CN106132858A - 电梯控制装置 - Google Patents

Abstract

构成为在电梯发生异常的情况下，通过半导体开关元件(181、182、191、192)切换为断开状态，而停止对曳引机电源部(120)和制动器电源部(140)的动作，切断对曳引机和制动器的电力供给，并且在进行半导体开关元件的故障诊断处理的情况下，根据作为诊断对象的半导体开关元件被切换为断开状态后从半导体开关元件检测出的电压值，诊断半导体开关元件有无故障，由此，能够可靠地检测在电梯发生异常的情况下不能切断对曳引机和制动器的电力供给的故障，并且抑制电梯的运转效率恶化。

Description

电梯控制装置

技术领域

本发明涉及在电梯发生了异常的情况下切断对曳引机和制动器的电力供给而使轿厢停止的电梯控制装置。

背景技术

以往的电梯安全控制装置通过从各种开关和传感器取得信号来监视电梯，在电梯发生了异常的情况下，使继电器工作而切断向接触器(触头)提供的电源，由此使接触器工作。并且，通过使接触器工作，切断对曳引机和制动器的电力供给而使轿厢停止。

在此，在电梯发生了异常的情况下要求可靠地切断对曳引机和制动器的电力供给，因此需要确认电梯安全控制装置是否发生了故障。具体而言，例如，在开始开门起至开门结束(电梯的门开始打开起到打开结束)为止的期间内，通过有意地断开和闭合接触器，来确认接触器是否发生故障，诊断电梯安全控制装置有无故障(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-142038号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在此，关于接触器的触点，能够正常开闭的开闭次数有限。此外，在专利文献1记载的现有技术中，除了通常的运行控制之外，在实施诊断时也需要开闭接触器，因此开闭次数增多，接触器的寿命缩短。其结果是，存在更换接触器的维护的频度上升、电梯的运转效率恶化的问题。

而且，在专利文献1所述的现有技术中，在关门状态下不实施诊断，因此还存在在关门状态经过了较长时间时即使在此期间内接触器或诊断功能自身发生故障也不能检测出这样的故障的问题。

本发明为了解决上述这样的课题而完成，目的在于得到一种电梯控制装置，其能更为可靠地检测出在电梯发生异常的情况下不能切断对曳引机和制动器的电力供给的故障，并抑制电梯运转效率的恶化。

用于解决课题的手段

本发明的电梯控制装置具有：运行控制部，其输出用于控制曳引机的动作的运行控制信号；曳引机电源部，其根据从运行控制部输入的运行控制信号，对曳引机供给电力；制动器电源控制部，其输出用于控制制动器的动作的动作控制信号，该制动器在电力供给被切断时向曳引机施加制动力，由此使曳引机的旋转动作停止；制动器电源部，其根据从制动器电源控制部输入的动作控制信号，对制动器供给电力；第1信号绝缘部，其设在运行控制部与曳引机电源部之间，在接通状态下，使运行控制部输出的运行控制信号导通，另一方面，在断开状态下，使运行控制部输出的运行控制信号不导通；第2信号绝缘部，其设在制动器电源控制部与制动器电源部之间，在接通状态下，使制动器电源控制部输出的动作控制信号导通，另一方面，在断开状态下，使制动器电源控制部输出的动作控制信号不导通；第1切换部，其与用于驱动第1信号绝缘部的电源连接，在根据第1外部指令切换为接通状态的情况下，向第1信号绝缘部供给所述电源，由此将第1信号绝缘部切换为接通状态，在根据第1外部指令切换为断开状态的情况下，切断向第1信号绝缘部的所述电源的供给，由此将第1信号绝缘部切换为断开状态；第2切换部，其与用于驱动第2信号绝缘部的电源连接，在根据第2外部指令切换为接通状态的情况下，向第2信号绝缘部供给电源，由此将第2信号绝缘部切换为接通状态，在根据第2外部指令切换为断开状态的情况下，切断向第2信号绝缘部的所述电源的供给，由此将第2信号绝缘部切换为断开状态；以及安全控制部，其在检测出电梯状态异常的情况下，输出第1外部指令，以将第1切换部切换为断开状态，并且输出所述第2外部指令，以将所述第2切换部切换为断开状态，由此将第1信号绝缘元件和第2信号绝缘元件切换为断开状态，第1切换部和第2切换部分别由半导体开关元件构成，安全控制部具有读取第1输出电压值和第2输出电压值的结构，第1输出电压值从第1切换部被供给至第1信号绝缘部，第2输出电压值从第2切换部被供给至第2信号绝缘部，安全控制部通过执行如下步骤来执行故障诊断处理：从第1切换部和第2切换部中的任意一方提取诊断对象，在提取了第1切换部作为诊断对象的情况下，读取输出了第1外部指令而使得第1切换部切换为断开状态时的第1输出电压值，在第1输出电压值未进入预先设定的第1阈值电压范围内的情况下，判定为第1切换部异常，在提取了第2切换部作为诊断对象的情况下，读取输出了第2外部指令而使得第2切换部切换为断开状态时的第2输出电压值，在第2输出电压值未进入预先设定的第2阈值电压范围内的情况下，判定为第2切换部异常，在判断为第1切换部和第2切换部中的至少任意一方异常的情况下，输出第1外部指令和第2外部指令，以使第1切换部和第2切换部双方成为断开状态。

