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Verfahren zur Steuerung eines Aufzuges für grosse Fabrgeschwindigkeit
und Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Steuerung eines Aufzuges für grosse Fahrgeschwindigkeit, bei welchem
die mittels eines drehzahlgeregelten Antriebes angetriebene Kabine in einem Aufzugssehacht
eine Bewegung ausführt, welche durch ein die Geschwindigkeitszunahme vom
Ab-
fahrtsmoment an bestimmendes Beschleunigungsgesetz, eine konstante NeAnfahrgeschwindigkeit
und ein die Geschwindigkeitsabnahme
bis zum Zielstockwerk in Abhängigkeit
des zurückgelegten Weges bestimmendes Verzögerungsgesetz definiert ist, wobei dieser
Aufzug mit einem Tachometer ausgerüstet ist, welches ein die jeweilige momentane
Geschwindigkeit der Kabine darstellendes Signal abgibt und einen Positionsgeber
aufweist, welcher ein die momentane Lage der Kabine darstellendes'Signal abgibt.
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Bei einem solchen Aufzug durchläuft die Kabine bei jeder Fahrt nacheinander
die folgenden drei Phasen: a.) Eine Beschleunigungsphase während welcher die von
der Geschwindigkeit null ausgehende Kabine entsprechend einem bestimmten Beschleunigungsgesetz
ihre Nennfahrgeschwindigkeit erreicht, wobei die während dieser Phase zurückgelegte
Distanz der Beschleunigungsweg ist.
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b.) Eine Fahrtphase mit Nennfahrgeschwindigkeit.
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c.) Eine Verzögerungsphase während welcher die von der Nennfahrgeschwindigkeit
ausgehende Kabine entsprechend einem Verzögerungsgesetz den Stillstand erreicht,
wobei der während dieser Phase zurückgelegte Weg der Bremsweg (oder Verzögerungsweg)ist.
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Bei einem üblichen Aufzug d.h. mit kleiner Fahrgeschwindigkeit, besitzt
die Nennfahrgeschwindigkeit einen derart kleinen Wert, dass diese Geschwindigkeit
unabhängig vom zurückgelegten
Weg erreicht wird. Der Bremsweg besitzt
daher eine konstante Länge und der Bremseinsatzpunkt ist nur von der Zielhaltestelle
abhängig, von welcher er um eine Distanz gleich dem Bremsweg entfernt ist. Die Lage
dieses Bremseinsatzpunktes ist also fest und kann dementsprechend (z.B. durel, eine
Markierung im Schacht) festgelegt werden.
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Bei einem Aufzug "für grosse FahrgeschwindigkeiC trifft dies nicht
zu, da dessen Nennfahrgeschwindigkeit einen viel höheren Wert besitzt und daher
bestimmte Fahrten vorkommen, während welchen diese Nennfahrgeschwindigkeit nicht
erreicht wird. Es handelt sich dabei um solche Fahrten, bei'welchen die Summe der
der gewählten Nennfahrgeschwindigkeit entsprechenden Beschleunigungs- und Verzögerungswege
grösser ist als die Distanz zwischen dem Abfahrts- und Zielstockwerk.
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Es ist daher verständlich, dass hier für bestimmte Fahrten der Bremseinsatzpunkt
nicht nur vom Zielstockwerk, sondern auch von der momentanen Geschwindigkeit des
Aufzuges abhängt, also indirekt auch vom Abfahrtsstockwerk. Daraus ergibt sich aber
die Tatsache, dass die Lage dieses Bremseinsatzpunktes nicht mehr fest ist und es
daher nicht mehr möglich ist, diese Lage durch eine fixe Markierung festzulegen.
Es ergebbn sich für ein gleiches Zielstockwerk eine
| Vielzahl verschiedener Bremseinsa, 1.ankte, woraus sich das |
Bedürfnis nach einem Spezialverfahren für die Steuerung eines solchen
Aufzuges für grosse Fahrgeschwindigkeit er-, gibt, welches wenigstens indirekt dem
Umstand Rechnung trägt, dass die Kabine von verschiedenen Abfahrtsstockwerken abgehen
kann.
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Die bekannten Lösungen dieses Problems bestehen darin, dass mehrere
abgestufte.Nennfahrgeschwindigkeitswerte vorgesehen werden, z.B. drei, und dass
für jede Fahrt, entsprechend dem Fahrweg, der eine oder der andere dieser Werte
als spezifische Nennfahrgeschwindigkeit gewählt wird. Dies führt dazu, dass jeweils
einer ganzen Reihe verschiedener Fahrten eineganz bestimmte Nennfahrgeschwindigkeit
zugeordnet ist. Wenn der Fahrtweg z.B. nur über zwei angrenzende Stockwerke führt,
wird der kleinste Nennfahrgeschwindigkeitswert gewähltbei welchem man noch sicher
sein kann, dass die Kabine diesen vor dem Einsetzen des Bremsvorganges erreichen
wird. Wenn der Fahrtweg grösser ist, wird entsprechend ein mittlerer Nennfahrgeschwindigkeitswert
gewählt. Der grösste Nennfahrgeschwindigkeitswert wird nur für,Fahrten über grosse
Distanzen benützt. Wie man sehen kann, handelt es sich um eine Lösung, die den eigentlichen
Problemen der Aufzüge für grosse Fahrgeschwindigkeiten ausweicht, da der Aufzug
im Grunde nach dem gleichen Prinzip betrieben wird, wie dies bei eifflm Aufzug für
kleine Fahrgeschwindigkeit der
Fall ist. Im weiteren besteht einer
der Hauptnachteile dieser Lösung in der Tatsache, dass für jedes Stockwerk mehrere
Bremseinsatzpunkt-Markierungen benötigt werden, da die Auslösung des Bremsvorganges
ja je nach Länge des zurückgelegten Fahrtweges an einem anderen Punkt einsetzen
muss. Da die Wahl der Abstufung der Nennfahrgeschwindigkeitswerte derart vorgenommen
werden muss, dass jeder Stufenwert auf den kürzesten Fahrtweg der entsprechenden
Reihe abgestimmt ist, steht mit Sicherheit fest, dass alle längeren Fahrtwege dieser
Reihe unter ungünstigeren Bedingungen befahren werden, d.h. mit mehr Zeitaufwand.
Der Idealzustand wäre natürlich dann gegeben, wenn man jeder möglichen Fahrtstrecke
eine individuelle Nennfahrgeschwindigkeit zuordnen könnte, was natürlich unmöglich
zu realisieren ist. Ueberdies erlaubten diese Lösungen nicht die Berücksichtigung
von Rufen, die "in letzter Sekunde" erfolgen, denn solche verspäteten Rufe können
einem Fahrtweg entsprechen, welcher gar nicht in die, der bei der Abfahrt gewählten
Nennfahrgeschwindigkeiten zugeordneten Fahrtwegreihe passt.
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Das erfindungsgemässe Verfahren behebt alle oben erwähnten Nachteile
Lind erlaubt es, einen Aufzug für hohe Geschwindigkeiten so zu steuern, dass er
eine optimale Fahrgeschwindigkeit erreicht, d.h. einen Geschwindigkeitsablauf, der,
untei- llerucksichtigung eines, entsprechend
einem einmal festgelegten
Fahrtkomfort gewählten, unveränderlichen Verzögerungsgesetzes für jede Fahrtstrecke,
in beiden Fahrtrichtungen, eine minimale Fahrtdauer und eine hohe Anhaltegenauigkeit
garantiert. Ueberdies erlaubt dieses System auch die Berücksichtigung von spät eintreffenden
Rufen.
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Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Stockwerksignal,
welches die Lage des nächsten, von der Kabine unter Berücksichtigung des festgelegten
Verzögerungsgesetzes noch bedienbaren Stockwerkes bezeichnet, und ein, die absolute
Differenz zwischen diesem Stockwerksignal und dem Kabinenpositionssignal darstellendes
Signal der relativen Kabinenposition erzeugt werden, hierauf aus letzterem in Uebereinstimmung
mit dem Verzögerungsgesetz ein, in jedem Moment der für die Bedienung des nächsten
Stockwerkes maximal zulässigen Geschwindigkeit entsprechendes Verzögerungssignal
gebildet wird, welches dauernd mit dem Momentangeschwindigkeitssignal verglichen
wird, um dann, wenn im Moment wo diese beiden Signale gleich werden ein Ruf für
das nächste Stockwerk vorliegt, das Verzögerungssignal dem Antrieb als Sollwert
zuzuführen, oder wenn in diesem Moment kein derartiger Ruf vorliegt, ein dem folgenden
Stockwerk entsprechendes Stockwerksignal zu erzeugen, worauf sich dann der gleiche
Vorgang für dieses Stockwerk wiederholt.
