CN104555641B - 电梯的安全系统 - Google Patents

Abstract

在使安全控制器实现小型化的同时，使布线作业简洁化，并且，通过切实地确认安全功能的动作来进一步提高安全性。本发明的电梯的安全系统具有使电梯轿厢(105)进行移动的电梯控制器(100)、设置在升降通道内和电梯轿厢上的安全装置(7，8，9)、以及接收从多个安全装置输入的信号的安全控制器(1)，在安全装置进行了动作时，使电梯轿厢停止，该电梯的安全系统的安全装置具有由多个手动操作的停止开关集约而成的手动组(7)、由多个设置在升降通道内的开关集约而成的升降通道组(8)、以及由多个设置在电梯轿厢上的开关集约而成的电梯轿厢组(9)。

Description

电梯的安全系统

技术领域

本发明涉及一种电梯安全性得到了提高的电梯，尤其适合于在升降通道内和电梯轿厢上设置有安全装置的电梯。

背景技术

在现有技术中，作为电子化安全系统，已知有将安全装置的信号输入到独立于电梯系统设置的控制器(安全控制器)中，在安全装置进行了动作时，使电梯轿厢紧急停止的电子化安全系统。例如，在专利文献1中公开了一种电子安全系统，其为了促进电梯的安全运行，并且为了在检测到危险状态时能够使电梯安全停止，通过通信总线在利用微处理器进行处理的控制器与各种传感器之间进行控制和数据信号的交换。

此外，在专利文献2中公开了一种技术，其为了在应对电梯系统的高功能化的同时，能够适当地设置安全控制器，提高可靠性以及切实和方便地进行安全方面的维护，通过接收来自电梯控制系统和多个安全装置的输入的安全控制器来控制对电梯控制系统进行供电以及切断该供电的安全电路。

另外，在专利文献3中公开了一种技术，其具有用于切断供应给电动机或者制动器的电源的继电器以及与继电器相对应地设置的两个继电器驱动器，并且，为了检测出各个继电器驱动器的故障，由作为安全控制器的运算装置自身发出指令来进行动作检查，也就是进行自我诊断。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利特表2002-538061号公报

专利文献2：日本国专利特开2011-121726号公报

专利文献3：国际公开第2011/048664号公报

发明内容

在上述作为现有技术的专利文献1和专利文献2所公开的技术中，为了确定哪个安全装置进行了动作，优选将多个安全装置设置成并列输入。可是，在设置成并列输入时，随着安全装置的数量增加，输入电路的规模增大，导致安装面积增大。尤其是在无机械室电梯的场合，需要尽可能减少升降通道内设备所占用的面积，而安全控制器等的安装面积增加，将会导致相对于升降通道的水平面积的电梯实际的地板面积减少。同样，随着安全装置的数量增加，输入的数量也随之增加，导致布线作业所花费的作业时间增加，发生布线错误的可能性上升，而在发生了布线错误时，可能会导致安全控制器实施的安全功能无法正常动作。

另外，在专利文献3所公开的技术中，由于从安全控制器发出对继电器进行诊断的指令，所以无法确认是否正常地进行了包括安全控制器在内的诊断动作，在安全控制器的误动作的确认方面，也就是在对安全功能的动作是否正常的确认方面不充分。

本发明的目的在于解决上述现有技术种所存在问题，在使安全控制器实现小型化的同时，使布线作业简洁化，并且，通过切实地确认安全功能的动作来进一步提高安全性。

解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的电梯的安全系统具有使电梯轿厢进行移动的电梯控制器、设置在升降通道内和电梯轿厢上的安全装置、以及接收从多个所述安全装置输入的信号的安全控制器，在所述安全装置进行了动作时，使所述电梯轿厢停止，所述电梯的安全系统的所述安全装置具有由多个手动操作的停止开关集约而成的手动组、由多个设置在升降通道内的开关集约而成的升降通道组、以及由多个设置在电梯轿厢上的开关集约而成的电梯轿厢组。

发明效果

根据本发明，通过将安全装置分成由多个手动操作的停止开关集约而成的手动组、由多个设置在升降通道内的开关集约而成的升降通道组、以及由多个设置在电梯轿厢上的开关集约而成的电梯轿厢组，能够使布线作业实现简洁化，能够使安全功能的动作确认变得方便，并且能够进一步提高安全性。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的整体结构的方块图。

