DE3615106A1 - Signalisierungsverfahren fuer einen aufzug und signalisierungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Signalisie­ rungsverfahren für einen Aufzug sowie ein Signalisierungs­ system, bei dem das Steuerungssystem und die Benutzer des Aufzugs über die Rufe und den Zustand des Aufzugs, z.B. Lage, Bewegung und Verfügbarkeit, durch serielle Datenüber­ tragung zwischen einem Computer des Steuerungssystems und den Betätigungs- und Signalisierungsgeräten in der Auf­ zugskabine sowie in den verschiedenen Stockwerken infor­ miert werden.

Ein untrennbarer Teil des Aufzugssystems sind die Rufschal­ ter und die verschiedenen Signallichter, die den Benutzer z.B. über die Lage, Fahrtrichtung und das Ankommen des Aufzugs informieren. Diese Funktionen müssen in jedem Stock­ werk vorhanden sein und sind in vielen Fällen hinter einer gemeinsamen Metallplatte so montiert, daß sie eine Rufknopf­ station bilden. Das Steuerungssystem des Aufzugs, das die Rufe annimmt und den Aufzugsmotor steuert, ist gewöhnlich im Maschinenraum am oberen Ende des Aufzugsschachtes unter­ gebracht. Ein modernes Steuerungssystem ist völlig elektro­ nisch und besteht aus elektronischen Teilen, die auf Strom­ kreiskarten im Apparatebrett oder im Hauptschaltschrank des Aufzugssystems untergebracht sind.

Bei heutigen Rufknopfstationen müssen die Leitungen für die Druckknöpfe und Signallichter über die ganze Entfernung bis zum Hauptschaltschrank geführt werden. In bekannten Aufzugssystemen läuft ein Leitungsbündel von jedem Stockwerk zum Hauptschaltschrank, wo die Drähte zusammen ein beträcht­ liches Knäuel bilden. Es gibt auch Aufzugssysteme, in denen die für das Steuerungssystem erforderlichen Daten zumindest teilweise in einer multiplexierten Form über eine gemeinsame Route von den Schaltern und entsprechenden Vorrichtungen zum Steuerungssystem übertragen werden.

Der Aufbau der Leitungsbündel setzt sorgfältiges Planen und viel Vorbereitungsarbeit voraus, zumal die Verdrahtung in den meisten Fällen individuell für jeden Auftrag gemäß den unterschiedlichen Stockwerkzahlen und Eigenschaften der Druckknopfstationen geplant werden muß.

Multiplexierung bietet zwar eine Verbesserung hinsichtlich der Verdrahtungsprobleme aber in einer Störungen ausge­ setzten Umgebung sind multiplexierende Systeme nicht aus­ reichend zuverlässig. Ferner setzt die multiplexierte Da­ tenübertragung bei minimaler Verdrahtung verhältnismäßig komplizierte Logik für das Senden und Empfangen der Daten voraus.

Ein sehr wichtiges Bezugsgebiet der Erfindung ist die Wartung der Aufzüge. Früher wurden Fehler im Aufzugssystem erst festgestellt, nachdem das System in Unordnung geraten war, und die Fehler wurden dann mittels Meßgeräte lokalisiert. Fehlerstatistiken mußten aus den vom Wartungspersonal auf­ gestellten Wartungsberichten zusammengestellt werden, weshalb nur die entdeckten und beseitigten Fehler berücksichtigt werden konnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren sowie ein Signa­ lisierungssystem zu schaffen, das mit wenigen Drähten aus­ kommt und bei dem alle Teile, durch welche die Funktionen des Aufzugs gesteuert werden, als Standardprodukte vorgefer­ tigt werden können, so daß als einzige auftragsspezifische Anpassung nur noch das am Aufstellungsort auszuführende Programmieren bleibt, und bei dem die Verkehrsanalyse und Fehlersuche des Aufzugssystems entweder erheblich erleich­ tert oder automatisch ausgeführt werden.

Um dies zu erzielen, ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung nach dem Rundfrageprinzip zweidirektional über Seriendigitalschlei­ fen erfolgt, wobei eine der Schleifen die in der Aufzugs­ kabine befindlichen, von einem Mikroprozessor gesteuerten und dadurch kommunizierenden Vorrichtungen verbindet, während eine andere Schleife die entsprechenden Schacht- und Tür­ vorrichtungen verbindet und eine dritte Seriendigitalschlei­ fe für externe Verbindungen verwendet wird.

