專(zhuān)利名稱(chēng)：智能型電梯載荷控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有數(shù)碼多功能顯示的智能型電梯載荷控制僅。
現(xiàn)有電梯的載荷檢測(cè)與控制技術(shù)中，有一種機(jī)械杠桿式載荷控制，其靈敏度差，精度低，控制回差大，而且這種方法僅適合活轎底、活轎廂式的電梯使用，無(wú)法解決死轎底式電梯載荷控制的問(wèn)題；而現(xiàn)有的電子式電梯載荷控制儀也主要是解決活轎底式電梯的檢測(cè)與控制，難以解決死轎底式的電梯由底托電纜、補(bǔ)償鏈、曳引鋼絲繩的附加重量以及運(yùn)行軌道摩擦產(chǎn)生的影響；雖然也有智能型電梯載荷控制儀可以解決上述影響，但這種控制儀沒(méi)有工作狀態(tài)顯示，而且與電梯主機(jī)的對(duì)接程序復(fù)雜，產(chǎn)品適用面很窄，技術(shù)難以推廣。
本實(shí)用新型的目的是提供一種通用性強(qiáng)，既適合活轎底、活轎廂式的電梯使用又適合各類(lèi)死轎底式的電梯使用的智能型電梯載荷控制儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的；智能型電梯載荷控制儀由壓力傳感器、傳感器專(zhuān)用電纜、P-I信號(hào)轉(zhuǎn)換器和智能控制箱組成，控制箱可以接受傳感器直接輸入的載荷信號(hào)，也可以接受P-I信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的電流型載荷信號(hào)，同時(shí)又接受電梯運(yùn)行方向信號(hào)、平層信號(hào)和梯門(mén)信號(hào)，控制箱內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)精確地對(duì)電梯的載荷進(jìn)行檢測(cè)和控制。電路中運(yùn)放工作的負(fù)電源由單片機(jī)輸出的方波信號(hào)經(jīng)整流取得，單片機(jī)輸出占空比可調(diào)的脈沖經(jīng)積分作為控制儀的自動(dòng)調(diào)零和誤差自動(dòng)修正信號(hào)。由振蕩器電路產(chǎn)生單片機(jī)復(fù)位信號(hào)，振蕩器的停振信號(hào)由單片機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)行后發(fā)出的方波鎖定，確保單片機(jī)永久正常運(yùn)行。
智能型電梯載荷控制儀，由7815集成穩(wěn)壓器的輸出(15V穩(wěn)定電壓)作為運(yùn)放A1-A8及A／D轉(zhuǎn)換器(LM331)的正激勵(lì)電源，LM317與電阻R2-R4組成電壓可調(diào)電路(標(biāo)準(zhǔn)5V輸出)，作為單片計(jì)算機(jī)AT89C51、存貯器AT24C01、七段驅(qū)動(dòng)電路CD4511以及與非門(mén)電路F1-F10的激勵(lì)電源，其特征在于非門(mén)F8、F9、F10的輸出端正向經(jīng)電容C14、二極管D3連地，其反向經(jīng)電容C13、二極管D2接電容C14的負(fù)端，將F8、F9、F10輸出的方波信號(hào)整流出電壓(-3．5V)作為所有放大器A1-A8的負(fù)激勵(lì)電源，非門(mén)F8、F9、10的輸入端連單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P3．0口，非門(mén)F5的輸入端也連單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P3．0口，與非門(mén)F1、F2、F3和電容C24組成方波振蕩電路，與單片計(jì)算機(jī)AT89C51的RST復(fù)位端連接，由電阻R41、R43、電容C23、C25、二極管D4以及非門(mén)F4、F5組成整流電路的輸出端即電容C23負(fù)端與與非門(mén)F2的輸入端相連；兩路傳感器信號(hào)端經(jīng)A6、A7兩個(gè)差分放大器連加法器A8，A8的輸出端連差分兼電平轉(zhuǎn)換放大器A4，A4的輸出端經(jīng)求和放大器A1、A2連A／D轉(zhuǎn)換器LM331，其數(shù)字輸出端經(jīng)非門(mén)F7連單片計(jì)算機(jī)AT89C51，電梯的平層信號(hào)端和門(mén)信號(hào)端分別通過(guò)由R50、R51、R52和G2、R53、R54、R55和G3組成的電平轉(zhuǎn)換電路與單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P0．