本發(fā)明屬于機電一體化領(lǐng)域；

背景技術(shù)：

現(xiàn)代數(shù)字化控制技術(shù)、硬件設(shè)計技術(shù)等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計的多功能電梯限速器自動檢測裝置自動實現(xiàn)了在一臺裝置上可以自動測試各種不同的種類和速度的電梯限速器。并在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了通過局域網(wǎng)進行測試裝置電腦和服務(wù)器上的數(shù)據(jù)同步儲存和遠程檢測數(shù)據(jù)共享。是一個基于現(xiàn)代數(shù)字化控制技術(shù)的機電一體化的限速器自動測試裝置。通過將伺服電機，伺服控制器，PLC控制器，工控電腦，高精度速度傳感器有機地整合成一高精度、高智能化的自動檢測裝置。實現(xiàn)了對不同的電梯限速器測試全過程的自動化，實現(xiàn)了測試過程中對測試數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤、顯示和測試數(shù)據(jù)的結(jié)果的智能化的自動判斷。

附圖說明

附圖1為多功能電梯限速器自動檢測裝置硬件機構(gòu)圖。

附圖2為控制和測速軟件系統(tǒng)。

附圖3為限速器測試裝置測試開始準備流程。

附圖4為限速器測試操作流程。

附圖5為限速器檢測裝置計量校正操作流程。

具體實施方式

本發(fā)明是一個基于現(xiàn)代數(shù)字化控制技術(shù)的機電一體化的限速器自動測試裝置。通過將伺服電機，伺服控制器，PLC控制器，工控電腦，高精度速度傳感器有機地整合成一高精度、高智能化的自動檢測裝置。實現(xiàn)了對不同的電梯限速器測試全過程的自動化，實現(xiàn)了測試過程中對測試數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤、顯示和測試數(shù)據(jù)的結(jié)果的智能化的自動判斷。

本限速器自動檢測裝置包括了以下幾個部分：檢測裝置的機械工作臺，控制系統(tǒng)的硬件，控制系統(tǒng)軟件等。操作系統(tǒng)的功能分為：管理員模塊，計量校準模塊，日常測試模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，數(shù)據(jù)報告打印模塊，這五大功能模塊。對于其中的關(guān)鍵操作，給出了詳細的流程圖。包括：檢測裝置操作準備流程；檢測裝置自動計量校準流程；限速器測試流程。

本限速器自動檢測裝置設(shè)計中滿足如下目標：

第一：該限速器檢測裝置的檢測結(jié)果必須符合GB7588-2003和EN81-1/1998標準的要求；

第二，必須能滿足所有規(guī)格和種類的限速器。

第三，必須具有較高的智能化，網(wǎng)絡(luò)化。

第四，必須高效率，能滿足公司的產(chǎn)能要求。

GB7588-2003《電梯制造和安裝安全規(guī)范》是根據(jù)歐洲標準委員會(CEN)的標準EN81-1/1998《電梯制造和安裝安全規(guī)范》對老的國家標準進行了修訂，經(jīng)過修訂GB7588-2003在技術(shù)內(nèi)容上是和EN81-1/1998是等效的。因此在本發(fā)明中引用的標準是GB7588-2003《電梯制造和安裝安全規(guī)范》。

國標GB7588-2003中9.9條對電梯限速器做了明確的規(guī)定。

9.9.1 操縱電梯轎廂安全鉗的限速器的動作應(yīng)發(fā)生在速度至少等于額定速度的115％。但應(yīng)小于下列各值：

a)對于除了不可脫落滾柱式以外的瞬時式安全鉗為0.8m/s；

b)對于不可脫落滾柱式的瞬時式安全鉗為1m/s；

c)對于額定速度小于或等于1m/s的漸進式安全鉗為1.5m/s；

d)對于額定速度大于1m/s的漸進式安全鉗為1.25v+0.25m/s；

注：對于額定速度大于1m/s的電梯，建議選用接近d)規(guī)定的動作速度值。

9.9.3 對重(或平衡重)安全鉗的限速器動作速度應(yīng)大于9.9.1規(guī)定的轎廂安全鉗的限速器動作速度，但不得超過10％。

9.9.7 響應(yīng)時間

限速器動作前的響應(yīng)時間應(yīng)足夠短，不允許在安全鉗動作前達到危險的速度。同時，國標GB7588-2003在附錄中規(guī)定了電梯限速器的測試方法。

