CN101439822A - 电梯控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种与高扬程的电梯的维修运行有关的电梯控制系统，根据该电梯控制系统，能够很好地实施在最底层附近的停止动作以及层高测试运行。在高扬程的电梯的维修运行中，在朝最底层下降时，当电梯轿厢超过最底层而到达限位开关(4)的位置时，将维修运行速度(低速运行速度)从此前的例如30m/分降低到15m/分。根据本发明的优选实施方式，在高扬程的电梯的维修运行时，能够通过速度指令的阶梯状变化来防止因电梯轿厢的衰减振动而导致最终限位开关(5)动作，并且能够缩短维修时间。

Description

电梯控制系统

技术领域

本发明涉及一种电梯控制系统，尤其是涉及一种对超高层大楼中的高扬程电梯的维修运行作出了改进的电梯控制系统。

背景技术

在以往进行电梯的维修运行时，作业人员通过操作身边的控制器来使电梯轿厢进行升降。维修运行时的驱动速度是15m/分～30m/分左右的较低的恒定速度，其与正常运行时的额定速度相比是非常低的低速，但其特点是能够通过操作控制器，能够使电梯在例如楼层和楼层之间的中间部分等任意的场所停止。以下将维修运行时的驱动速度称为低速运行速度。

另一方面，除了维修运行时的减速以外，在专利文献1所公开的电梯装置和专利文献2所公开的电梯的终端楼层强制减速装置中公开了如下的强制性减速方法：在正常运行时，在终端楼层(最高层或者最底层)附近检测速度，当检测到的速度高于预先设定的速度时，对电梯轿厢进行强制性的减速。

此外，在专利文献3所公开的电梯控制装置中公开了一种方法，其为了对层高值(从标准楼板高度起算的各层楼板的标高值)进行调整，在正常运行时对上升方向和下降方向的层高值进行修整并将其保存在存储装置中。

专利文献1：日本国特开2001-354372号公报

专利文献2：日本国特开2007-137554号公报

专利文献3：日本国特开平5-246636号公报

在现有的电梯中，作为限制电梯轿厢下降到最底层下方的安全装置，设置了限位开关。该限位开关动作后，向驱动电动机输出将速度降低到零的指令，并且使电磁制动器动作。这一方法不仅在正常运行时采用，在维修运行时也采用相同的方法，电梯轿厢的行驶指令阶梯状地变化到零速度后，电梯轿厢停止。在高扬程的电梯中，由于吊索长度非常长，因此吊索的弹力系数(spring coefficient)低，电梯轿厢容易因该速度变化产生振动。具体来说是，弹力系数K[N/m]以

K＝K0*(x/h).........(1)

(式中，K0为每根吊索的单位弹力系数，x为吊索根数，h为吊索长度。)

表示，弹力系数随着吊索长度h的增长而下降。因此，例如在升降通道的长度超过400m的电梯中，在限位开关动作后，电梯轿厢进行振幅的峰值为几十mm到一百几十mm左右的衰减振动后停止。其结果，有可能导致位置比限位开关更低的最终限位开关动作。该最终限位开关是在正常运行中在发生了重大的故障而导致电梯轿厢大大超过了停靠位置时使用的安全装置。因此，该最终限位开关被设定为在其动作时，切断对功率变换装置的主电路的供电，以停止对卷扬机供电，并且禁止以自动运行的方式进行再起动复位。另一方面，为了抑制衰减振动的振幅，可以考虑在进一步降低驱动速度的状态下进行运行，但在高扬程的电梯中，这一方法将导致维修所需的移动时间增加，从而带来不利的影响。

在专利文献1和2中，在正常运行时，相对于使电梯停止在停靠位置上的运行模式，当实际的电梯轿厢运行速度超过了预先设定的速度误差的范围时，对速度进行抑制。但是，该强制减速运行所针对的是在正常运行中进行减速时所出现的超速，其目的是增加减速度从而使电梯轿厢停止在最高层或者最底层的停靠位置上，专利文献1和2中的技术不是针对以低速运行为前提的维修运行的技术。