发明效果

根据本发明，构成为在电梯发生了异常的情况下，通过半导体开关元件切换为断开状态，而切断对曳引机和制动器的电力供给，并且构成为在进行半导体开关元件的故障诊断处理的情况下，根据作为诊断对象的半导体开关元件切换为断开状态后的电压值来诊断有无故障。由此，能够得到如下的电梯控制装置：能够可靠地检测在电梯发生了异常的情况下不能切断对曳引机和制动器的电力供给的故障，并且抑制电梯的运转效率恶化。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。

图2是示出本发明的实施方式1的控制装置内的电路结构的一例的结构图。

图3是示出本发明的实施方式1的安全控制部进行的故障诊断处理动作的流程图。

图4是示出本发明的实施方式1的安全控制部伴随着外部安全控制部的故障诊断处理执行的动作的流程图。

图5是示出本发明的实施方式2的安全控制部进行的故障诊断处理动作的流程图。

图6是示出本发明的实施方式2中使作为诊断对象的半导体开关元件为瞬间断开状态的情况下检测出的输出电压的特性的说明图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的电梯控制装置的优选实施方式进行说明。另外，在附图的说明中，对相同要素标注相同的标号，并省略重复的说明。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。在图1中，轿厢10和对重20被主绳索30悬挂在井道内。作为主绳索30，采用例如绳索或带等。

曳引机40具有包括电机在内的曳引机主体(未图示)和以能够旋转的方式设置在曳引机主体上的驱动绳轮41。主绳索30卷绕于驱动绳轮41。驱动绳轮41借助于曳引机主体的电机的驱动力而旋转。轿厢10和对重20通过驱动绳轮41的旋转而在井道1内向上下方向移动。

制动器50通过被切断电力供给而对驱动绳轮41施加制动力，通过被进行电力供给而解除对驱动绳轮41施加制动力。另外，作为制动器50，例如使用电磁制动器等。此外，通常，在轿厢10停靠过程中制动器50进行对驱动绳轮41的制动，另一方面在轿厢10行进过程中解除对驱动绳轮41的制动。

在井道内设有控制电梯的运转的控制装置100。控制装置100具有运行控制部110、曳引机电源部120、制动器电源控制部130、制动器电源部140、第1信号绝缘部150、第2信号绝缘部160、安全控制部170、第1切换部180以及第2切换部190。

运行控制部110控制轿厢10的运行。即，运行控制部110经由第1信号绝缘部150向曳引机电源部120输出用于控制曳引机40的作为曳引机主体的电机的动作的运行控制信号。

第1信号绝缘部150当自身驱动时(接通状态时)使运行控制部110输出的运行控制信号导通，另一方面当自身非驱动时(断开状态时)，使运行控制部110输出的运行控制信号不导通。另外，作为第1信号绝缘部150，例如使用光耦合器。

因此，当第1信号绝缘部150驱动时，运行控制部110输出的运行控制信号被输入曳引机电源部120，另一方面，当第1信号绝缘部150非驱动时，运行控制部110输出的运行控制信号不被输入曳引机电源部120。

曳引机电源部120根据从运行控制部110输入的运行控制信号，控制对曳引机40的作为曳引机主体的电机的电力供给。作为曳引机主体的电机的动作由来自曳引机电源部120的电力供给的控制而进行控制。另外，作为曳引机电源部120，例如使用逆变器。

制动器电源控制部130经由第2信号绝缘部160向制动器电源部140输出用于控制制动器50的动作的动作控制信号。

第2信号绝缘部160当自身驱动时(接通状态时)，使制动器电源控制部130输出的动作控制信号导通，另一方面，当自身非驱动时(断开状态时)，使对制动器电源控制部130输出的动作控制信号不导通。另外，作为第2信号绝缘部160，例如使用光耦合器。

制动器电源部140根据从制动器电源控制部130输入的动作控制信号，控制对制动器50的电力供给。制动器50的动作由来自制动器电源部140的电力供给的控制而进行控制。

即，在切断对制动器50的电力供给的情况下，进行制动，在进行电力供给的情况下，电流流过制动器线圈，解除制动。另外，作为制动器电源部140，例如使用DC-DC转换器。

曳引机电源部120和制动器电源部140分别向安全控制部170输出监视信号。安全控制部170通过监视分别来自曳引机电源部120和制动器电源部140的监视信号，判定曳引机电源部120和制动器电源部140各自有无异常。

检测信号S1从检测电梯状态的电梯状态检测部60被输入至安全控制部170。安全控制部170根据从电梯状态检测部60输入的检测信号S1，判定电梯状态有无异常。

作为电梯状态检测部60，例如由检测轿厢门和层站门各自的开闭状态的门开关以及检测轿厢10位于停层区域的停层传感器构成即可。在该情况下，作为检测信号S1，信号分别从门开关和停层传感器被输入至安全控制部170。安全控制部170如果根据所输入的这些信号检测出开门状态中轿厢10脱离停层区域的情况，则判定为电梯状态存在异常。

而且，电梯中构成有连接了其他检测装置的外部安全控制部70。作为检测装置，可以列举出例如：检测轿厢10的轿厢出入口和各层的层站出入口各自的开闭状态的多个门开关、检测装载于轿厢10的紧急停止装置的动作的紧急停止开关、以及检测轿厢10的超速的限速器开关等。所有的检测装置均正常时，安全信号S2从外部安全控制部70输入安全控制部170。当至少任意一个检测装置产生异常时(例如，在轿厢10移动中通过轿厢10的门开关检测出开门状态时)，停止从外部安全控制部70向安全控制部170输入安全信号S2(成为Low(低电平)信号)。安全控制部170根据有无安全信号S2的输入，来判定电梯状态有无异常。