图2是表示一实施方式的安全控制器及其周边电路的方块图。

图3是表示一实施方式的安全控制器的内部处理的方块图。

图4是与一实施方式的安全功能的诊断有关的时序图。

具体实施方式

图1是电梯系统的整体结构图，电梯轿厢105的移动由电梯控制器100控制。升降通道形成在建筑物内，电梯轿厢105在升降通道内在多个楼层之间进行升降，通过吊索与被称为平衡重的用于与电梯轿厢105保持平衡的配重连接。电梯轿厢105上设置有与层站门卡合并一起进行开闭的轿厢门。通过电动机103驱动绳轮104，使电梯轿厢105进行升降。电动机103由功率转换器101提供驱动用的电力。

功率转换器101根据电梯控制器100的轿厢位置控制指令输出用于控制电动机的电力。安装在电动机103上的脉冲发生器是用于控制电动机的二相编码器，电梯控制器100通过对随着电动机103的旋转而产生的脉冲进行计数，计算电动机103的速度、电梯轿厢105在升降通道内的移动方向、位置以及移动距离等。

电梯控制器100向制动器电源2和动力电源3输出停止指令而对电梯轿厢105进行制动。根据停止指令，制动器电源2使制动器102动作，动力电源3停止对功率转换器101的供电。制动器电源2和动力电源3是具有被称为接触器的电磁接触器的电路。

安全控制器1接收来自多个安全装置的输入，通过使该等安全装置动作来切断制动器电源2和动力电源3的电源。也就是说，安全控制器1是独立于电梯控制器100设置的控制器，构成对电梯轿厢105进行制动的安全系统。

多个安全装置被设置成不是由各个安全装置单独地对安全控制器1进行输入，而是分成各个组，将各个安全装置以串联连接的方式进行集约，并以群组的方式对安全控制器1进行输入。例如，手动组7是轿厢上部紧急停止开关7a、电梯底坑紧急停止开关7b以及机械室的紧急停止开关和门厅紧急停止开关等由维护人员进行操作的停止开关。

此外，设置在升降通道内且自动进行动作的安全装置的升降通道组8是层站门开关8a、最终限位开关8b以及维护限位开关、缓冲器开关、吊索张力检测装置、过速检测开关等设置在升降通道内的输出用于紧急停止的信号的装置。

另外，设置在电梯轿厢上且自动进行动作的电梯轿厢组9是轿厢门开关9a、紧急制动开关9b以及轿厢上方的安全栅栏的动作检测开关和救出口开关等设置在电梯轿厢上的输出用于紧急停止的信号的装置。

为了能够从电梯控制器100侧在任意的时间对安全控制器的误动作进行诊断，也就是为了能够诊断安全功能的动作是否正常，将与根据来自电梯控制器100的输出10的指令进行动作的开关相当的诊断开关分组到手动组7，在诊断开关进行了动作时，视为手动组7的停止开关因输出10而进行了动作。

安全控制器1是具有执行处理的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)的控制器，其还具有用于检测CPU异常的看门狗计时器和用于监视电源异常的电路。为了检测CPU的处理异常，优选对CPU进行双重化而使得彼此能够进行比较。轿厢位置传感器6用于检测电梯轿厢在升降通道内的高度方向的位置。

安全控制器1的输出是输出到使制动器102动作的制动器电源2的切断输出以及输出到通过切断功率转换器101的电力而使电动机103停止的动力电源3的切断输出，两种输出都用于对电梯轿厢105进行制动。

图2表示安全控制器及其周边电路的详细结构。

输入到安全控制器1的与安全装置有关的信号是来自手动组7、升降通道组8和电梯轿厢组9的信号，用于在任意的周期进行诊断的输出10被设置成能够作为诊断用输出从外部或者电梯控制器100输入到手动组7。

以下对群组化的优点进行说明。

在电梯因安全装置动作而进行了紧急停止后，是否能够直接复位因情况而异。因此，通过将安全装置分成自动组和手动组，能够应对不同的停止等级。例如，在通过人操作而动作的紧急停止开关的场合，由于在现场通过人来按压，所以是否让电梯动作的判断由人进行。也就是说，在因维护而使电梯轿厢停止的场合，在维护检查结束后，在可以进行复位时，只需维护作业人员解除停止开关即可。

