CN1953926B - 电梯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电梯装置,在该电梯装置中,电梯控制部控制轿厢的运转。另外,电子安全控制器检测电梯的异常,并输出用于使电梯转移至安全状态的指令信号。电梯控制部能够与电子安全控制器进行通信,并且能够在预定的定时确认其与电子安全控制器之间的通信状态。

Description

电梯装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电梯装置,其使用根据来自传感器的检测信号来检测电梯的异常

的电子安全控制器。 背景技术

[0002] 在现有的电梯装置中,在电梯控制装置和电子安全控制器中分别设置有独立的 CPU。另外,为了提高电梯控制装置和电子安全控制器之间的通信的可靠性,通信系统为双 重冗余结构。另外,当通过电子安全控制器检测到通信错误时,禁止电梯运转(例如参照专 利文献1)。

[0003] 专利文献1 :日本专利公报特表2002-538061

[0004] 然而,在现有的电梯装置中,由于只有电子安全控制器进行通信错误的检查,所以 例如在电子安全控制器的基板因维修等而被卸下的情况、电子安全控制器完全不发挥作用 的情况、以及连接了与技术规格不匹配的电子安全控制器的情况等电子安全控制器实质上 不存在的情况下,轿厢有可能在没有电子安全控制器进行安全监视的状态下运转。

发明内容

[0005] 本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种电梯装置,其能够检 测出电子安全控制器实质上不存在的状态,从而能够提高可靠性。

[0006] 本发明的电梯装置包括:控制轿厢的运转的电梯控制部;以及电子安全控制器, 其根据来自传感器的检测信号来检测电梯的异常,并输出用于使电梯转移至安全状态的指 令信号,上述传感器用于检测电梯的状态,其中,电梯控制部能够与电子安全控制器进行通 信,并且能够在预定的定时确认其与电子安全控制器之间的通信状态。

附图说明

[0007] 图1是表示本发明的实施方式1的电梯装置的结构图。

[0008] 图2是表示在图1中的限速器和电子安全控制器的ETS装置中设定的过速度的图 形的曲线图。

[0009] 图3是表示图1中的主要部分的方框图。

[0010] 图4是表示图3中的第二 CPU和第三CPU执行的运算处理的执行方法的说明图。 [0011] 图5是表示图3中的第一 CPU执行的运算处理的执行方法的说明图。

具体实施方式

[0012] 下面参照附图说明本发明的优选实施方式。 [0013] 实施方式l

[0014] 图1是表示本发明的实施方式1的电梯装置的结构图。在图中,在井道1内设置 有一对轿厢导轨(未图示)和一对对重导轨(未图示)。轿厢3由轿厢导轨引导着在井道1内升降。对重4由对重导轨引导着在井道1内升降。

[0015] 在轿厢3的下部安装有紧急停止装置5,该紧急停止装置5通过与轿厢导轨卡合来 使轿厢3紧急停止。紧急停止装置5具有一对制动件,该一对制动件通过机械操作而进行 制动动作,从而被压靠在轿厢导轨上。

[0016] 在井道1内的下部设置有通过主绳索6使轿厢3和对重4升降的驱动装置(曳引

机)7。驱动装置7包括:驱动绳轮8 ;使驱动绳轮8旋转的电动机部9 ;对驱动绳轮8的旋转

进行制动的制动部10 ;以及产生与驱动绳轮8的旋转对应的检测信号的电动机编码器11。 [0017] 作为制动部10,例如使用电磁制动装置。在电磁制动装置中,通过制动弹簧的弹力 将制动靴压靠在制动面上,使驱动绳轮8的旋转被制动,并且通过对电磁铁进行励磁来使 制动靴离开制动面,从而解除制动。

[0018] 例如在井道l内的下部等配置有电梯控制部(制动盘)12。在电梯控制部12中设 有对驱动装置7的运转进行控制的运转控制部。来自电动机编码器11的检测信号被输入 到运转控制部中。运转控制部根据来自电动机编码器11的检测信号,求出轿厢3的位置和 速度,并对驱动装置7进行控制。另外,电梯控制部12具有这样的功能:通过对求出的轿厢 速度和运转指令值进行比较来检测轿厢3的异常速度。

