DE2614386B2

DE2614386B2 - Sollwertgeber für den Bremsverlauf eines Aufzugs

Info

Publication number: DE2614386B2
Application number: DE19762614386
Authority: DE
Inventors: Yastami Tokio Kito; Minoru Yokohama Kanagawa Tezuka
Original assignee: Meidensha Corp; Nippon Otis Elevator Co
Current assignee: Meidensha Corp; Nippon Otis Elevator Co
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1979-05-17
Also published as: FR2306154B1; DE2614386A1; DE2614386C3; IT1058077B; FR2306154A1; GB1524298A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Sollwertgeber nach dem Oberbegriff des Anspruchs I, welcher aus der DE-OS 24 03 204 bekannt ist.

Beim bekannten Sollwertgeber für den Bremsverlauf des Aufzugs wird der Bremsvorgang durch einen Schalter eingeleitet und dabei in Abhängigkeit von der Belastung und der daraus resultierenden Geschwindigkeit bereits das zeitabhängig abnehmende Geschwin digkeitssteuersignal erzeugt Eine Überwachung des Bremsverlaufs bis zum Stillstand des Aufzugs erfolgt dann nicht mehr. Aufgrund unterschiedlicher Belastungen des Aufzugs oder mechanischer Schwingungen oder Änderungen des Drehmoments des Motors und dgL können jedoch auch noch während des Bremsverlaufs Unterschiede der Istgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit die durch das Geschwindigkeitssteuersignal angegeben wird, vorhanden sein. Insofern werden Geschwindigkeitsunterschiede, die sich während des Bremsverlaufs des Aufzugs einstellen, bei dem bekannten Sollwertgeber nicht berücksichtigt

Aus der DE-OS 23 26370 ist ein Sollwertintegrator mit einem Operationsverstärker und kapazitiver Rück kopplung, dem ein Sollwertformer nachgeschaltet ist bekannt Dieser Sollwertintegrator kommt ebenfalls bei einem Bremsregler für einen Aufzug zur Anwendung, wobei jedoch auch bei diesem bekannten Bremsregler keine Überwachung der Istgeschwindigkeit der Brems phase in Abhängigkeit von der Sollgeschwindigkeit durchgeführt wird.

Aus der DE-OS 19 59 883 ist zur Speicherung eines Signals, das dem am Antrieb eines Aufzugs angreifenden Lastmoments proportional ist, ein Kondensator vorgesehen. Bei der bekannten Anordnung wird jedoch während des Abbremsens des Aufzug;; keine Überwachung durchgeführt, ob der Bremsvorgang mit dem gewünschten Bremsverlauf erfolgt Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Sollwertgeber für den Bremsverlauf eines Aufzugs zu schaffen, bei dem auch während der Bremsphase ein durch das zeitabhängig abnehmende Geschwindigkeitssteuersignal vorgegebener Bremsverlauf mit Sicherheit gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung angegeben. Durch die Erfindung wird r;och dtr Vorteil erzielt daß der Aufzug an der gewünschten Stoppstelle anhält, da auch während des Abbremsens des Aufzugs eine genaue Überwachung des Bremsverlaufs erfolgt und das Geschwindigkeitssteuersignal gegebenenfalls korrigiert wird.

4^r> In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Ansicht die Bauteile in einem Aufzugsantriebssystem;

Fig. 2A ein Schaltbild eines Sollwertgebers;

Fig.2B ein Schaltbild eines Sollwertgebers gemäß F i g. 2A mit Abweichungen;

F i g. 3 eine Kurvendarstellung des Bremsverlaufes als Funktion der Zeit;

Fig.4A und 4B Kurvendarstellungen der Korrektur des Bremsverlaufs bei der Erfindung.

Beim dargestellten Aufzug ist eine Fördervorrichtung 10 vorgesehen. Diese ist über ein Kabel 14 mit einem Gegengewicht 12 verbunden. Eine Rillenscheibe 16 ist

ω zwischen der Fördervorrichtung 10 und dem Gegengewicht 12 angeordnet Ein Antriebsmotor 22 ist mit der Rillenscheibe 16 über ein Getriebe 18 und Ober eine mechanische Bremse 20 verbunden. Mit dem Motor 22 ist ein Tachometergenerator 24 verbunden. Außerdem ist eine PositionsOberwachungseinrichtung 26 für die Fördervorrichtung vorgesehen, wobei diese beispielsweise einen ersten Schalter Si, der den Bremsvorgang startet und einen zweiten Schalter S₂ in einer

bestimmten Höhe enthält

Um die Genauigkeit des Brenuverlaufii zu verbessern, ist der zweite Schalter & vorgesehen, der einen bestimmten Abstand von der Halteposition des Aufzugs aufweist Durch diesen Schalter wird eine Korrektur des Bremsverlaufs herbeigeführt, und zwar in Abhängigkeit von einer Abweichung, weiche durch Vergleich einer Sollgeschwindigkeit mit der momentanen Istgeschwindigkeit beim Ankommen der Fördervorrichtung an der Stelle des zweiten Schalters S₂ ermittelt wird.

