CN101065311A - 电梯控制装置 - Google Patents

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CN101065311A CNA2005800401256A CN200580040125A CN101065311A CN 101065311 A CN101065311 A CN 101065311A CN A2005800401256 A CNA2005800401256 A CN A2005800401256A CN 200580040125 A CN200580040125 A CN 200580040125A CN 101065311 A CN101065311 A CN 101065311A
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Abstract

本发明提供一种电梯控制装置。所述电梯控制装置具有：速度控制器，其控制轿厢速度；减速停止距离计算单元，其根据来自速度控制器的信息，计算从轿厢的当前位置到使轿厢正常停止时的减速停止距离；前进位置计算单元，其通过在轿厢的当前位置上加上由减速停止距离计算单元计算出的减速停止距离，计算轿厢的前进位置；以及下次停止楼层设定单元，其通过比较存在轿厢呼梯登记的目标楼层的位置和前进位置来设定轿厢的下次停止楼层。速度控制器根据分别来自称重装置和下次停止楼层设定单元的信息，计算最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，根据计算出的最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，生成轿厢到正常停止于下次停止楼层为止的速度模式，按照速度模式控制轿厢的速度。

Description

电梯控制装置
技术领域
本发明涉及例如根据轿厢内的负荷等来控制轿厢速度的电梯控制装置。
背景技术
在以往的电梯速度控制装置中，己提出了如下的控制装置：求出相对于轿厢的当前位置处于先行的可停靠的位置，根据可停靠的位置来控制轿厢速度。在这类以往的速度控制装置中，根据轿厢呼梯来登记目标楼层，判断轿厢能否停靠到所登记的目标楼层。在判断为轿厢可停靠时，生成与轿厢的当前位置和目标楼层对应的速度模式，而不考虑轿厢内的负荷。按照所生成的速度模式，控制轿厢速度(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平4-20469号公报
但是，在为了高效地移动轿厢而需要根据轿厢内的负荷改变速度模式的生成的情况下，由于乘客的乘降而使轿厢内的负荷改变时，轿厢的最高速度、加速度以及加速度的时间变化率(加加速度)中的至少某一个被变更。因此，不能通过以往的速度控制装置，对全部的速度模式求出轿厢可停靠的位置。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，获得一种可以使轿厢更高效地移动，并且可以准确判断能否正常停止于存在轿厢呼梯登记的目标楼层的电梯控制装置。
本发明的电梯控制装置具有：下次停止楼层设定单元，其根据轿厢呼梯登记，设定轿厢的下次停止楼层；速度控制器，其根据分别来自用于检测轿厢内负荷的称重装置和下次停止楼层设定单元的信息，计算最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，根据计算出的最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，生成轿厢到正常停止于下次停止楼层为止的速度模式，按照速度模式控制轿厢的速度；减速停止距离计算单元，其根据来自速度控制器的信息，计算从轿厢的当前位置到使轿厢正常停止时的减速停止距离；以及前进位置计算单元，其通过在轿厢的当前位置上加上减速停止距离来计算前进位置，下次停止楼层设定单元通过比较存在轿厢呼梯登记的目标楼层的位置和前进位置来设定下次停止楼层。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1的电梯的示意结构图。