Das Rundfrageprinzip an sich ist ein bekanntes Datenüber­ tragungsprotokoll, wobei die Daten nicht multiplexiert werden, sondern die Übertragung jeweils zwischen zwei Geräten erfolgt. Die Seriendigitalschleifen können z.B. aus Lichtfaserkabeln gebildet werden, wodurch das Schlepp­ kabel des Aufzugs leicht und billig und zugleich zuverlässi­ ger wird, während die Aufstellungskosten sich verringern. Die wichtigste Folge dieses Verfahrens ist, daß dank der seriellen Datenübertragung wesentlich weniger Drähte für die Rufknopfstationen erforderlich sind. Ein weiterer Vor­ teil ist die Flexibilität der Aufstellung, da z.B. Rufknopf­ stationen verschiedener Typen in derselben Standardzusam­ mensetzung ausgeführt werden können, indem sie für die jeweils betreffenden Sonderumstände passend programmiert werden. Die Zahl und Art der Signalisierungsvorrichtungen sowie die benötigten system- und stockwerkspezifischen Informationen können am Aufstellungsort in die Mikropro­ zessoren der Rufknopfstationen programmiert werden. In der Praxis verlangt dies nur, daß z.B. mechanische Schalter zwischen gewissen Polen der Mikroprozessoren angekoppelt werden. Aufgrund der Stellung dieser Schalter bestimmt der Prozessor mittels seines Maskenprogramms den Wert jedes Parameters.

Wenn es sich um große Produktionsmengen handelt, ist es rentabler, z.B. maskenprogrammierte "single-chip"-Prozes­ soren zu verwenden statt die Signalisierung in der herkömm­ lichen Weise mit der großen Drahtmenge auszuführen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Datenübertragung zwischen den Mikroprozessoren derart er­ folgt, daß der Hauptcomputer im Steuerungssystem des Auf­ zugs sich wechselweise in Sende- und Empfangszustand ver­ setzend die an die Seriendigitalschleifen angekoppelten Mikroprozessoren der Reihe nach um ihren Status befragt, wobei der betreffende Mikroprozessor, nachdem er die Erkun­ digung empfangen hat, sich aus dem Empfang- in den Sende­ zustand versetzt und dem Hauptprozessor die erwünschte Information sendet, worauf er wieder in den Empfangzustand umschaltet.

Zur Erledigung einfachen Datenverkehrs dieser Art und zur gleichzeitigen Signalisierung hinsichtlich der Anwender kann ein beliebiger Single-Chip-Mikrocomputer eingesetzt werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß zur Ge­ währleistung der Datenübertragung die gesendete Informa­ tion durch Kommunikationssteuergeräte über die andere Hälfte der Seriendigitalschleife an den Steuercomputer zurückgesen­ det wird, so daß der Steuercomputer die gesendete Informa­ tion mit der empfangenen vergleichen und auf diese Weise beobachten kann, ob die Datenübertragung richtig verläuft. Dies bedeutet, daß die Sendung ihr Ziel auch dann erreichen wird, wenn die Schleife an irgendeiner Stelle gebrochen ist. Diese Sicherungsfunktion kann noch leicht verstärkt werden, indem der Steuercomputer so angeordnet wird, daß er bei gebrochener Schleife, d.h. bei negativem Vergleichs­ resultat, gleichzeitig über beide Zweige der Seriendigi­ talschleife senden und empfangen kann. Auf diese Weise können Fehlerquellen leichter gefunden werden.