Der Sollwertgeber besitzt hierzu eine Bestimmungsschaltung 30 für den Bremsgeschwindigkeitsverlauf, welche vom ersten Schalter Si eingeschaltet wird. Die Bestimmungsschaltung 30 erzeugt ein zeitabhängig abnehmendes GeschwindigkeitssignaL Außerdem enthält der Sollwertgeber eine erste Vergleichsschaltung 32, welche ein Ausgangssignal von der Bestimmungsschaltung 30 empfängt Eine Geschwindigkeitssteuerschaltung 48, weiche einen Verstärker aufweist empfängt ein Ausgangssignal von der ersten Vergleichsschaltung 32 und steuert die Drehzahl des Antriebwnotors 22. Der Tachogenerator 24 überwacht aie Drehzahl des Antriebsmotors 22.

Die Geschwindigkeitssteuerschaltung 48 enthält wie aus der F i g. 1 zu entnehmen ist einen Steuerverstärker 34, der ein Abweichsignal von der ersten Vergleichsschaltung 32 empfängt und eine Gate-Steuerschaltung 42 für die Ansteuerung eines Leistungsschalters 46 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Steuerverstärkers 34.

Das Ausgangssignal des Tachometergenerators 24 ist an das Ausgangssignal der Bestimmungsschaltung 30 angepaßt und zwar mit Hilfe einer Rückkopplung an die erste Vergleichsschaltung 32. Ferner sind eine Referenzschaltung 38 zur Bestimmung der Sollgeschwindigkeit sowie eine zweite Vergleichsschaltung 36 vorgesehen. In der zweiten Vergleichsschaltung 36 wird das Ausgangssignal der Referenzschaltung 38 für die Bestimmung der Sollgeschwindigkeit verglichen mit dem Ausgangssignal des Tachometergenerators 24. Das von der zweiten Vergleichsschaltung 36 gelieferte Ausgangssignal wird an eine Korrekturstufe 40 gelegt welche beispielsweise als Memory-Schaltkreis ausgebildet sein kann. Dies erfolgt über den zweiten Schalter S₂, welcher im Hubweg des Aufzugs gegenüber der Stoppstelle näher angeordnet ist als der erste Schalter S\. Die Korrekturstufe 40 speichert das Abweichungssignal, welches von der zweiten Vergleichsschaltung 36 geliefert wird. Die Korrekturschaltung 40 liefert das Abweichungssignal an die Bestimmungsschaltung 30, wodurch die Ausgangsspannung der Bestiimmungsschaltung 30 entsprechend geändert wird.

Die Bestandteile des Sollwertgeber» sind in der F i g. 2A noch genauer dargestellt Wie aus der F i g. 2A zu ersehen ist enthält eine Bremszeiteinstellschalt-jng 28 einstellbare Widerstände 28a und 286, welche in Reihe miteinander zwischen positiven und negativen Anschlüssen geschaltet sind. An einem Abgriff des verstellbaren Widerstandes 28a ist ein Kontakt 28c und am Abgriff des verstellbaren Widerstandes 286 ist ein Kontakt 2td vorgesehen, die zum Schalter Si gehören und EIN- und AUS-Stelhingen in Abhängigkeit von der Position der Fördervorrichtung 10 einnehmen können.