Die Erfindung hat ferner
auch eine Steuereinrichtung zum Gegenstand, welche der Durchführung dieses Verfahrens
dient. Diese Steuereinrichtung besitzt einen Rufspeicher, einen Stockwerkwähler,
der jeweils ein das nächste auf dem Fahrtweg der Kabine liegende Stockwerk bezeichnendes
Signal abgibt, einen Anhalterufmelder, der ein Signal erzeugt, wenn ein Ruf für
das vom Stockwerkwähler bezeichnete Stockwerk vorliegt, einen Positionsgeber, der
ein der absoluten Kabinenposition entsprechendes Signal liefert, ein Tachometer,
welcher ein der Istgeschwindigkeit der Kabine entsprechendes Signal erzeugt und
ein den Sollwert der Drehzahlregelung abgebender Programmgeber.
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Die erfindungsgemässe Steuerei..riclitung ist gekennzeichnet durch
einen eingangsseitig mit dem Positionsgeber und dem Stockwerkwähler verbundenen
Differenzwertgeber der ein den Absolutwert der Differenz der beiden Eingangssignale
darstellendes Signal der relativen Kabinenposition liefert, einen mit dem Eingang
an diesen Differenzwertgeber angeschlossenen Kurvengenerator, welcher ein in Funktion
des Signales der relativen Kabinenposition entsprechend dem festgelegten Verzögerungsgesetz
verlaufendes Verzögerungssignal erzeugt, eine eingangsseitig mit dem Kurvengenerator
und dem Tachometer verbunddne Vergleichsschaltung, welche dann, wenn die beiden
Eingangssignale gleich werden ein Signal abgibt, und ein mit dem Eingang an die
Vergleichsschaltung
und den Anhalterufmelder angeschlossenes Rufkontrollgerät
das sofort beim Eintreffen des Vergleichssignales in Tätigkeit tritt und dabei ein
Vorschubsignal an den Stockwerkwähler abgibt, wenn kein Signal vom Anhalterufmelder
vorliegt oder wenn ein entsprechendes Signal vorliegt, ein Signal zur Einleitung
des Verzögerungsvorganges an den Programmgeber schaltet, welcher dann das Verzögerungssignal
als Sollwert an den Antrieb leitet. Auf der beiliegenden Zeichnung sind zur Erläuterung
des Erfindungsgegenstandes Schaltungsbeispiele einer bevorzugten Ausführungsform,
sowie Funktionssehemata von verschiedenen Ausführungsvarianten dargestellt.
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Fig. 1 und 2 beziehen sich auf das erfindungsgemässe Verfahren,
wobei die Fig. 1 das Fahrdiagramm der Aufzugskabine beschreibt und die Fig.
2 den Arbeitsablauf des Steuerungverfahrens zeigt.
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Die Fig. 3 zeigt schematisch die wichtigsten Teile des Aufzuges
und ihre Verbindung mit der Steuereinrichtung. Die Fig. 4 zeigt ein Funktionsschema
einer vorzugeweinen Ausführungsform der Steuereinrichtung.
Die
Fig. 5 ist ein detaillierteres Schema dieser Einrichtung.
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Die Fig. 6 bis 12 sind Detailschemata von bestimmten Schaltkreisen
der Fig. 5.
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Fig. 13 ist ein Detailschema eines anderen Teiles der in der
Fig. 4 dargestellten Steuereinrichtung.
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Fig. 14 bis 19 stellen Funktionssehemata von verschiedenen
Ausführungsvarianten dar, wobei die Fig. 19 vergleichsweise die Hauptelemente
der Fig. 4 zeigt.
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Das Verfahren wird durch die Fig. 1 erläutert, wo die Geschwindigkeit
V der Kabine in Funktion des zurückgelegten Weges Z dargestellt ist, wobei die einzelnen
Stockwerke durch ihre Ziffern 4,5,6,7,8, etc. bezeichnet sind.
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Es sei angenommen, dass die sich auf dem Stockwerk 4 befindende Kabine
einen Ruf nach dem Stockwerk 8 erhalte. Im Moment der Abfahrt wird an den
Stockwerkwähler ein Schaltimpuls gegeben, sodass dieser ein Signal abgibt, welches
dem nächstiolgenden Stockwerk 5 entspricht. Während der Beschleunigungsphase,
welche einem Geschwindigkeitsprogramm entspricht, das vollkommen unabhängig von
der Verzögerungsphase ist, wird mit Hilfe eines Kurvengenerators
ein
Signal erzeugt, das die Verzögerungsgeschwindigkeit Vm (5) darstellt, d.h.
die Maximalgeschwin digkeit, welche von der Kabine nicht überschritten werden darf,
falls sie am Stockwerk 5 anhalten soll. Es handelt sich also um eine "fiktive"
Verzögerungsgeschwindigkeit, da ja die Kabine zum Stockwerk 8 gerufen wurde.
Diese "fiktive" Geschwindigkeit Vm (5) nimmt ab, während die effektive momentane
Geschwindigkeit der Kabine entsprechend der Beschleunigungsphase nach der Kurve
Va-zunimmt, bis ein Punkt A erreicht wird, wo diese'beiden Geschwindigkeiten
gleich werden.
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Wenn zwischen dem Abfahrtmoment und dem Treffpunkt der beiden Geschwindigkeiten
kein Ruf für das Stockwerk 5
eingetroffen ist, dann erhält der Stockwerkwähler
einen neuen Schaltimpuls in dem Moment, wo Punkt A erreicht worden ist, sodass
er nun ein Signal für das Stockwerk 6 abgibt. Im gleichem Moment liefert
der Kurvengenerator ein Signal, welches der fiktiven Brensgeschwindigkeit Vm
(6)
entspricht, während die tatsächliche Geschwindigkeit V immer noch zunimmt;
der nächste Treffpunkt der Geschwindigkeit erfolgt beim Punkt B.
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Nehmen wir nun an,'dass in der Zwischenzeit ein Ruf f ür das
Stockwerk 6 erfolgt sei. In diesem Falle wird dem Stockwerkw,ähler, wenn
der Punkt B erreicht wird, kein Schaltimpuls mehr zugeführt, sodass er weiterhin
das Signal für das Stockwerk 6 abgibt; sobald der Punkt B erreicht
ist,
wird deshalb der Verzögerungsvorgang eingeleitet, sodass die Kabine beim Stockwerk
6 zum Stillstand kommt. Die Geschwindigkeit V folgt dabei der Kurve Vm
(6).
Nehmen wir dagegen an, dass vor dem Erreichen des Punktes B kein Ruf
für das Stockwerk 6 erfolgt sei. In diesem Fall wird dem Stockwerkwähler
sobald der Punkt B erreicht ist, ein neuer Schaltimpuls zugeführt, sodass er nun
auf das Stockwerk 7 weiterschaltet, während der Kurvengenerator nun ein Signal
abgibt, welches Vm (7) entspricht.
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In unserem Beispiel wird die Nennfahrgeschwindigkeit kurz nach dem
Durchlaufen des Punktes B erreicht. Von da an bleibt die effektive Geschwindigkeit
V immer konstant und entspricht dem Wert Vr. Da aber V m (7) abnimmt, ergibt
sich ein neues Zusammentreffen im Punkt C.
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Falls für das Stockwerk 7 kein Ruf vorliegt, schaltet der Stockwerkwähler
nach dem Erreichen des Punktes C wieder um einen Schritt vorwärts, sodass
er nun einen Schaltimpuls für das Stockwerk 8 abgibt. Von diesem Augenblick
an liefert der Kurvengenerator ein Signal, welches Vm (8) entspricht, wobei
die Kabine ihre gleichmässige Geschwindigkeit bis zum Punkt D aufrecht erhält.
Da
wir in unserem Beispiel angenommen haben, dass ein Ruf für das Stockwerk
8 vorliege, wird der Stockwerkwähler. auch nach dem Erreichen des Punktes
D dieses Stockwerk anzeigen, sodass nun der Verzögerungsvorgang ausgelöst
wird. Die Geschwindigkeit nimmt dabei entsprechend dem Verlauf des Wertes Vm
(8) ab, wobei dieser Wert als Sollwert für die Geschwindigkeitsregelung des
drehzahlgeregelten Antriebes dient. Die Geschwindigkeit der Kabine nimmt also bis
zum Stillstand auf dem Stockwerk 8 entsprechend der Kurve Vm (8) ab.