在专利文献3中，由于将上升方向以及下降方向的层高值都保存在存储装置内，所以除了会导致容量增加外，还会使读取方法变得复杂。此外，在高扬程的电梯中进行往复移动需要花费大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与高扬程的电梯的维修运行有关的电梯控制系统，根据该电梯控制系统，即使在最底层附近进行了错误的停止操作，也能够切实地使电梯停止。

本发明的优选实施方式所涉及的电梯控制系统，具有：在升降通道中升降的电梯轿厢、对所述电梯轿厢进行升降驱动的卷扬机；以及控制所述卷扬机的控制装置，并且该电梯控制系统根据比通常的最高载客运行速度低的维修运行用的低速指令，在所述电梯轿厢朝着最底层进行下降运行的条件下，在所述电梯轿厢超过最底层的标准停靠位置规定距离而到达第一地点时，将所述速度指令降低到零，同时对所述卷扬机实施机械制动，其中，该电梯控制系统进一步具有速度抑制单元，在使所述速度指令降低到零时，该速度抑制单元将所述第一地点处的电梯速度抑制在规定值以下。

在本发明的优选实施方式中，所述速度抑制单元具有速度指令降低单元，该速度指令降低单元从即将到达所述第一地点的位置开始，将所述速度指令降低到低于此前的所述维修运行用的速度指令。

在本发明的更为具体的实施方式中，所述速度指令降低单元是使速度指令阶梯状下降的速度指令降低单元，其从即将到达所述第一地点的位置开始，使所述速度指令阶梯状地降低到比此前的所述维修运行用的速度指令低的速度指令值。

在本发明的其它的具体实施方式中，所述速度指令降低单元是使速度指令逐渐下降的速度指令降低单元，其从即将到达所述第一地点的位置开始，使所述速度指令从此前的所述维修运行用的速度指令逐渐降低到规定速度以下。

根据本发明的优选实施方式，在进行高扬程电梯的维修运行时，能够通过速度指令的阶梯状变化来防止因电梯轿厢的衰减振动而导致最终限位开关动作。

本发明的其它目的和特征在以下所述的实施方式中进行说明。

附图说明

图1是本发明第一实施例中的电梯的控制系统的示意图。

图2是在通常的维修运行中超过了最底层时的速度指令和电梯轿厢位移的示例图。

图3是本发明第一实施例中的确定速度指令时的处理流程图。

图4是本发明第一实施例中的朝向最底层行驶时的维修运行速度指令的第一示例图。

图5是本发明第一实施例中的朝向最底层行驶时的维修运行速度指令的第二示例图。

图6是本发明第一实施例中的朝向最底层行驶时的维修运行速度指令的第三示例图。

图7是本发明第二实施例的处理流程图。

图8是本发明第三实施例的处理流程图。

图9是用于说明第三实施例中的遮蔽板检查的异常例的将层高值的测定值写入存储器时的示意图。

图10是本发明的第三实施例的在层高值测定中发生了错误时的运行例说明图。

图中：1—电梯轿厢，2—卷扬机，21—旋转编码器，3—控制装置，4—限位开关，5—最终限位开关，6—紧急运行用控制器，71～7n—遮蔽板，8—位置检测器，9—调速器，10—调速器绳索。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施例1)

图1是本发明第一实施例的电梯的控制系统的示意图。如图所示，设置有包括使电梯轿厢1进行升降的驱动电动机的卷扬机2，以及用于对该卷扬机2进行驱动控制的控制装置3。在正常情况下，通过比较电梯的速度指令和用来检测卷扬机2的旋转速度的旋转编码器21的输出来进行驱动用电动机的速度控制。

作为电梯终端楼层的安全装置，设置有输出用于限制电梯轿厢1下降的停止指令的限位开关4，以及设置在该限位开关4下方的最终限位开关5。

为了进行维修运行，在电梯轿厢1内设置有连接器，控制器6可与该连接器连接，也可从该连接器取下。在进行维修运行时，维修人员将控制器6连接在连接器上后，能够与控制装置3进行通信，能够使电梯轿厢1只在按下控制器6的上升按钮或者下降按钮的期间进行低速升降。

