置相互独立地同时监视用于台阶或踏板的驱动电机和/或用于一个或多个扶手的驱动电机的微处理器，它们尤其监视一个或多个驱动电机的速度，其中，这些微处理器与安全接触件相连接，以便毫不延迟地使自动楼梯或自动步行道停止运转；这些微处理器与至少另一个微处理器有效连接，该微处理器用于控制和/或诊断与安全无关的功能单元。
本发明其它有利的设计由从属权利要求给出。
本发明的监视装置的原理是，依据国内外有效的安全标准，在需要时各微处理器相互监视。这种到目前为止尚未实现的对自动楼梯和自动步行道的与安全有关的功能单元以及与安全无关的功能单元进行监视的方法与当今的技术水平相吻合，也满足相关的国内外安全标准，其中在各种情况下在功能单元和/或微处理器范围内出现的问题导致关掉人员载送设备。
与现有技术相比，本发明监视装置的建造费用大大降低。该监视装置可灵活地适应国内外的安全标准，其设计结构留下的备用空间基本上相同，有时可能有个别功能(为与某标准相适应)并不常备。
根据本发明，用于监视与安全有关的功能单元的微处理器与至少另一个微处理器有效连接，该微处理器例如用于控制和/或故障诊断，在需要时也可以安置在相同的线路板上。
采用至少两个微处理器来监视与安全有关的功能单元，这些微处理器尤其控制各功能单元(台阶/踏板/扶手的驱动电机)的速度。采用两个微处理器就足以监视两个速度，而在需要监视2×2个速度时可采用四个微处理器。
同样可设想的是，通过在一块或同一块线路板上设置多个微处理器来同时监视自动楼梯或自动步行道的多个相互独立的功能单元，例如梯式传送带或踏板式传送带和扶手传动机构的功能单元。
采用保证安全的软件，由它们可以完成下列任务·监视传输故障·识别数据丢失或数据篡改·监视程序运行·通过微处理器之间的交叉比较求冗余·横加数比较为了保证所尝试的软件操作的最大安全性，采用一种技术，使得在功能单元处于运行状态时既不允许对程序或程序段进行修改，又无法执行修改后的程序或程序段。
此外，设置一种同样保证安全的硬件(故障弱化，亦即在个别部件发生故障时仍能保持工作可靠但性能下降)，它由至少两个微处理器组成，且相应有两条信道(冗余)，并通过软件和比较器的检验与比较器信道相连接。
同样可用简便的方式方法对微处理器之间的数据传输以及后接保险继电器进行故障监视。
对自动楼梯或自动步行道的功能单元的下列参数进行监视·速度·温度·传感器监视·转速不足·超速·运行方向转换·电缆断裂监视由此领域的专业人员进行参数选择。
此外，在监视装置作出响应和自动楼梯或自动步行道停止运行时，应该避免在专业人员还没有对故障情况进一步进行再检测之前能够再次起动自动楼梯或自动步行道。因此，在出现故障时通过软件必须能实现一种接通连锁。只有在排除故障之后才可由专业人员再次解除连锁。
此外，为进一步扩展也可以设置一种所谓的局域外围总线。
下面借助原理性附图所示实施例对本发明进一步说明。附图中
图1示出具有电机监控器的自动楼梯控制装置；图2示出具有用于踏板的主传动机构和扶手传动机构的监视装置的自动楼梯控制装置；图3示出自动楼梯的速度及扶手速度的冗余监视装置；图4示出自动步行道的另一可选择的控制装置。
图1以原理图示出具有电机监控器的自动楼梯(没有详细示出)控制装置，该控制装置满足欧洲标准。
下面从图中可以看到安装在一块线路板A上的部件用于自动楼梯的台阶的驱动电机1；微处理器2、3，用于监视驱动电机1的与安全有关的速度；另一微处理器4，用于控制和诊断与安全无关的自动楼梯功能，例如运行方向选择，该微处理器4与一用于数据交换的串行接口5有效连接。
图中虚线只是可见地将监视功能(微处理器2、3)和诊断或控制功能(微处理器4)分隔开。这些部件出于制造和功能原因都安装在同一块线路板A上，但在适应于各种有效的标准时可仅部分地或全部地发挥其功能。
为了进一步扩展，也可选择设置一局域外围总线6。在驱动电机1上相互错开安装传感器7、8，它们测量驱动电机1(例如在其从动轴上)转数的两倍，并将其转换成相应的可数字式分析的脉冲，这些脉冲然后经过信号线9、10传到各自司职的微处理器2或3。
微处理器2、3经过另一数据线相互连接，因此确保一种相互监视。由此微处理器2、3不但自动检查局部出现的故障，还检测导入当时另一微处理器3、2的脉冲(在本实施例中为速度脉冲)是否处于误差范围内。
附图标记12、13一方面表示所谓的安全链上的电压源，另一方面表示控制装置的电压源。微处理器2、3经过数据线14与负责控制和诊断的微处理器4有效连接。
在驱动电机1的范围内出现故障时，通过微处理器2或3使得此处没有详细示出的保险继电器的触点15、16动作，这使得自动楼梯立即停止运行。此外存在光电耦合器输入端17，它们与其他安全元件21、22、23的触点18、19、20(例如紧急切断触点)相连接。
此外，微处理器4还与用于控制任务(例如节能控制)的数字输入端32以及数字输出端33有效连接。
图2同样以方框图示出一没有详细示出的自动人行道的控制装置，该控制装置满足美国标准(ANSI)。与图1中所示相同的部件有相同的附图标记。
在图中，驱动电机1仅与一个传感器7相连接。另外两个电机24、25用于驱动扶手(未示出)，在电机24、25上同样安装传感器26、27。驱动电机1、24、25经过信号导线10、28、29与用于分析与安全相关信号的微处理器2′、3′有效连接。