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Man sieht, dass, wenn z.B. ein Ruf für das Stockwerk 6
eintrifft,
nachdem der Punkt B schon passiert wurde, diesem Ruf erst Folge geleistet werden
kann, wenn die Kabine ihre Fahrt beendet hat, d.h. nach dem Erreichen des Stockwerkes
8. Im Gegensatz dazu wird jeder Ruf, der vor dem Erreichen des den Beginn
der Bremsphase zur Erreichung des Stockwerkes 6 darstellenden Punktes B eintrifft,
vom Aufzug berücksichtigt. Auf diese Art können also auch noch Rufe "in letzter
Sekunde" für jedes Stockwerk beantwortet werden.
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Der entsprechende Arbeiteablauf geht#aus dem Blockschema der Fig.
2 hervor. Block 1 dient der Erzeugung den Signale Z, welches dem algebraischen
Wert der momentanen Lage der Aufzugskabine im Schacht entspricht. Im Block 2 wird
das
Stockwerksignal S (j) erzeugt, welches dem algebraischen
Wert der tage des nächsten Stockwerkes entspricht, bei der die Kabine anhalten könnte.
Die Erzeugung des Differenzwertes, welcher dem Unterschied der beiden obigen Signale
entspricht, erfolgt im Block 3. Dieser Unterschied entspricht dem absoluten
Wert lzt der momentanen relativen Lage z, wobei für die Messung von der Lager
S (j) des Stockwerkes j
ausgegangen wird. Es ergibt sich: izi Is Zi.
Ausgehend von diesem Messignal izi wird der Sollwert der maximalen Geschwindigkeit
Vm (j) für das Zielstockwerk erzeugt, was im Block 4 geschieht. Die Erzeugung
des Istwertsignals Vi, welches der momentanen Geschwindigkeit der Kabine entspricht,
geschieht im Block 5. Der Vergleich der Werte V m (j) und V, erfolgt
im Block 6 und die Bestimmung des Vorzeichens des Abstandes zwischen den
beiden Werten im Rhombus 7. Solange der betreffende Differenzwert ein positives
Vorzeichen besitzt (>O) kann die Kabine ihren Weg auf normale Weise fortsetzen,
was durch Block 8 angedeutet wird, welcher in diesem Fall auf den drehzahlgeregelten
Antrieb 13 den Geschwindigkeitswert V p einwirken lässt, der nach einem bestimmten
Beschleunigungsprogramm solange aus dem Block 9 geliefert wird, bis ein konstant
gehaltener Ge-
schwindigkeitswert erreicht wird, der der Nennfahrgeschwindigkeit
Vr entspricht. Sobald die Differenz der Messwerte
Vm (j)
- Vi Null wird, erfolgt im Rhombus 10 eine Kontrolle, ob für das Stockwerk
j ein Ruf vorliegt. Falls kein Ruf vorliegt (Buchstabe n),
dann wird von diesem Moment an das Stockwerk S (j + 1) erzeugt, welches dem
nächsten Stockwerk j + 1 entspricht. Dieser Vorgang wird durch eine
Rückführung ausgelöst, welche durch die Linie 11 symbolisiert ist. Wenn jedoch
ein Ruf vorliegt (Buchstabe 0),
dann gelangt die entsprechende Verzögerungsgesc
hwindigkeit als Geschwindigkeitssollwert zur Wirkung, was mittels des Blockes 12
geschieht, der dann das Sollwertsignal Vm (j)
zum drehzahlgeregelten Antrieb
durchlässt, während der Block 8 das Sollwertsignal Vp zurückhält.
Ob nun die Bewegung der Kabine durch den Sollwert V p bestimmt wird (normale
Fahrt) oder durch den Sollwert Vm (j) (Verzögerungsvorgang zur Erreichung
des Stockwerkes j), immer wird sie vom drehzahlgeregelten Antrieb
13 geregelt, welcher das Istwertsignal der momentanen Geschwindigkeit Vi
mit dem Sollwert vergleicht, wobei dieser Sollwert je nachdem, ob die Differenz
V.(i) - vi einen positiven Wert hat oder nicht, der einen oder anderen dieser
Geschwindigkeiten entspricht. Dieser Vergleich erfolgt im Block 13, wobei
die Zuführung der Information, we lche der Geschwind igkeit Vi entspricht, durch
die Linie 14 dargestellt ist. Die Tatsache, dass aus diesem Vergleich eine Bewegung
der Kabine resultiert, d.h. eine Aenderung ihrer absoluten Lage Z, hat eine Rückwirkung
zur Folge, welche
durch die vom Block 16 ausgehende Linie
15 dargestellt ist. Der Block 16 schematisiert den Antrieb
13.
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Die Steuereinrichtung welche dieses Steuerverfahren realisiert, ist
schematisch in Fig. 4 und die Gesamteinrichtung des Aufzuges, dessen Bewegung sie
steuert in Fig.
3 dargestellt. In der Fig.
3 ist mit
G der
Schacht bezeichnet, in dem sich die Kabine CA, sowie das Gegengewicht CP bewegen,
welche beide am Kabel
C hängen, das durch die Treibscheibe P bewegt wird.
Diese Treibscheibe wird durch einen Antriebsmotor
SM angetrieben, dessen
Geschwindigkeit von einem Tachometer Tgemessen wird, das sich auf seiner Abtriebsachse
befindet und ein Istwertsignal Vi abgibt, welches der momentanen Geschwindigkeit
der Kabine entspricht. Auf der gleichen Achse befindet sich überdies noch ein Positionsgeber
der eine Scheibe mit Schlitzen DP aufweist, welche mit einem photoelektrischen Abtaster
L (z.B. einer Photozelle) zusammenarbeitet, wobei dieser Abtaster Impulse Q abgibt,
die die Position der Kabine im Schacht angeben. Stockwerkhaltepunkt-Geberelemente
ME, z.B. Schaltkontakte, die beim Passieren der Kabine
CA betätigt werden,
sind entlang des Fahrschachts angeordnet und markieren auf diese Weise die einzelnen
Stockwerke. Jedes von ihnen ist einem bestimmten
| Stockwerk 4 zuge.ordnet und so ausgebildet, dass
es im Moment, |
| wo es betätigt wird, ein jignal #,ieleiies der |
Nummer -e desjeniggn Stockwerkes entspricht, vor welchem die Kabine
sich gerade befindet. Dieses Signal
N 41 wird dem Steuerapparat
30 über eine spezielle Leitung zuge-* führt, z.B. die Leitung
29 des
Stockwerkgebers 28.-Ueberdies befinden sich zu beiden Seiten der Stockwerkhaltepunkte
noch
je eine Annäherungsmarkierung, welche mit den Buchstaben H' bzw. B,1
bezeichnet und derart angeordnet sind, dass sie angeben können, ob sich die Kabine
CA
oberhalb (H1) bzw. unterhalb (B1) des entsprechenden Stockwerkhaltepunktes
befindet. Diese Annäherungsmarkierungen können z.B. aus ferromagnetischen Schachtfahnen
bestehen, welche den magnetischen Schaltkreis der auf der Kabine
CA angeordneten
Näherungsgeberelemente
D H bzw.
D B schliessen.
D H wird durch
die Schachtfahne HI und
D B durch die Schachtfahne BI.betätigt. Die Näherungsmarkierungen
sind so angeordnet, dass der Geber
D H ein Signal H erzeugt, sobald die Kab'ine
sich von oben dem Stockwerkhaltepunkt nähert und der Geber DB ein Signal B abgibt,
wenn sich die Kabine von unten her dem gleichen Stockwerkhaltepunkt nähert. Wenn
die Kabine sich genau auf der Höhe des entsprechenden Stockwerkes befindet, dann
werden gleichzeitig die Signale H und B erzeugt, wie dies schematisch durch die
Ueberlappung,pf der Schachtfahnen HI und BI gezeigt ist. Besitzen die Schachtfahnen
HI und BI z.B. je eine Länge von 384 mm und sie überlappen sich um
18 mm,
heisst das,
dass das Signal p = HAB in einer Zone IAI von
+ 9 mm um den eigentlichen Stockwerkhaltepunkt abgegeben wird. Im
weiteren verfügt der Aufzug über einen Rufspeicher MA, einen Stockwerkwähler
SE und einen Anhalterufmelder
DA.
