專利名稱：用于自動樓梯和自動步行道的安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)視自動樓梯和自動步行道上各功能單元的裝置，它由多個相互獨立的檢查各個功能單元的可預(yù)定參數(shù)的微處理器組成。
眾所周知，通常采用安全裝置來監(jiān)視自動樓梯和自動步行道上的功能單元，例如用于臺階或踏板的驅(qū)動電機或扶手傳動機構(gòu)。為此采用多種接觸器，它們借助一固定布線的邏輯電子電路在故障情況下使自動樓梯或自動步行道停止運轉(zhuǎn)。這種方法的缺點是，由于這些電氣組件，必定對空間的要求大，布線的工作量也很大。
依據(jù)目前有效的國內(nèi)外安全標(biāo)準(zhǔn)來裝備自動樓梯和自動步行道，要使得它們在運行速度超過額定速度的例如1.2倍之前能自動停止運轉(zhuǎn)。已公知的三種以接觸器或防護接觸器為基礎(chǔ)的監(jiān)視裝置雖然考慮了這一標(biāo)準(zhǔn)，但是其制造費用太高。
由US 5,526,256公知了一種用于人員載送設(shè)備的控制裝置，其中設(shè)置一個第一和一個第二微機，該第一微機通過開關(guān)與司職起動人員載送設(shè)備的安全元件有效連接。其結(jié)果用于開動人員載送設(shè)備。該第二微機根據(jù)安全裝置的輸入信號來監(jiān)視安全裝置的狀態(tài)。在微機之一失效時，人員載送設(shè)備并不停止運轉(zhuǎn)，而是由第二微機承擔(dān)第一微機的功能，因此在人員載送設(shè)備繼續(xù)運行時可能產(chǎn)生極大的風(fēng)險，因為故障沒有排除，僅僅是轉(zhuǎn)移了。
本發(fā)明的目的是提供一種用于自動樓梯和自動步行道的監(jiān)視裝置，它符合當(dāng)今的技術(shù)水準(zhǔn)，與迄今為止在此領(lǐng)域內(nèi)公知的現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面價格大大降低，另一方面功效大，而體積小。此外該監(jiān)視裝置可靈活地適應(yīng)不同的國內(nèi)外安全標(biāo)準(zhǔn)。在各種情況下出現(xiàn)問題時都可確保使人員載送設(shè)備停止運行。
本發(fā)明的目的是如此達到的，設(shè)置相互獨立地同時監(jiān)視用于臺階或踏板的驅(qū)動電機和/或用于一個或多個扶手的驅(qū)動電機的微處理器，它們尤其監(jiān)視一個或多個驅(qū)動電機的速度，其中，這些微處理器與安全接觸件相連接，以便毫不延遲地使自動樓梯或自動步行道停止運轉(zhuǎn)；這些微處理器與至少另一個微處理器有效連接，該微處理器用于控制和/或診斷與安全無關(guān)的功能單元。
本發(fā)明其它有利的設(shè)計由從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的監(jiān)視裝置的原理是，依據(jù)國內(nèi)外有效的安全標(biāo)準(zhǔn)，在需要時各微處理器相互監(jiān)視。這種到目前為止尚未實現(xiàn)的對自動樓梯和自動步行道的與安全有關(guān)的功能單元以及與安全無關(guān)的功能單元進行監(jiān)視的方法與當(dāng)今的技術(shù)水平相吻合，也滿足相關(guān)的國內(nèi)外安全標(biāo)準(zhǔn)，其中在各種情況下在功能單元和/或微處理器范圍內(nèi)出現(xiàn)的問題導(dǎo)致關(guān)掉人員載送設(shè)備。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明監(jiān)視裝置的建造費用大大降低。該監(jiān)視裝置可靈活地適應(yīng)國內(nèi)外的安全標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計結(jié)構(gòu)留下的備用空間基本上相同，有時可能有個別功能(為與某標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng))并不常備。