在升降通道内，在各个楼层设置有作为位置校正基准的遮蔽板71—7n，该遮蔽板用于在电梯轿厢1进行升降时校正电梯轿厢的位置，此外，在电梯轿厢1上设置有位置检测器8，通过位置检测器8与该遮蔽板71—7n相对向来检测电梯轿厢1的位置。

此外，检测电梯轿厢1异常超速的调速器9通过调速器绳索10与电梯轿厢1直接连接并且由电梯轿厢1进行驱动。由此，电梯轿厢1的最初阶段的异常超速被传送到控制装置3，以对电梯轿厢实施制动，此外，在最终阶段的异常超速时，在制动器与导轨之间，通过楔子(wedge)使电梯轿厢1停止。

此外，在进行电梯的维修运行时，作业人员通过操作身边的控制器6使电梯轿厢进行升降，以相对于正常运行时的额定速度来说非常低的15m/分～30m/分左右的驱动速度即维修运行速度(低速运行速度)使电梯运行。并且，通过控制器6进行的维修运行如上所述，以只能选择一定速度的上升运行/下降运行或者停止状态的操作来进行驱动，发送到控制装置3的速度指令值也按照操作阶梯状地进行变化。

限位开关4是一种安全装置，该限位开关在电梯轿厢1超出了终端楼层(最高层以及最底层)的停靠位置规定距离时动作，作为电梯的速度指令输出零速度指令，并且使制动器动作，防止电梯进一步上升或者下降。最终限位开关5设置在比限位开关4更靠近升降通道端部侧的位置上，是在电梯轿厢1又超过了规定距离时动作的安全装置，该最终限位开关5是为了应对在正常运行时因发生了重大的故障而导致电梯轿厢大幅度超过停靠位置时的情况而设置的安全装置。该最终限位开关5被设定为在其动作时，切断对功率变换装置的主电路的供电，以停止对卷扬机供电，并且禁止以自动运行的方式进行再起动复位。在正常运行的场合，采取向维修中心等进行通报等措施。

图2是在通常的维修运行中超过了最底层时的速度指令和电梯轿厢位移的示例图。在维修运行中，根据控制器6的下降运行指令，电梯按照一定速度，例如30m/分等的速度的低速指令Vp进行运行。在此，在超过了停靠位置后依然输出了下降运行指令的情况下，在电梯轿厢1超过了规定距离时，限位开关4动作。在这一情况下，速度指令Vp阶梯状地变化到零，并且制动器动作以使电梯停止。此时，在高扬程的电梯中，随着速度指令Vp的阶梯状地变化，电梯轿厢位置Cp随着时间的推移出现如图所示的变化，电梯轿厢1在垂直方向上进行最大振幅为x1的衰减振动后停止。这是因为，在高扬程的电梯中，如公式(1)所示，吊索的弹力系数会变小，在升降通道长度超过200m的电梯中开始出现该影响，而在超过400m时，衰减振动的最大振幅有时可达到一百几十mm。其结果，可能会导致最终限位开关5动作，此外，由于不能以自动运行的方式进行再起动复位，从而可能使维修时间延长。作为其对策，可以考虑进一步降低维修的运行速度，例如将维修的运行速度降低到15m/分等，但如果采用这一方法，在维修时，进行高扬程升降时的运行时间会变得非常长，从而会增加维修人员的负担。

因此，在第一实施例中，在维修运行时，仅在朝着最底层下降的场合，在超过了规定距离时才更改速度指令。

图3是本发明第一实施例中的确定速度指令时的处理流程图。在步骤31中对有无下降方向的运行指令进行判断。在没有下降方向的速度指令时，也就是处于上升运行或者停止状态时，在步骤32中输出通常的维修运行(一定速度的上升运行或者停止)指令。另一方面，在有下降方向的运行指令时，在步骤33中判断从限位开关4起算，电梯轿厢1的位置是否比预先规定的位置ho(即将到达限位开关4的位置)高。当电梯轿厢1将要到达设定位置ho时，在步骤34中输出通常的维修运行速度指令(一定速度：30m/分)。在电梯轿厢1超过了设定位置ho时，在步骤35中，作为速度指令，输出比通常的维修运行速度指令更低的维修运行用速度指令(例如15m/分)。