Letzterer liefert ein Signal Ai.
sobald der Rufspeicher einen Ruf nach dem vom Stockwerkwähler
SE ausgewählten
Stockwerk
j enthält. Ferner erzeugt ein Programmgeber PR ein Signal V., welches
die veränderliche Sollgeschwinddigkeit darstellt, mit der der Antriebsmotor betrieben
wird. Alle diese Einrichtungsteile (Antriebsmotor, Tachometer, photoelektrischer
Abtaster mit Schlitzscheibe, Stockwerkhaltepunktgeber, Rufspeicher, Stockwerkwähler,
Anhalterufmelder, Programmgeber) sind an sich bekannt und es ist deshalb auch nicht
nötig, näher auf sie einzugehen, da sie nicht Gegenstand vorliegender Erfindung
bilden.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, besteht der Steuerapparat
30 aus einer ersten digitalen Kodiereinrichtung 34, welche an die Ausgänge
des Stockwerkwählers SE angeschlossen ist, einer zweiten digitalen Kodiereinrichtung
35, die an die Ausgänge der verschiedenen Stockwerkhaltepunktgeber ME, sowie
an den Ausgang des photoelektrischen Abtasters L der Schlitzscheibe DP angeschlossen
ist, einem digitalen Differenzwertgeber 36, der an die Ausgänge der Kodiereinrichtungen
34 und 35 angeschlossen ist, einem an den Ausgang des Differenzwertgebers
36 angeschloHsenen Kurvengenerator 37. einer
Vergleichsschaltung
38, die mit dem Ausgang des Kurvengenerators 37 verbunden ist und
einem Ruf-Kontrollgerät 39, dessen Eingänge einerseits mit dem Ausgang der
Vergleichssehaltung 38 und andererseits mit dem Ausgang des Anhalterufmelders
DA verbunden sind. Der Steuerapparat besitzt drei Ausgänge, nämlich die Ausgänge
40 und 41, von denen der erstere mit dem Ausgang des-Kurvengenerators
37
und der zweite mit einem der Ausgänge des Rufkontrollgerätes
39 verbunden ist, und den Ausgang 42, welcher mit dem anderen Ausgang des
Rufkontrollgerätes 39 in Verbindung steht. Die beiden Ausgänge 40 und 41
sind an die Eingänge des Programmgebers PR geführt, wobei der Ausgang 40 mit einem
der beiden Haupteingänge und der Ausgang 41 mit dem Steuereingang verbunden sind.
Der Ausgang 42 ist mit dem Stockwerkwähler SE verbunden und steuert dessen Vorwärts-Schalten.
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Die erste digitale Kodiereinrichtung 34 besteht aus einer Diodenmatrix
45, welche so ausgelegt ist, dass sie an ihrem Ausgang 46 eine Gruppeaj von binären
Signalen -ak liefert, welche in digitaler, binärkodierter Form die Lage des vom
Stockwärkwähler SE ausgewählten Stockwerkes S i angeben. Der Diodenmatrix
45 ist eine Umkehrschaltung 47 nachgeschaltet, deren Aufbau und Aufgabe später näher
beschrieben werden. Am Ausgang dieser Umkehrschaltung erscheint
eine
Gruppeci von binären Signalenw ky welche die absolute Lage des Stockwerkes
S i ausdrücken.
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Die zweite Kodiereinrichtung
35 enthält einen Zählkreis 48,
welchem die Impulse Q des photoelektrischen Abtasters L zugeführt werden und eine
Diodenmatrix 49, die mit der Diodenmatrix 45 der ersten Kodiereinrichtung 34 identisch
ist. Diese Diodenmatrix ist so ausgelegt, dass sie an
| ihren Ausgang 50 eine Gruppell' von binären Signalen-alk |
| liefert, welche in digitaler binärkodierter Form die Lage |
| des Stockwerkes Nt darstellt, vor ;1 m die Kabine
CA vor- |
| beifährt. Dieser Diodenmatrix :.--1 ebenfalls eine Umkehr- |
schaltung
51 nachgeschaltet, deren Aufbau und Aufgabe auch später erklärt
wird, und an deren Ausgang eine Gruppe wl von binären Signalen
erscheint, welche die absolute Lage des Stockwerkes Nt angeben. Der Zählkreis 48
ist so ausgebildet, dass er eine Gruppety. von binären Signalen,#(
k liefert,
welche die absolute jeweilige Lage der Kabine angeben. Dieser Zählkreis besteht
aus zwei Zählern, von denen der eine
55 als "Grobzähler" und der andere
56 als "Feinzähler" bezeichnet wird. Der Grobzähler
55 erhält Impulse
Q8 die aus der 8-fachen Untersetzung der Impulse Q des photoelektrischen
Abtasters L hervorgehen, wobei die 8-fache Untersetzung vom Untersetzer
57 vorgenommen wird. Dem Feinzähler
56 werden die
Impulse Q direkt ohne vorherige Untersetzu-g zugeführt. Er tritt erst am Ende der'Fahrt
in Aktion, und ersetzt dann den Grobzähler
55. Es ist dieser Grobzähler
55, der die SignaleoC liefert, die für den Differenzwertgeber
36 bestimmt
sind, während der Feinzähler
56, wenn er sich in Betrieb befindet, eine GruppeoCt
von binären Signalen
liefert, die, wie man später sehen wird, direkt dem Kurvengenerator
37 zugeführt
werden. Ein Steuerkreis
58,
der zur Steuerung der Zähler dient, betätigt zwei
elektronische Tore
59, 60, welche den Durchgang der Impulse Q bzw. der Impulse
Q8 zu den entsprechenden Zählern in der'einen Stellung sperren und in der
anderen Stellung gestatten und ein drittes elektronisches Tor
61, welches
den Durchgang der Signalecil zum Grobzähler
55 sperrt oder gestattet. Dem
Steuerkreis
58 werden einerseits die Gruppe
4 der binären Signale
J kl des Differenzwertgebers
36 und andererseits die von den Näherungsgeberelementen
D, und
D B auf der Kabine erzeugten Signale H und B, sowie ein Signal f,
welches auf eine weiter unten beschriebene Art gebildet wird, zugeführt. Die beiden
Umkehrschalter 47, bzw.
51, erhalten ein Signal
m, von einem Fahrtrichtungsmelder
DM, der ein Signal m
- 1
liefert, wenn sich,die Kabine in Aufwärtsfahrt bewegt
und ein Signal m
- o, wenn sich die Kabine in Abwärtsfahrt bewegt. Der Kurvengenerator
37 enthält einen ersten Hybrid-Digital-Analog-Wandler
52, genannt
"Hauptwandler", der so ausgelegt
ist, dass er eine Spannung
v abgibt, die in Funktion des ihr zugeführten binären Signales
6 genaugleich verläuft, wie die Verzögerungsgeschwindigkeit VM(j) in Funktion
der relativen Lage
z der Kabine, d.h. entsprechend der Kurven der Fig.
1. Der Verlauf dieser Spannung
v stellt jedoch nur eine stufenweise
Näherung.an die Kurve V.(j) der Fig.
1 dar, wobei die Stufenunterteilung
durch die Impulse Q, hervorgerufen wird. Diese Spannung
v ist einem zweiten
Hybrid-Digital-Analog-Wandler
53, genannt "Fahrtendewandler" zugeführt, welcher
so ausgelegt ist, dass er eine Spannung V M abgibt, die,wennocl
- o gleich
der Spannung
v ist und die, wenn sich der Wert füroC1 ändert, eine genauere
Näherung an das Ende der Kurve VM(j) der Fig.
1 darstellt, wobei dann die
Stufenunterteilung durch die Impulse Q erfolgt, d.h. dass dann achtmal mehr Stufen
vorhanden sind, als bei der durch die Spannung
v gegebenen Näherung. Diese
bessere Näherung gegen Fahrtende erhöht die Anhaltepräzision.
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Die Funktion dieses Steuerapparates wird leicht verständlich, wenn
man seine Aufmerksamkeit auf die stark ausgezogenen Stromkreise der Fig. 4 richtet.