4腳和P0．2腳相連，方向信號(hào)端通過(guò)R56、R57、C28和光耦合器GD組成的交流轉(zhuǎn)換電路與單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P0．0腳相連，單片計(jì)算機(jī)AT89C51與存貯器AT24C01、顯示電路相連，單片計(jì)算機(jī)AT89C51的脈沖信號(hào)輸出端(P3．5腳)與非門(mén)F6的輸入端相連、F6的輸出端經(jīng)電阻R32連運(yùn)放A3的正端、運(yùn)放A3其正端對(duì)地接電容C18，其負(fù)端與A3的輸出端相連，A3的輸出端經(jīng)電阻R31、R30與求和放大器A2的負(fù)端相連。
同現(xiàn)有電梯載荷控制儀相比，本實(shí)用新型通用性強(qiáng)。它只需通過(guò)電梯具有的平層信號(hào)、運(yùn)行方向信號(hào)和電梯梯門(mén)信號(hào)，就可自動(dòng)、準(zhǔn)確地判斷出電梯所處的位置，對(duì)由托底電纜、補(bǔ)償鏈、鋼絲繩附加重量以及運(yùn)行軌道的摩擦進(jìn)行補(bǔ)償，從而解決各類(lèi)死轎底式的電梯載荷控制問(wèn)題。它具有工作狀態(tài)指示燈，三位數(shù)碼顯示器可顯示電梯在線(xiàn)載荷的百分率，顯示電梯樓層或顯示所記錄的模擬電壓值，方便用戶(hù)安裝，調(diào)試。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案。


圖1為控制箱的電路原理圖。
圖2為P-I轉(zhuǎn)換器的電路原理圖。
圖3為曳引比為1∶1的電梯轎頂安裝示意圖。
圖4為曳引比為2∶1的電梯轎頂安裝示意圖。
如圖，智能型控制儀的控制箱電路組成如下由7815集成穩(wěn)壓器輸出15V穩(wěn)定電壓作為運(yùn)放A1-A8及A／D轉(zhuǎn)換器LM331的正激勵(lì)電源；電阻R2、R3、R4和集成塊LM317組成可調(diào)電源，調(diào)整R4的阻值使LM317輸出5V電壓作為電路中的基準(zhǔn)源和數(shù)字電路的激勵(lì)電源；運(yùn)放A5、電阻R5、R6、R7，調(diào)整管G1和電容C5組成10V穩(wěn)壓電路作為兩支壓力傳感器的激勵(lì)電源；電阻R8-R11、電容C6和運(yùn)放A6，電阻R12-R15、電容C7和運(yùn)放A7分另組成兩個(gè)壓力傳感器的輸入差分放大器，放大后的信號(hào)分別經(jīng)電阻R16，R17傳送到由電阻R18、R19、電容C11和A8組成的求和放大器疊加，然后進(jìn)入由電阻R20-R23、電容C12和運(yùn)放A4組成的差分兼電平轉(zhuǎn)換放大器；經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后輸出的信號(hào)先后進(jìn)入兩個(gè)以電源地為參考端，并且分別由電阻R24、R27、R28、電容C15和運(yùn)放A1、電阻R29、R33、R34、電容C16和運(yùn)放A2組成的求和放大器；求和放大器A2同時(shí)接受由跟隨器A3輸出的正電壓信號(hào)，由P-I信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出的電流信號(hào)經(jīng)電容C8-C10。電感L，電阻R26電壓取樣后經(jīng)電阻R25傳送到求和放大器A1，電阻R35-R39、電容C20-C22和LM331組成A／D轉(zhuǎn)換器，將A2輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號(hào)經(jīng)電阻R40、非門(mén)F7整形后輸入給單片計(jì)算機(jī)AT89C51的To腳；電梯的平層信號(hào)經(jīng)電阻R50-R52和三極管G2、門(mén)信號(hào)經(jīng)電阻R53-R55和三極管G3作電平轉(zhuǎn)換后，分別輸入給單片機(jī)P0．