图2是示出图1的速度控制器生成的轿厢速度模式的一个例子的曲线图。
图3是示出在图2的时刻T1之前进行了轿厢呼梯登记的情况下，用于计算轿厢减速停止距离的轿厢速度以及加速度的时间变化的曲线图。
图4是示出图1的控制装置的运算动作的流程图。
图5是示出图4的模式1的运算动作的流程图。
图6是示出图4的模式2的运算动作的流程图。
图7是示出图4的模式3的运算动作的流程图。
图8是示出图4的模式4的运算动作的流程图。
图9是示出通过图4的运算动作计算出的轿厢当前位置以及前进位置的时间变化的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的优选实施方式。
实施方式1
图1是示出本发明实施方式1的电梯的示意结构图。
图中，轿厢2和配重3可升降地设置于井道1内。井道1的上部设置有卷扬机(驱动装置)4，其用于升降轿厢2和配重3。卷扬机4具有：包括电动机的卷扬机主体5；以及通过卷扬机主体5而旋转的驱动滑轮6。在驱动滑轮6上缠绕悬挂有多根主钢绳7。轿厢2和配重3通过各主钢绳7吊挂在井道1内。通过驱动滑轮6的旋转，轿厢2和配重3在井道1内升降。
在卷扬机主体5上设置有编码器(检测器)8，该编码器8生成与驱动滑轮6的旋转对应的信号。并且，在轿厢2上设置有称重装置9，该称重装置9将轿厢2内的重量作为负荷检测。分别来自编码器8和称重装置9的信息传送到电梯的控制装置10。
控制装置10具有：速度控制器11，其通过控制卷扬机4的驱动来控制轿厢2的速度；减速停止距离计算单元12，其根据来自速度控制器11的信息，计算从轿厢2的当前位置SYNC到通过卷扬机主体5的电动机的减速动作使轿厢2停止时(即，使轿厢2正常停止时)的减速停止距离；前进位置计算单元13，其将减速停止距离计算单元12计算出的减速停止距离与轿厢2的当前位置SYNC相加，从而计算轿厢2的减速停止位置(前进位置ADVN)；以及下次停止楼层设定单元14，其根据来自前进位置计算单元13的信息和轿厢呼梯登记的信息，设定轿厢2的下次停止楼层。
控制装置10由具有运算处理部(CPU)、存储部(ROM和RAM等)以及信号输入输出部的计算机构成。通过控制装置10的计算机实现速度控制器11、减速停止距离计算单元12、前进位置计算单元13以及下次停止楼层设定单元14的功能。
即，计算机的存储部中存储有用于实现速度控制器11、减速停止距离计算单元12、前进位置计算单元13以及下次停止楼层设定单元14的功能的程序。并且，运算式的数据、编码器8以及称重装置9等的信息也存储于存储部中。运算处理部根据存储于存储部中的程序，执行与控制装置10的功能相关的运算处理。
速度控制器11根据分别来自称重装置9和下次停止楼层设定单元14的信息，作为速度模式生成轿厢2正常停止于下次停止楼层时的轿厢2速度的时间性变化。即，速度控制器11根据轿厢2内的负荷和下次停止楼层的位置，通过运算求出最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，根据所求出的最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，生成轿厢2的速度模式。而且，速度控制器11根据来自编码器8的信息，检测轿厢2的速度，经由逆变器15控制卷扬机主体5，使得检测出的轿厢2的速度跟随速度模式。
减速停止距离计算单元12和前进位置计算单元13分别以一定的运算周期随时求出减速停止距离和前进位置。