第1切换部180和第2切换部190分别包含1个以上的半导体开关元件而构成。

安全控制部170输出使第1切换部180所包含的各半导体开关元件为接通状态或断开状态的控制信号(第1外部指令)。同样，安全控制部170输出使第2切换部190所包含的各半导体开关元件为接通状态或断开状态的控制信号(第2外部指令)。

第1切换部180所包含的各半导体开关元件与用于驱动第1信号绝缘部150的电源连接，对应于来自安全控制部170的控制信号而成为接通状态或断开状态。此外，在第1切换部180为接通状态的情况下，第1信号绝缘部150与电源电连接，因此进行驱动。另一方面，在第1切换部180成为断开状态的情况下，第1信号绝缘部150与电源在电气上断开，因此不进行驱动。

第2切换部190所包含的各半导体开关元件与用于驱动第2信号绝缘部160的电源连接，对应于来自安全控制部170的控制信号而成为接通状态或断开状态。此外，在第2切换部190为接通状态的情况下，第2信号绝缘部160与电源电连接，因此进行驱动。另一方面，在第2切换部190成为断开状态的情况下，第2信号绝缘部160与电源在电气上断开，因此不进行驱动。

另外，作为第1切换部180和第2切换部190分别所包含的半导体开关元件，例如使用光耦合器或MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或晶体管。

在检测到电梯的状态异常的情况下，安全控制部170输出使第1切换部180和第2切换部190成为断开状态的控制信号。由此，第1信号绝缘部150和第2信号绝缘部160为非驱动，因此运行控制信号不被输入曳引机电源部120，并且动作控制信号不被输入制动器电源部140。

因此，曳引机电源部120和制动器电源部140的动作停止，因此切断了对曳引机40和制动器50的电力供给。这样，切断了对曳引机40和制动器50的电力供给，由此行进中的轿厢紧急停止。

接下来，参照图2，对本实施方式1的控制装置100内的电路结构的具体例进行说明。图2是示出本发明的实施方式1的控制装置100内的电路结构的一例的结构图。另外，图2中示例出第1切换部180具有2个第1半导体开关元件181、182，第2切换部190具有2个第2半导体开关元件191、192的情况。此外，图2中示例出构成为如下的双重系统：如果第1切换部180的第1半导体开关元件181、182中的任意元件成为断开状态，则切断对曳引机电源部40的电力供给，并且构成为如下的双重系统：如果第2切换部190的第2半导体开关元件191、192中的任意元件成为断开状态，则切断对制动器电源部140的电力供给。

在图2中，第1信号绝缘部150具有第1绝缘元件151～156，运行控制部110与曳引机电源部120分别经由第1绝缘元件151～156而彼此连接。

此外，第1绝缘元件151～156各自在自身驱动时，使运行控制部110输出的运行控制信号导通，另一方面，当自身非驱动时，使运行控制信号不导通。

第2信号绝缘部160具有第2绝缘元件161、162，制动器电源控制部130与制动器电源部140分别经由第2绝缘元件161、162而彼此连接。

此外，第2绝缘元件161、162各自在自身驱动时，使制动器电源控制部130输出的动作控制信号导通，另一方面，当自身非驱动时，使制动器电源控制部130输出的动作控制信号不导通。

另外，图2中例示出使用光耦合器作为第1绝缘元件151～156和第2绝缘元件161、162的情况。

安全控制部170具有第1安全控制用CPU(第1运算部)171和第2安全控制用CPU(第2运算部)172。另外，之后将第1安全控制用CPU171和第2安全控制用CPU172分别略称为第1CPU171和第2CPU172。

此外，第1CPU171和第2CPU172各自包括ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、时钟、看门狗定时器以及总线等。此外，第1CPU171和第2CPU172通过通信线彼此连接，相互比较运算结果，由此彼此进行故障诊断处理。

并且，第1CPU171和第2CPU172分别通过电气布线与电梯状态检测部60连接，通过通信线与外部安全控制部70连接。

第1切换部180具有第1半导体开关元件181、182，第2切换部190具有第2半导体开关元件191、192。另外，图2中示例出使用晶体管作为第1半导体开关元件181、182和第2半导体开关元件191、192的情况。

第1CPU171输出分别使第1半导体开关元件181和第2半导体开关元件191为接通状态或断开状态的控制信号。同样，第2CPU172输出分别使第1半导体开关元件182和第2半导体开关元件192为接通状态或断开状态的控制信号。

第1半导体开关元件181与用于驱动第1绝缘元件151～153的电源连接，对应于来自第1CPU171的控制信号而成为接通状态或断开状态。此外，第1半导体开关元件182与用于驱动第1绝缘元件154～156的电源连接，同样对应于来自第2CPU172的控制信号而成为接通状态或断开状态。

第2半导体开关元件191与用于驱动第2绝缘元件161的电源连接，对应于来自第1CPU171的控制信号而成为接通状态或断开状态。此外，第2半导体开关元件192与用于驱动第2绝缘元件162的电源连接，同样对应于来自第2CPU172的控制信号而成为接通状态或断开状态。

