摘 要：目前，自动扶梯防逆转保护措施比较薄弱，一般都采用传统的机械式保护。本文提出了一种基于微机控制的传感器非接触式保护方式，采用接近传感器监测梯级运行状态，将实时检测脉冲与给定脉冲进行比较，当超过预设范围时，控制系统输出信号，切断控制回路电源，迫使扶梯停止运行。

关键词：自动扶梯；逆转；传感器；控制

自动扶梯的性能很大程度上取决于自动扶梯的安全保护功能。传统的安全保护装置一般是将安全保护开关串接后接入控制系统，当出现故障，安全保护开关被打掉，控制系统将接收到故障信号，迫使运行接触释放，使自动扶梯停止运行。自动扶梯逆转故障很难从机械上加以准确及时控制，往往由于动作迟缓，或未动作而产生不良后果。本文设计一种用传感器监测逆转故障，通过传感器获得故障信号，准确及时的切断控制电源，使扶梯停止运行。

一、传感器的选取

传感器的种类很多，有基于视觉功能的光敏传感器，基于听觉功能的声敏传感器，基于嗅觉功能的气敏传感器，基于味觉功能的化学传感器、基于触觉功能的流体传感器等。目前市场上光电传感器品牌有国外有西门子、施耐德、松下、欧姆龙等知名品牌；国内有上海艾霖、深圳艾默生、上海倍加福等。光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步把光信号转换成电信号。[ 1 ]自动扶梯检测用传感器可以选于反光板型光电传感器。这种传感器的特点是正常情况下发光器发出光，当检测物通过时，检测物把光挡住，此时将有一部分光反射回来，传感器中的收光器就收到一个光信号，经传感器内部检测单元变换可输出一个开光脉冲信号。[ 2 ]感应型接近传感器无需接触检测对象进行检测，接近传感器种类包括高频振荡型接近传感器、电容型接近传感器、电感型接近传感器，霍尔效应型接近传感器等。而频振荡型包括：屏蔽型和非屏蔽型两种。[ 3 ] 自动扶梯启动后作定速循环运行，所采用传感器应能对自动扶梯运行状态进行监测，这里我们选取的探测对象是：梯级滚轮，梯级滚轮轴是金属特性，外层是耐磨橡胶。根据其材质特点，自动扶梯检测用传感器可以选取接近传感器。

二、防逆转保护传感器的安装

检测原理：以梯级滚轮的遮光效应，检测梯级的运行状态，梯级滚轮每经过传感器将产生一个脉冲，扶梯启动后是定速运行的，所以产生的脉冲周期是固定的。一旦发生逆转，脉冲周期将发生变化，控制器接收到异常信号，输出端将输出驱动信号，切断控制回路电源，扶梯停止运行。目前，检查梯速可用两只测速传感器跟扶梯梯级辅轮齐平，扶梯梯级轮接近传感器时测速传感器产生两个测速脉冲；控制系统通过计算脉冲时间间隔来测定自动扶梯运行时的速度。从而判断运行是否超速。一旦超速，控制系统将发出停车指令。梯级轮经过传感器时遮光产生脉冲，离开时脉冲消失，因此对应的脉冲呈下列变化规律：

防逆转功能的实现：设定两个传感器的相对位置，使第一个传感器的脉冲信号超前于第二个传感器的脉冲信号，两个脉冲信号有重叠部分。通过检测传感器的逻辑顺序可以判断出梯级的的实际运行方向。一旦错误，将执行安全保护功能，使扶梯制停，防止逆转运行。

三、接入可编程电子安全系统

目前市场上自动扶梯安全保护控制系统主要有：PLC安全保护控制系统、电子式安全保护控制系统、微机控制系统等。

安全保护系统采用开环控制，开环控制框图如下：

自动扶梯启动后，传感器进入工作模式。各功能传感器对扶梯的运行状态进行监测。传感器所获得的信号与系统给定量进行比较，微机控制系统能监测到自动扶梯的运行状态。一旦监测结果超出系统所设范围，微机控制系统将发出控制信号，驱动继电器动作，自动扶梯进入安全模式，停止运行。

四、创新点

采用传感器加微机控制系统对自动扶梯进行防逆转保护实现了自动扶梯非接触式保护，可以有效的对自动扶梯实施无损保护，相对于传统的机械装置加安全开关保护其准确性和及时性得到了改善。本控制方式加以软件控制，对于不同的扶梯只需改变相应的参数即可实施相应的保护功能，因此其安全保护方法便于推广。

参考文献：

[1] 单祥茹.基础元件介绍—传感器（二）[J].中国电子商情，2011（10）.

[2] 閆营阁.光电传感器初探[J].硅谷，2012（20）.

[3] 郑麟.关于接近传感器原理介绍及常见故障分析[J].中国新通信，2015，08，20.

作者簡介：

蒋超凡（1987-），男，江苏溧阳人，助理讲师，主要研究方向为机电技术、电梯控制技术。