根據(jù)本發(fā)明，用于監(jiān)視與安全有關(guān)的功能單元的微處理器與至少另一個微處理器有效連接，該微處理器例如用于控制和/或故障診斷，在需要時也可以安置在相同的線路板上。
采用至少兩個微處理器來監(jiān)視與安全有關(guān)的功能單元，這些微處理器尤其控制各功能單元(臺階/踏板/扶手的驅(qū)動電機)的速度。采用兩個微處理器就足以監(jiān)視兩個速度，而在需要監(jiān)視2×2個速度時可采用四個微處理器。
同樣可設(shè)想的是，通過在一塊或同一塊線路板上設(shè)置多個微處理器來同時監(jiān)視自動樓梯或自動步行道的多個相互獨立的功能單元，例如梯式傳送帶或踏板式傳送帶和扶手傳動機構(gòu)的功能單元。
采用保證安全的軟件，由它們可以完成下列任務(wù)·監(jiān)視傳輸故障·識別數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)篡改·監(jiān)視程序運行·通過微處理器之間的交叉比較求冗余·橫加數(shù)比較為了保證所嘗試的軟件操作的最大安全性，采用一種技術(shù)，使得在功能單元處于運行狀態(tài)時既不允許對程序或程序段進行修改，又無法執(zhí)行修改后的程序或程序段。
此外，設(shè)置一種同樣保證安全的硬件(故障弱化，亦即在個別部件發(fā)生故障時仍能保持工作可靠但性能下降)，它由至少兩個微處理器組成，且相應(yīng)有兩條信道(冗余)，并通過軟件和比較器的檢驗與比較器信道相連接。
同樣可用簡便的方式方法對微處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸以及后接保險繼電器進行故障監(jiān)視。
對自動樓梯或自動步行道的功能單元的下列參數(shù)進行監(jiān)視·速度·溫度·傳感器監(jiān)視·轉(zhuǎn)速不足·超速·運行方向轉(zhuǎn)換·電纜斷裂監(jiān)視由此領(lǐng)域的專業(yè)人員進行參數(shù)選擇。
此外，在監(jiān)視裝置作出響應(yīng)和自動樓梯或自動步行道停止運行時，應(yīng)該避免在專業(yè)人員還沒有對故障情況進一步進行再檢測之前能夠再次起動自動樓梯或自動步行道。因此，在出現(xiàn)故障時通過軟件必須能實現(xiàn)一種接通連鎖。只有在排除故障之后才可由專業(yè)人員再次解除連鎖。
此外，為進一步擴展也可以設(shè)置一種所謂的局域外圍總線。
下面借助原理性附圖所示實施例對本發(fā)明進一步說明。附圖中

圖1示出具有電機監(jiān)控器的自動樓梯控制裝置；圖2示出具有用于踏板的主傳動機構(gòu)和扶手傳動機構(gòu)的監(jiān)視裝置的自動樓梯控制裝置；圖3示出自動樓梯的速度及扶手速度的冗余監(jiān)視裝置；圖4示出自動步行道的另一可選擇的控制裝置。
圖1以原理圖示出具有電機監(jiān)控器的自動樓梯(沒有詳細示出)控制裝置，該控制裝置滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)。
下面從圖中可以看到安裝在一塊線路板A上的部件用于自動樓梯的臺階的驅(qū)動電機1；微處理器2、3，用于監(jiān)視驅(qū)動電機1的與安全有關(guān)的速度；另一微處理器4，用于控制和診斷與安全無關(guān)的自動樓梯功能，例如運行方向選擇，該微處理器4與一用于數(shù)據(jù)交換的串行接口5有效連接。
圖中虛線只是可見地將監(jiān)視功能(微處理器2、3)和診斷或控制功能(微處理器4)分隔開。這些部件出于制造和功能原因都安裝在同一塊線路板A上，但在適應(yīng)于各種有效的標(biāo)準(zhǔn)時可僅部分地或全部地發(fā)揮其功能。
為了進一步擴展，也可選擇設(shè)置一局域外圍總線6。在驅(qū)動電機1上相互錯開安裝傳感器7、8，它們測量驅(qū)動電機1(例如在其從動軸上)轉(zhuǎn)數(shù)的兩倍，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的可數(shù)字式分析的脈沖，這些脈沖然后經(jīng)過信號線9、10傳到各自司職的微處理器2或3。