Der Stockwerkwähler SE, welcher auf dem Stockwerk j steht, liefert
ein S entsprechendes Signal, welches von der Diodenmatrix 45 in ein binäres
Signaldl umgewandelt wird. Wenn die Kabine CA aufwärts fährt
und
der Fahrtrichtungs-Melder DM daher ein Signal m 1
liefert, leitet die Umkehrschaltung
47 das Signalii unverändert weiter, sodass das dem Differenzwertgeber
36 zugeführte Signal (i - 11 der absoluten Lage des Stockwerkes
j
entspricht, wobei dieses Signal jedoch durch die Kodiereinrichtung
34 in binäre Form kodifiziert ist. Wenn sich nun die Kabine in Bewegung befindet,
werden in dem Masse, wie sie sich vorwärtsbewegt, Impulse Q erzeugt, welche durch
acht dividiert werden. Da sich die Kabine zwischen zwei Stockwerken befindet, d.h.
ausserhalb des Ueberlappungsgebietes pl der Näherungsfahnen HI und B', lässt das
Tor 60
die Impulse Q8 bis zum Grobzähler 55 gelangen. Im Gegensatz
dazu blockiert jedoch das Tor 59 die Impulse 9, die daher nicht zum
Feinzähler 56 gelangen können. Der Feinzähler ist ausser Betrieb und sein
Ausgangocl ist gleich Null. Das binäre Signal aC , welches zum Differenzwertgeber
36 kommt, ist also das einzige, welches die augenblickliche absolute Lage
der Kabine ausdrückt. Der Differenzwertgeber 36 ermittelt die Differenz zwischen
0 undo# und liefert ein binäres Signal welches in binärer Form die relative
momentane Lage z der Kabine in Bezug auf das durch den Stockwerkwähler SE
bestimmte Stockwerk J angibt. Dieses Signal h wird vom Hauptwandler
52 des Kurvengenerators 37 in eine Spannung v
umgewandelt, welche,
da jao(-I - o ist, ohne irgendwelche
Aenderung an den Ausgang
des Fahrtende-Wandlers 53 gelangt. Das Analog-Signal V m , welches
am Ausgang des Kurvengenerators 37 vorliegt, gelangt zur Vergleichsschaltung
38, die andererseits das Istwertsignal V i vom Tachometer erhält, welches
die momentane Geschwindigkeit der Kabine ausdrückt. Sobald das Signal V m
, welches in dem Masse abnimmt wie die Kabine vorwärtsfährt, gleich V i wird,
erzeugt die Vergleichsschalt#,ng 38 einen Impuls I, wdlcher dem Rufkontrollgerät
39 zugeführt wird. Wenn der Anhalterufmelder DA kein Signal
A i überträgt (A i # o), was der Abwesenheit eines Rufes für das vom
Stockwerkwähler SE gewählte Stockwerk j im Rufsli#jicher MA
entspricht, dann erzeugt das Rufkontrollgerät 39, sobald das Signal I eintrifft,
einen Impuls p 1 wobeit#- o gehalten wird. Das Signal I veranlasst den Stockwerkwähler
SE von der Position j auf die Position j + 1 vorwärtszuschalten.
Dieser Vorwärtsschritt lässt das Signalco plötzlich stark anwachsen, welches von
W = n i auf w - n j +
1 wächst, was seinerseits zu einer Vergrösserung des Signals b führt.
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Das Gleiche gilt für das Signal V m , welches von da ab eine
Näherung an die Bremsgeschwindigkeit V M Q + 1) darstellt, bezogen auf die
Etage i + 1, wobei dessen starke Zunahme das Signal I zum Verschwinden bringt.
Da das Signallf gleich Null bleibt,setzt die Kabine ihre Bewegung entsprechend dem
Sollwert des Programmgebers PR weiter fort. Wenn dagegen für das Stockwerk i ein
Ruf vorliegt (d.h. wenn A i # 1), dann hält
das Rufkontrollgerät
39 p - o, und liefert einen Impuls # - 1,
an den Programmgeber PR.
Dieser gibt von diesem Moment an einen Sollwert V, ab, der gleich Vm ist, sodass
sich die Kabine von da ab entsprechend dem durch die Kurve V m (i) im Hinblick auf-den
Stillstand beim Stockwerk j gegebenen Verzögerungsgesetz bewegt.
-
Sobald die Kabine in die Nähe des Stockwerkes
j gelangt, nähert
sich das Signal # dem Wert Null. Dies hat zur Folge, dass die Inbetriebsetzung des
Steuerkreises
58 vorbereitet wird. Sobald die Kabine auf der Höhe der Schachtfahne
BI ist, liefert das Näherungsgeberelement D, ein Signal B
- 1, was zur Aussendung
eines Signals
f durch den Steuerkreis
58 führt. Dieses Signal
f öffnet das Tor
59 und schliesst das Tor
60.
Dadurch
wird der Feinzähler
56 in Betrieb gesetzt und der Grobzähler
55 bleibt
im Momentanzustand stehen. Da der Grobzähler
55 blockiert ist, bleibt das
Signal
v konstant. Der Feinzähler
56 beginnt nun jedoch mit der Abgabe
eines zunehmenden Signalsocl, sodass der Fahrtende-Wandler
53 anstelle der
Abgabe des Signals V,
- v dieses in dem Masse wie die Impulse Q sich folgen,
ändert, wobei eine feinere Annäherung an das Ende der VerzögerungslEurve VM(j) erfolgt.
Die Kabine verzögert also von da an nach dieser genaueren Kurve und kommt genau
auf dem Stockwerkniveau j zum Stillstand.
Wenn die Kabine in Abwärtsfahrt
begriffen ist, dann wäre, sofern der Zähler in umgekehrtem Sinne arbeiten würde,
die Arbeitsweise im Prinzip ähnlich der vorher beschriebenen. Dies würde aber das
Vorhandensein eines umkehrbaren Zählers bedingen. Ueberdies müsste man über einen
Differenzwärtgeber
36 verfügen, der in der Lage wäre, eine negative Differenz
zu liefern, da bei Abwärtsfahrt der Kabine der Lagewert des Zielstockwerkes
S i immer kleiner ist als die augenblickliche absolute Lage Z der Kabine.
Um die daraus resultierenden technologischen Komplikationen zu vermeiden, die ein
Zählwerk mit zwei Zählrichtungen und ein Differenzwertgeber der negative Mengen
verarbeitet, mit sich bringen, benützt man einen Kunstgriff. Man geht hierbei davon
aus, dass man, anstatt eine Menge Z von einer kleineren anderen Menge Sj abzuziehen,
auch n das Komplement [(2
_ 1) - Z] der ersten vom Komplement [(2 n
_ 1) - Sjl der zweiten abziehen kann und so zu einer positiven Grösse
(Z
- S kommt, d.h. zum absoluten Wert der negativen Grösse
(S
Z). Zu diesem Zweck werden die Umkehrschaltungen 47 und
51 so betätigt, dass
die von ihnen gelieferten Signale cj bzw.cil,
je nachdem ob die Kabine in
Aufwärtsfahrt(m
- 1) oder in Abwärtsfahrt (m
- o) begriffen ist
| die Ortslagen rL bzw.i2' der Stückwärke, oder die Komplemente |
| ------------ |
| dieser gleichen Ortslagen. Im ersten Fall betragen die bi- |
nären Signale W, "llk,tj
1 k
- S2 tk und.im zweiten Fallei
k ßk
(JA Auf diese Weise kann als Zähler
55 ein nur
in einer k
Richtung zählender Zähler und ein immer ein positives
Messignal liefernder, den absoluten Wert der augenblickliehen Lage der Kabine angebender
Differenzwertgeber
36
eingesetzt werden.
-
Jedes Mal, wenn die Kabine im Stillstand ist oder vor den Schachtfahnen
HI und BI passiert, also bei jedem.Stockwerk, werden die Näherungs-Geberelemente
DH und
D B betätigt und, wenn die Kabine innerhalb der entsprechenden Ueberlappungszone
anhält oder diese auch nur passiert, liefern diese Geberelemente gleichzeitig die
Signale H
- 1 und B
- 1. Der Sieuerkreis
58 ist so ausgelegt,
dass er dabei ein Signal
141
erzeugt, welches das Tor
60 schliesst
und dann, mit leichter Verzögerung ein SignalP2 abgibt, welches das Tor
61 öffnet. Daraus ergibt sich, dass der Zähler bei jedem Stockwerk für kurze
Zeit von den Impulsen QR getrennt ist und das der Orts-
| lagei21 des-#Ijenigen Stockwerkes, bei welchem die Kabine gerade |
vorbeifährt, oder dessen Komplement entsprechende Signal erhält. Dieses Signal bewirkt
die Rückstellung des Grobzählers
55, wobei diese Rückstellung jedesmal stattfindet,
wenn
/J2 #
1 ist, d.h. jedes Mal, wenn die Kabine vor einem St.ockwerk
hält oder an ihm vorbeifährt. Diese Rückstellung ist sehr genau, da das diesem Stockwerk
Ne nur dann übe'rtragen wird, wenn sich die Kabine innerhalb der Ueberlappungszonepl
der Schachtfahnen Ht und BI befindet, wobei diese Ueberlappungszone,
wie
weiter oben beschrieben, in der Grössenordnung von
+ 9 mm liegt. Durch
diese Rückstellung wird erreicht, dass jeglicher Fehler auskorrigiert wird, der
durch eine Verschiebung der Schlitzscheibe DP in Bezug auf das Kabel
C,
z.B.