Die Bestimmungsschaltung 30 enthält eine Integrierschaltung /C und einen herkömmlichen Sollwertformev 3Oe. Die Integrationsschaltung IC enthält einen Widerstand 30a, der mfc den einstellbaren Widerständen 28a und 2Bb verbindbar ist An den Widerstand 30a ist ein Verstärker, beispielsweise ein Operationsverstärker 30b, angsschlossea Ein Kondensator 30c ist parallel zum Operationsverstärker 30b geschaltet und eine Diode 3Qd ist in Gegenrichtung und parallel zum 5 Operationsverstärker 30b geschaltet Der Steuerverstärker 34 ist über die erste Vergleichsschaltung 32 mit der Bestimmungsschaltung 30 in Reihe geschaltet Die Korrekturstufe 40 ist parallel zur Bestimmungsschaltung 30 über die zweite Vergleichsschaltung 36 und den

ι ο zweiten Schalter & geschaltet

Wie aus der Fig.2A zu ersehen ist enthält die Korrekturstufe 40 einen Verstärker, welcher beispielsweise als Operationsverstärker 40a ausgebildet ist sowie einen Widerstand 40a der in Reihe mit dem Operationsverstärker 40a über den zweiten Schalter S₂ geschaltet werden kann. Ein Kondensator 40b ist zwischen Masse und den Widerstand 40c geschaltet

Eine Steuerschleife besteht aus der Bremszeiteinstellschaltung 28, dem Bestimmungsschalter 30 und der Korrekturstufe 40. Die Förder Errichtung 10 des Aufzugs bringt den ersten Schalter S\ in den EIN-Zustand (siehe Fig. 1). Das Schließen des Schalters Si,der die Bremsinstruktion liefert, bewirkt daß der Kontakt 28c in den EIN-Zustand kommt Gleichzeitig kommt der Kontdct 2Sd in den AUS-Zustand. Dadurch wird die Bestimmungsschaltung 30 eingeschaltet

In der ersten Vergleichsschaltung 32 wird das Ausgangssignal der Bestimmungsschaltung 30 mit dem Ausgangssignal des Tachometergenerators 24 vergli chen. Das Ausgangssignal des Tachometergenerators ist proportional zur Drehzahl des Antriebsmotors 22. Wenn zwischen dem vorbestimmten abnehmenden Geschwindigkeitsverlauf und dem Istwert der Geschwindigkeit ein Unterschied besteht steht an dem Steuerverstärker 34 ein von der ersten Vergleichsschaltung 32 geliefertes Abweichungssignal an.

Der als Operationsverstärker ausgebildete Steuerverstärker 34 dient zur Verstärkung des Abweichungssignales und steuert die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom vorbestimmten Geschwindigkeitsverlauf.

Die Gate-Steuerschaltung 42 enthält eine Phasensteuerschaltung 42a sowie einen Diskriminator 42b, welcher in Abhängigkeit vom Ausgang des Steuerverstärkers 34 ein Steuersignal an die Phasensteuerschal- tung 42a legt

Die Ausgangspolarität des Steuerverstärkers 34 ändert sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Aufzuges. Der Diskriminator 42b unterscheidet diese Ausgangspolarität und liefert für den Antriebsmo tor 22 ein geschwindigkeitserhöhendes oder -ver minderndes Signal welches über die Phasensteuerschaltung 42a auf den Leistungsschalter 46 zur Einwirkung koir.mt

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2A soll der Betrieb des Sollwertgebers im einzelnen beschrieben werden.

Wenn die Fördervorrichtung IO bis auf einen vorbestimmten Abstand L\ (Fig. 1) an die Stoppstelie herangekommen ist wird der erste Schalter S₁ in den

w) EIN-Zustand gebracht. Beim Schließen des Schalters S\ beginnt die Integrationsschaltung IC zu arbeiten und es wird eine Ausgangsspannung erzeugt welche während des Zeitintervalles T] auf Null sinkt Das Zeitintervall wird durch die Geschwindigkeit des Aufzugs und durch

es die Lage des Schalters Si bestimmt Der Verlauf ist durch die Kurve A in der F i g. 3 wiedergegeben.

Die Ausgangsspannung der Integrationsschaltung IC wird an den Sollwertformer 3Oe. welcher einen