图4是本发明第一实施例中的朝向最底层行驶时的维修运行速度指令的第一示例。

在图4的第一示例中，当电梯轿厢1的位置超过了设定位置ho时，将此前按一定速度(30m/分)控制的速度指令值下降到比通常的维修运行速度指令更低的维修运行用速度指令(例如15m/分)。

如此，在以30m/分的速度实施通常的维修运行时，在进行下降运行并且电梯轿厢1的位置超过了设定位置ho时，将速度指令值降低到15m/分。通过该处理，与通过限位开关4实施停止处理时的速度指令值的变化幅度相比，变化幅度例如小了一半左右，所以，能够降低电梯轿厢1进行衰减振动时的振幅的最大值x2。其结果，具有不需要延长维修时间就能够防止最终限位开关5动作的效果。

图5是本发明第一实施例中的朝向最底层行驶时的维修运行速度指令的第二示例。

在图5的第二示例中，当电梯轿厢1的位置超过了设定位置ho时，根据电梯轿厢1的位置来降低速度指令值。也就是说，使速度指令值Vp与限位开关4的位置和电梯轿厢1之间的距离成比例地呈灯泡状地减少。由此，如图所示，能够将速度指令值Vp呈阶梯状变化时产生的电梯轿厢1位置Cp的振动的最大振幅降低到x3这一非常小的振幅，所以能够使电梯轿厢1平稳地停止。其结果，具有能够防止因衰减振动而导致最终限位开关动作的情况发生，以及防止出现维修时间延长等不良影响的效果。

在本示例中，设定成使速度指令值Vp与限位开关4的位置和电梯轿厢1之间的距离成比例地呈灯泡状地减少，但也可以设定成使速度指令Vp随着时间的经过逐渐减少，此时也能够得到同样的效果，能够实现更为简单的电路装置。

图6是本发明第一实施例中的朝向最底层行驶时的维修运行速度指令的第三示例。在本示例中采取了对电梯轿厢速度进行强制减速的方法。即，在电梯的正常运行时，当相对于使电梯停止在最终楼层(最高层以及最底层)的停靠位置上的运行速度模式，实际的电梯轿厢的速度超过了预先规定的速度误差范围时，强制地使电梯轿厢减速。此时的使电梯轿厢强制性地减速的运行速度模式称为强制减速指令，在正常运行的减速时(包括上升时和下降时)使用。

在图6的第三示例中，只在维修运行的下降时，在强制减速指令小于30m/分这一定速度的速度指令时，根据低位优先度(low-levelpriority)，将速度指令值自动切换为强制减速指令。此时，也能够将速度指令值呈阶梯状变化时产生的振动的最大振幅降低到x4这一非常小的振幅。其结果，能够防止因衰减振动导致最终限位开关5动作，并且还能够防止出现维修时间延长等不良影响。

(实施例2)

图7是本发明第二实施例的处理流程图。第二实施例的关注点是最终限位开关5。通常，最终限位开关5是为了应对在正常运行时因发生了重大的故障而导致电梯轿厢大幅度超过了停靠位置时的情况而设置的安全装置。因此，当最终限位开关5被设定为在其动作时，切断对功率变换装置的主电路的供电，以停止对卷扬机供电，并且禁止以自动运行的方式进行再起动复位。