另一微处理器4经过数据线14与微处理器2′、3′相连接。在此两个微处理器2′、3′相互监视是没有必要的，因为美国标准中目前还没有规定冗余。出于制造方面的原因，这一功能仍然保留，即便它在此没有得到利用，因为安全标准是不断发展的。这样，微处理器3′可以监视自动人行道的其他同样与安全有关的功能单元，即一个或多个扶手传动机构24、25。该控制装置的功能除扩展功能外都与图1中的相似，其中外围设备也是相同的。
图3示出另一可选择的控制装置，它是图1和图2所示的组合。
与图2相似，在此一方面监视自动楼梯(未示出)的驱动电机1，另一方面监视用于扶手(未示出)的电机24、25。
为此目的，设置两个微处理器2、3，用于监视驱动电机1，设置两个微处理器3′、3″，用于监视电机24、25。传感器7、8、26、27经过相应的信号线9、10、28、29与各自的微处理器相连接。微处理器2、3、3′、3″经过数据线14与已经响应的微处理器4相连接，微处理器4用于与安全无关地控制和诊断人员载送设备。本图所示外围设备与图1和图2所示相似。与图1相对应，微处理器2、3与在出现故障时立即停止自动楼梯的触点相连接。
微处理器3′、3″与等效触点30、31共同起作用，这些触点在扶手传动机构24、25的范围内出现问题(例如扶手开裂)时，立即使自动楼梯停止。
图4示出另一可选择的控制装置，例如自动人行道的控制装置。
至今为止，在图中仅仅示出了与作为监视元件的传感器有效连接的电机，而在本实施例中涉及一单个电机34，它通过一个没有详细示出的机械分支既驱动踏板式传送带(未示出)又驱动扶手。为视图更清晰起见，在此相同的部件用相同的附图标记。
用S表示各传感器，它们设置在用于扶手的机械分支范围内，例如测量扶手的速度，测量结果作为数字脉冲经过信号线35、36、37、38传给微处理器2、3。在该驱动电机范围内还分别安装另一传感器7、8，它经过一所属的信号线9、10与各自的微处理器2、3有效连接。在本实施例中，微处理器2、3又相互监视。其他部件，尤其是与其外围设备有效连接的另一微处理器4，具有与上面实施例中已经说明的相应功能。
权利要求
1.一种监视自动楼梯和自动步行道上各功能单元的装置，它由多个相互独立的检查各个功能单元的可预定参数的微处理器组成，其特征在于微处理器(2、3、3′、3″)设置用于相互独立地同时监视用于台阶或踏板的驱动电机(1)和/或用于一个或多个扶手的驱动电机(24、25、35)，尤其是监视一个或多个驱动电机(1、24、25、35)的速度，其中，微处理器(2、3、3′、3″)与安全接触件(15、16、30、31)相连接，以便毫不延迟地使自动楼梯或自动步行道停止运转；微处理器(2、3、3′、3″)与至少另一个微处理器(4)有效连接，该微处理器(4)设置用于控制和/或诊断与安全无关的功能。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于每一微处理器(2、3、3′、3″)包含至少一个组件，其程序在功能单元运行状态下不可改变。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于至少相互监视的微处理器(2、3、3′、3″)设置在相同的线路板(A)上。
4.根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于微处理器(2、3、3′、3″)在可预定的时间间隔内相互间交换功能单元的各个运行状态以及其自身状态的状态信号。
5.根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于至少相互监视的微处理器(2、3、3′、3″)为分散设置，即不在受监视的功能单元的区域内，尤其不在驱动电机(1、24、25、34)的区域内。
6.根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于设有微处理器(2′)用于监视驱动电机(1)，设有另一微处理器(3′)用于监视扶手传动机构(24、25)。
7.根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于设有两个微处理器(2、3)用于监视驱动电机(1、34)，设有另外两个微处理器(2、3、3′、3″)用于监视扶手传动机构(24、25、S)，而微处理器(2、3和3′、3″)之间相互监视。
8.根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于另一微处理器(4)与微处理器(2、3、3′、3″)一样安装在相同的线路板(A)上，并通过至少一根数据线(14)与微处理器(2、3、3′、3″)相连接，其中微处理器(4)与相应的外围装置，例如用于控制任务的数字输入和输出端(32、33)、用于数据交换的串行接口(5)有效连接，有时为了进一步扩展还与至少一个局域外围总线(6)有效连接。
全文摘要
本发明涉及一种监视自动楼梯和自动步行道上各功能单元的装置,它由多个相互独立的检查各个功能单元的可预定参数的微处理器组成。这些微处理器设置用于相互独立地同时监视用于台阶或踏板的驱动电机和/或用于一个或多个扶手的驱动电机,尤其是监视一个或多个驱动电机的速度,其中,这些微处理器与安全接触件相连接,以便毫不延迟地使自动楼梯或自动步行道停止运转;这些微处理器与至少另一个微处理器有效连接,该微处理器用于控制和/或诊断与安全无关的功能。
文档编号B66B29/00GK1282305SQ98811779
公开日2001年1月31日 申请日期1998年10月9日 优先权日1997年12月4日
发明者路德维格·鲍尔泽－阿普科, 安德烈亚斯·陶茨, 德克·兰格 申请人:通力股份公司