wegen Dehnung des letzteren oder auch aus anderen Gründen eintreten könnte. Ferner
wird damit noch ein weiterer Zweck erfüllt. Der Zähler wird nämlich bei der Abfahrt
der Kabine,
je nachdem, ob die Kabine aufwärts (m=l) oder abwärts (m=o) fährt,
auf die Ortslage des Abfahrtsstockwerkes eingestellt, oder auf das Komplement dieser
Ortslage.
| Die Fig. 5 zeigt eine genauere Darstc-llung der folgenden
zur |
oben beschriebenen Steuereinrichtung gehörenden Schaltungen: die Umkehrschaltungen
47 und
51, welche in einem Umschaltteil
63 zusammengefasst sind, den
Grobzähler
55, welcher mit dem Tor
61 in einem Grobzählerteil 64 zusammengefasst
ist, den Feinzähler
56, den Steuerkreis
58, der mit dem Untersetzer
57 und den Toren
59 und
60 in einem Steuerteil
65 zusammengefasst
ist, den Differenzwertgeber
36, den Ilaupt-Wandler
52 und den Fahrtende-Wandler
53. -
Der Umschaltteil 63, der aus»den in der Fig. 4 dargestellten
Umkehrschaltungen 47 und 51 besteht, wird sowohl von den SignaleniLwie auch
den Signalen XII beeinflusst. Da diese Signale die binäre kodifizierte Form der
Signale S i bzw. Ne darstellen,
bestehen sie beide aus einer
Gruppe von n Signalen -12ky bzw..a #, wobei jedes einem Bit entspricht. Dies
ist der Grund, weshalb der Umschaltteil 63 aus einer Gruppe von
n
Einheiten besteht, wobei jede durch die Nummerierung 1, 2,
... I n des entsprechenden Bits ausgedrückt wird. Jede der Einheiten
ist an die zugehörige Leitung der Sammelleitungen 46, 50 angeschlossen, womit
die von der Diodenmatrix 45 bzw. 49 (Fig. 4) ausgehenden Messignale-n bzw.S21 weitergeführt
k k
werden. Jede Einheit erzeugt zwei SignaleWk undj)k9 die zueinander logisch
komplementir sind. Ueberdies erhält jede Einheit über die Leitung 66 das
Signal m, welches vom Fahrtrichtungsmelder DM (Fig. 4) ausgegeben wird, sowie
das logische komplementäre 19, welches von der Umkehrschaltung
67,
auf die Leitung 68 gegeben wird. Schlienslich erhält jede Einheit
über eine Leitung 69 bzw. 70 das Signalu, bzw.
-
sein logisches Komplement/il, welche beide vom Steuerteil
65
ausgehen und ist jede Einheit so ausgelegt, dassto k den Wert vonn
k oder12 annimmt, wenn o und den Wert vonlll k k oderIU, wenn/A, Eine
Einheit des Umschaltteiles 63 ist in Fig. 6 dargestellt, welche zeigt,
wie die sieben NOR-Elemente (durch Dreiecke dargestellt), aus welchen er besteht,
zusammen verbunden sind, wobei die Elemente 71 und 72 den "Schaltteil"
dieses Umschaltteiles bilden. (Fig. 4). Alle Einheiten sind auf die gleiche
Der
Hauptzählerteil 64 enthält ebenfalls n identische Einheiten, von welchen
der eine Eingang mit dem Ausgang der vorhergehenden verbunden ist, mittels einer
Leitung die durch das Symbol des durchgeleiteten Signals E gekennk zeichnet
ist. Der ersten Einheit werden am Eingang E 1 die Impulse Q" welche
durch achtfache Untersetzung der Impulse entstanden sind, vom Steuerteil
65 zugeleitet. Die Signale W# und&)' des Umschaltteiles 63, welche
, wennu, = o, die k
Signale4) k und(5 k ersetzen, werden
für die Rückstellung der Einheit k des Zählers verwendet, in dem Moment
wo das Signal JÜ2 = o d.h. wenn,#2 = 1 wird. Jede Einheit liefert
ein Paar '/'k' Zk, von Signalen, welche zueinander logisch komplementär sind und
die zum Differenzwertgeber 36 weitergeleitet werden. Die Fig. 7 zeigt
die Art des Aufbaus der k-ten Einheit im Hauptzählerteil 64. Dieser enthält nur
NOR-Elemente (dargestellt durch Dreiecke) und Verzögerungselemente (dargestellt
durch Halbkreise). Die beiden ersten NOR-Elemente 73 und 74, sind Tore, welche
im Falle von - die Rückstellung der #' 2 ::; '
Einheit erlauben, indem
sie dieser am Eingang 75 bzw. 76
wieder das Signal W bzw. Ci zuführen.
Diese beiden Elemente 73 und 74 stellen zusammen das Tor 61 der Fig.
4 dar. Wenn man einen Blick auf Fig. 6 wirft, dann sieht man, das#i im Falle
von m - 1 (aufwärtsfahrende Kabine), die Rückstüllung
mittJ
; und im Falle von m - o (abwärtsfahrende Kabine) mit W#, dem logischen
Komplement voncil vorgenommen wird.
-
k Der Differenzwertgeber 36 besteht gleicherweise aus
n
Einheiten, von welchen jede die Signalpaarew kp jik und OC kp Zk zugeführt
erhält und die parallel arbeiten, wobei die k-te Einheit mit der vorhergehenden
durch eine Leitung verbunden ist, welche mit dem Symbol des entsprechenden von ihr
weitergeleiteten Signals (Rückhaltesignal) bezeichnet ist. Jede Einheit liefert
ein Signal J kp welches einen Digit der den absoluten Wert der Differenzti- 4 ausdrückenden
Zahl darstellt. Fig. 8 zeigt, wie eine solche k-te Einheit des Differenzwertgebers
36 aufgebaut ist. Sie besteht nur aus NOR-Elementen. Die k-te Einheit erhält
ein Signal welches eine permanente logische "l" ist.
-
Der Haupt-Wandler
52 des Kurvengenerators hat die Aufgabe,
das kodifizierte binäre Signal
J in ein analoges Signal
v
umzuformen,
welches eine Näherung an die Kurve V m (z) der Fig.
1 darstellt.Er besteht
aus einer Anordnung von Widerständen und Dioden, gemäss Fig.
9. Die Mittelpunkte
jeder Einheit bestehen aus Widerstandspaaren und sind über
Rk R# die Relais
77 geerdet, wenn die Signalei kp welche die entsprechenden Digits repräsentieren
gleich Null sind. Die Widerstände
Ri,
... JR
k) ... ) R n einerseits und die Widerstände andererseits haben Werte, die
in Funktion
1 k n ihres Ranges
k nach einer geometrischen Reihe
des Exponenten 2 abnehmen. Andererseits stehen die Widerstände R RI
k' k
eines
gleichen Paares im Verhältnis R
k /R#
= 4/1. Die gesamte Schaltung
wird über den Eingangswiderstand R durch
1 0
eine Gleichspannung
U gespeist, welche im Durchgangssinn der Dioden positiv sein muss. Die Ausgangsspannung
v ist also positiv. Wenn man, aus einem bestimmten Grund, über eine negative
Spannung
v verfügen will, dann muss man die Anschlussrichtung der Dioc,n
u:i#kehrf"n und das ganze mit einer negativen Spannung
U speisen. Es ist
die Wahl der Werte von R
0 , R a
, R
b und R c welche die Kurve
bestimmt, nach der sich das Analogsignal, welches die Gleichspannung
v bildet,
in Fukntion des Wertes von
3 ändert, welches seinerseits in binärem Kode
ausgedrückt ist und es sind daher diese Werte, welche die Form der Verzögerungskurve
bestimmen, die durch das Ausgangssignal
v verkörpert wird. Der Feinzähler
56 besteht aus Einheiten, die, wie in Fig.
10
| gezeigt wird, mit denen des Grobzählers 55 ausserAlwei
Pun- |
kten übereinstimmen. Der erste Unterschied besteht in der Tatsache, dass die der
Rückstellung dienenden Tore
73 und 74 (Fig.
7) nicht vorhanden sind,
wobei das Signal R
k durch
ein Signal ersetzt wird, welches
für alle Einheiten
ge-
meinsam ist und das, wie man später sieht, vom Steuerteil
65
ausgeht. Der zweite Unterschied liegt darin, dass nur die Ausgängeo(# benützt
werden. Die Tatsache, dass man zur Rückstellung des Zählers
56 für alle Einheiten
das gleiche Signal zu Hilfe nimmt, zeigt, dass dieser Zähler jedesmal auf den gleichen
Ausgangswert rückgestellt wird. Man wird später sehen, dass die von diesem Zähler
ausgewerteten Signale
E nur dann gebildet werden, wenn die Digits niedrigerer
Ordnung
9 19 ... 9 J 5 von Null verschieden sind, sodass dieser Zähler praktisch
nur bei Ende der Fahrt in Aktion tritt.