本發(fā)明的使用范圍：能覆蓋本公司生產(chǎn)的從低速，中速到超高速電梯的各種型號所有限速器。包括單向和雙向限速器。速度范圍：0.4m/s≤v≤10m/s。

技術(shù)性能：

所有動力驅(qū)動部分和控制部分物理隔離，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。工件的安裝和撤除應(yīng)當分別能在2分種內(nèi)完成。保證所有限速器在調(diào)試過程中沒有打滑現(xiàn)象。同時保證非連續(xù)捕捉型限速器在速度上限時，測試結(jié)果的穩(wěn)定性。

驅(qū)動要求：能從正反兩個方向勻加速驅(qū)動限速器，要求：加速度可以在0.01-0.4之間任意設(shè)置。通過程序?qū)Σ煌吞栂匏倨鞯恼{(diào)試過程設(shè)定不同加速度區(qū)間。速度檢測：必須在0.01s內(nèi)至少檢測出一次速度V，并連續(xù)不間斷測速。檢測精度應(yīng)達到0.001m/s.調(diào)試者至少應(yīng)能在調(diào)試過程中方便地看到動態(tài)的運轉(zhuǎn)速度，并鎖定被檢測的限速器的電氣動作速度和機械動作速度。

系統(tǒng)電腦能直接上網(wǎng)，便于網(wǎng)絡(luò)共享和數(shù)據(jù)傳輸；其鍵盤使用觸膜的鍵盤，以適合車間使用環(huán)境(防污、塵)。

在一臺限速器調(diào)試結(jié)束(規(guī)定次數(shù)的合格運行)前的任何階段，均可以恢復(fù)系統(tǒng)，使得該限速器的調(diào)試工作從第一次運行開始。應(yīng)當設(shè)置加速(啟動)、恒速、減速和停止按鈕，這些按鈕只對單次運行起控制作用，停止按鈕被按下時，如果實際速度＞0.1m/s，此次運行作廢(強制設(shè)定不合格)。

數(shù)據(jù)的輸入輸出：

數(shù)據(jù)的輸入：可以在電腦上直接輸入檢測報告上所需的數(shù)據(jù)，但不包括檢測報告上的檢測數(shù)據(jù)。操作工不能在系統(tǒng)上修改任何的檢測數(shù)據(jù)。

測試結(jié)果顯示：在每一次運行后，系統(tǒng)均能自動判斷是否合格，合格判定的根據(jù)是GB7588-2003，如不合格此次運行數(shù)據(jù)會在顯示5秒種后自動刪除，只有在判斷為合格數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)才能保留此次測試運行數(shù)據(jù)。只有在合格測試次數(shù)達到規(guī)定后，系統(tǒng)才能判定該限速器合格。每一次合格數(shù)據(jù)會有對應(yīng)的柱行圖直觀顯示出來。

測試結(jié)果的儲存和打?。合匏倨鳒y試合格后，系統(tǒng)應(yīng)當自動得出最后的結(jié)果：限速器的電氣動作速度和機械動作速度，該數(shù)據(jù)為所有要求的合格運行次數(shù)的平均值；最終結(jié)果數(shù)據(jù)限速器的電氣動作速度和機械動作速度存進檔案數(shù)據(jù)庫，并詢問是否要打印，授權(quán)調(diào)試人員可以按照需要隨時重復(fù)打印測試結(jié)果。操作工僅能打印一次報告。測試報告使用中英文格式，測試結(jié)果數(shù)據(jù)庫所含內(nèi)容應(yīng)不少于測試報告所涉及的內(nèi)容。

