Устройство контроля скорости и направления движения эскалатора

Полезная модель относится к технике управления подъемно-транспортными установками и направлена на повышение эффективности работы устройства контроля скорости и направления движения эскалатора и повышение безопасности работы эскалатора в целом.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, заключаются в обеспечении контроля направления движения эскалатора, повышении быстродействия и помехоустойчивости работы устройства контроля скорости и направления движения эскалатора, упрощении его эксплуатационного обслуживания.

Устройство контроля скорости и направления движения эскалатора включает контактное и бесконтактное средства контроля, связанные с блоком обработки сигналов и управления режимами работы, при этом, в качестве контактного средства контроля содержит блок энкодера, кинематически связанный с главным валом эскалатора, обеспечивающий: преобразование углового перемещения последнего в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы. В качестве бесконтактного средства контроля содержит блок индуктивного датчика, обеспечивающий: преобразование перемещения звеньев тяговой цепи в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы. В качестве блока обработки сигналов и управления режимами работы содержит центральный блок, обеспечивающий: микропроцессорную обработку поступающих сигналов; управление исполнительными цепями эскалатора и режимами работы устройства; электропитание устройства; индикацию информации. Предпочтительно, чтобы центральный блок включал: микроконтроллер; дисплей для отображения информации о работе устройства; клавиатуру для управления режимами работы устройства; вторичные источники электропитания узлов устройства; USB-интерфейс, обеспечивающий связь устройства с внешним персональным компьютером; часы реального времени; узел сопряжения с цепями шкафа управления электроприводом эскалатора. Прел почтительно, чтобы блок энкондера включал преобразователь угловых перемещений, на корпусе которого был закреплен соединитель для подключения межблочного кабеля. Предпочтительно, чтобы блок индуктивного датчика включал кронштейн, на котором были закреплены закрытый кожухом индуктивный датчик и соединитель для подключения межблочного кабеля. Предпочтительно также, чтобы блок энкондера был закреплен на главном валу эскалатора посредством поводка. Предпочтительно, чтобы блок индуктивного датчика был закреплен на металлоконструкции эскалатора таким образом, чтобы центральная продольная ось блока совпадала с центральной продольной осью тяговой цепи эскалатора, a paстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяпкой цепи составляла диапазон 5-12 мм. Предпочтительно, чтобы узлы центрального блока были размещены на печатных платах и заключены в корпус, на лицевой панели которого были размещены: окно жидкокристаллического дисплея и кнопки управления устройством. Предпочтительно, чтобы соединение центрального блока с блоком энкодера и блоком индуктивного датчика было осуществлено посредством межблочных кабелей. Предпочтительно, чтобы подключение центрального блока к шкафу управления эскалатора и подключение межблочных кабелей было осуществлено посредством разъемных соединений. Предпочтительно, чтоб устройство контроля скорости и направления движения эскалатора содержало два дополнительных релейных выхода.

1 независимый пункт формулы, 10 зависимых пунктов, 1 фиг. чертежа.

Полезная модель относится к технике управления подъемно-транспортными установками, в частности к устройству измерения скорости движения лестничного полотна эскалатора и контролю направления его движения, может быть использовано для повышения безопасности пассажироперевозок на эскалаторах.

Известно электромеханическое реле обратного хода и ускорения, содержащие две торроидальные контактные колбы с ртутью, механически соединенные со свободно посаженным на оси короткозамкнутым статором, внутри которого вращается постоянный магнит, соединенный с приводом контролируемого устройства. Если наведенный от вращения магнита ток в статоре превысит заданное значение, он поворачивается на некоторый угол и разворачивает соединенные с ним колбы, при этом колба обратного хода или ускорения разрывает свои контакты (Патент РФ 2031829 на ИЗ «Устройство контроля скорости и направления движения эскалатора», МПК В66В 5/06, опубл. 27.03.1995). Недостатком известного устройства является необходимость использование ртутьсодержащих веществ.