herkömmlichen Operationsverstärker enthalt, gelegt. Der Sollwertformer 3Oe bildet einen vorbestimmten Gcschwindigkeitsverlaur, welcher ein ruhiges Anhalten des Aufzugs gewährleistet, wie das auch aus dem Kurvenverlauf h in der F i g. 3 zu entnehmen ist Wenn die Fördervorrichtung 10 eine Position erreicht hat, welche einen Abstand von L₂ von der Stoppstelle aufweist, wird der zweite Schalter S₂ in den EIN-Zustand gebracht. Auf diese Weise wird eine geschlossene Ruckkopplungsschleife gebildet, welche auch die Korrekturstufe 40 enthält. Der Ausgangswert des Tachometergenerators 24 wird in der zweiten Vergleichsschaltung 36 mit dem Sollwert für die Geschwindigkeit, welcher von der Referenzschaltung 38 geliefert wird, verglichen. Falls ein Unterschied zwischen den beiden Werten vorhanden ist, wird ein Abweichungssignal erzeugt und in der Korrekturstufe 40 gespeichert. In der Korrekturstufe 40 verstärk! der Verstärker 4Oa das Abweichungssignal, das von der zweiten Vergleichsschaltung 36 kommt. Das verstärkte Abweichungssignal wird zur Aufladung des Kondensators 40b verwendet. Die im Kondensator 406 gespeicherte elektrische Ladung wird an die Bestimmungsschaltung 30 als Strom h geliefert, so daß die Ausgangsspannung der Bestimmungsschaltung 30 korrigiert werden kann. In der Bestimmungsschaltung 30 integriert die Integrationsschaltung IC den Abweichungswert in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen einem Eingangsstrom i\ und dem Strom /2. Der integrierte Abweichungswert ändert die Tangente an der Ausgangsspannungskurvenform der Infegrationsschaltung /C Es wird dadurch sichergestellt, daß die Geschwindigkeit des Aufzuges an der Anhalteposition zu Null wird und der Aufzug in der Höhe eines Stockwerkes oder dgl. angehalten werden kann.

In der F i g. 4A sind verschiedene Charakteristiken in Kurvenform dargestellt. Es ist der Geschwindigkeitsverlauf (S) in Abhängigkeit von der Förderposition (L) der Fördereinrichtung 10 aufgetragen. In der Fig.4A bedeutet der Kurvenverlauf /3 eine korrigierte Charakteristik unter Verwendung des Sollwertgebers gemäß der Erfindung. U zeigt eine Charakteristik für den Geschwindigkeitsverlauf, der durch die Bestimmungsschaltung 30 vorbestimmt ist. Der Kurvenverlauf /5 zeigt die Charakteristik für den Geschwindigkeitsverlauf, der nicht korrigiert ist.

Die F i g. 4B zeigt charakteristische Kurven für den Geschwindigkeitsverlauf (S) in Abhängigkeit von der Zeit (T). Mit k ist ein vorgegebener Geschwindigkeitsverlauf dargestellt und mit h eine korrigierte Kurve.

Wenn die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 22 beispielsweise aufgrund der Belastung vom Sollwert abweicht, wird die Stopp-Position zu (U + AL), wie das im Kurvenverlauf /5 dargestellt ist Demgemäß ist der Zeitpunkt an welchem die Fördervorrichtung 10 an der Stelle des zweiten Schalters S₂ eintrifft, durch die Zeit (Tt — Δ T) wiedergegeben, wie das aus den F i g. 4A und 4B zu ersehen ist Diese Bestimmung erfolgt unabhängig von der Bezugszeit welche T₂ ist Demzufolge ergibt sich in der zweiten Vergleichsschaltung 36 eine Differenzspannung (AV) welche proportional der Geschwindigkeitsdifferenz (AS) ist und welche in der Fig.4A dargestellt ist Diese Differenzspannung

herrscht zwischen der von der Referenzschaltung 38 gelieferten Spannung und der vom Tachometergenerator 24 gelieferten Spannung. Die Differenzspannung (Δ V) wird an die Korrekturstufe 40 von der zweiten Vergleichsschaltung 36 geliefert Daraufhin wird der Strom h an die Bestimmungsschaltung 30 geliefert. Dieser Strom hängt von der Abweichspannung (A V) ab. Die Bestimmungsschaltung 30 korrigiert in Abhängigkeit von der Größe der Differenzspannung (Δ V) den vorbestimmten Geschwindigkeitsverlauf. Der vorgegebene Geschwindigkeitsverlauf ist dann korrigiert, wie das aus den Fig.4A und 4B, insbesondere im Zusammenhang mit den Kurven h und /5 zu entnehmen ict Dipcf» Kmrplctur prfnlcrt in Ahhäna'iakpit mit Hpr

Korrekturgröße, welche aus den Fehlerkurven /5 und h

2n zu entnehmen ist. Der Antriebsmotor 22 wird in Abhängigkeit von dem korrigierten Geschwindigkeitsverlauf angesteuert. Der Aufzug wird daher an der richtigen Stelle angehalten, wobei außerdem ein sanftes Anhalten gewährleistet wird.

J5 Auch wenn die Geschwindigkeit des Aufzuges häufig bei der Abbremsung plötzlich geändert wird, wird der Wert dp? Fehlers, den man im Moment der Aktivierung des Schatters 52 erhält, zu einer Memory-Komponente.