下次停止楼层设定单元14通过比较前进位置计算单元13计算出的轿厢2的前进位置ADVN和存在轿厢呼梯登记的目标楼层的位置，设定轿厢2的下次停止楼层。即，下次停止楼层设定单元14如下进行设定：当相对于轿厢2的当前位置，轿厢2的前进位置ADVN位于比目标楼层更前方时，从下次停止楼层的对象中除去目标楼层，当轿厢2的前进位置ADVN与目标楼层位于相同位置、或者前进位置ADVN比目标楼层更靠近轿厢2时，将目标楼层作为下次停止楼层的对象的候补。下次停止楼层的对象的候补之中离轿厢2最近的目标楼层成为下次停止楼层。
图2是示出图1的速度控制器11生成的轿厢2的速度模式的一个例子的曲线图。如图所示，在速度控制器11生成的速度模式中，从轿厢2开始移动直到轿厢2正常停止之前，轿厢2的速度设定为在时刻T3达到最高速度V0。即，速度模式设定如下：轿厢2从开始移动到变为时刻T3的期间加速，经过时刻T3之后到轿厢2正常停止的期间减速。
并且，速度模式中设定有轿厢2的加速度随时间的经过而增大的起动急加速时间(starting jerk time)、轿厢2的加速度处于恒定的恒定加速时间、以及轿厢2的加速度随时间的经过而减小的加速减缓时间(acceleration round-off time period)，从而使轿厢2的速度在时刻T3达到最高速度V0。而且，把从起动急加速时间转移到恒定加速时间的时刻设为T1，把从恒定加速时间转移到加速减缓时间的时刻设为T2(T2＞T1)。
而且，在速度模式中，从时刻T3到轿厢2正常停止的期间，设定有与轿厢2的移动方向成反方向的加速度(减速度)随时间的经过而增大的减速减缓时间、轿厢2的减速度处于恒定的恒定减速时间、以及轿厢2的减速度随时间的经过而减小的停靠急加速时间。并且，把从减速减缓时间转移到恒定减速时间的时刻设为T4，把从恒定减速时间转移到停靠急加速时间的时刻设为T5(T5＞T4)。
利用图2的Q2-K2-L2-Q2所包围的范围的面积表示从轿厢2开始移动到轿厢2正常停止的距离。
接着，说明控制装置10的动作。当轿厢2停止于任一个楼层时，若进行轿厢呼梯登记，则通过下次停止楼层设定单元14将存在轿厢呼梯登记的目标楼层之中、离轿厢2最近的目标楼层设定为下次停止楼层。之后，通过速度控制器11生成从轿厢2的当前位置到正常停止于下次停止楼层的轿厢2的速度模式。此时的速度模式是与轿厢2开始移动时的轿厢2内负荷对应的速度模式。
然后，轿厢2按照所生成的速度模式改变速度，通过速度控制器11的控制移动到下次停止楼层。此时，速度控制器11根据来自编码器8的信息，随时检测轿厢2的速度，控制驱动滑轮6的转速，使得轿厢2的速度跟随速度模式。
当轿厢2正在移动时进行了轿厢呼梯登记的情况下，通过根据速度模式的时间带设定的互不相同的4个运算模式MOD(模式1～4)中与进行了轿厢呼梯登记的时刻对应的运算模式MOD，分别计算减速停止距离和前进位置。
即，对于减速停止距离和前进位置，当进行轿厢呼梯登记的时刻处于时刻T1之前的时间(起动急加速时间)内时，根据模式1的运算动作进行计算，当处于从时刻T1到时刻T2的时间(恒定加速时间)内时，根据模式2的运算动作进行计算，当处于从时刻T2到时刻T3的时间(加速减缓时间)内时，根据模式3的运算动作进行计算，当处于从时刻T3到轿厢2正常停止为止的时间内时，根据模式4的运算动作进行计算。
图3是示出在到图2的时刻T1为止进行了轿厢呼梯登记的情况下、用于计算轿厢2的减速停止距离的轿厢2的速度以及加速度的时间变化的曲线图。如图所示，例如，当在起动急加速时间内进行了轿厢呼梯登记时，在起动急加速时间Tj结束之后，直接转移到加速减缓时间Ta，在减速减缓时间Td结束后，直接转移到停靠急加速时间T1。利用图3的J1-K1-Q1-J1所包围的范围的面积表示轿厢2的减速停止距离。即，模式1的运算动作是指如下的运算动作：通过求出图3的J1-K1-Q1-J1所包围的范围的面积，计算减速停止距离，在轿厢2的当前位置上加上减速停止距离，从而计算前进位置。另外，在本例中，将加速减缓时间Ta开始时的轿厢2的加速度设为αa，将减速减缓时间Td结束时的轿厢2的加速度设为αd。