Известно устройство для контроля подъемника, содержащее датчик скорости и задатчик направления вращения вала, соединенный с входами преобразователя скорости вращения в интервал времени, выход которого соединен с имеющим счетчик преобразователем время-код, логические элементы И и НЕ. (Патент РФ 2031829 на ИЗ «Устройство контроля скорости и направления движения эскалатора», МПК В66В 5/06, опубл. 27.03.1995). Недостатками известного устройства являются низкая точность измерения и контроля скорости движения, большая инерционность.

Известно наиболее близкое к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и выбранное в качестве прототипа устройство контроля скорости движения подъемно-транспортного устройства, включающее контактные и бесконтактные средства контроля скорости движения, связанные с блоком обработки сигналов и управления режимами работы подъемно-транспортного устройства, при этом в качестве контактных средств использованы счетчики импульсов, смонтированные на приводном валу двигателя; в качестве бесконтактных средств использованы детекторные элементы, например, выключатели с электромагнитным приводом, или концевые выключатели, или фотоэлектрические реле вдоль пути транспортировки; а в качестве блока обработки сигналов и управления режимами работы подъемно-транспортного устройств использована система автоматизации, обеспечивающая вычисление значения скорости и ее контроль (Европейский патент 0289813 на изобретение «Способ контроля скорости в системе автоматизации для подъемно-транспортной установки», МПК В66В 1/16, опубл. 18.09.1991). Устройство характеризуется высокой точностью измерения и надежностью работы, однако не осуществляет контроль направления движения, имеет недостаточно высокое быстродействие, сложно в монтаже и эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности работы устройства контроля скорости и направления движения эскалатора и повышение безопасности работы эскалатора в целом.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, заключаются в обеспечении контроля направления движения эскалатора, повышении быстродействия и помехоустойчивости работы устройства контроля скорости и направления движения эскалатора, упрощении его эксплуатационного обслуживания.

Указанный технический результат достигаются тем, что устройство контроля скорости и направления движения эскалатора включает контактное и бесконтактное средства контроля, связанные с блоком обработки сигналов и управления режимами работы, при этом, в качестве контактного средства контроля содержит блок энкодера, кинематически связанный с главным валом эскалатора, обеспечивающий: преобразование углового перемещения последнего в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы. В качестве бесконтактного средства контроля содержит блок индуктивного датчика, обеспечивающий: преобразование перемещения звеньев тяговой цепи в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы. В качестве блока обработки сигналов и управления режимами работы содержит центральный блок, обеспечивающий: микропроцессорную обработку поступающих сигналов; управление исполнительными цепями эскалатора и режимами работы устройства; электропитание устройства; индикацию информации.

Предпочтительно, чтобы центральный блок включал: микроконтроллер; дисплей для отображения информации о работе устройства; клавиатуру для управления режимами работы устройства; вторичные источники электропитания узлов устройства; USB-интерфейс, обеспечивающий связь устройства с внешним персональным компьютером; часы реального времени; узел сопряжения с цепями шкафа управления электроприводом эскалатора.

Предпочтительно, чтобы блок энкондера включал преобразователь угловых перемещений, на корпусе которого был закреплен соединитель для подключения межблочного кабеля.

Предпочтительно, чтобы блок индуктивного датчика включал кронштейн, на котором были закреплены закрытый кожухом индуктивный датчик и соединитель для подключения межблочного кабеля.

Предпочтительно также, чтобы блок энкондера был закреплен на главном валу эскалатора посредством поводка.

Предпочтительно, чтобы блок индуктивного датчика был закреплен на металлоконструкции эскалатора таким образом, чтобы центральная продольная ось блока совпадала с центральной продольной осью тяговой цепи эскалатора, а расстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяговой цепи составляла диапазон 5-12 мм.

Предпочтительно, чтобы узлы центрального блока были размещены на печатных платах и заключены в корпус, на лицевой панели которого были размещены: окно жидкокристаллического дисплея и кнопки управления устройством.

Предпочтительно, чтобы соединение центрального блока с блоком энкодера и блоком индуктивного датчика было осуществлено посредством межблочных кабелей.