對測試結(jié)果數(shù)據(jù)庫，車間操作工原則上不能修改和刪除相關(guān)記錄，但可以查詢；只有特殊授權(quán)的人員，方可進行常規(guī)數(shù)據(jù)庫操作。

本發(fā)明的限速器自動測試裝置包括：

1)由于快速裝夾和固定限速器的測試裝置工作臺。

2)用于測試限速器的硬件系統(tǒng)。

3)控制和測試軟件系統(tǒng)。

限速器測試裝置的工作臺設(shè)計滿足如下：

1)不同種類的限速器能在同一裝置上測試。

2)實現(xiàn)限速器在工作臺上快速裝夾和定位。

3)保證在限速器在完成定位后，傳動橡膠帶能正確地和限速器繩輪的接觸正確。

4)傳動橡膠帶和限速器繩輪有足夠的包角，確保在傳動橡膠帶和限速器繩輪之間在測試過程中沒有打滑的情況。

限速器測試裝置主要包括：

1個檢測裝置的工作臺鋁合金底座。

1個裝夾限速器的移動平臺，包括用于固定各種限速器的通用夾具。

1個帶氣缸的氣動漲緊系統(tǒng)，用于保證各種限速器在測試過程中沒有打滑現(xiàn)象。

1個電機橡膠帶傳動系統(tǒng)，用于為各種限速器加速。

1套電器傳感器系統(tǒng)，包括：移動平臺位置傳感器，速度編碼器，用于測定限速器機械動作的接近開關(guān)等。

限速器測試裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖如附圖1；

采用歐姆龍的增量型旋轉(zhuǎn)編碼器E6B2-CWZ6C，用于測定限速器的轉(zhuǎn)速。它附有逆接、負荷短路保護回路，改善了可靠性。旋轉(zhuǎn)編碼器簡稱旋變，它是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號元件。當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正余弦函數(shù)關(guān)系，或保持某一比例關(guān)系，或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。旋轉(zhuǎn)編碼器IP值高，能在比較惡劣的環(huán)境條件下工作。

PLC可編控制器是整個系統(tǒng)控制的核心。其功能主要有：

1)建立和工控PC通信，接受PC的指令，并反饋檢測動態(tài)信息。

2)通過伺服控制器，控制伺服電機的加減速曲線和運行狀態(tài)。

3)通過編碼器采集、處理和存儲被檢測限速器的速度信息。

4)通過裝在測試工作臺上的限速器電氣動作鎖定開關(guān)和機械動作鎖定開關(guān)，鎖定被檢測限速器的電氣動作速度和機械動作速度。

電梯限速器測試臺由pro-face觸摸屏式工控機控制整個系統(tǒng)的運行及操作；由工控機通過以太網(wǎng)口和PC機通信下載或上傳數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)的記錄和儲存是在ACCESS2000數(shù)據(jù)庫中。并通過以太網(wǎng)口，在局域網(wǎng)中對測試報告數(shù)據(jù)庫備份。電梯限速器測試臺的軟件包括5個子功能模塊：管理員模塊；計量校準模塊；日常操作模塊；數(shù)據(jù)管理模塊；打印模塊?？刂坪蜏y速軟件系統(tǒng)如附圖2。各模塊的主要功能：

管理員模塊：由于測試系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定了普通操作工僅能進行常規(guī)的操作，不允許修改系統(tǒng)數(shù)據(jù)。當需增加新的型號限速器時，或現(xiàn)有的限速器的技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變化時，系統(tǒng)維護管理員可以通過該模塊對各種型號的限速器所對應(yīng)的參數(shù)庫進行維護，包括參數(shù)的添加、刪除、修改等。

該模塊主要包括下列功能：

1)增加新的操作工，或修改現(xiàn)有的操作工的授權(quán)。

2)增加或減少系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的限速器種類。

3)限速器型號參數(shù)庫的維護。

4)維護限速器測試依據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

5)維護或修改報告輸出的內(nèi)容和格式。

計量校準模塊：為了方便、快速、正確地校正限速器測試裝置，在標準檢驗周期內(nèi)用標準速度測試儀器比對系統(tǒng)，修正測試系統(tǒng)的誤差。

日常操作模塊：操作工用于日常限速器的測試操作

數(shù)據(jù)管理模塊：操作工將測試結(jié)果通過批處理上載到局域網(wǎng)的服務(wù)器中，儲存測試結(jié)果數(shù)據(jù)。但操作無權(quán)限對測試數(shù)據(jù)進行任何的修改。