Ein Signalisierungssystem zur Durchführung des Verfahrens geht aus von einem System, bei dem die Datenübertragung durch den Steuercomputer des Aufzugs gesteuert werden kann und die einzelnen vom Steuercomputer angesprochenen Einheiten des Datenübertragungssystems aus in der Aufzugskabine oder auf den Stockwerkebenen befindlichen Druckknopfstationen bestehen, die die Ruf- oder Stockwerkwahlknöpfe sowie die erforderliche Anzahl von an sich bekannten, den Zustand oder die Lage des Aufzugs anzeigenden Signalisierungsvor­ richtungen enthalten. Erfindungsgemäß ist dieses System dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckknopfstation einen Mikroprozessor aufweist, der das Funktionieren der Station überwacht und steuert und außerdem das Kommunikationssteuer­ gerät der Station bildet, daß alle Signalisierungsvorrichtun­ gen des Aufzugs auf diese Weise durch die Mikroprozessoren der Druckknopfstationen mittels Seriendigitalschleifen mit dem Steuercomputer des Aufzugs so verbunden sind, daß eine der Schleifen die in der Aufzugskabine befindlichen Vorrichtungen verbindet, während eine andere Schleife die entsprechenden Vorrichtungen in jedem Stockwerk und im Schacht verbindet und eine dritte Schleife einen Anschluß für externe Meßgeräte und dgl. bildet.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Signalisierungssystems ist dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Seriendigitalschleife für den Anschluß an eine Fehlersuch- und Fehlerbestimmungseinheit angepaßt ist. Eine Fehlerbestimmungseinheit kann an die Seriendigitalschlei­ fe angeschlossen werden, wobei auch eine mikroprozessorge­ steuerte Druckereinheit mit der Schleife verbunden wird. Mit der Fehlerbestimmungseinheit kann eine Fehlerortungs­ analyse gemacht werden, die die Überwachung des Schleifen­ verkehrs sowie die Beobachtung der Unregelmäßigkeit der Korrektion von CRC-Fehlern und die Beobachtung der Ähn­ lichkeit der automatischen Wiedersendung umfaßt. Die Fehler­ bestimmungseinheit wird auch für die Verkehrsanalyse ein­ gesetzt, die das statistische Sammeln der Aufzugverkehrsda­ ten, die Identifizierung des Verkehrsmusters und das Auf­ zeichnen betreffend die wichtigsten Eigenschaften des Haupt­ verkehrs, Verwendung des Aufzugs und Fakturierung des Kun­ den umfaßt. Eine solche Einheit ist transportabel und kann auf Verlangen oder beim Inbetriebsetzen an die Seriendigital­ schleifen des Aufzugs angeschlossen werden und empfängt alle Informationen von den Schleifen, ohne daß die Programme der Zentraleinheit geändert werden müssen.

Durch die neue Erfindung wird es möglich, genaue Infor­ mationen und zuverlässige Meßergebnisse betreffend den Aufzug in seinen verschiedenen Verkehrsphasen zu erhalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der beige­ fügten Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seriendigitalschleifen, erfindungsgemäß mit dem Steuercomputer verbunden, zusammen mit den daran angeschlossenen Signalisierungseinheiten,

Fig. 2 den Anschluß der an der Aufzugstür befindlichen Signalisierungsvorrichtungen an den Mikroprozessor und weiter an eine Seriendigitalschleife,

Fig. 3 ein Beispiel eines 32-Bit-Standardsignals, wie es in den Seriendigitalschleifen verwendet wird.

Fig. 1 stellt den Aufzugssteuercomputer 1 und drei daran angeschlossene Seriendigitalschleifen 2, 3 und 4 dar. In­ formationen werden über diese Schleifen derart übertragen, daß die Kabinenschleife 2 die in der Aufzugskabine befind­ lichen Vorrichtungen 5 (Druckknopfstation, Stockwerkan­ zeige usw.) mit dem Steuercomputer, d.h. der Zentraleinheit verbindet, während die Schacht- und Türschleife 3 die im Schacht befindlichen Vorrichtungen 7 (verschiedene Schalter und dgl.) und die an der Tür gelegenen Bedienungsvorrich­ tungen 6 (Rufknopfstationen in jedem Stockwerk) und die dritte oder äußere Schleife 4 die verschiedenen Überwachungs- und Aufzeichnungsgeräte 8 sowie die Aufzugsmotorsteuer­ geräte 8 a mit der Zentraleinheit 1 verbindet. Außerdem ist unter der Referenznummer 9 eine Datenkommunikations­ verbindung mit einer Außenstelle dargestellt, wobei es sich z.B. um eine Telefonlinien- oder Richtfunkverbindung mit einer Servicegesellschaft handeln kann.

Die Zentraleinheit 1 beobachtet die Datenverkehrsdichte in den Schleifen 1-4 und bringt sie in eine entsprechende Prioritätsordnung. Die Schleifen sind so angeordnet, daß es möglich ist, in beide Richtungen zu senden. In der Normal­ situation zirkulieren die Daten in den Schleifen so, daß die Zentraleinheit die über den einen Schleifenarm gesen­ deten Daten am anderen Schleifenende ablesen kann und somit in der Lage ist, die gesendeten Daten mit den empfangenen zu vergleichen und festzustellen, ob das Signal richtig übertragen worden ist. Wenn die Schleife gebrochen ist oder irgendeine andere Störung auftritt, werden die Daten über beide Schleifenarme gesendet und gelesen, wobei immerhin jeweils nur ein Gerät angesprochen wird. Auf diese Weise wird die Sendung durch die eine oder die andere Schleifen­ hälfte ans Ziel gelangen, und eine Fehlermeldung kann leicht weitergesendet werden.

