DE4119253C2

DE4119253C2 -

Info

Publication number: DE4119253C2
Application number: DE4119253A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Inazawa Aichi Jp Ikejima; Sigemi Inazawa Aichi Jp Iwata; Masayuki Inazawa Aichi Jp Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1993-08-26
Also published as: KR920000607A; US5441127A; KR950002524B1; DE4119253A1; CN1057816A; CN1021701C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Aufzuges, der eine Aufzugskabine, eine Seilscheibe, ein Gegengewicht und ein Seil, an dem die Aufzugskabine und das Gegengewicht angebracht sind und das auf die Seilscheibe aufgelegt ist, sowie einen Motor zum Antreiben der Seilscheibe aufweist mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus EP-B1-00 74 093 bekannt. Sie umfaßt einen Lastdetektor, der die Last der Aufzugskabine erfaßt, eine Phasenanschnittssteuerung, die gemäß einem Drehmomentbefehl den Motor antreibt, eine Geschwindigkeitsberechnungseinrichtung in Form eines Mikrocomputers , der mit einem Dekoder verbunden ist, über den die Geschwindigkeit der Aufzugskabine erfaßt wird, und eine Positionsberechnungseinrichtung, ebenfalls in Form des Mikrocomputers, die die momentane Position der Aufzugskabine bestimmt. Der Mikroprozessor ist Kernbestandteil der bekannten Aufzugssteuervorrichtung. Mit seiner Hilfe werden mehrere Fahrabschnitte unterschieden, von denen eine auch die Zeitspanne umfaßt, in der sich die Aufzugskabine mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Jedoch nimmt die Darstellung dieses Abschnitts der Aufstellung der Bewegungskabine den geringsten Raum ein und tritt gegenüber den Beschleunigungs- und Abbremsphasen in den Hintergrund. Im wesentlichen handelt es sich dabei um eine Steuerung auf der Grundlage der vorhandenen Signale und Größen derart, daß das Antriebsdrehmoment Null ist.

Aus DE-A1-38 18 083 ist ein Stockwerkszähler auf der Grundlage einer Impulszählung bekannt, die von einem Beschleunigungssensor bereitgestellt werden. Diese Impulse gestatten auch eine Bestimmung der Position der Aufzugskabine.

Ausgehend von diesem Stand der Technik richtet sich die Erfindung auf eine weitere Verbesserung der Fahrqualität, insbesondere in den Abschnitten der Bewegung der Aufzugskabine, in denen sich aufgrund abgeschlossener Beschleunigungsphasen und noch nicht eingeleiteter Abbremsphasen die Aufzugskabine mit konstanter Geschwindigkeit bewegt oder bewegen soll.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Aufzugs der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere für die Fahrabschnitte mit konstanter Geschwindigkeit eine Verbesserung der Fahrqualität erreicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Aufzugs mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen die Zeichnungen folgendes

Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild einer Aufzugssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dar;

Fig. 2 stellt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Fahrbetriebes der ersten Ausführungsform dar;

Fig. 3 stellt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Gesamtaufbaus einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dar;

Fig. 4 stellt ein Funktionsblockdiagramm der zweiten Ausführungsform der Erfindung dar;

Fig. 5 stellt das Blockdiagramm eines bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Mikrocomputers dar;

Fig. 6A bis 6C stellen schematische Ansichten von Aufzügen mit unterschiedlichen Arten der Seilverlegung dar.