-
Der Fahrtende-Wandler 53 besteht aus einer Schaltung von Widerständen
und Dioden, welche in Fig. 11 gezeigt ist. Die Widerstände Rk bzw. R#I besitzen
Wert, die nach einer geometrischen Reihe mit dem Exponenten 2 abnehmen, wobei die
Widerstände jedes eine Einheit bildenden Paares zueinander im Verhältnis R
k /R#I 2/3 stehen. Die Mittelpunkte jedes Paares R kp R# sind über
die Relais 77 geerdet, wenn das das entsprechende Digit ausdrückende Signal
oC 1 Null ist, d.h. k
wenn a( 1. Die Wahl der Widerstände R
und R definiert die Form der Kurve, nach der das Analogsignal, welches die Gleichspannung
V m bildet, in Funktion des Wertes #CI variiert, welches in binärem Kode ausgedrückt
ist. Von diesen
Werten hängt also die Form der Verzögerungskurve
ab, welche gegen Fahrtende durch das Ausgangssignal V m gegeben ist.
-
Der "Haupt"-Wandler 52 ist mit dem Fahrtende-Wandler
53 in Serie geschaltet, d.h. die Spannung v des ersteren dient als
Speisespannung für den letzteren. Dies bedeutet, dass, wenn die Signale Einheits-gleich
sind (was dem Ruhezuk stand des Zählers 56 entspricht), das vom Fahrtende-Wandler
53 ausgegebene Signal V m proportional dem Signal v des Haupt-Wandlers
52 ist. Nur von dem Augenblick an, wo der Fein-Zähler den Grobzähler ersetzt,
gibt der Wandler 53 dem Signal V m eine andere Form, die der feineren Näherung
an das Endstück der Verzögerungskurve entspricht. Es muss noch gesagt werden, dass
der Anschlussinn der Dioden, so wie er in Fig. 11 dargestellt ist, einer
positiven Speisespannung entspricht. Wenn diese Spannung negativ wäre, müsste der
Schaltsinn umgekehrt werden.
-
Da der die relative momentane Lage der Kabine darstellende Ortswert
z i immer kleiner ist als die grösste Entfernung zwischen zwei sich folgenden Stockwerken,
vergrössert um die Länge des der Nennfahrgeschwindigkeit entsprechenden Bremsweges,
müssen die digitalen SchalVorgane nicht höhere Digite verarbeiten als diejenigen,
welche nötig sind, um diese Distanz im binären Kode auszudrücken. Die Anzahl Einheiten
der
Diodenmatrix, des Umschaltteiles, des Hauptzählerteils, des Differenzwertgebers
und des Haupt-Wandlers ist daher begrenzt und wird durch die grösste Stockwerkdistanz
und durch die Nennfahrgeschwindigkeit der Kabine bestimmt. Diese Anzahl ist unabhängig
von der Länge des Aufzugschachtes in dem sich die Kabine bewegt.
-
Das Schema des Steuerteils 65 für die Zähler ist in der Fig.
12 dargestellt. Es weist eine Anordnung von NOR-Elementen, welche durch Dreiecke
dargestellt sind und Verzögerungselemente, welche durch Halbkreise dargestellt sind,
auf. Die Aufgaben dieser Schaltung sind vielfältig. Erstens bildet sie die Signale/il,
p-, und, - ausgehend von den Signalen #U 2 H und B, welche von den Näherungsgeberelementen
ausgeschickt werden. Zu diesem Zweck bilden die NOR-Blemente 80, 81, 82
HAB,
wobei das Element 83 das Komplementa bildet. Vonuausgehend, bilden die unter
84 zusammengefassten Elemente die Signale /'l " d ?2 . Das Element
85 erzeugt das Komplement des ersteren.
-
Die Schaltung 84 enthält die Verzögerungselemente 86 und
87,
deren Verzögerungswerte so eingestellt sind, dass das Erscheinen von ,u
2 bezüglich /a und das Verschwinden vonxi, bezüglich/Ä verzögert wird. Die NOR-Elemente
88 und 89 bilden
zusammen das Tor 60 der Fig.
4, welches durch die Signale f = HA B und gesteuert wird. Dieses Tor
lässt also die durch Untersetzung der Impulse Q entstandenen Impulse ausser in de-r
den beiden folgenden Fällen passieren: Einerseits wird, sobald sich die Kabine innerhalb
der Ueberlappungszone.ix 1 eines beliebigen Paares von Schachtfahnen HI,
BI befindet, dieses Tor gesperrt. Die Impulse QS können nicht mehr passieren, was
die Rückstellung des Grobzählers gestattet (55, Fig. 4; 64, Fig.
5).
-
Andererseits. gibt, sobald die Kabine in der Endphase der Fahrt begriffen
ist, d.h. wenn alle Digits J k höherer Ordnung Null sind, das NOR-Element
90 ein Signal 1 ab, d.h. o. Unter diesen Umständen lässt das NOR-Element
89 (welches mit dem NOR-Element 88 das Tor 60 in Fig. 4 bildet)
die Impulse Q, passieren, solange T = 1, d.h. solange die Kabine
sich ausserhalb der Markierungen HI und BI befindet (f - o). Sobald T
= o, d.h. wenn die Kabine die eine oder die andere der Fahnen HI und BI erreicht,
blockiert dieses Element 89 die Impulse Q" was den Grobzähler zum
Stehen'bringt. Im gleichen Augenblick und unter dem Einfluss der gleichen Signale
o und 0 lässt das NOR-Element 91 (welches das Tor 59 der
Fig.
4 bildet) die Impulse Q durch, sedass der Feinzähler in Aktion treten kann.
-
Das Rufkontrollgerät 39 ist in Fig. 13 gezeigt. Es besteht
aus drei Speichern 92,,93 und 94, von welchen jeder durch ein Paar NOR-Elemente
gebildet wird, und fünf elektronischen Torelementen 95, 96, 97, 98 und
99. Das Tor 95
verarbeitet das Signal p, welches das
Fortschalten des Stockwerkwählers SE (fig. 4) bewirkt. Dieses Signal erscheint,
wenn im Moment, wo das Signal I der Vergleichsschaltung 38 (F'ig. 4) ankommt,
das Signal A i den Wert Null aufweist, was die Abwesenheit eines Rufes für
das Stockwerk bedeutet. In der Tat kippt der Speicher 92, sofort nach dem
Stillstand der Kabine unter dem Einfluns des Signals 7 - 1 in den
1 entaprechenden Zustand, was sich in der Schliessung der Bremse des Antriebsmotors
SK (Fig. 3) äussert. Sobald das Signal p den Stockwerkwähler
SE auf die Position j + 1 weiterschaltet, löst die darausentstehende starke
Zunahme von V m das Verschwinden von I aus. Andererseits kippt, wenn A m 1
(Vorhandensein eines Rufes), der Speicher 92 in j den 1 » 0 entsprechenden
Zustand und das Tor 95 wird in dem Moment gesperrt, wo 1 wird.
l! behält den Wert Null und der Stockwerkwähler SE bleibt auf der
mit dem Rufstockwerk korrespondierenden Stellung. Nun kippt der Speicher
93,
in den t? 2 # 1 entsprechenden Zustand,
was im Programmgeber PR die Ersetzung des vorhergehenden Wertes durch V auslöst.
Der Stillstand der Kabine wirkt sich in der m Erscheinung des Signals F
- 1 aus (angezogene Bremse), was die Speicher 92 bzw.
93 in den -p 1 - 1 und -? 2 - 0
entsprechenden Zustand
führt. Der Speicher 94 kippt unter dem Einfluss des Signals F - 1
in den 1 entsprechenden Zustand, was im Mo#ment der Abfahrt der Kabine zur
Bildung eines Impulses führt, der an der Stelle von I einen Impuls p - 1
erzeugt, sodass sich der Stockwerkwähler auf das dem Abfahrtsstockwerk folgende
Stockwerk einstellt. Dieses Signal,t wird vom Tor 98 nur dann weitergegeben,
wenn 1.Ll - o ist, was angibt, dass sich die Kabine bewegt, und es verschwindet
sofort, wenn 1, d.h. wenn die Kabine den Bereich der Näherungsfahnen HI und
BI verlassen hat.