打印模塊主要功能是：將測試結(jié)果打印，操作工簽字后隨限速器一起發(fā)貨。

限速器測試裝置主要操作流程；

該限速器測試裝置包括3個主要的操作流程：

1)限速器測試裝置測試開始準備流程，如附圖3。

在開始測試準備工作過程中，關(guān)鍵的步驟是：操作工須檢查限速器在測試工作臺上裝夾正確，并使工作臺固定在正確的位置。當裝有被測限速器的移動平臺，被氣缸頂?shù)轿粫r，用于檢測移動平臺位置的接近開關(guān)動作，系統(tǒng)確認限速器已完成檢測前的準備。

并根據(jù)限速器的不同型號選擇正確的速度編碼器，并將其正確地和被測試的限速器固定。

2)限速器測試操作流程

當系統(tǒng)進入限速器檢測運行，系統(tǒng)首先選擇的限速器的型號，并輸入限速器的主要參數(shù)。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的加速度曲線，開始加速。當加速器過程中如限速器的運行速度超過系統(tǒng)中該限速器最大的動作速度，系統(tǒng)將自動減速停止檢測，并自動復(fù)位。這種設(shè)計主要是針對用于檢測速度很低的限速器時，防止有時限速器預(yù)調(diào)不合適時，可能產(chǎn)生的誤動作。

如果正常，系統(tǒng)將按照預(yù)定的加速度曲線加速，并以a3加速度開始接近限速器的動作速度。并始終將以每10ms取樣得到的最大速度，存放在D1寄存器中，直到系統(tǒng)檢測到被檢測限速器的電氣開關(guān)動作，系統(tǒng)將此時在D1寄存器中的速度，認為是被測試限速器的電氣動作速度。同時系統(tǒng)繼續(xù)以a3加速度，繼續(xù)加速并繼續(xù)將以每10ms取樣得到的最大速度，存放在D1寄存器中，直到系統(tǒng)檢測到被測限速器的機械動作被觸發(fā)。此時，系統(tǒng)將此時在D1寄存器中的速度，認為是被測試限速器的機械動作速度。從下面的流程圖如附圖4中，可以看出在這個檢測流程和程序的設(shè)計過程中對于非連續(xù)捕捉型限速器設(shè)計原理中，“將棘齒和電氣開關(guān)打板是裝在一起的，并僅通過1根彈簧來調(diào)節(jié)2個動作速度，電氣和機械動作速度?！钡那闆r，進行了充分的考慮，并進行了解決。由于這種限速器，當安裝初調(diào)時不當，經(jīng)常會產(chǎn)生被檢測限速器的機械動作非常接近電氣動作速度，在檢測時幾乎同時動作，無法被檢測系統(tǒng)捕捉并區(qū)分。因此在檢測非連續(xù)捕捉型限速器時，在檢測程序中增加了一個判斷，來解決這個問題。

3)限速器檢測裝置計量校正操作流程

在計量操作流程中，主要是通過比對裝置系統(tǒng)顯示的恒定速度和標準速度計測量數(shù)據(jù)的差值，通過修改在系統(tǒng)中的修正系數(shù)，來使得系統(tǒng)檢測得到的限速器的恒定速度值和標準速度計測量得到的值一致。

為了保證系統(tǒng)在檢測不同種類的限速器過程中所得到的檢測數(shù)據(jù)的正確性，在限速器計量校準程序設(shè)計時，設(shè)計了對不同種類限速器進行分別校準，以消除系統(tǒng)可能對不同限速器產(chǎn)生的不同誤差。限速器檢測裝置計量校正操作流程如附圖5。