4、P0．2腳，電梯運(yùn)行方向信號(hào)經(jīng)電阻R56與光電耦合器GD相連、光耦輸出端信號(hào)經(jīng)電阻R57、電容C28積分整形后輸入給單片機(jī)P0．0腳，輸入的方向信號(hào)可以是共陰、共陽(yáng)方式的直流或交流電壓信號(hào)；單片機(jī)P1口的各引腳與三位數(shù)碼器的驅(qū)動(dòng)電路G7-G9、譯碼電路CD4511相連，用于顯示系統(tǒng)信息，P2口的三個(gè)腳與永久存貯器AT24C01相連，用于往存貯器讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，P2口的P2．7、P25和P2．3腳分別接蜂鳴器觸發(fā)電路R61和G4，105％超載繼電器觸發(fā)電路R62和G5，95％滿(mǎn)載繼電器觸發(fā)電路R63和G6相連，P0口的P0．1、P0．3和P0．5腳分別接平層、方向和超載指示燈以表示狀態(tài)應(yīng)答；與非門(mén)電路F1-F3、電阻R42和電容C24組成振蕩器電路，作為單片計(jì)算機(jī)RST腳的復(fù)位信號(hào)，這個(gè)振蕩器的工作由與非門(mén)F2輸入端的電平控制，單片機(jī)進(jìn)入正常工作后，由P3．0腳輸出方波脈沖，由F5整形經(jīng)電容C25、電阻R43組成微分電路到F4，經(jīng)二極管整流，在C23、電阻R41組成的積分電路上得到低電平，使振蕩器停振。F3的輸出端保持低電平，下再產(chǎn)生RST復(fù)位信號(hào)；由P3．0腳輸出的方波脈沖，同時(shí)又進(jìn)入由非門(mén)F8、F9和F10并聯(lián)構(gòu)成的整形電路，經(jīng)二極管D2、D3、和電容C13、C14整流出-3．5V作為運(yùn)放A1-A8的負(fù)激勵(lì)電源，單片機(jī)P3．5腳輸出占空比10％-90％，并且由計(jì)算機(jī)控制的脈沖信號(hào)，由F6整形，電阻R32、電容C18積分，A3電壓跟隨，經(jīng)電阻R31、R30進(jìn)入求和放大器作為控制儀的電子調(diào)零信號(hào)單片機(jī)P3．6腳、P3．7腳的接地開(kāi)關(guān)分別為控制儀調(diào)零和自學(xué)習(xí)輸入信號(hào)開(kāi)關(guān)。
P-I信號(hào)轉(zhuǎn)換器的工作原理由7815集成穩(wěn)壓器輸出15V作為A′1-A′7運(yùn)放的正激勵(lì)電源，A′1-A′7的負(fù)激勵(lì)電源為24VDC的電源的地；電阻R′3-R′5和LM317組成可調(diào)電源，輸出5V電壓作為電路中5V基準(zhǔn)源。運(yùn)放A′5、R′7-R′9、電容C′4和調(diào)整管G′1組成10V穩(wěn)壓輸出電路，作為4只壓力傳感器的公共激勵(lì)電源。運(yùn)放A1、電阻R′17、R′18、R′25、R′26和電容C′8，運(yùn)放A′2、電阻R′15、R′16、R′23、R′24和電容C′7，運(yùn)放A′3、電阻R′13、R′14、R′21、R′22和電容C′6，運(yùn)放A′4、電阻R′11、R′12、R′19、R′20和電容C′5分別組成4個(gè)差分放大器，將4路壓力傳感器輸入的電壓信號(hào)V′1-V′4分別進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)分別經(jīng)各電阻傳送到運(yùn)放A′6、電阻R′31、R′32和電容C′9組成的求和放大器進(jìn)行求和放大，A′6輸出的求和信號(hào)再進(jìn)入由運(yùn)放A′7、電阻R′34-R′37和電容C′10組成的差分放大器放大并由電阻R′37、調(diào)整管G′2進(jìn)行電壓／電流轉(zhuǎn)換。電阻R′37的阻值決定轉(zhuǎn)換后電流值的大小。經(jīng)V／I轉(zhuǎn)換后的電流由三極管G′2的集電極輸出。
如圖3，曳引比為1∶1的電梯傳感器1在轎廂3頂部，其上端固定在槽鋼上梁4上，下端固定在繩頭板2上。