检测信号S1被独立地分别输入第1CPU171和第2CPU172。由此，第1CPU171和第2CPU172分别根据检测信号S1独立地检测电梯状态的异常。同样，安全信号S2被独立地分别输入第1CPU171和第2CPU172。由此，当停止输入安全信号S2(信号变为Low)时，第1CPU171和第2CPU172分别独立地检测电梯状态的异常。

在检测到电梯状态的异常的情况下，第1CPU171输出分别使第1半导体开关元件181和第2半导体开关元件191成为断开状态的控制信号。由此，第1绝缘元件151～153和第2绝缘元件161变为非驱动，运行控制信号不被输入曳引机电源部120，并且动作控制信号不被输入制动器电源部140。

同样，在检测到电梯状态的异常的情况下，第2CPU172输出分别使第1半导体开关元件182和第2半导体开关元件192成为断开状态的控制信号。由此，第1绝缘元件154～156和第2绝缘元件162变为非驱动，运行控制信号不被输入曳引机电源部120，并且动作控制信号不被输入制动器电源部140。

因此，第1CPU171和第2CPU172中的至少一方在检测到电梯的状态异常的情况下，切断对曳引机40和制动器50的电力供给，因此能够使行进中的轿厢停止。与此相对，在第1CPU171和第2CPU172均未检测出电梯状态的异常的情况下，不切断对曳引机40和制动器50的电力供给。

接下来，参照图3，对利用安全控制部170进行的第1切换部180和第2切换部190的故障诊断处理进行说明。图3是示出本发明的实施方式1的安全控制部170的故障诊断处理动作的流程图。另外，图3中的流程图在预先设定的时机执行。具体而言，例如可以每当从上次执行故障诊断处理时起经过了规定时间(例如1小时、1天或1个月等)，执行图3中的流程图，实施故障诊断处理。此外，例如，可以在轿厢10停靠时，执行图3中的流程图，实施故障诊断处理。

在步骤S101中，安全控制部170为了实施第1切换部180和第2切换部190的诊断，使运行服务中的轿厢10成为故障诊断处理待机状态，并进入步骤S102。

具体而言，安全控制部170对运行控制部110发出指令，如果轿厢10在行进中，则使轿厢10停靠在特定的楼层(例如目的楼层或最近楼层)，如果轿厢10并不在行进中，则使轿厢10原样停靠。

在步骤S102中，安全控制部170判定轿厢10是否已停层。并且，安全控制部170在判定为轿厢10已停层(即，“是”)的情况下进入步骤S103，在判定为轿厢10未停层(即，“否”)的情况下，再次执行步骤S102的处理。

在此，例如，通过如下构成，安全控制部170能够判定轿厢10是否停层。即，作为一例，运行控制部110如果使轿厢10在楼层停层，则将停层完成信号输出至安全控制部170。并且，安全控制部170如果被输入该停层完成信号，则判定为轿厢10已停层。

此外，作为另一例子，曳引机40上安装有产生与旋转角对应的脉冲的编码器，使来自该编码器的脉冲信号输入安全控制部170。并且，安全控制部170根据输入的编码器的信号，如果轿厢在规定速度(例如，再平层(再床合わせ)动作速度)以下的状态持续了规定时间，则判定为轿厢10已停层。

在步骤S103中，为了暂时停止轿厢10的运行服务，安全控制部170将诊断开始信号输出至运行控制部110，并进入步骤S104。

如果从安全控制部170输入了诊断开始信号，则运行控制部110暂时停止轿厢10的运行服务。即，运行控制部110在进行诊断的期间，持续使轿厢10停靠在楼层的状态，使不能使用电梯。

在步骤S104中，安全控制部170在第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件中，提取一个还未被诊断的半导体开关元件将其作为诊断对象的半导体开关元件，使提取出的半导体开关元件成为断开状态，并进入步骤S105。

具体而言，安全控制部170在第1切换部180和第2切换部190各自包含的半导体开关元件中，提取一个还未被诊断的半导体开关元件将其作为诊断对象的半导体开关元件，使提取出的半导体开关元件成为断开状态。另外，如果提取的结果是第1切换部180所包含的半导体开关元件成为断开状态，则切断对曳引机40的电力供给，如果第2切换部190所包含的半导体开关元件成为断开状态，则切断对制动器50的电力供给。

此外，诊断对象以外的半导体开关元件继续接通状态。即，例如，控制装置100内为图2所示的电路结构，如果第1半导体开关元件181为诊断对象，则第1半导体开关元件181成为断开状态，第1半导体开关元件182和第2半导体开关元件191、192继续接通状态。

在步骤S105中，安全控制部170判定从作为诊断对象的半导体开关元件(即步骤S104中成为断开状态的半导体开关元件)检测出的输出电压是否为阈值电压以下。另外，该阈值电压是用于判断半导体开关元件是否故障的基准，预先设定与作为诊断对象的半导体开关元件的特性对应的数值即可。

并且，安全控制部170在判定未作为诊断对象的半导体开关元件的输出电压为阈值电压以下(即，“是”)的情况下，使该半导体开关元件恢复接通状态，进入步骤S106。即，安全控制部170在进入了步骤S106的情况下，判断为作为诊断对象的半导体开关元件没有故障。

另一方面，安全控制部170在判定为作为诊断对象的半导体开关元件的输出电压比阈值电压大(即，“否”)的情况下，保持该半导体开关元件为断开状态，进入步骤S108。即，安全控制部170在进入了步骤S108的情况下，判断为作为诊断对象的半导体开关元件故障。