第二实施例是在高扬程的电梯在维修运行时朝着最底层下降并停止时，虽然采用了第一实施例，但不幸还是导致最终限位开关5动作了时的安全措施。

首先，在步骤71中，在检测到最终限位开关5动作时，在步骤72中，与通常的电梯一样，实施电梯的停止处理。但是，如第一实施例中所说明的那样，因电梯轿厢1停止时产生的衰减振动，有可能导致最终限位开关5动作。因此，在步骤73中，在大约经过了所述的衰减振动收敛所需的规定时间后，再次测定电梯轿厢1的位置。在步骤74中，判断所测定的电梯轿厢1的位置是否处于最终限位开关5的动作点的下方。在电梯轿厢1的位置处于最终限位开关5的动作点下方时，在步骤75中使电梯完全停止。另一方面，在电梯轿厢1的位置处于最终限位开关5的动作点的上方时，在步骤76中，如果正在进行维修运行，则实施自动地进行再起动的处理。

该第二实施例的处理动作具有能够防止维修时间延长等的不良影响，以及能够高效地实施维修作业的效果。

(实施例3)

图8是本发明第三实施例的处理流程图。第三实施例的关注点是层高测定。层高测定是为了将从标准楼板起算的各层楼板的标高值存储在控制装置3的内置式存储装置中而进行的动作。

例如，如图1所示，使电梯轿厢1从标准楼板(例如最底层的限位开关处)上升，并且由位置检测器8检测通过遮蔽板71—7n时的脉冲数，由此把握各个楼层的停靠位置。如此，存储到最高层为止的全部楼层的遮蔽板71—7n的层高值。通常，层高测定在建筑物竣工前的调试时实施，此时的电梯轿厢1的运行与第一实施例的低速运行一样，以低速实施。

此外，层高测定通常从最底层朝着最高层实施。但是，在发生了检测异常等时，由于需要再次测定，因此，特别在高扬程的电梯中，由于电梯轿厢1的速度低，所以无可避免地需要很长的测定时间。

图9是用于说明遮蔽板检查的异常例的将层高值的测定值写入存储器时的示意图。如图9所示，在微机内预先准备了与楼层数对应的表格。对层高测定时检测到的遮蔽板71—7n的数量进行计数，在与表格的数量不一致时判断为发生了异常，维修人员必须从机械室出来，乘上电梯，以检查遮蔽板的安装情况。在最高层附近纠正了安装错误时，理所当然，优选从最高层开始进行层高测定。

在此，在图8的第三实施例中，对能够高效地实施高扬程的电梯的层高测定的方法进行说明。

首先，在步骤81中，确认层高测定前的电梯轿厢1的位置，在步骤82中判断电梯轿厢1的位置是距离最高层较近还是距离最底层较近。在距离最底层较近时，在步骤83中将电梯轿厢1移动到最底层的标准楼板，在步骤84中使电梯轿厢1一边上升一边实施层高测定。

图9(A)是第三实施例中的从最底层开始上升并将层高值的测定值写入存储器时的示例。在位置检测器8每次通过遮蔽板71—7n时，通过中断处理等将计数值存储在存储装置中。

以下返回图8进行说明，在步骤82中，在判断为电梯轿厢1的位置距离最高层较近时，在步骤85中将电梯轿厢1移动到最高层的标准楼板处，在步骤86中使电梯轿厢1一边下降一边实施层高测定。

图9(B)是第三实施例中的从最高层开始下降并将层高值的测定值写入存储器的示例。此时，为了将相同楼层的测定值存储在与图9(A)相同的地址中，在与图9(A)相反的方向上进行存储。

之后，在步骤87中，将作为层高测定处理触发信号的遮蔽板71—7n的数量和预先设定的数量进行对照，判断测定是否存在异常。在没有异常时结束层高测定，在发现了异常时，返回步骤82重新实施处理。