微處理器2、3經(jīng)過另一數(shù)據(jù)線相互連接，因此確保一種相互監(jiān)視。由此微處理器2、3不但自動檢查局部出現(xiàn)的故障，還檢測導(dǎo)入當(dāng)時另一微處理器3、2的脈沖(在本實施例中為速度脈沖)是否處于誤差范圍內(nèi)。
附圖標(biāo)記12、13一方面表示所謂的安全鏈上的電壓源，另一方面表示控制裝置的電壓源。微處理器2、3經(jīng)過數(shù)據(jù)線14與負責(zé)控制和診斷的微處理器4有效連接。
在驅(qū)動電機1的范圍內(nèi)出現(xiàn)故障時，通過微處理器2或3使得此處沒有詳細示出的保險繼電器的觸點15、16動作，這使得自動樓梯立即停止運行。此外存在光電耦合器輸入端17，它們與其他安全元件21、22、23的觸點18、19、20(例如緊急切斷觸點)相連接。
此外，微處理器4還與用于控制任務(wù)(例如節(jié)能控制)的數(shù)字輸入端32以及數(shù)字輸出端33有效連接。
圖2同樣以方框圖示出一沒有詳細示出的自動人行道的控制裝置，該控制裝置滿足美國標(biāo)準(zhǔn)(ANSI)。與圖1中所示相同的部件有相同的附圖標(biāo)記。
在圖中，驅(qū)動電機1僅與一個傳感器7相連接。另外兩個電機24、25用于驅(qū)動扶手(未示出)，在電機24、25上同樣安裝傳感器26、27。驅(qū)動電機1、24、25經(jīng)過信號導(dǎo)線10、28、29與用于分析與安全相關(guān)信號的微處理器2′、3′有效連接。
另一微處理器4經(jīng)過數(shù)據(jù)線14與微處理器2′、3′相連接。在此兩個微處理器2′、3′相互監(jiān)視是沒有必要的，因為美國標(biāo)準(zhǔn)中目前還沒有規(guī)定冗余。出于制造方面的原因，這一功能仍然保留，即便它在此沒有得到利用，因為安全標(biāo)準(zhǔn)是不斷發(fā)展的。這樣，微處理器3′可以監(jiān)視自動人行道的其他同樣與安全有關(guān)的功能單元，即一個或多個扶手傳動機構(gòu)24、25。該控制裝置的功能除擴展功能外都與圖1中的相似，其中外圍設(shè)備也是相同的。
圖3示出另一可選擇的控制裝置，它是圖1和圖2所示的組合。
與圖2相似，在此一方面監(jiān)視自動樓梯(未示出)的驅(qū)動電機1，另一方面監(jiān)視用于扶手(未示出)的電機24、25。
為此目的，設(shè)置兩個微處理器2、3，用于監(jiān)視驅(qū)動電機1，設(shè)置兩個微處理器3′、3″，用于監(jiān)視電機24、25。傳感器7、8、26、27經(jīng)過相應(yīng)的信號線9、10、28、29與各自的微處理器相連接。微處理器2、3、3′、3″經(jīng)過數(shù)據(jù)線14與已經(jīng)響應(yīng)的微處理器4相連接，微處理器4用于與安全無關(guān)地控制和診斷人員載送設(shè)備。本圖所示外圍設(shè)備與圖1和圖2所示相似。與圖1相對應(yīng)，微處理器2、3與在出現(xiàn)故障時立即停止自動樓梯的觸點相連接。
微處理器3′、3″與等效觸點30、31共同起作用，這些觸點在扶手傳動機構(gòu)24、25的范圍內(nèi)出現(xiàn)問題(例如扶手開裂)時，立即使自動樓梯停止。
圖4示出另一可選擇的控制裝置，例如自動人行道的控制裝置。
至今為止，在圖中僅僅示出了與作為監(jiān)視元件的傳感器有效連接的電機，而在本實施例中涉及一單個電機34，它通過一個沒有詳細示出的機械分支既驅(qū)動踏板式傳送帶(未示出)又驅(qū)動扶手。為視圖更清晰起見，在此相同的部件用相同的附圖標(biāo)記。
用S表示各傳感器，它們設(shè)置在用于扶手的機械分支范圍內(nèi)，例如測量扶手的速度，測量結(jié)果作為數(shù)字脈沖經(jīng)過信號線35、36、37、38傳給微處理器2、3。在該驅(qū)動電機范圍內(nèi)還分別安裝另一傳感器7、8，它經(jīng)過一所屬的信號線9、10與各自的微處理器2、3有效連接。在本實施例中，微處理器2、3又相互監(jiān)視。其他部件，尤其是與其外圍設(shè)備有效連接的另一微處理器4，具有與上面實施例中已經(jīng)說明的相應(yīng)功能。