Fig. 2 stellt ein Beispiel einer Grundeinheit dar, welche die in der Erfindung angewendete serielle Datenübertragung ermöglicht. Es handelt sich um eine Rufknopfstation mit einem Stockwerkprozessor 12, wie sie in jedem Stockwerk vorhanden ist und an welche mehrere periphere Signalisie­ rungsvorrichtungen des Aufzugs angeschlossen sind. Die Druckknöpfe 14 sind die Rufknöpfe. Der eine dient für die Abwärtsrichtung, der andere für die Aufwärtsrichtung. Die Lampe 15 ist ein Signallicht, das aufleuchtet, wenn der Aufzug in dem betreffenden Stockwerk ankommt. Die Lampe 16 zeigt an, daß der Aufzug außer Betrieb gesetzt ist. Die Schaltung 17 ist eine parallele Ein/Ausgangsschaltung zum Steuern der Stockwerkanzeigeschaltung 18. Die Fahrtrich­ tung des Aufzugs wird durch die Signallichter 19 angezeigt. Der Lautsprecher 10 meldet das Ankommen des Aufzugs, was z.B. Sehbehinderten die Benutzung des Aufzugs erleichtert. Darüber hinaus kann der Mikroprozessor so programmiert werden, daß auch andere Lautsignale gegeben werden können. Die Stromzuführung der Einheit erfolgt in diesem Beispiel über die parallel zur Schleife 3 angeordneten Stromleitungen 13.

Über den Schaltkasten 11 werden installationsspezifische Daten in den Mikroprozessor der Rufknopfstation program­ miert. Solche Daten beziehen sich in erster Linie auf die Zahl und Art der Vorrichtungen im Operationsbereich der Stockwerkprozessoren 12, d.h. der Prozessor wird über die Zusammensetzung der Rufknopfstation informiert. Systembezo­ gene Informationen, wie z.B. Stockwerkanzahl, Position des Aufzugs usw., werden in den Hauptschaltschrank des Aufzugs eingegeben, indem sie in die Zentraleinheit 1 programmiert werden.

Der Serienverkehr in der Schacht- und Türschleife 3 verläuft in der Normalsituation in folgender Weise: Wenn ein Ruf­ knopf 14 gedrückt wird, setzt sich eine gewisse "Flagge" in einem gewissen internen Register des Stockwerkprozes­ sors 12 in einen gewissen Zustand. Der Normalzustand des Stockwerkprozessors an der Signallinie ist der Eingabe- oder Empfangzustand. Der Hauptprozessor des Steuerungs­ systems führt eine ständige Umfrage unter den Stockwerkpro­ zessoren, indem er jedem von diesen der Reihe nach ein Erkundigungssignal sendet. Der angesprochene Stockwerk­ prozessor versetzt sich aus dem Empfang- in den Sendezustand, während der Hauptprozessor gleichzeitig in den Empfangzu­ stand umschaltet. Der befragte Stockwerkprozessor gibt in serieller Form den Status seiner internen Register dem Hauptprozessor an, der die Information quittiert, worauf beide Prozessoren wieder in ihren Zustand wechseln. Danach wird der Vorgang in derselben Weise mit dem nächsten Stock­ werkprozessor wiederholt. Wenn ein Ruf einregistriert ist, erkennt der Hauptprozessor den Inhalt des betreffenden Registers des Stockwerkprozessors als einen Ruf und sendet dem Antriebssystem des Aufzugs ein Signal, das den Auf­ zugsmotor veranlaßt, dem neuen Ruf Folge zu leisten. Die Rundfrageroutine des Hauptprozessors wird hierdurch nicht wesentlich unterbrochen, sondern geht auf dieselbe Art weiter.

Fig. 3 stellt ein Beispiel eines im Schleifenverkehr ge­ brauchten seriellen 32-Bit-Standardsignals 20 dar. Die Nummern in den Sektoren geben die für den betreffenden Sektor reservierte Bitzahl an. Unter der Referenznummer 21 ist der Startsektor dargestellt, der die Seriendigi­ talschleife aktiviert. Sektor 22 enthält den Identifizie­ rungscode des sendenden Apparates, Sektor 23 enthält die Adresse der Sendung. Sektor 24 identifiziert die Kategorie der zu übertragenden Information, Sektor 25 enthält die zu übertragende Botschaft, Sektor 26 enthält einen CRC- Fehlerdetektionscode, und Sektor 27 ist der Stopcode, der die Verbindung abschließt.