另一方面，在安全装置自动进行了动作的场合，无论维护作业人员是否在场，由于电梯的安全装置自动进行了动作，所以在电梯进行了紧急停止时，有必要将其视为电梯发生了异常，并将电梯继续保持在停止状态。此时，作为安全控制器1的功能，需要对停止的等级进行划分和判断。通过将安全装置分成自动动作而需要进行保持的安全装置组和手动动作而不需要进行保持的安全装置组，也就是分成需要进行保持的安全装置组和不需要进行保持的安全装置组，能够简化构成安全功能的程序等的逻辑部分，能够在减少误动作的同时，减少输入端子的总数。因此，对确保安全性来说更为有利。

此外，按照安全装置的安装位置将安全装置分为升降通道内的安全装置组和电梯轿厢上的安全装置组，是与安装时的布线长度有关的分组。尤其是层站门开关和限位开关等，由于其布线长度随着建筑物的高度上升而增加，所以不仅会导致布线作业所花费的时间变长，还会使得与安全电路有关的部分的电压下降。此时，更容易受到因电磁噪音而产生的误动作的影响。因此，通过将安装位置接近的安全装置尽可能分成一组来缩短布线长度，不仅能够节约布线的作业时间，而且还能够防止因电磁噪音而导致安全装置产生误动作。

并且，通过将输入接口固定化，能够在所有型号实现基板的通用化，即使在需要增设安全装置的场合，也不需要对主要部分进行变更。

以下对输出电路部分进行说明。

安全控制器1的输出与用于使制动器102动作而对电梯轿厢进行制动的制动器电源2的触点和用于切断电源而对电梯轿厢进行制动的动力电源3的触点并联连接。此外，为了切断各个触点，将触点20a和触点20b以及触点21a和触点21b分别串联连接，由此将各个系统连接成触点20系统和触点21系统。

触点20系统和触点21系统并联连接，各个触点由安全控制器1分别控制。在平时，使触点20系统和触点21系统中的一个系统或者两个系统处于导通状态，使得还向制动器电源2的触点和动力电源3的触点进行供电，所以电梯处于能够移动的状态。安全控制器1在检测到安全装置的动作或者控制器自身的异常(例如时钟异常、电源电压异常和一般的不正当命令等)时，切断触点20系统和触点21系统中的各个触点，由此，对制动器电源2的触点和动力电源3的触点的供电也被切断，对电梯轿厢进行制动动作。

图3是安全控制器1的方块图。

安全装置检测处理30接收来自安全装置的手动组7的输入、来自升降通道组8的输入以及来自电梯轿厢组9的输入，检测各组输入的动作状态，并将该状态输出到输出电路诊断处理31和切断输出处理32。输出电路诊断处理31接收来自各个触点20a，20b，21a和21b的反馈输入以及来自安全装置检测处理30的表示各组输入的动作状态的输出，并将诊断输出输出到外部，将用于进行诊断的指令输出到切断输出处理32。输出电路诊断处理31在检测到手动组7的动作后，在该动作变为不动作的场合，在从变为不动作起经过了一定的时间后，输出用于进行诊断的指令。

诊断输出是表示由各个触点20a，20b，21a和21b构成的切断电路的诊断结果的信息，与显示字符信息的装置连接。例如，在诊断的结果表示检测到触点20a的故障时，对该情况进行显示。此外，通过对正在进行诊断动作这一情况进行通知，能够确认安全控制器1此时正在进行诊断动作。

切断输出处理32接收来自安全装置检测处理30的各个组的动作状态以及来自输出电路诊断处理31的用于进行诊断的指令，输出用于切断各个触点20a，20b，21a和21b的的指令。在安全装置中的各个组的动作的状态处于正在进行动作的状态(安全装置正在进行动作的状态)时，切断输出处理32切断各个触点，对电梯轿厢进行制动动作。

以下说明输出电路部分的诊断方法。

在检测到通过手动进行动作的手动组7的动作时，在从返回到原来的状态起经过了一定的时间后，进行输出电路的诊断。将该一定时间设定为所有的触点20a，20b，21a和21b进行动作所需的足够的时间。