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)視自動樓梯和自動步行道上各功能單元的裝置，它由多個相互獨立的檢查各個功能單元的可預(yù)定參數(shù)的微處理器組成，其特征在于微處理器(2、3、3′、3″)設(shè)置用于相互獨立地同時監(jiān)視用于臺階或踏板的驅(qū)動電機(1)和/或用于一個或多個扶手的驅(qū)動電機(24、25、35)，尤其是監(jiān)視一個或多個驅(qū)動電機(1、24、25、35)的速度，其中，微處理器(2、3、3′、3″)與安全接觸件(15、16、30、31)相連接，以便毫不延遲地使自動樓梯或自動步行道停止運轉(zhuǎn)；微處理器(2、3、3′、3″)與至少另一個微處理器(4)有效連接，該微處理器(4)設(shè)置用于控制和/或診斷與安全無關(guān)的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于每一微處理器(2、3、3′、3″)包含至少一個組件，其程序在功能單元運行狀態(tài)下不可改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于至少相互監(jiān)視的微處理器(2、3、3′、3″)設(shè)置在相同的線路板(A)上。
4.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于微處理器(2、3、3′、3″)在可預(yù)定的時間間隔內(nèi)相互間交換功能單元的各個運行狀態(tài)以及其自身狀態(tài)的狀態(tài)信號。
5.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于至少相互監(jiān)視的微處理器(2、3、3′、3″)為分散設(shè)置，即不在受監(jiān)視的功能單元的區(qū)域內(nèi)，尤其不在驅(qū)動電機(1、24、25、34)的區(qū)域內(nèi)。
6.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于設(shè)有微處理器(2′)用于監(jiān)視驅(qū)動電機(1)，設(shè)有另一微處理器(3′)用于監(jiān)視扶手傳動機構(gòu)(24、25)。
7.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于設(shè)有兩個微處理器(2、3)用于監(jiān)視驅(qū)動電機(1、34)，設(shè)有另外兩個微處理器(2、3、3′、3″)用于監(jiān)視扶手傳動機構(gòu)(24、25、S)，而微處理器(2、3和3′、3″)之間相互監(jiān)視。
8.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于另一微處理器(4)與微處理器(2、3、3′、3″)一樣安裝在相同的線路板(A)上，并通過至少一根數(shù)據(jù)線(14)與微處理器(2、3、3′、3″)相連接，其中微處理器(4)與相應(yīng)的外圍裝置，例如用于控制任務(wù)的數(shù)字輸入和輸出端(32、33)、用于數(shù)據(jù)交換的串行接口(5)有效連接，有時為了進一步擴展還與至少一個局域外圍總線(6)有效連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)視自動樓梯和自動步行道上各功能單元的裝置,它由多個相互獨立的檢查各個功能單元的可預(yù)定參數(shù)的微處理器組成。這些微處理器設(shè)置用于相互獨立地同時監(jiān)視用于臺階或踏板的驅(qū)動電機和/或用于一個或多個扶手的驅(qū)動電機,尤其是監(jiān)視一個或多個驅(qū)動電機的速度,其中,這些微處理器與安全接觸件相連接,以便毫不延遲地使自動樓梯或自動步行道停止運轉(zhuǎn);這些微處理器與至少另一個微處理器有效連接,該微處理器用于控制和/或診斷與安全無關(guān)的功能。
文檔編號B66B29/00GK1282305SQ98811779
公開日2001年1月31日 申請日期1998年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月4日
發(fā)明者路德維格·鮑爾澤－阿普科, 安德烈亞斯·陶茨, 德克·蘭格 申請人:通力股份公司