此处，安全控制部170具有读取第1输出电压值和第2输出电压值的结构，该第1输出电压值从第1切换部180(与第1切换部180连接的电源)被供给至第1信号绝缘部150，该第2输出电压值从第2切换部190(与第2切换部190连接的电源)被供给至第2信号绝缘部160。此外，在提取了第1切换部180作为诊断对象的情况下，读取输出了第1外部指令而使得第1切换部18切换成为断开状态时的第1输出电压值，在第1输出电压值未进入预先设定的第1阈值电压范围(阈值电压以下)的情况下，判定为第1切换部180异常。并且，在提取了第2切换部190作为诊断对象的情况下，读取输出了第2外部指令而使得第2切换部190切换为断开状态时的第2输出电压值，在第2输出电压值未进入预先设定的第2阈值电压范围(阈值电压以下)的情况下，判定为第2切换部190异常。

具体而言，例如，在安全控制部170包含CPU而构成的情况下，使安全控制部170如下构成即可。即，对作为诊断对象的半导体开关元件的输出信号进行旁通，使其输入CPU的数字输入端口，检测输出信号(输出电压)，以这样的方式构成安全控制部170。并且，构成为如果输出信号在数字输入端口的Low判定阈值电压以下(即输出信号为低电平)，则判定为检测出的输出电压在阈值电压以下。

在步骤S106中，安全控制部170判断是否已对第1切换部180和第2切换部190各自所包含的所有半导体开关元件进行了诊断。并且，安全控制部170在判定为对第1切换部180和第2切换部190各自所包含的所有半导体开关元件进行了诊断(即，“是”)的情况下，进入步骤S107。

另一方面，安全控制部170在判定为尚未对第1切换部180和第2切换部190各自所包含的所有半导体开关元件进行了诊断(即，“否”)的情况下，返回步骤S104。另外，在这样返回步骤S104的情况下，安全控制部170提取未被诊断的其他半导体开关元件作为诊断对象的半导体开关元件，使其成为断开状态，执行步骤S105之后的处理。

在步骤S107中，安全控制部170为了重新开始轿厢10的运行服务，将诊断完成信号输出至运行控制部110，并结束一系列的处理。另外，在执行步骤S107时，第1切换部180和第2切换部190各自所包含的所有半导体开关元件全部为接通状态。因此，对曳引机40和制动器50供给电力。

此外，如果从安全控制部170输入了诊断完成信号，则运行控制部110重新开始轿厢10的运行服务。即，如果完成安全控制部170的故障诊断处理，则能够利用电梯。

在步骤S108中，安全控制部170在第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件中，使诊断对象以外的半导体开关元件断开，并进入步骤S109。由此，第1切换部180和第2切换部190各自所包含的所有半导体开关元件成为断开状态。在该情况下，切断对曳引机40和制动器50的电力供给。

在步骤S109中，安全控制部170将运行停止信号输出至运行控制部110，并结束一系列的处理。此外，如果从安全控制部170输入了运行停止信号，则运行控制部110停止轿厢10的运行服务(继续停止)。

另外，本实施方式1中，安全控制部170在一次故障诊断处理时机期间，将第1切换部180和第2切换部190各自所包含的所有半导体开关元件作为诊断对象。因此，在一次故障诊断处理时机期间，在第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件中，只要没有找到故障的半导体开关元件，则诊断所有的半导体开关元件。

但是，在第1切换部180和第2切换部190分别是双重系统(即，如图2所示，分别由2个半导体开关元件构成)的情况下，也可以在一次故障诊断处理时机的期间内，以第1切换部180所包含的一方的半导体开关元件和第2切换部190所包含的一方的半导体开关元件作为诊断对象，在每次故障诊断时，分别交替地改变诊断对象。即，在一次故障处理时机内，诊断各自的双重系统中的一方。举图2的情况为例，在这次的故障诊断处理中，将第1半导体开关元件181和第2半导体开关元件191作为诊断对象，在下次的故障诊断处理中，将第1半导体开关元件182和第2半导体开关元件192作为诊断对象。

此外，也可以在一次故障诊断处理时机期间内，第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件中仅设置一个诊断对象，在每次故障诊断处理时，按顺序改变诊断对象。即，在一次故障诊断处理时机内，诊断任意一个切换部。

此处，外部安全控制部70自身也与安全控制部170同样地进行故障诊断处理。在该情况下，外部安全控制部70通过使输出电压变动来检查输出电路的健全性。但是，安全控制部170可能因与外部安全控制部70的故障诊断相伴随的输出电压的变动而误判定为停止了安全信号S2的输入，从而无论电梯的状态是否异常，也检测为异常。

因此，考虑到这样的可能性，可以构成为，当正在执行外部安全控制部70进行的故障诊断的情况下执行掩蔽(mask)处理，使得禁止输出使第1切换部180成为断开状态的第1外部指令和使第2切换部190成为断开状态的第2外部指令。具体而言，例如，安全控制部170伴随外部安全控制部70进行的故障诊断处理，执行以下的图4中的流程图。图4是示出本发明的实施方式1的安全控制部170伴随外部安全控制部70进行的故障诊断处理所执行的动作的流程图。

在此，外部安全控制部70在开始输出电路的故障诊断处理之前，向安全控制部170输出诊断开始信号。此外，如果已完成输出电路的故障诊断处理，则外部安全控制部70向安全控制部170输出诊断完成信号。并且外部安全控制部70判断为故障诊断处理的结果是自身发生了故障时，使安全控制部170检测出这一点。具体而言，外部安全控制部70结合诊断完成信号，断开自身的输出或者将异常检测信号输出至安全控制部170，由此使安全控制部170检测出自身发生了故障的情况。