[0019] 在电梯控制部12上连接有用于在电梯异常时使轿厢3急速停止的安全电路(继

电器电路)30。当安全电路13处于断路状态时,向驱动装置7的电动机部9的通电被切断,

并且向制动部10的电磁铁的通电也被切断,从而使驱动绳轮8被制动。

[0020] 在井道1的上部设置有限速器(机械式限速器)14。在该限速器14中设有限速器

绳轮、过速度检测开关、夹绳器(rope catch)和作为传感器的限速器编码器15等。在限速

器绳轮上巻挂有限速器绳索16。限速器绳索16的两端部与紧急停止装置5的操作机构连

接。限速器绳索16的下端部巻挂在配置于井道1的下部的张紧轮17上。

[0021] 当轿厢3升降时,限速器绳索16循环,限速器绳轮以对应于轿厢3的行驶速度的

旋转速度旋转。通过限速器14机械地对轿厢3的行驶速度达到过速度进行检测。作为被

检测的过速度,设定有高于额定速度的第一过速度(0S速度)和高于第一过速度的第二过

速度(Trip(跳闸)速度)。

[0022] 当轿厢3的行驶速度达到第一过速度时,限速器14的过速度检测开关被操作。当 过速度检测开关被操作时,安全电路13变成断路状态。当轿厢3的行驶速度达到第二过速 度时,通过限速器14的夹绳器把持限速器绳索16,从而使限速器绳索16停止循环。当限速 器绳索16的循环停止时,紧急停止装置5进行制动动作。

[0023] 限速器编码器15产生对应于限速器绳轮的旋转的检测信号。另外,作为限速器编 码器15,使用同时输出两个系统的检测信号,即第一和第二检测信号的双传感器式的编码 器。

[0024] 来自限速器编码器15的第一和第二检测信号被输入到电子安全控制器(安全控 制基板)21中。电子安全控制器21根据来自限速器编码器15等的传感器的信号来检测电 梯的异常,并输出用于使电梯转移至安全状态的指令信号。具体来讲,电子安全控制器21 具有例如作为终端层强制减速装置(ETS装置)的功能。ETS装置根据来自限速器编码器 15的信号,与电梯控制部12相互独立地求出轿厢3的行驶速度和位置,并且监视轿厢3在 终端层附近的行驶速度是否达到了 ETS监视过速度。[0025] 另外,ETS装置将来自限速器编码器15的信号转换为数字信号,并执行数字运算 处理,ETS装置由此来判断轿厢3的行驶速度是否达到了 ETS监视过速度。当通过ETS装 置判断为轿厢3的行驶速度已达到ETS监视过速度时,使安全电路13处于断路状态。 [0026] 另外,电子安全控制器21能够检测电子安全控制器21自身的异常和限速器编码 器15的异常。当检测到电子安全控制器21自身或者限速器编码器15有异常的情况下,从 电子安全控制器21向电梯控制部12的运转控制部输出最近层停止指令信号,该最近层停 止指令信号是用于使电梯转移至安全状态的指令信号。另外,电子安全控制器21和运转控 制部之间可以进行双向通信。

[0027] 在井道1内的预定位置设有第一和第二基准位置传感器23、24,所述第一和第二 基准位置传感器23、24用于检测出轿厢3位于井道1内的基准位置。作为基准位置传感器 23、24,能够使用上部和下部终端层开关。来自基准位置传感器23、24的检测信号被输入到 电子安全控制器21中。在电子安全控制器21中,根据来自基准位置传感器23、24的检测 信号,对在ETS装置内求出的轿厢3的位置信息进行修正。

[0028] 在井道1的下部设置有轿厢缓冲器27和对重缓冲器28。轿厢缓冲器27和对重缓 冲器28缓和轿厢3和对重4与井道1的底部冲撞时的冲击。作为这些缓冲器27、28例如 使用油压式或弹簧式缓冲器。

[0029] 在轿厢3的下部设有一对轿厢吊轮41a、41b。在对重4的上部设有对重吊轮42。 在井道1的上部配置有轿厢侧反绳轮43a、43b和对重侧反绳轮44。主绳索6具有通过绳索 固定部与井道1的上部连接的第一和第二端部6a、6b。

[0030] 另外,主绳索6从第一端部6a侧依次巻挂在轿厢吊轮41a、41b、轿厢侧反绳轮 43a、43b、驱动绳轮8、对重侧反绳轮44和对重吊轮42上。即,在该示例中,轿厢3和对重4 以2:1的绕绳方式悬吊在井道l内。

[0031] 图2是表示在图1中的限速器14和电子安全控制器21的ETS装置中设定的过速 度的图形的曲线图。在图中,在轿厢3以正常速度(额定速度)从下部终端层行驶至上部 终端层的情况下,轿厢3的速度图形为正常速度图形V0。在限速器14中,通过机械地进行 位置调整设定有第一和第二过速度图形V1、V2。在ETS装置中设定有ETS监视过速度图形 VE。

[0032] ETS监视过速度图形VE设定为高于正常速度图形VO。另外,ETS监视过速度图形 VE设定成相对于正常速度图形V0在整个升降行程中隔开大致相等的间隔。即,ETS监视过 速度图形VE根据轿厢位置而变化。更具体地讲,ETS监视过速度图形VE在中间层附近设 定为恒定,但是在终端层附近设定为随着接近井道l的终端(上端和下端)而连续且平滑 地减小。这样,ETS装置22不仅在终端层附近监视轿厢3的行驶速度,而且在中间层附近 (正常速度图形V0中的恒定速度行驶区间)也监视轿厢3的行驶速度,但是在中间层附近 也可以不进行监视。