Es ist dem Fachmann offenbar, daß die verschiedenen Aus­ führungsformen der Erfindung nicht auf das oben angeführte Beispiel beschränkt sind, sondern daß sie auch variiert werden können. So ist z.B. die Zahl oder die Art der Funk­ tionen der Druckknopfstationen in keiner Weise begrenzt, sondern die den Fahrgästen und der Aufzugsteuerung dienen­ den Aufgaben der Stockwerkprozessoren können nach Bedarf vermehrt oder vermindert werden. Außer der Datenübertragung können die Mikroprozessoren der verschiedenen Druckknopf­ stationen Daten auch weiterverarbeiten, um ihnen die für die Aufzugsfunktionen erforderliche Form zu geben.

Claims (9)

1. Signalisierungsverfahren für einen Aufzug, bei dem das Steuerungssystem und die Benutzer des Aufzugs über die Rufe und den Zustand, z.B. Lage, Bewegung und Verfüg­ barkeit des Aufzugs durch serielle Datenübertragung zwischen einem Computer des Steuerungssystems und den in der Aufzugskabine sowie in den verschiedenen Stock­ werken befindlichen Betätigungs- und Signalisierungs­ geräten informiert werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Datenübertragung nach dem Rundfrageprinzip zweidirektional über Seriendigitalschlei­ fen erfolgt, wobei eine der Schleifen die in der Aufzugs­ kabine befindlichen, von einem Mikroprozessor gesteuerten und dadurch kommunizierenden Vorrichtungen verbindet, während eine andere Schleife die entsprechenden Schacht- und Türvorrichtungen verbindet und eine dritte Seriendigi­ talschleife für externe Verbindungen verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die serielle Datenübertragung zwischen den Mikroprozessoren derart erfolgt, daß der Hauptcomputer im Steuerungssystem des Aufzugs sich wechsel­ weise in Sende- und Empfangszustand versetzend die an die Seriendigitalschleifen angekoppelten Mikroprozesso­ ren der Reihe nach um ihren Status befragt, wobei der betreffende Mikroprozessor, nachdem er die Erkundigung empfangen hat, sich aus dem Empfang- in den Sendezustand versetzt und dem Hauptprozessor die erwünschte Information sendet, worauf er wieder in den Empfangzustand umschaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung über die Schleifen so gesichert ist, daß die gesendete Information durch Kommunikationssteuergeräte über die andere Hälfte der Seriendigitalschleife an den Steuer­ computer zurückgesendet wird, so daß der Steuercomputer die gesendete Information mit der empfangenen vergleichen und auf diese Weise beobachten kann, ob die Datenüber­ tragung richtig verläuft.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuercomputer so angeordnet ist, daß er bei gebrochener Schleife, d.h. bei negativem Vergleichungsresultat, gleichzeitig über beide Zweige der Seriendigitalschleife senden und empfangen kann.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fehlersuche und Auf­ zugverkehrsanalyse sowie diesbezügliche Rapportierung mittels an die Seriendigitalschleifen angeschlossenen Fehlerbestimmungseinheiten ausgeführt werden.

6. Signalisierungssystem für einen Aufzug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Datenübertragung durch den Steuercomputer des Aufzugs gesteuert werden kann und die einzelnen vom Steuercomputer angesprochenen Einheiten des Datenübertra­ gungssystems aus in der Aufzugskabine oder auf den Stock­ werkebenen befindlichen Druckknopfstation die die Ruf- oder Stockwerkwahlknöpfe sowie die erfor­ derliche Anzahl von an sich bekannten, den Zustand oder die Lage des Aufzugs anzeigenden Signalisierungsvor­ richtungen (5, 6, 8, 9, 10) enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckknopfstation einen Mikroprozessor aufweist, der das Funktionieren der Station überwacht und steuert und außerdem das Kommu­ nikationssteuergerät der Station bildet, daß alle Sig­ nalisierungsvorrichtungen des Aufzugs auf diese Weise durch die Mikroprozessoren der Druckknopfstationen mittels Seriendigitalschleifen mit dem Steuercomputer des Aufzugs so verbunden sind, daß eine der Schleifen die in der Aufzugskabine befindlichen Vorrichtungen verbindet, während eine andere Schleife die entsprechenden Vor­ richtungen in jedem Stockwerk und im Schacht verbindet und eine dritte Schleife einen Anschluß für externe Meßgeräte u.dgl. bildet.

7. Druckknopfstation für einen Aufzug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl und Art der Signalisierungsvorrichtungen sowie die benötigten system- und stockwerkspezifischen Infor­ mationen am Aufstellungsort in den Mikroprozessor (2) programmiert werden können.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dritte Seriendigi­ talschleife (4) für den Anschluß an eine Fehlersuch- und Fehlerbestimmungseinheit angepaßt ist.

9. System nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seriendigital­ schleifen aus Lichtfaserkabeln bestehen.