接着，说明控制装置10计算前进位置时的运算动作。图4是示出图1的控制装置10的运算动作的流程图。另外，控制装置10的运算动作以一定的周期始终进行。如图所示，在控制装置10中，首先通过速度控制器11判断轿厢2是否处于停止(S11)。当轿厢2处于停止时，分别将轿厢2的当前位置SYNC设定为轿厢2开始移动的起始位置STAT以及前进位置ADVN的初始值(S12)。并且，将计数器TC的初始值设为0(S13)，将用于计算前进位置ADVN的运算模式MOD的初始值设为模式1(S14)。之后，进行模式1的运算，结束运算动作。
当轿厢2未停止时，即处于轿厢2开始移动之后，所以对前进位置ADVN、起始位置STAT、计数器TC以及运算模式MOD设定基于上次运算动作的值。在该情况下，通过下次停止楼层设定单元14判断前进位置ADVN是否位于存在轿厢呼梯登记的目标楼层的位置STOP以上(S15)。当前进位置ADVN大于目标楼层的位置STOP时，轿厢2不能停止于目标楼层的位置STOP，所以结束运算动作。
当前进位置ADVN小于目标楼层的位置STOP时，通过下次停止楼层设定单元14对计数器TC加1(S16)。之后，通过速度控制器11判断运算模式MOD是否为模式1(S17)。在是模式1的情况下，进行模式1的运算(S30)，结束运算动作。
在不是模式1的情况下，通过速度控制器11判断运算模式MOD是否为模式2(S18)。在是模式2的情况下，进行模式2的运算(S40)，结束运算动作。
在不是模式2的情况下，通过速度控制器11判断运算模式MOD是否为模式3(S19)。在是模式3的情况下，进行模式3的运算(S50)，结束运算动作。
在不是模式3的情况下，通过速度控制器11判断运算模式MOD是否为模式4(S20)。在是模式4的情况下，进行模式4的运算(S60)，结束运算动作。在不是模式4的情况下，直接结束运算动作。
接着，说明模式1的运算动作。图5是示出图4的模式1的运算动作(S30)的流程图。如图所示，首先判断计数器TC的时刻是否为时刻T1以上(S31)。当计数器TC的时刻小于时刻T1时，利用图3的J1-K1-Q1-J1包围的范围的面积表示从轿厢2开始移动到轿厢2正常停止的距离BIAS，该距离BIAS通过式(1)求出。
BIAS＝(1/6)(αa·Tj2-αa·Ta2-αd·Td2+αd·Tl2)
+(1/2)αa(Tj+Ta)(Ta+Td)…(1)
之后，使用利用式(1)求出的距离BIAS和轿厢2的起始位置STAT，通过式(2)求出前进位置ADVN(S32)，结束运算动作。
ADVN＝STAT+BIAS  …(2)
当计数器TC的时刻为时刻T1以上时，即不是起动急加速时间内的运算，所以运算模式MOD设为模式2(S33)，结束运算动作。
接着，说明模式2的运算动作。图6是示出图4的模式2的运算动作(S40)的流程图。如图所示，首先判断计数器TC的时刻是否为时刻T2以上(S41)。当计数器TC的时刻小于时刻T2时，计数器TC的时刻属于图2的恒定加速时间(从时刻T1到时刻T2的时间)内，所以当将计数器TC的时刻的轿厢2的速度设为V，则通过式(3)求出前进位置ADVN(S42)。
ADVN＝(V+(1/2)αa·Ta)(Ta+Td)+(1/6)(-αa·Ta2-αd·Td2+αd·Tl2)
+(1/2)αd(V+(1/2)αa·Ta-(1/2)αd·Td-(1/2)αd·Tl)
+(1/2)Tl(V+(1/2)αa·Ta-(1/2)αd·Td-(1/2)αd·Tl)…(3)
另一方面，当计数器TC的值为时刻T2以上时，即不是恒定加速时间内的运算，所以运算模式MOD设为模式3(S43)，结束运算动作。