Im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird das

ω Signal des Tachometergenerators 24 verwendet urr dan Istwert der Drehzahl des Antriebr-motors 22 anzugeben. Dieses Signal wird als ein Eingangssignal für die zweite Vergleichsschaltung 36 verwendet Um eine genaue Feststellung des Istwertes der Drehzahl des Antriebsmotors 22 bei Verwendung eines Wechselspannungsgenerators als Tachometergenerator 24 unter Ausschluß von Kommutierungsfrequenzkomponenten zu erhalten, ist es von Vorteil, das Ausgangssignai der Bestimmungsschaltung 30 als Eingangssignal für die zweite Vergleichsschaltung 36 zu verwenden, wie das durch eine Verbindungsleitung 50a in Fig.2B dargestellt ist

Bei der Steuereinrichtung in der Fig.2B wird bei geschlossenem Schalter S₂ das Abweichungssignal in der zweiten Vergleichsschaltung 36 durch Vergleich des Bezugssignales, welches die Sollgeschwindigkeit angibt und von der Referenzschaltung 38 geliefert wird, mit dem vorgegebenem Geschwindtgkeitsverlauf, welcher von der Bestimmungsschaltung 30 geliefert wird, erhalten. Das Abweichungssignal wird dann ir der Korrekturstufe 40 beim Schließen des Schalters S₂ gespeichert

Bei der Erfindung ist das Einstellen der Stoppstelle des Aufzuges leicht zu erzielen, indem man den Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes 28a entsprechend einstellt da der Bremsverlauf eine Funktion nach der Zeit ist, welche durch die IntegrierschaJtung /Cerhalten wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sollwertgeber für den Bremsverlauf eines Aufzugs mit einem in einem bestimmten Abstand vor einer Stoppstelle des Aufzugs angeordneten Schalter, durch den der Bremsgeschwindigkeitsverlauf durch Einschalten einer Bestimmungsschaltung gesteuert wird, wobei die Bestimmungsschaltung mit vorgegebener Zeitkonstante als Sollwert ein zeitabhängig abnehmendes Geschwindigkeitssteuersignal erzeugt, das in Abhängigkeit von der Differenz aus Soll- und Istgeschwindigkeit korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Stoppstelle in einem kürzeren Abstand als der den Bremsvorgang startende erste Schalter (Si) entfernt, ein zweiter Schalter (S₂) im Hubweg angeordnet ist, durch welchen zum Zeitpunkt des Passierens des Aufzugs eine mit der Bestimmungsschaltung (30) verbundene Korrekturstufe (40) an eine die Soll- und Istgeschwindigkeit vergleichende Vergleichsschaltung (36) angeschlossen ist, wobei die zu diesem Zeitpunkt ermittelte Abweichung der Ist- von der Sollgeschwindigkeit gespeichert und mit dem Wert der Abweichung die durch die Bremszeiteinstellschaltung (28) in der Bestimmungsschaltung eingestellte Integrationskonstante korrigiert ist

2. Sollwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Abweichung der Ist- von der Sollgeschwindigkeit entsprechendes Abweichungssignal aus dem Vergleich des von einer Referenzsch.i'iung (38) gelieferten Sollwertsignals mit dem Ausgangssignal der Restimmungsschaltung (30) gewonnen ist

3. Sollwertgeber nach A.ispn»~h I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Integrationskonstanten die Bestimmungsschaltung (30) eine Integrationsschaltung (IC) mit einem Operationsverstärker (30b) aufweist, mit dessen Eingang ein Widerstand (3OaJ verbunden ist, zu welchem sowohl ein Kondensator (30c) als auch eine Diode (3Od) parallel geschaltet sind, wobei die Diode in Sperrichtung zum Operationsverstärker geschaltet ist.

4. Sollwertgeber nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturstufe (40) einen Operationsverstärker (4OaJ aufweist dessen Eingang über den zweiten Schalter (Sz) mit der Vergleichsschaltung (36) verbindbar ist und daß zur Speicherung des von der Vergleichsschaltung (36) gelieferten Wertes der Abweichung am Ausgang des Operationsverstärkers eine Elektrode eines Kondensators (40b) angeschlossen ist dessen andere Elektrode geerdet ist und der über einen Widerstand (4OcJ in die Bestimmungsschaltung (30) zur Korrektur der Ausgangsspannung der Bestimmungsschaltung entladbar ist.