[0033] 第一过速度图形V1设定为高于ETS监视过速度图形VE。另外,第二过速度图形 V2设定为高于第一过速度图形V1。并且,第一和第二过速度图形V1、V2在井道1内的整个 高度上恒定。

[0034] 图3是表示图1中的主要部分的方框图。电梯控制部12具有第一计算机,该第一 计算机包括:第一 CPU(运算处理部)31、存储部(R0M、 RAM和硬盘等)和信号输入输出部。

5电梯控制部12的功能通过第一计算机来实现。即,在第一计算机的存储部中存储有用于实 现电梯控制部12的功能的控制程序。第一CPU 31根据控制程序执行与电梯控制部12的 功能有关的运算处理。

[0035] 另外,在电梯控制部12中设有用于驱动电动机部9的电动机驱动部32(逆变器 等)。并且,在电梯控制部12中还设有用于使安全电路13断开的第一安全继电器33。当 从第一CPU 31向第一安全继电器33输出紧急停止指令时,安全电路13断路。当安全电路 13断路时,电动机用接触器34断开,使得向电动机部9的通电被切断,并且制动用接触器 35断开,使得向制动部10的电磁铁的通电被切断。

[0036] 电子安全控制器21具有第二计算机,所述第二计算机包括:第二和第三CPU (运算 处理部)36、37、存储部(R0M、RAM和硬盘等)和信号输入输出部。电子安全控制器21的功 能通过第二计算机来实现。即,在第二计算机的存储部中存储有用于实现电子安全控制器 21的功能的安全程序。第二和第三CPU36、37根据安全程序来执行与电子安全控制器21的 功能有关的运算处理。

[0037] 另外,在电子安全控制器21中设有用于使安全电路13断路的第二和第三安全继 电器38、39。第二和第三CPU36、37与第二和第三安全继电器38、39—对一地对应。当从第 二和第三CPU36、37向第二和第三安全继电器38、39输出紧急停止指令(强制减速指令) 时,安全电路13断路。

[0038] 在安全程序中包含内容相同的第一和第二安全程序。第二CPU36根据第一安全程 序来执行运算处理。第三CPU37根据第二安全程序来执行运算处理。

[0039] 第二和第三CPU36、37可以通过处理器之间的总线和双口 RAM互相通信。另外,第 二和第三CPU36、37可以通过相互比较运算处理结果来确认第二和第三CPU36、37自身的健 全性。即,使第二和第三CPU36、37执行相同的处理,并对处理结果进行通信和比较,由此来 确认CPU36、37的健全性。

[0040] 另外,电子安全控制器21通过运算处理还能够检测电子安全控制器21的除 CPU36、37本身的异常以外的异常。

[0041] 图4是表示图3中的第二和第三CPU36、37执行的运算处理的执行方法的说明图。 第二和第三CPU36、37以基于来自第二计算机内的固定周期定时器的信号的预定的运算周 期(例如50msec),按照存储在ROM中的程序,反复执行运算处理。

[0042] 在一个周期内执行的程序中包含:用于检测电梯的异常的安全程序;以及用于检 测电子安全控制器21自身和各种传感器的故障、异常的故障异常检查程序。故障异常检查 程序可以只在满足预先设定的条件时执行。

[0043] 在故障异常检查程序中,例如依次执行时钟异常的检测、RAM的堆栈区的异常检

测、运算处理顺序的异常检测、继电器接点的异常检测和电源电压的异常检测等。

[0044] 图5是表示图3中的第一CPU 31执行的运算处理的执行方法的说明图。第一 CPU

31以基于来自第一计算机内的固定周期定时器的信号的预定的运算周期,按照存储在ROM

中的程序,反复执行运算处理。

[0045] 在一个周期内执行的程序中包含:用于控制电梯的运转的控制程序;以及用于确 认与电子安全控制器21的通信状态的通信检查程序。通信检查程序也可以只在满足预先 设定的条件时执行。[0046] 这样,电梯控制部12以预定的周期进行用于检查其与电子安全控制器21的通信 状态的通信。另外,在没有从电子安全控制器21返回正常的响应的情况下(检测到通信错 误时),如果轿厢3在行驶过程中,则电梯控制部12使轿厢3安全停止(最近层停止指令), 如果轿厢3处于停止状态,则电梯控制部12使轿厢3不能进行正常的自动运转。在不能进 行正常的自动运转的情况下,可以允许进行手动运转和低速自动运转中的至少一方。 [0047] 另外,在检测到通信错误的情况下,电梯控制部12向电梯管理室等输出异常检测 信号。即,在检测到通信错误的情况下,电梯控制部12向电梯管理室发出用于报告异常的 信号。