Предпочтительно, чтобы подключение центрального блока к шкафу управления эскалатора и подключение межблочных кабелей было осуществлено посредством разъемных соединений.

Предпочтительно, чтобы устройство контроля скорости и направления движения эскалатора содержало два дополнительных релейных выхода.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом показал, что во всех случаях выполнения она отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- использованием в качестве контактного средства контроля блока энкодера, кинематически связанного с главным валом эскалатора, обеспечивающего: преобразование углового перемещения последнего в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы;

- использованием в качестве бесконтактного средства контроля блока индуктивного датчика, обеспечивающего: преобразование перемещения звеньев тяговой цепи в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы;

- использованием в качестве блока обработки сигналов и управления режимами работы центрального блока, обеспечивающего: микропроцессорную обработку поступающих сигналов; управление исполнительными цепями эскалатора и режимами работы устройства; электропитание устройства; индикацию информации.

В предпочтительных случаях выполнения полезная модель отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- выполнением блока энкондера, включающим преобразователь угловых перемещений, на корпусе которого закреплен соединитель для подключения межблочного кабеля;

- выполнением блока индуктивного датчика, включающим кронштейн, на котором закреплены закрытый кожухом индуктивный датчик и соединитель для подключения межблочного кабеля;

- выполнением блока энкондера, закрепленным на главном валу эскалатора посредством поводка;

- выполнением блока индуктивного датчика, закрепленным на металлоконструкции эскалатора таким образом, что центральная продольная ось блока совпадает с центральной продольной осью тяговой цепи эскалатора, а расстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяговой цепи составляет диапазон 5-12 мм;

- выполнением узлов центрального блока, размещенными на печатных платах и заключенными в корпус, на лицевой панели которого размещены: окно жидкокристаллического дисплея и кнопки управления устройством;

- выполнением соединений центрального блока с блоком энкодера и блоком индуктивного датчика посредством межблочных кабелей;

- осуществлением подключения центрального блока к шкафу управления эскалатора и подключение межблочных кабелей посредством разъемных соединений;

- наличием двух дополнительных релейных выходов.

Использование в качестве контактного средства контроля - блока энкодера, кинематически связанного с главным валом эскалатора и обеспечивающего преобразование углового перемещения последнего в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы; в качестве бесконтактного средства контроля - блока индуктивного датчика, обеспечивающего преобразование перемещения звеньев тяговой цепи в последовательность электрических импульсов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы; а качестве блока обработки сигналов и управления режимами работы - центрального блока, обеспечивающего: микропроцессорную обработку поступающих сигналов; управление исполнительными цепями эскалатора и режимами работы устройства; электропитание устройства; индикацию информации, и включающего: микроконтроллер, дисплей для отображения информации о работе устройства, клавиатуру для управления режимами работы устройства, вторичные источники электропитания узлов устройства, USB-интерфейс, обеспечивающий связь устройства с внешним персональным компьютером, часы реального времени, узел сопряжения с цепями шкафа управления электроприводом эскалатора обеспечивает контроль направления движения эскалатора, повышает быстродействие и помехоустойчивость устройства, уменьшает влияние пропуска сигнала и вероятность ложных срабатываний устройства в целом. Выполнение блока энкондера закрепленным на главном валу эскалатора посредством поводка упрощает его установку-демонтаж и исключает искажение электронных импульсов в энкодере. Выполнение блока индуктивного датчика закрепленным на металлоконструкции эскалатора таким образом, что центральная продольная ось блока совпадает с центральной продольной осью тяговой цепи эскалатора, а расстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяговой цепи составляет диапазон 5-12 мм, упрощает монтаж блока и ориентировку датчика относительно контролируемого механизма. Наличие дисплея и клавиатуры обеспечивает визуальный контроль и ручное управление режимами. Наличие вторичных источников электропитания обеспечивают устойчивое электроснабжение и исключают возможность сбоев.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется схемным чертежом.