另外，外部安全控制部70输出的诊断开始信号、诊断完成信号和异常检测信号之类与诊断有关信号是与表示电梯的安全状态的安全信号S2不同的信号种类。例如，将信号的电压或周期变更为特定模式、或者在串行传输中使头信息不同即可。此外，可以另行设置用于仅输出与诊断相关的信号的通信线。

在步骤S201中，安全控制部170判定是否从外部安全控制部70输入了诊断开始信号，在判定为输入了该诊断开始信号(即，“是”)的情况下，进入步骤S202。另一方面，安全控制部170在判定为未输入该诊断信号(即，“否”)的情况，再次执行步骤S201的处理。

在步骤S202中，安全控制部170进行来自外部安全控制部70的信号的掩蔽(无效化)处理，进入步骤S203。另外，如果进行这样的掩蔽处理，则安全控制部170不再根据安全信号S2判定电梯状态有无异常。此外，在进行这样的掩蔽处理的状态下，外部安全控制部70进行输出电路的故障诊断处理。因此，伴随外部安全控制部70的故障诊断处理，安全控制部170在电梯状态并非异常时却检测为异常的可能性不再存在。

在步骤S203中，安全控制部170判定是否从外部安全控制部70输入了诊断完成信号，在判定为输入了该诊断完成信号(即，“是”)的情况下，进入步骤S204。另一方面，安全控制部170在判定为未输入该诊断完成信号(即，“否”)的情况下，进入步骤S205。

在步骤S204中，安全控制部170伴随诊断完成信号的输入，判定是否检测出外部安全控制部70的故障，在判定为检测出该故障(即，“是”)的情况下，进入步骤S207。另一方面，在判定为未检出该故障(即，“否”)的情况下，进入步骤S206。

在步骤S205中，安全控制部170判定是否从外部安全控制部70输入诊断开始信号后经过了预先规定的规定时间，在判定为未经过规定时间(即，“否”)的情况下，返回步骤S203，在判定为经过了规定时间(即，“是”)的情况下，进入步骤S207。即，安全控制部170在前进到步骤S207的情况下，即使诊断开始信号从外部安全控制部70输入后经过了规定时间，也不输入诊断完成信号，因此判断为电梯的状态异常。

在步骤S206中，安全控制部170进行来自外部安全控制部70的信号的掩蔽解除(有效化)处理，并结束一系列的处理。另外，如果进行这样的掩蔽解除处理，则安全控制部170根据安全信号S2来判定电梯状态有无异常。

在步骤S207中，安全控制部170使第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件全部成为断开状态。在该情况下，对曳引机40和制动器50的电力供给被切断。

在步骤S208中，安全控制部170将运行停止信号输出至运行控制部110，并结束一系列的处理。此外，如果从安全控制部170输入了运行停止信号，则运行控制部110停止轿厢10的运行服务。

由此，不会因与外部安全控制部70的故障诊断相伴随的输出电压的变动而导致误判定为安全信号S2的输入已被停止，并且如果外部安全控制部70发生故障，则切断对曳引机40和制动器50的电力供给，由此使行进中的轿厢停止。

另外，安全控制部170和外部安全控制部70可以分别构成为不仅具有上述那样的功能，还具有至少一个以下例举的功能。

·维修人员保护功能：将检测轿厢门和层站门的开闭的各门开关的信号作为输入，在检测出维修人员进行的开门时，向运行控制部110发出指令使得自动运转无效。

·紧急电动运转功能：将来自监视轿厢10的动作的各开关的信号、来自维修人员的运转操作信号的信号作为输入，当在发生困梯的情况下进行乘客救援等运转时，使来自一部分开关的信号无效。

·门开关旁通运转功能：将检测轿厢门和层站门的开闭的各门开关、来自维修人员的运转操作信号的信号作为输入，当对门开关进行点检时，使来自门开关的信号无效。

·末端楼层强制减速功能：将来自设置在井道内的检测轿厢10的移动的开关、安装于限速器或曳引机的编码器的信号作为输入，在检测出轿厢超速时，使轿厢紧急停止。

此外，安全控制部170和外部安全控制部70各自可以构成为具有任意的如下功能：监视电梯的状态，如果判断为电梯的状态异常，则紧急停止。

综上所述，根据本实施方式1，并非使用接触器这样的机械方式的触点开关，而是使用无触点开关即半导体开关元件作为切换部。此外，构成为在预先设定的时机实施切换部的故障诊断处理。由此，不考虑切换部的寿命就能够自由且频繁地进行故障诊断处理。此外，能够确保切断对曳引机电源和制动器的电力供给的可靠性，并能够可靠地诊断这样的切断功能是否正常工作。

实施方式2.