Gemäß Fig. 1 ist ein Seil 12 über eine Seilscheibe 11 gelegt. Ein Ende des Seiles 12 ist mit einer Aufzugskabine 10 des Aufzuges verbunden, während das andere Ende mit einem Gegengewicht 13 verbunden ist. Am Boden der Aufzugskabine 10 ist eine Gewichtswiegeeinrichtung 17 zur Erfassung einer Last in der Aufzugskabine 10 angeordnet. Ein Motor 19 ist an die Seilscheibe 11 angekuppelt, um die Seilscheibe 11 anzutreiben, während ein Geschwindigkeitsdetektor 1 zur Erfassung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 19 an den Motor 19 gekuppelt ist. Eine Kabinenpositionsberechnungseinrichtung 2 ist mit dem Geschwindigkeitsdetektor 1 verbunden, während eine Kompensationseinrichtung 3 mit den Kabinenpositionsberechnungsmitteln 2 verbunden sind. Eine Geschwindigkeitssteuerberechnungseinrichtung 5 ist über ein Subtrahierglied 4 an den Geschwindigkeitsdetektor 1 angeschlossen, während Ausgänge der Kompensationseinrichtung 3 und der Geschwindigkeitssteuerberechnungseinrichtung 5 mit einem ersten Addierer 6 verbunden sind. Ausgänge des ersten Addierers 6 und der Lastwiegeeinrichtung 17 sind an eine Invertereinrichtung 8 angeschlossen, die über einen zweiten Addierer 7 den Motor 19 ansteuert und kontrolliert. Ein Geschwindigkeitsbefehl ω_p, der von einer nicht dargestellten Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinrichtung erzeugt wird, wird in das Subtrahierglied 4 eingegeben.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Der Geschwindigkeitsdetektor 1 erfaßt die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 19 und liefert ein Geschwindigkeitssignal ω_r an das Subtrahierglied 4 aus. Das Subtrahierglied 4 zieht das Geschwindigkeitssignal ω_r vom Signal des Geschwindigkeitsbefehls ω_p, der von der Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinrichtung ausgegeben wurde, ab, während die Geschwindigkeitssteuerberechnungseinrichtung 5 einen Drehmomentenbefehl Te auf der Basis des vom Subtrahierglied 4 gelieferten Ausgangssignals erzeugt. Das vom Geschwindigkeitsdetektor 1 gelieferte Geschwindigkeitssignal ω_r wird auch in die Kabinenpositionsberechnungseinrichtung 2 eingegeben, so daß die aktuelle Position (der Abstand vom Etagenflur) der Aufzugskabine 10 berechnet wird. Die Kompensationseinrichtung 3 berechnet ein auf das Seil 12 bezogenes unausgeglichenes Drehmoment auf der Basis der aktuellen Position der Aufzugskabine 10, wie sie von der Kabinenpositionsberechnungseinrichtung 2 berechnet wurde, und des von der Geschwindigkeitssteuerberechnungseinrichtung 5 erzeugten Drehmomentenbefehls Te.

Anschließend wird das von der Kompensationseinrichtung 3 gelieferte Signal des unausgeglichenen Drehmomentes im ersten Addierer 6 dem von der Geschwindigkeitssteuerberechnungseinrichtung 5 gelieferten Drehmomentenbefehlssignal T_e hinzuaddiert; und weiter wird das Ausgabesignal der Lastwiegeeinrichtung 17, das heißt die Last in der Fahrzeugkabine 10, im zweiten Addierer 7 hinzuaddiert und als Enddrehmomentenbefehl an die Invertereinrichtung 8 geliefert. Die Invertereinrichtung 8 steuert den Antrieb des Motors 19 entsprechend dem Enddrehmomentenbefehl.

Wenn beispielsweise die Aufzugskabine 10, in der eine Nominallast als Kabinenlast eingelegt ist, vom untersten Flur zum obersten Flur fährt, wird ein Drehmomentenbefehl Te von der Geschwindigkeitssteuerberechnungseinheit 5 ausgegeben, wie Fig. 2 zeigt. Gemäß Fig. 2 zeigt die waagerechte Achse die Positionen der Aufzugskabine 10 an, das heißt, den Abstand vom untersten Flur, wobei X₁, X₂, X₃ und X₄ jeweils die Position der Aufzugskabine 10 am Ende ihrer Beschleunigung, dann die Position der Aufzugskabine 10 bei der Begegnung der Kabine mit dem Gegengewicht 13; dann die Position der Aufzugskabine 10 bei Beginn der Abbremsung nach einem Konstantgeschwindigkeitslauf; und schließlich die Position der obersten Etage anzeigen.

Was den Konstantgeschwindigkeitslauf anbetrifft, ist das Drehmoment in Position X₁ ein unausgeglichenes Drehmoment, das sich aus dem Gewicht ergibt, welches durch Addieren des unausgeglichenen Gewichtes des Seiles 12 zur Gewichtsdifferenz zwischen der Aufzugskabine 10 und dem Gegengewicht 13 erhalten wird. Dabei ist das unausgeglichene Gewicht des Seiles 12 ein Wert (<0), der durch Subtrahieren des Seilgewichtes auf seiten des Gegengewichtes 13 vom Seilgewicht auf der Seite der Aufzugskabine 10 relativ zur Seilscheibe 11 erhalten wird. Im Gegensatz dazu ist das Drehmoment in der Position X₃ kleiner als das in der Position X₁, weil das unausgeglichene Gewicht des Seiles 12 negativ ist. In der mittleren Position X₂ ist das Drehmoment, da das unausgeglichene Gewicht des Seiles 12 gleich Null ist, genauso groß wie das unausgeglichene Drehmoment, das aus der Gewichtsdifferenz zwischen der Aufzugskabine 10 und dem Gegengewicht 13 resultiert, wobei es dem Ausgangssignal der Lastwiegeeinrichtung 17 entspricht.