Блокировочное устройство контроля скорости и направления движения эскалатора содержит блок энкодера 1, блок индуктивного датчика 2, центральный блок 3. Блок энкодера 1 включает преобразователь угловых перемещений 4, на корпусе которого закреплен соединитель 5 для подключения межблочного кабеля 6. Блок энкодера 1 кинематически связан с главным валом 7 эскалатора, предпочтительно, посредством поводка (на чертеже не показан). Блок энкодера 1 обеспечивает преобразование углового перемещения главного вала 7 эскалатора в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении перемещения, и передачу сигналов в блок микропроцессорной обработки сигналов 3.

Блок индуктивного датчика 2 включает кронштейн (на чертеже не показан), на котором закреплены закрытый кожухом индуктивный датчик и соединитель (на чертеже не показаны) для подключения межблочного кабеля 8. Блок индуктивного датчика 2 закреплен на металлоконструкции эскалатора таким образом, что центральная продольная ось блока совпадает с центральной продольной осью тяговой цепи 9 эскалатора, а расстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяговой цепи составляет диапазон 5-12 мм (на чертеже не показано). Блок индуктивного датчика 2 обеспечивает преобразование перемещения звеньев тяговой цепи 9 в последовательность электрических импульсов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения и передачу сигналов в блок микропроцессорной обработки сигналов 3.

Центральный блок 3 включает: микроконтроллер (на чертеже не показан), дисплей 10 для отображения информации о работе устройства, клавиатуру для управления режимами работы устройства, вторичные источники электропитания узлов устройства, USB- интерфейс, обеспечивающий связь устройства с внешним персональным компьютером, часы реального времени, узел сопряжения с цепями шкафа управления электроприводом эскалатора (на чертеже не показаны). Узлы це6нтральнрого блока 3 размещены на двух печатных платах (на чертеже не показаны) и заключены в корпус 11, на лицевой панели которого размещены: окно жидкокристаллического дисплея 10 и кнопки 12 клавиатуры управления устройством.

Соединение центрального блока 3 с блоком энкодера 1 и блоком индуктивного датчика 2 осуществлено посредством межблочных кабелей 7, 8. Подключение центрального блока 3 к шкафу управления эскалатора (на чертеже не показан) и подключение межблочных кабелей 7, 8 осуществлено посредством разъемных соединений (на чертеже не показаны). Блокировочное устройство контроля скорости и направления движения эскалатора содержит два дополнительных релейных выхода (на чертеже не показаны).

В качестве центрального блока 3 может быть использован блок ДБИН 468262.004 производства компании ООО «Спецтехноприбор», в качестве блока энкодера 1 может быть использован преобразователь ЛИР-276Л-1-Н-002500-05-ПИ-8 производства компании СКБИС, в качестве блока индуктивного датчика 2 - бесконтактный выключатель ISB AC8A-31N-15-LZS4 производства компании фирмы «Теко» (г.Челябинск).

Полезная модель работает следующим образом.

Центральный блок 3 принимает прямоугольные электрические импульсы, поступающие к нему от блока энкодера 1 и от блока индуктивного датчика 2. В качестве индуктивных датчиков могут использоваться различные типы индуктивных датчиков - четырехпроводные, трехпроводные нормально-выключенные, трехпроводными нормально-включенными. Микроконтроллер центрального блока 3 определяет интервал и порядок следования импульсов, по которому вычисляется скорость и направление движения эскалатора. Из шкафа управления эскалатором в устройство поступают сигналы «пуск на подъем» и «пуск на спуск». На основании состояний этих сигналов, текущего значения скорости и запрограммированных в устройстве порогов скорости, устройство принимает решение об аварийной ситуации и снимает сигналы «Норма» и «Исправно». Снятие сигнала «Тормозной путь в норме» производится, если значение подсчитанного устройством тормозного пути лежит за пределами заданных порогов тормозных путей. Калибровочные коэффициенты, значения номинальной скорости эскалатора, нижнего и верхнего порогов регулировки тормозных путей, информация о нештатных ситуациях, штатных ситуациях, измеренных ранее тормозных путях, хранятся в постоянном перепрограммируемом запоминающем устройстве центрального блока 3. Для обеспечения фиксации времени и даты возникновения всех возможных ситуаций служит микросхема часов реального времени, расположенная в центральном блоке 3. Питание микросхемы часов реального времени в отсутствие сетевого напряжения осуществляется от резервного элемента питания.