[0048] 在这样的电梯装置中,电梯控制部12可以与电子安全控制器21通信,并且可以在 预定的定时确认与电子安全控制器21的通信状态,所以能够检测出电子安全控制器21实 质上不存在的状态,从而能够提高可靠性。

[0049] 另外,电梯控制部12在检测到其与电子安全控制器21的通信状态有异常时,使轿 厢3不能进行正常的自动运转,所以能够防止轿厢3在电子安全控制器21实质上不存在的 状态下搭载乘客并运转。

[0050] 另外,在不能进行正常的自动运转的情况下,由于允许进行手动运转和低速自动

运转中的至少一方,所以在因维修而更换基板等时不会使轿厢3完全不能动。

[0051] 此外,虽然来自电梯控制部12的通信状态确认信号反复输出,但是在来自电子安

全控制器21的响应一次也没有正常地返回的情况下,可以判断为通信错误。另外,为了防

止通信错误的误检测,也可以在来自电子安全控制器21的响应连续预先设定的次数没有

正常地返回的情况下,判断为通信错误。

[0052] 另外,可以使通过电梯控制部12求得的轿厢速度等信息包含在通信状态确认信 号中,在该情况下,在电子安全控制器21中,对通过电子安全控制器21求得的信息和通过 电梯控制部12求得的信息进行比较,在两者不匹配的情况下,电子安全控制器21可以不作 响应(使正常运转不能进行)。由此防止轿厢3在设置了错误的电子安全控制器21的状态 下运转。

[0053] 另夕卜,电梯控制部12和电子安全控制器21中的至少一个也可以在轿厢每次停止 时根据制动动作后的传感器信息监视轿厢3的动作。S卩,也可以具有确认在制动动作后轿 厢3是否适当地保持为静止的功能。由此,能够确认通过制动部10是否确保了所需的减速 转矩。

[0054] 这样的减速转矩的确认动作的定时不限于每次轿厢停止时。也可以在这样的情况

下执行:例如,轿厢3停止在预先指定的楼层时、轿厢3停止了预先设定的次数时、轿厢3在

预先设定的周期(例如一天、一个小时或者十分钟)内第一次停止等时。

[0055] 此夕卜,也可以设置因卸下电子安全控制器21的基板而被机械地操作的检测开关,

电梯控制部12通过定期确认检测开关的开闭状态来确认电子安全控制器21实质上是否不存在。

[0056] 另夕卜,电梯控制部12与电子安全控制器21之间的通信可以经由通信电缆通过有 线通信进行,也可以通过无线LAN等无线通信进行。

Claims (8)

  1. 一种电梯装置,其包括:控制轿厢的运转的电梯控制部;以及电子安全控制器,其根据来自传感器的检测信号来检测电梯的异常,并输出用于使电梯转移至安全状态的指令信号,上述传感器用于检测电梯的状态,其中,上述电梯控制部能够与上述电子安全控制器进行通信,并且能够在预定的定时确认其与上述电子安全控制器之间的通信状态。
  2. 2. 根据权利要求l所述的电梯装置,其特征在于,上述电梯控制部当检测到其与上述电子安全控制器之间的通信状态有异常时,使上述轿厢不能进行正常的自动运转。
  3. 3. 根据权利要求l所述的电梯装置,其特征在于,上述电梯控制部当检测到其与上述电子安全控制器之间的通信状态有异常时,使上述轿厢不能进行正常的自动运转,同时允许上述轿厢进行手动运转。
  4. 4. 根据权利要求l所述的电梯装置,其特征在于,上述电梯控制部当检测到其与上述电子安全控制器之间的通信状态有异常时,使上述轿厢不能进行正常的自动运转,同时允许上述轿厢进行低速的自动运转。
  5. 5. 根据权利要求l所述的电梯装置,其特征在于,上述电梯控制部当在上述轿厢的行驶过程中检测到该电梯控制部与上述电子安全控制器之间的通信状态有异常时,使上述轿厢停止。
  6. 6. 根据权利要求l所述的电梯装置,其特征在于,上述电梯控制部当检测到其与上述电子安全控制器之间的通信状态有异常时,向电梯管理者发出用于报告异常的信号。
  7. 7. 根据权利要求l所述的电梯装置,其特征在于,上述电梯控制部以预定的周期向上述电子安全控制器输出用于确认通信状态的信号,并根据来自上述电子安全控制器的响应是否正常地返回来判断通信状态有无异常。
  8. 8. 根据权利要求7所述的电梯装置,其特征在于,在来自上述电子安全控制器的响应连续预先设定的次数为异常的情况下,上述电梯控制部判断通信状态为异常。
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