-
Die hier beschriebene Steuereinrichtung verwendet nur logische Elemente
vom Typ NOR und Verzögerungsschaltglieder. Es liegt auf der Hand, dass es
auch mit Hilfe elektromechanischer Ele-
mente aufgebaut worden könnte wie
z.B. Relais. Aber die Verwendung von statischen logischen Elementen (z.B. magnetischer
oder transistorisierter Art, oder integrierte Schaltungen etc.. bietet sehr grosse
Vorteile im Hinblick auf die Funktionssicherheit. Mit solchen Schaltelementen müssen
in der Tat
keine Schwierigkeiten bezüglich Kontaktfehler oder Alterung
befürchtet werden, wie etwa bei bewegten Schaltteilen, was natürlich die Wartung
erleichtert.
-
Was die Stockwerkmarkierungen anbetrifft, so wurde angenommen, dass
es sich hier um magnetische Schalteinrichtungen handelt; es liegt jedoch auf der
Hand, dass man hier a , uch auf andere Schalteinrichtungen zurückgreifen
kann, z.B. in der Form von Schaltkontakten, welche auf der Kabine aufmontiert sind
und die durch Kurvenstücke im Aufzugsschacht betätigt werden. Man kann gleicherweise
auch Markierungen einbauen, die beim Vorbeifahren durch photoelektrische Abtaster
abgetastet werden.
-
Ferner kann der Impulsgenerator Q, der aus einer Schlitzscheibe
DP und einem photoelektrischen Abtaster L besteht, auch eine andere Form aufweisen.
Es kann z.B. ein photoelektrischer Abtaster vorgesehen werden, der auf der Kabine
befestigt ist und ein festes, perforiertes Band abtastet, welches im Liftschacht
befestigt ist. Auch irgendein anderes Gerät, welches in der Lage ist, schnelle sich
folgende Impulse in Funktion der Vorwärtsbewegung der Kabine abzugeben, kann eingesetzt
werden. Unter schneller Impulsfolge ist hier die Grössenordnung von wenigstens
1000 Impulsen
pro Sekunde zu verstehen, was etwa einem Impuls
pro 6 mm Vorwärtsbewegung der Kabine entspricht, wenn letztere sich mit einer
Geschwindigkeit von 6 m/sec. bewegt.
-
Andererseits wurde bei der hier im Detail beschriebenen Aufbauweise
der Steuereinrichtung ein Differenzwertgeber
36 beschrieben, der ein digitales
Element, von binär-digital--#r Art ist. Es liegt auf der Hand, dass man für diesen
Differ-
| enzwertgeber auch einen analoga« arbeiterl#-, Typ wählen
könnte, |
| wie dies aus den Zeichnungen Fig. 14 und 15 hervorgeht.
In |
| diesem Fall müssen das Stockwerk i.,iial und das Lagesignal |
| der Kabine von 'gleicher analoger Art sein, was durch die |
die Eingänge des Gerätes bezeichnenden Symbole
S i bzw. Z i (ohne Sternchen)
dargestellt wird. Der Differenzwertgeber
36
muss in diesem Falle auch so ausgelegt
werden, dass er ein Signal Izl liefert, welches den absoluten Wert der Differenz
(S i
- Z) darstellt, was im einzelnen in der Fig. 14 durch das Element
36a dargestellt wird, welches diesen absoluten Wert verarbeitet. Falls der
Aufzug mit einem Fahrtrichtungsmelder ausgestattet ist, dann kann man dieses Element
weglassen, indem man in die Leitungen 46,
50 wie dies in Fig.
15 zu
sehen ist, zwei Umschalter 47,
51 einsetzt, die durch das Signal
m betätigt werden, welches vom Fahrtrichtungsmelder kommt. Diese Umschalter
sind so angelegt, dass sie die Signale
S i
und Z ohne Veränderung
durchlassen, wenn m
- 1 (Aufwärtsfahrt) und im Falle von m
- o (Abwärtsfahrt)
den negativen Wert dieser Signale
S i und
- Z) übertragen.
Unter diesen Umständen liefert der Differenzwertgeber
36 immer den absoluten
Wert Izider Differenz
(S Z). -
Wenn der Aufzug mit einem Positionsgeber ausgerüstet ist, der das
Messignal für die Ortslage in digitaler Form Z liefert und einem Stockwerkwähler,
welcher in der Lage ist, die Stockwerksignale in digitaler Form S durchzugeben,
dann muss die Einrichtung einen Differenzwertgeber 36 enthalten, der von
digitaler Art ist. Dieser digitale Differenzwertgeber muss dann, wie in Fig.
16 gezeigt, ein Element 36a besitzen, welches so ausgelegt ist, dass
es ein digitales Signal abgibt (Z welches gleich dem absoluten Wert von
(S Z ist, oder wie dies aus Fig. 17 hervorgeht, muss das Gerät zwei
Umkehrschaltungen 47 und 51 enthalten (im Prinzip komplementäre Stromkreise)
welche durch ein Signal m vom Fahrtrichtungsmelder gesteuert werden, und
die so angeordnet sind, dass sie dem Differenzwertgeber entweder S bzw. Z
zuführen oder auch ihre Komplemente, je nachdem, ob sich die Kabine in Aufwärts-(m
- 1) oder Abwärtsfahrt (m - o) befindet. Als Positionsgeber, welcher
in der Lage ist, ein digitales Signal auszusenden, kann man z.B. eine Scheibe DP
mit einer Anzahl von Schlitzen vorsehen,
wobei jeder dieser Schlitze
durch einen photoelektrisehen Abtaster L abgetastet wird. Die Schlitze sind dabei
so angeordnet, dass sie eine digitale Angabe der Winkelstellung der Scheibe darstellen.
Man kann aber auch ein perforiertes Band zu Hilfe nehmen, welches im Schacht entlang
der Fahrbahn der Kabine angebracht,ist, wobei dieses Band von auf -
der Kabine
angebrachten photoelektrischen Abtastern abgetastet wird und das Ganze so angeordnet
ist, dass eine digitale Angabe der Ortslage der Kabine erfolgt.
-
Fig. 18 zeigt den Fall, wo der Positionsgeber ein Lagesignal
digitaler Art Z liefert, während das vom Stockwerkwähler kommende Signal
S von analoger Art ist. In diesem Fall enthält das Gerät einen analog-digitalen
Wandler 45, der nötigenfalls mit der Umkehrschaltung 47 zusaminen in eine digitale
Kodiereinrichtung 34 umgeformt werden kann, welche an den entsprechenden Eingang
des Differenzwertgeber 36 angeschlossen wird. In der Fig. 19 sind
endlich, nur im Sinne einer nochmaligen Wiederholung der möglichen Fälle, alle Hauptelemente
der verschiedenen Ausführungsfürmen welche vorher ja schon im Detailleschrieben
wurden, nochinals aufgegriffen.
-
All diese Varianten haben die folgenden Elemente gemeinsam:
den Differenzwertgebür 36, den Kurvengenerator 37, die Vergleichsschaltung
38
und das Rufkontrollgerät 39. Die Vergleichssehaltung 38 und der Differenzwertgeber
36 können sowohl von analoger als auch.von digitaler Art sein. Im ersten
Fall muss auch der Kurvengenerator 37 von analoger Art sein (Fig. 14,
15). Im zweiten Fall muss der Kurvengenerator von hybrider, digital-analoger
Art sein, sodass das Gerät selbst zum hybriden Typ gehört (Fig.
16 bis 19). Im Fall der Fig. 19,
welche der im Detail beschriebenen
Ausführungsform entspricht, ist der digitale Teil des Gerätes von binärer Art.
-
Dieses Gerät, welches ohne weiteres herkömmliche Steuerungen ersetzen
kann, ohne dass dabei grosse Umbauten vorgenommen werden müssten, besitzt im Gegensatz
zu diesen sehr grosse Vorteile. Da die Kabine, wenn die Rufdistanz kürzer als die
Summe der Beschleunigungs- und Verzögerungswege ist, solange wie möglich beschleunigt,
bevor die Verzögerung einsetzt und wenn die Rufdistanz grösser ist, als die Summe
der Beschleunigungs- und Verzögerungswege, in jedem Falle die Nennfahrgeschwindigkeit
erreicht, ergibt sich, dass der Aufzug jede Fahrt mit minimalem Zeitaufwand durchführt.
Ueberdies ist es in der Lage, auch noch Rufe, welche in letzter Sekunde gegeben
werden zu berücksichtigen, d.h. auch noch verspätete Rufe zu beantworten
, wenn diese vor dem Augenblick eintreffen, wo der Aufzug den Bremseinsatzpunkt
für das.betreffende Stockwerk passiert.