接着，说明模式3的运算动作。图7是示出图4的模式3的运算动作(S50)的流程图。如图所示，首先判断计数器TC的时刻是否为时刻T3以上(S51)。当计数器TC的时刻小于时刻T3时，计数器TC的时刻属于图2的加速减缓时间(从时刻T2到时刻T3的时间)内，所以轿厢2的速度始终遵循图2的速度模式。因此，从轿厢2的起始位置STAT到轿厢2正常停止的距离始终为图2的Q2-K2-L2-Q2所包围的范围的面积。因此，在该情况下，前进位置ADVN在恒定加速时间结束时(时刻T2)的位置处于恒定，即使时间经过也不改变。由此，当计数器TC的时刻小于时刻T3时，直接结束运算动作。
当计数器TC的时刻在时刻T3以上时，即不是加速减缓时间内的运算，所以运算模式MOD设为模式4(S52)，结束运算动作。
接着，说明模式4的运算动作。图8是示出图4的模式4的运算动作(S60)的流程图。如图所示，当运算模式MOD设定为模式4时，计数器TC的时刻设定为轿厢2以最高速度(额定速度)V0移动时的时刻、或轿厢2正在减速时的时刻中的任意一个。此时的减速停止距离DSLR恒定表达为图2的J2-K2-L2-J2所包围的范围的面积，所以可以通过式(4)求出。
DSLR＝V0·Td-(1/6)αd·Td2+(1/2)αd·t2+(1/2)αd·Tl·t+(1/6)αd.Tl2…(4)
另外，t是从时刻T4到时刻T5的恒定减速时间。
并且，使用轿厢2的当前位置SYNC和减速停止距离DSLR，通过式(5)求出前进位置ADVN。
ADVN＝SYNC+DSLR                        …(5)
因此，在运算模式MOD设为模式4时，通过式(5)计算前进位置ADVN(S61)，结束运算动作。
图9是示出通过图4的运算动作计算出的轿厢2的当前位置SYNC和前进位置ADVN的时间变化的曲线图。如图所示，当计数器TC的时刻属于起动急加速时间内(从轿厢2开始移动直到时刻T1为止的时间内)或者加速减缓时间内(从时刻T2到时刻T3为止的时间内)时，前进位置恒定，计数器TC的时刻属于恒定加速时间内(从时刻T1到时刻T2为止的时间内)时，前进位置ADVN和轿厢2的当前位置SYNC之间的减速停止距离随着时间的经过而增大，在计数器TC的时刻属于从加速减缓时间结束到轿厢2正常停止为止的时间内时，前进位置ADVN和轿厢2的当前位置SYNC之间的减速停止距离DSLR恒定。
在图9中，例如在计数器TC的时刻Tn发生了N层的目标楼层的轿厢呼梯时，前进位置ADVN已经位于比N层的位置更前方的位置，所以轿厢2不对轿厢呼梯进行响应，而通过N层。与此相对，当在计数器TC的时刻Tn发生了N+1层的目标楼层的轿厢呼梯时，前进位置ADVN位于比N+1层的位置更接近的位置，所以轿厢2响应轿厢呼梯，正常停止在N+1层。
在这样的电梯控制装置中，速度控制器11分别根据轿厢2内的负荷和下次停止楼层的位置，计算最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，根据计算出的最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，生成轿厢2的速度模式，前进位置计算单元13通过在轿厢2的当前位置上加上轿厢2的减速停止距离，从而计算前进位置ADVN，下次停止楼层设定单元14通过比较存在轿厢呼梯登记的目标楼层的位置和轿厢2的前进位置ADVN来设定下次停止楼层，所以即使在轿厢2内的负荷由于乘客的乘降而变化、轿厢2的速度模式变更的情况下，也能够根据速度模式更加准确地求出前进位置ADVN。由此，能够使轿厢2更高效地移动，并且能够更准确地判断可否正常停止于存在轿厢呼梯登记的目标楼层。
另外，减速停止距离计算单元12将与轿厢2内的负荷和下次停止楼层的位置中的至少任意一个对应的减速停止距离设定为初始值。如果这样，可以使轿厢2高效地移动，并且即使在轿厢2的速度模式变更的情况下，也能够计算与被变更的速度模式对应的减速停止距离。