Unter der Annahme, daß eine Drehmomentendifferenz zwischen den Positionen X₁ und X₃ in Höhe von ΔT₀ besteht, wird die Drehmomentendifferenz ΔT₁ zwischen der obersten Position und der untersten Position der Kabine auf Grund des durch eine in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Linie wiedergegebenen Seilungleichgewichtes wie folgt berechnet:

ΔT₁ = ΔT₀ · X₄/(X₃ - X₁) (1)

Daher errechnet sich das lastmäßig unausgeglichene Drehmoment T in einer willkürlich angenommenen Position X der Aufzugskabine 10 wie folgt:

T = T₂ + ΔT₁ (X₂ - X)/2X₂
= T₂ + ΔT₁ (X₂ - X)/X₄ (2)

In diesen Formeln bezeichnet T₂ das Drehmoment in der Position X₂. Der erste Term der Formel (2) entspricht einem Ausgabewert der Lastwiegeeinrichtung 17, während der zweite Term einem Kompensationswert für das ungewichtige Seil entspricht. Die Kompensationseinrichtung 3 berechnet den Kompensationswert im zweiten Term.

Nachfolgend wird das Kompensationsverfahren der Kompensationseinrichtung 3 beschrieben. Der Aufzug führt allgemein eine Flur- bzw. Etagenhöheneinschreiboperation bei der Installation bzw. der Wartung durch. Bei dieser Operation mißt und speichert die Kabinenpositionsberechnungseinrichtung 2, wenn sich die Aufzugskabine vom untersten Flur nach oben bewegt, den Abstand jedesmal dann ab, wenn Erfassungsschalter (nicht dargestellt), die auf allen Etagen angebracht sind, jeweils während der Fahrt des Aufzugs vom untersten Flur zum obersten Flur betätigt werden.

Bei der Etagenhöheneinschreiboperation führt die Kompensationseinrichtung 3 folgende Schritte aus:

i) Abspeichern der Position X₁ und des Drehmomentenbefehls Te, wenn die Geschwindigkeit des Aufzuges konstant wird;
ii) Abspeichern der Position X₃, und des Drehmomentenbefehles Te, wenn sich die Geschwindigkeit des Aufzuges zu verlangsamen beginnt;
iii) Berechnen der mittleren Position X₂ auf der Basis der Position X₄ des obersten Flurs; und
iv) Berechnen des Wertes ΔT₁ entsprechend der Gleichung (1).

Beim normalen Fahrbetrieb ergibt sich der zweite Term der Gleichung (2) auf Grund des Wertes ΔT₁, der im oben genannten Schritt iv) berechnet wurde, sowie auf Grund der aktuellen Position X der Aufzugskabine 10, die stets durch die Kabinenpositionsberechnungseinrichtung 2 berechnet wird. Das lastmäßig unausgeglichene Drehmoment T wird durch Addieren des Ausgangssignals der Lastwiegeeinrichtung 17 als erster Term und des Ausgangssignals der Invertereinrichtung 8 berechnet.

Da das Ungleichgewicht der Last auf diese Weise kompensiert wird, wird die Fahrqualität des Aufzuges verbessert.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Ein Seil 12 ist über eine Seilscheibe 11 gelegt. Ein Ende des Seiles 12 ist mit einem Gegengewicht 13 verbunden, während das andere Ende mit der Aufzugskabine 10 des Aufzuges verbunden ist. Die Aufzugskabine 10 ist mit einem Kabinenrahmen 14, einer Kabine 15 innerhalb des Kabinenrahmens 14 und einem Vibrationsisolierelement 16 aus Gummi ausgestattet, auf welchem die Kabine 15 aufsitzt. Ein Kabel 18 liefert elektrische Leistung an die Aufzugskabine 10 und übermittelt bzw. empfängt Signale an die bzw. von der Aufzugskabine 10. Ein Motor 19 ist an die Seilscheibe 11 angekuppelt, um diese anzutreiben, während ein Mikrocomputer 26 über eine Leistungswandlereinrichtung 20 an den Motor angeschlossen ist. Die Bezugszeichen 22, 23 und 24 bezeichnen jeweils den obersten Flur, einen mittleren Flur und den untersten Flur.