图10是第三实施例的在层高值测定中发生了错误时的运行例说明图。在第三实施例中，根据电梯轿厢1的初始位置，选择是以最高层为起点还是以最底层为起点。由此，能够缩短测定时间。此外，例如在以最底层为起点来实施层高测定，并在步骤87中检测到了异常时，在通常的层高测定中，则需要使电梯轿厢1再次移动到最底层并重新进行测定。但是，如图10的第三实施例的在层高值测定中发生了错误时的运行例所示，在第三实施例中，在以最底层为起点实施层高测定时，如果在步骤87中检测到了异常，则以最高层为起点重新进行测定。由此，尤其在高扬程的电梯中，具有能够缩短测定时间的效果。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施方式，不言而喻，能够在不改变本发明宗旨的范围内进行各种变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种电梯控制系统，该电梯控制系统具有：在升降通道中升降的电梯轿厢、对所述电梯轿厢进行升降驱动的卷扬机；以及控制所述卷扬机的控制装置，并且该电梯控制系统根据比通常的最高载客运行速度低的维修运行用的低速指令，在所述电梯轿厢朝着最底层进行下降运行的条件下，在所述电梯轿厢超过最底层的标准停靠位置规定距离而到达第一地点时，将所述速度指令降低到零，同时对所述卷扬机实施机械制动，其特征在于，具有：

速度抑制单元，在使所述速度指令降低到零时，该速度抑制单元将所述第一地点处的电梯速度抑制在规定值以下。

2.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，

所述速度抑制单元具有速度指令降低单元，该速度指令降低单元从即将到达所述第一地点的位置开始，将所述速度指令降低到低于此前的所述维修运行用的速度指令。

3.根据权利要求2所述的电梯控制系统，其特征在于，

所述速度指令降低单元是使速度指令阶梯状下降的速度指令降低单元，其从即将到达所述第一地点的位置开始，使所述速度指令阶梯状地降低到比此前的所述维修运行用的速度指令低的速度指令值。

4.根据权利要求2所述的电梯控制系统，其特征在于，

所述速度指令降低单元是使速度指令逐渐下降的速度指令降低单元，其从即将到达所述第一地点的位置开始，使所述速度指令从此前的所述维修运行用的速度指令逐渐降低到规定速度以下。

5.根据权利要求4所述的电梯控制系统，其特征在于，

所述速度指令降低单元是使速度指令逐渐下降的速度指令降低单元，其从即将到达所述第一地点的位置开始，使所述速度指令从此前的所述维修运行用的速度指令开始随着时间的经过逐渐降低。

6.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，

具有强制减速指令产生单元，该强制减速指令产生单元在载客运行时使用，强制性地使正在进行下降运行的电梯减速并停靠在终端楼层上，所述电梯控制系统被构成为根据以所述维修运行用的速度指令和所述强制减速指令之间的低位优先度为基础的速度指令来进行速度控制。

7.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，

具有：

最终限位开关，当正在进行载客运行的所述电梯轿厢到达超过最底层的标准停靠位置规定距离的地点时，所述最终限位开关使电梯系统紧急停止，

并且，还具有：

检测单元，在所述维修用低速运行中，当所述最终限位开关进行了动作时，所述检测单元在经过了规定时间后测定所述电梯轿厢的位置，和，

再启动单元，在所测定的所述电梯轿厢的位置位于所述最终限位开关的动作地点的上方时，所述再启动单元自动地使所述维修用低速运行再次起动。

8.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，

所述电梯控制系统用于所述升降通道的长度超过200m的高扬程电梯。

9.根据权利要求1所述的电梯控制系统，其特征在于，具有：

位置检测单元，在层高测定运行时确认所述电梯轿厢的位置，和，

层高测定运行指令单元，在所述电梯轿厢的当前位置距离最底层较近而距离最高层较远时，使所述电梯轿厢移动到最底层后再使其上升到最高层，而在所述电梯轿厢的当前位置距离最高层较近而距离最底层较远时，使所述电梯轿厢移动到最高层后再使其下降运行到最底层。

10.根据权利要求9所述的电梯控制系统，其特征在于，具有：

异常检测单元，在实施了从最高层或者最底层中的任意一个终端楼层到另一个终端楼层的层高测定后，检测该层高测定有无异常，和，

再测定指令单元，在该异常检测单元检测到了与层高测定有关的异常时，指令从所述另一个终端楼层开始与所述反向地再度进行层高测定运行。

Images