此外，减速停止距离计算单元12可以根据速度控制器11中设定的最低减速度来计算减速停止距离，将计算出的减速停止距离设定为初始值(最低值)。在该情况下，在轿厢2开始移动时，设定减速停止距离的初始值。这样，在轿厢2开始移动时，可以将减速停止距离的初始值设定为最大，所以轿厢2开始移动后，即使在通过速度控制器11变更速度模式而使最高速度、加速度以及加速度的时间变化率减小的情况下，也可以防止轿厢2无法减速而驶过下次停止楼层的位置。
此外，减速停止距离计算单元12也可以根据来自电流检测器的信息来计算轿厢2的减速停止距离，所述电流检测器测定提供给卷扬机主体5的电动机的电流(电动机电流)。此外，减速停止距离计算单元12也可以根据来自转矩指令装置的信息来计算轿厢2的减速停止距离，所述转矩指令装置产生对电动机的转矩指令。采用这些方式，能够更加准确地计算轿厢2的减速停止距离，能够更准确地判断能否正常停止于存在轿厢呼梯登记的目标楼层。因此，对于例如轿厢2的升降损耗增大、不能按照速度模式使轿厢2移动而变更速度模式的情况等，也能够更准确地计算出与变更后的速度模式对应的减速停止距离。
此外，在电梯上设置强制减速装置，该强制减速装置设定有在井道1的上下终端部的附近朝向井道1的底部连续减小的过速检测水平，当轿厢2的速度超过过速检测水平时，强制地对轿厢2的移动进行制动，在这种情况下，减速停止距离计算单元12也可以根据被设定为轿厢2的速度小于过速检测水平的减速度，来计算轿厢2的减速停止距离。在该情况下，使安装于卷扬机4上的制动装置动作，对驱动滑轮6的旋转进行制动，从而强制地对轿厢2的移动进行制动。如果这样，轿厢2停止于终端楼层时，不会出现轿厢2的速度超过过速水平的情况，能够防止强制减速装置的误动作。

Claims (5)

1.一种电梯控制装置，其特征在于，所述电梯控制装置具有：
下次停止楼层设定单元，其根据轿厢呼梯登记，设定轿厢的下次停止楼层；
速度控制器，其根据分别来自用于检测所述轿厢内负荷的称重装置和所述下次停止楼层设定单元的信息，计算最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，根据计算出的所述最高速度、加速度以及加速度的时间变化率，生成所述轿厢正常停止于所述下次停止楼层为止的速度模式，按照所述速度模式控制所述轿厢的速度；
减速停止距离计算单元，其根据来自所述速度控制器的信息，计算从所述轿厢的当前位置到使所述轿厢正常停止时的减速停止距离；以及
前进位置计算单元，其通过在所述轿厢的当前位置上加上所述减速停止距离，来计算前进位置，
所述下次停止楼层设定单元通过对存在所述轿厢呼梯登记的目标楼层的位置和所述前进位置进行比较来设定所述下次停止楼层。
2.根据权利要求1所述的电梯控制装置，其特征在于，在所述轿厢开始移动时，所述减速停止距离计算单元将与所述轿厢内的负荷和所述下次停止楼层的位置中的至少任意一个对应的所述减速停止距离设定为初始值。
3.根据权利要求1所述的电梯控制装置，其特征在于，在所述轿厢开始移动时，所述减速停止距离计算单元将基于所述速度控制器中设定的最低减速度的所述减速停止距离设定为初始值。
4.根据权利要求1所述的电梯控制装置，其特征在于，所述减速停止距离计算单元根据电流检测器及转矩指令装置的各自的信息中的任意一个来计算所述减速停止距离，所述电流检测器测定使所述轿厢升降的卷扬机的电动机电流，所述转矩指令装置产生对所述电动机的转矩指令。
5.根据权利要求1所述的电梯控制装置，所述电梯控制装置设置在具有终端楼层强制减速装置的电梯上，该终端楼层强制减速装置设定有朝向所述井道的上下终端部连续减小的过速检测水平，当所述轿厢的速度超过所述过速检测水平时，强制对所述轿厢的移动进行制动，
该电梯控制装置的特征在于，所述减速停止距离计算单元根据被设定为使所述轿厢的速度小于所述过速检测水平的减速度，来计算所述减速停止距离。
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