图4是与安全控制器1以及安全功能的诊断有关的时序图。在图4中，横轴表示时间，在手动组7输入这一项，粗线向下延伸的状态表示动作状态(OFF)，在各个触点20a，20b，21a和21b项，粗线向下延伸的状态表示切断(OFF)。

在检测到诊断开关或者手动组7中的任一个安全装置进行了动作时，安全控制器1切断各个触点20a，20b，21a和21b(1)。在安全控制器1检测到已恢复到原来的状态时(2)，安全控制器1使触点20a的输出导通(ON)，并且确认有无来自触点20a的反馈信号，也就是确认20a的输出的反馈输入是否变成了ON，在确认为变成了ON时，判断为触点20a进行了动作。此后，以同样的方式，根据安全控制器1的输出指令，分别使触点20系统和触点21系统中的各个触点动作，并根据来自各个触点20a，20b，21a和21b的反馈信号的变化来确认是否进行了动作。

通过利用图2中的输出10，能够以任意的周期对手动组7进行诊断动作。例如，将电梯控制器100与远程操作装置连接，从远程操作装置指令向电梯控制器100输出用于进行诊断的输出10，由此能够通过电梯控制器100任意对安全控制器1的输出电路进行诊断，并且还能够方便地进行在线诊断。

如上所述，根据用途和位置对安全装置的输入进行分组，以至少3种输入就能够构成原本需要很多输入的系统，所以能够在不会降低安全装置的基本功能的情况下，使输入电路实现小型化。此外，通过在手动执行的安全装置组的输入设置输入以任意的周期进行诊断的指令的装置，在安全控制器检测到手动执行的安全装置组的输入的场合，在从输入解除起经过了一定的时间后，进行切断电路的诊断，由此，维护作业人员能够相对于安全控制器发出执行诊断的触发信号，从而能够方便地确认控制器的诊断功能是否在正常动作。

符号说明

1：安全控制器，2：制动器电源，3：动力电源，7，8，9：安全装置(7：手动组，8：升降通道组，9：电梯轿厢组)，100：电梯控制器，102：制动器，103：电动机，105：电梯轿厢。

Claims (5)

1.一种电梯的安全系统，具有使电梯轿厢进行移动的电梯控制器、设置在升降通道内和电梯轿厢上的安全装置、以及接收从多个所述安全装置输入的信号的安全控制器，在所述安全装置进行了动作时，使所述电梯轿厢停止，所述电梯的安全系统的特征在于，

所述安全装置具有由多个手动操作的停止开关集约而成的手动组、由多个设置在升降通道内的开关集约而成的升降通道组、以及由多个设置在电梯轿厢上的开关集约而成的电梯轿厢组，

为了能够从电梯控制器侧在任意的时间对所述安全控制器的误动作进行诊断，接收来自外部或者所述电梯控制器的指令的诊断开关被分组到所述手动组中，

所述电梯的安全系统具有制动器电源的触点、触点20系统和触点21系统，

所述制动器电源的触点并联连接在所述安全控制器的输出侧，用于对所述电梯轿厢进行制动，

所述触点20系统和触点21系统设置在所述安全控制器的输出侧与所述制动器电源的触点之间，分别由两个触点串联连接而成，

在检测到所述手动组中的任一个进行了动作后又恢复到了原来的状态时，所述安全控制器使所述触点20系统和所述触点21系统的触点导通ON，并且确认有无来自所述触点20系统和所述触点21系统的触点的反馈信号。

2.如权利要求1所述的电梯的安全系统，其特征在于，所述手动组具有轿厢上部紧急停止开关、电梯底坑紧急停止开关、机械室的紧急停止开关以及门厅紧急停止开关。

3.如权利要求1所述的电梯的安全系统，其特征在于，所述升降通道组具有层站门开关、最终限位开关、维护限位开关、缓冲器开关、吊索张力检测装置以及过速检测开关。

4.如权利要求1所述的电梯的安全系统，其特征在于，所述电梯轿厢组具有轿厢门开关、紧急制动开关、轿厢上方的安全栅栏的动作检测开关以及救出口开关。

5.如权利要求1所述的电梯的安全系统，其特征在于，

所述触点20系统和所述触点21系统的触点分别由所述安全控制器进行控制，在平时，所述触点20系统和所述触点21系统中的任一个系统或者两个系统处于导通状态，由于能够向所述制动器电源触点供电，所以电梯轿厢处于能够移动的状态。