如圖4，曳引比為2∶1的電梯的傳感器1在轎廂3頂部，其上端固定在槽鋼上梁4上，下端固定在角鋼6上，角鋼6上還連有滑輪架5。
權(quán)利要求1.一種智能型電梯載荷控制儀，由7815集成穩(wěn)壓器的輸出15V穩(wěn)定電壓，作為運(yùn)放A1-A8及A／D轉(zhuǎn)換器LM331的正激勵(lì)電源，LM317與電阻R2-R4組成電壓可調(diào)電路(標(biāo)準(zhǔn)5V輸出)，作為單片計(jì)算機(jī)AT89C51、存貯器AT24C01、七段驅(qū)動(dòng)電路CD4511以及與非門(mén)電路F1-F10的激勵(lì)電源，其特征在于非門(mén)F8、F9、F10的輸出端正向經(jīng)電容C14、二極管D3連地，其反向經(jīng)電容C13、二極管D2接電容C14的負(fù)端，將F8、F9、F10輸出的方波信號(hào)整流出電壓-3．5V作為所有放大器A1-A8的負(fù)激勵(lì)電源，非門(mén)F8、F9、10的輸入端連單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P3．0口、非門(mén)F5的輸入端也連單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P3．0口，與非門(mén)F1、F2、F3和電容C24組成方波振蕩電路，與單片計(jì)算機(jī)AT89C51的RST復(fù)位端連接，由電阻R41、R43、電容C23、C25、二極管D4以及非門(mén)F4、F5組成整流電路的輸出端即電容C23負(fù)端與與非門(mén)F2的輸入端相連；兩路傳感器信號(hào)端經(jīng)A6、A7兩個(gè)差分放大器連加法器A8，A8的輸出端連差分兼電平轉(zhuǎn)換放大器A4，A4的輸出端經(jīng)求和放大器A1、A2連A／D轉(zhuǎn)換器LM331，其數(shù)字輸出端經(jīng)非門(mén)F7連單片計(jì)算機(jī)AT89C51；電梯的平層信號(hào)端和門(mén)信號(hào)端分別通過(guò)由R50、R51、R52和G2，R53、R54、R55和G3組成的電平轉(zhuǎn)換電路與單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P0．4腳和P0．2腳相連，方向信號(hào)端通過(guò)R56、R57、C28和光耦合器GD組成的交流轉(zhuǎn)換電路與單片計(jì)算機(jī)AT89C51的P0．0腳相連，單片計(jì)算機(jī)AT89C51與存貯器AT24C01顯示電路相連，單片計(jì)算機(jī)AT89C51的脈沖信號(hào)輸出端P3．5腳與非門(mén)F6的輸入端相連，F(xiàn)6的輸出端經(jīng)電阻R32連運(yùn)放A3的正端，運(yùn)放A3其正端對(duì)地接電容C18，其負(fù)端與A3的輸出端相連，A3的輸出端經(jīng)電阻R31、R30與求和放大器A2的負(fù)端相連。
專(zhuān)利摘要一種智能型電梯載荷控制儀,其內(nèi)部的求和放大電路可以接受多個(gè)壓力傳感器輸入的電壓信號(hào),也可接受由P－I信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸入的電流信號(hào),求和放大后的電壓信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后輸入單片計(jì)算機(jī),單片計(jì)算機(jī)同時(shí)接受各電梯共有的梯門(mén)信號(hào)、運(yùn)行方向信號(hào)和平層感應(yīng)信號(hào),并與多種量程的繼電器觸發(fā)電路相連,這種控制儀可以解決各類(lèi)死轎底式電梯的載荷進(jìn)行精確的檢測(cè)和控制,特別適合用戶(hù)安裝在各類(lèi)型的電梯上進(jìn)行調(diào)試,具有數(shù)碼多功能顯示的功能。
文檔編號(hào)B66B5/02GK2303821SQ97205349
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月27日
發(fā)明者薛樹(shù)森 申請(qǐng)人:薛樹(shù)森