1. Устройство контроля скорости и направления движения эскалатора, включающее контактное и бесконтактное средства контроля, связанные с блоком обработки сигналов и управления режимами работы, отличающееся тем, что в качестве контактного средства контроля содержит блок энкодера, кинематически связанный с главным валом эскалатора, обеспечивающий: преобразование углового перемещения последнего в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы; в качестве бесконтактного средства контроля содержит блок индуктивного датчика, обеспечивающий: преобразование перемещения звеньев тяговой цепи в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения, и передачу сигналов в блок обработки сигналов и управления режимами работы; а в качестве блока обработки сигналов и управления режимами работы содержит центральный блок, обеспечивающий: микропроцессорную обработку поступающих сигналов; управление исполнительными цепями эскалатора и режимами работы устройства; электропитание устройства; индикацию информации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральный блок включает: микроконтроллер; дисплей для отображения информации о работе устройства; клавиатуру для управления режимами работы устройства; вторичные источники электропитания узлов устройства; USB-интерфейс, обеспечивающий связь устройства с внешним персональным компьютером; часы реального времени; узел сопряжения с цепями шкафа управления электроприводом эскалатора.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок энкодера включает преобразователь угловых перемещений, на корпусе которого закреплен соединитель для подключения межблочного кабеля.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок индуктивного датчика включает кронштейн, на котором закреплены закрытый кожухом индуктивный датчик и соединитель для подключения межблочного кабеля.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок энкодера закреплен на главном валу эскалатора посредством поводка.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок индуктивного датчика закреплен на металлоконструкции эскалатора таким образом, что центральная продольная ось блока совпадает с центральной продольной осью тяговой цепи эскалатора, а расстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяговой цепи составляет диапазон 5-12 мм.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узлы центрального блока размещены на печатных платах и заключены в корпус, на лицевой панели которого размещены: окно жидкокристаллического дисплея и кнопки управления устройством.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение центрального блока с блоком энкодера и блоком индуктивного датчика осуществлено посредством межблочных кабелей.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подключение центрального блока к шкафу управления эскалатора и подключение межблочных кабелей осуществлено посредством разъемных соединений.

10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что содержит два дополнительных релейных выхода.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральный блок включает: микроконтроллер, дисплей для отображения информации о работе устройства, клавиатуру для управления режимами работы устройства, вторичные источники электропитания узлов устройства, USB-интерфейс, обеспечивающий связь устройства с внешним персональным компьютером, часы реального времени, узел сопряжения с цепями шкафа управления электроприводом эскалатора, при этом узлы центрального блока размещены на печатных платах и заключены в корпус, на лицевой панели которого размещены: окно жидкокристаллического дисплея и кнопки управления устройством; блок энкодера закреплен на главном валу эскалатора посредством поводка и включает преобразователь угловых перемещений, на корпусе которого закреплен соединитель для подключения межблочного кабеля; блок индуктивного датчика включает кронштейн, на котором закреплены закрытый кожухом индуктивный датчик и соединитель для подключения межблочного кабеля, при этом блок индуктивного датчика закреплен на металлоконструкции эскалатора таким образом, что центральная продольная ось блока совпадает с центральной продольной осью тяговой цепи эскалатора, а расстояние от чувствительной поверхности датчика до поверхности звеньев тяговой цепи составляет диапазон 5-12 мм; соединение центрального блока с блоком энкодера и блоком индуктивного датчика осуществлено посредством межблочных кабелей; подключение центрального блока к шкафу управления эскалатора и подключение межблочных кабелей осуществлено посредством разъемных соединений; при этом устройство содержит два дополнительных релейных выхода.