在之前的实施方式1中，作为安全控制部170的故障诊断处理，对轿厢10在行进中时使轿厢10停层后诊断第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件的情况进行了说明。与此相对，在本发明的实施方式2中，对无论轿厢10的行进状态如何都诊断这些半导体开关元件的情况进行说明。

另外，对于本实施方式2的控制装置100的各结构部，与之前的实施方式1相同，因此省略其说明，至于动作，以与之前的实施方式1的区别为中心进行说明。

图5是示出本发明的实施方式2的安全控制部170的故障诊断处理动作的流程图。另外，图5中的流程图按预先设定的时机执行。具体而言，例如，从上次的故障诊断处理时起每经过规定时间(例如1小时、1天或1个月等)，执行图5中的流程图，实施故障诊断处理即可。

在步骤S301中，安全控制部170在第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件中，提取一个还未被诊断的半导体开关元件作为诊断对象的半导体开关元件，使提取出的半导体开关元件瞬间成为断开状态，并进入步骤S302。

具体而言，安全控制部170在第1切换部180和第2切换部190各自所包含的半导体开关元件中，提取一个还未被诊断的半导体开关元件作为诊断对象的半导体开关元件，使提取出的半导体开关元件瞬间成为断开状态。另外，使半导体开关元件瞬间成为断开状态是指，按照第1信号绝缘部150、第2信号绝缘部160能够维持导通状态的范围内的时间间隔，输出能够使半导体开关元件从接通状态切换至断开状态后恢复为接通状态的第1外部指令和第2外部指令。

即，在按照这样的时间间隔使半导体开关元件瞬间成为断开状态的情况下，对曳引机40和制动器50的电力供给不被切断，因此即使在轿厢10行进中也能够执行故障诊断处理。换言之，在本实施方式2中，执行故障诊断处理的情况与之前的实施方式1不同，不必设置使运行中的轿厢10停止这样的约束，能够使轿厢10继续运行并在任意的时机进行故障诊断处理。使用以往那样的接触器等机械方式的触点式开关仅仅在控制时机方面下功夫并不能实现这样的瞬间接通/断开处理，而利用半导体开关元件的高速响应性才能够实现这样的瞬间接通/断开处理。

在步骤S302中，安全控制部170判定从作为诊断对象的半导体开关元件(即步骤S302中瞬间成为断开状态的半导体开关元件)检测出的输出电压是否包括在阈值电压范围内。

另外，构成为例如对开关元件的输出信号进行旁通，并向安全控制部170内的CPU的模拟输入端口输入，由CPU测定输出电压，使得从作为诊断对象的半导体开关元件检测出输出电压即可。此外，该阈值电压范围是高于绝缘元件(第1信号绝缘部150、第2信号绝缘部160)能够维持驱动的电压V1且低于设定成比作为诊断对象的半导体开关元件的额定输出电压低的电压V2的范围。

并且，安全控制部170在判定为作为诊断对象的半导体开关元件的输出电压包含在阈值电压范围内(即，“是”)的情况下，进入步骤S303。即，安全控制部170在前进到步骤S303的情况下，判断为作为诊断对象的半导体开关元件未发生故障。

此外，图6示出使作为诊断对象的半导体开关元件瞬间成为断开状态的情况下检测出的输出电压的特性。图6是示出本发明的实施方式2中使作为诊断对象的半导体开关元件瞬间成为断开状态的情况下检测出的输出电压的特性的说明图。

例如，设根据安全控制部170的用于使作为诊断对象的开关元件瞬间成为断开状态的切断指令(第1外部指令或第2外部指令)，该开关元件瞬间变为断开状态。在这样的情况下，如图6所示，如果该半导体开关元件没有故障，则该开关元件的输出电压暂时低于电压V2，但在低于电压V1前超过电压V2而恢复到原本状态。此外，即使这样暂时低于电压V2，如果不低于电压V1，则第1信号绝缘部150、第2信号绝缘部160不会变为断开状态，不会切断对曳引机40和制动器50的电力供给。

另一方面，安全控制部170在判定为作为诊断对象的半导体开关元件的输出电压不包含在阈值电压范围内(即，“否”)的情况下，进入步骤S304。即，安全控制部170在前进到步骤S304的情况下，判断为作为诊断对象的半导体开关元件故障。

在步骤S303中，安全控制部170执行与之前的图3中的步骤S106同样的处理。

在步骤S304、步骤S305中，安全控制部170执行与之前的图3中的步骤S108、110同样的处理。这样，通过执行步骤S304和步骤S305，切断对曳引机40和制动器50的电力供给，并停止轿厢10的运行服务。另外，安全控制部170也可以在向运行控制部110输出停靠最近楼层的指令后，确认从运行控制部110输入了表示已停靠在最近楼层的停层完成信号、或输出该指令后经过了规定时间的情况后，执行步骤S304和步骤S305。

另外，之前的实施方式1中对步骤S106、S108、S109的处理内容进行了详述，因此省略对步骤S303～S305的说明。

综上所述，根据本实施方式2，在将第1切换部切换为断开状态时，输出第1外部指令，使得在第1信号绝缘部能够维持导通状态的范围内使所述第1切换部瞬间成为断开状态，在将第2切换部切换为断开状态时，输出第2外部指令，使得在第2信号绝缘部能够维持导通状态的范围内使第2切换部瞬间成为断开状态。由此，不必设置使运行中的轿厢停止这样的约束，能够使轿厢继续运行并在任意的时机进行故障诊断处理。

Claims (7)

1.一种电梯控制装置，其中，该电梯控制装置具有：

运行控制部，其输出用于控制曳引机的动作的运行控制信号；

曳引机电源部，其根据从所述运行控制部输入的所述运行控制信号，对所述曳引机供给电力；

制动器电源控制部，其输出用于控制制动器的动作的动作控制信号，所述制动器在电力供给被切断时向所述曳引机施加制动力，由此使所述曳引机的旋转动作停止；

制动器电源部，其根据从所述制动器电源控制部输入的所述动作控制信号，对所述制动器供给电力；

第1信号绝缘部，其设在所述运行控制部与所述曳引机电源部之间，在接通状态下，使所述运行控制部输出的所述运行控制信号导通，另一方面，在断开状态下，使所述运行控制部输出的所述运行控制信号不导通；

第2信号绝缘部，其设在所述制动器电源控制部与所述制动器电源部之间，在接通状态下，使所述制动器电源控制部输出的所述动作控制信号导通，另一方面，在断开状态下，使所述制动器电源控制部输出的所述动作控制信号不导通；

第1切换部，其与用于驱动所述第1信号绝缘部的电源连接，在根据第1外部指令切换为接通状态的情况下，向所述第1信号绝缘部供给所述电源，由此将所述第1信号绝缘部切换为接通状态，在根据所述第1外部指令切换为断开状态的情况下，切断向所述第1信号绝缘部的所述电源的供给，由此将所述第1信号绝缘部切换为断开状态；

第2切换部，其与用于驱动所述第2信号绝缘部的所述电源连接，在根据第2外部指令切换为接通状态的情况下，向所述第2信号绝缘部供给所述电源，由此将所述第2信号绝缘部切换为接通状态，在根据所述第2外部指令切换为断开状态的情况下，切断向所述第2信号绝缘部的所述电源的供给，由此将所述第2信号绝缘部切换为断开状态；以及

安全控制部，其在检测出电梯状态异常的情况下，输出所述第1外部指令，以将所述第1切换部切换为断开状态，并且输出所述第2外部指令，以将所述第2切换部切换为断开状态，由此将所述第1信号绝缘元件和所述第2信号绝缘元件切换为断开状态，

所述第1切换部和所述第2切换部分别由半导体开关元件构成，

所述安全控制部具有读取第1输出电压值和第2输出电压值的结构，所述第1输出电压值从所述第1切换部被供给至所述第1信号绝缘部，所述第2输出电压值从所述第2切换部被供给至所述第2信号绝缘部，

所述安全控制部通过执行如下步骤来执行故障诊断处理：

从所述第1切换部和所述第2切换部中的任意方提取诊断对象，

在提取了所述第1切换部作为所述诊断对象的情况下，读取输出了所述第1外部指令而使得所述第1切换部切换为断开状态时的所述第1输出电压值，在所述第1输出电压值未进入预先设定的第1阈值电压范围内的情况下，判定为第1切换部异常，

在提取了所述第2切换部作为所述诊断对象的情况下，读取输出了所述第2外部指令而使得所述第2切换部切换为断开状态时的所述第2输出电压值，在所述第2输出电压值未进入预先设定的第2阈值电压范围内的情况下，判定为第2切换部异常，

在判断为所述第1切换部和所述第2切换部中的至少任意一方异常的情况下，输出所述第1外部指令和所述第2外部指令，以使所述第1切换部和所述第2切换部双方成为断开状态。

2.根据权利要求1所述的电梯控制装置，其中，

所述安全控制部在所述故障诊断处理中，

在将所述第1切换部切换为断开状态时，输出所述第1外部指令，使得在所述第1信号绝缘部能够维持导通状态的范围内所述第1切换部瞬间成为断开状态，

在将所述第2切换部切换为断开状态时，输出所述第2外部指令，使得在所述第2信号绝缘部能够维持导通状态的范围内所述第2切换部瞬间成为断开状态。

3.根据权利要求1或2所述的电梯控制装置，其中，

在由外部安全控制部执行故障诊断后从所述外部安全控制部检测出异常的情况下，所述安全控制部输出所述第1外部指令和所述第2外部指令，使得所述第1切换部和所述第2切换部双方成为断开状态，

在所述外部安全控制部正在执行所述故障诊断的情况下，所述安全控制部执行掩蔽处理，以禁止输出使所述第1切换部成为断开状态的所述第1外部指令和使所述第2切换部成为断开状态的所述第2外部指令，

在所述外部安全控制部的所述故障诊断经过了规定时间也没有结束的情况下，所述安全控制部输出所述第1外部指令和所述第2外部指令，使得所述第1切换部和所述第2切换部双方成为断开状态。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电梯控制装置，其中，

所述第1切换部具有2个第1半导体开关元件，

所述第2切换部具有2个第2半导体开关元件，

所述电梯控制装置按照双重系统构成为：如果所述第1切换部的所述第1半导体开关元件中的任意元件成为断开状态，则切断对所述曳引机的电力供给，

所述电梯控制装置按照双重系统构成为：如果所述第2切换部的所述第2半导体开关元件中的任意元件成为断开状态，则切断对所述制动器的电力供给。

5.根据权利要求4所述的电梯控制装置，其中，

所述安全控制部每当执行所述故障诊断处理时，以所述第1半导体开关元件中的任意元件和所述第2半导体开关元件中的任意元件作为所述诊断对象，在一次故障诊断处理时机中，诊断所述双重系统中的一方。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电梯控制装置，其中，

所述安全控制部每当执行所述故障诊断处理时，交替地以所述第1切换部和所述第2切换部作为所述诊断对象，在一次故障诊断处理时机中，诊断任意一方的切换部。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电梯控制装置，其中，

所述安全控制部每当从执行上次所述故障诊断处理时起经过了规定时间时执行所述故障诊断处理，或者在轿厢停靠时执行所述故障诊断处理。