Mit anderen Worten unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der herkömmlichen Steuereinrichtung gemäß Fig. 7 insoweit, als eine Lastwiegeeinrichtung 25 auf der Oberseite des Kabinenrahmens 14, statt der Lastwiegeeinrichtung 17, montiert, und an Stelle des Mikrocomputers 21 der Mikrocomputer 26 installiert ist. Die Lastwiegeeinrichtung 25 mißt das Gesamtgewicht der Aufzugskabine 10, der Fahrgäste in der Kabine 15 und des Kabels 18 und liefert den gemessenen Wert durch ein Analogsignal 25a an den Mikrocomputer 26.

Fig. 4 stellt ein Funktionsblockdiagramm der zweiten Ausführungsform dar.

Gemäß Fig. 4 ist eine Lasterfassungseinrichtung 100 aus einer Kabinenlasterfassungseinrichtung 100A und einer Seilscheibenlasterfassungseinrichtung 100B zusammengesetzt. Die Bezugszeichen 100a und 100b bezeichnen jeweils ein Steuergewichtssignal als Ausgabe der Kabinenlasterfassungseinrichtung 100A und ein Antriebsgewichtssignal als Ausgabe der Seilscheibenlasterfassungseinrichtung 100B. Eine Kabinengewichtserfassungseinrichtung 102 zur Erfassung des Gewichtes der Aufzugskabine entspricht der Lastwiegeeinrichtung 25. Bezugswiegewertspeichermittel 103 bestimmen und speichern den Nullpunkt und den Ausgleich (gain) der Kabinengewichtserfassungsmittel 102. Hubbezogene Wiegewertdifferenz-Speichermittel 104 erfassen und speichern die Wertdifferenz des Ausgangssignals der Kabinengewichtserfassungsmittel 102 zwischen dem obersten Flur und dem untersten Flur bei einem Aufwärtshub der Aufzugskabine. Erfassungsmittel 105 der aktuellen Kabinenposition erfassen die aktuelle Position der Aufzugskabine. Hubbezogene Erfassungsmittel 106 des unausgeglichenen Drehmomentes erfassen und speichern die Wertdifferenz des Drehmomentenbefehls 26a des Motors 19 zwischen dem obersten Flur und dem untersten Flur beim Aufwärtshub der Aufzugskabine. Kabinenlastkompensierende Berechnungsmittel 108 bewirken den Ausgleich, so daß ein Steuergewichtssignal 1a ausgegeben wird (ein Signal zur Erfassung der Last in der Aufzugskabine). Seilscheibenlast-Kompensationsberechnungsmittel bewirken den Ausgleich, so daß ein Antriebsgewichtssignal ausgegeben wird (ein Signal zur Erfassung des unausgeglichenen Gewichtes in bezug auf die Seilscheibe 11).

Der Mikrocomputer 26 besitzt den in Fig. 5 dargestellten Aufbau und weist folgende Komponenten auf: eine Zentraleinheit ZE (CPU) 31, einen Eingabeport 32, einen Ausgabeport 33, einen Festspeicher (ROM) 34, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 35, einen nichtflüchtigen Speicher (E²PROM) 36, der durch elektrische Signale beschrieben und gelöscht werden kann, und einen Bus 37 als Informationsübertragungspfad innerhalb des Mikrocomputers 26. Die Bezugszeichen 32a, 32b und 32c bezeichnen jeweils einen Schalter zum Einschreiben eines Gewichtswertes in den E²PROM 36, wenn sich kein Gewicht in der Aufzugskabine befindet, einen Schalter zum Einschreiben eines Gewichtswertes in den E²PROM 36, wenn sich eine ausgeglichene Last in der Aufzugskabine befindet, und einen Schalter für die Etagenhöheneinschreiboperation, damit der Aufzug die Etagenhöhe mißt. Das von der Lastwiegeeinrichtung 25 gelieferte Signal 25a ist ein Analogsignal, das durch den Eingabeport 32 in ein Digitalsignal umgesetzt und als Antwort auf einen Befehl der CPU 31 im RAM 35 gespeichert wird.

Das Aufzugssteuergerät ist bei dieser Ausbildungsform der Erfindung in der oben beschriebenen Weise aufgebaut und erfaßt eine Last in der Aufzugskabine (Steuergewichtswert) sowie die Seilscheibenlast (Antriebsgewichtswert). Der Steuergewichtswert K (Zn, α) kann entsprechend der im nachfolgenden Text aufgeführten Formel (3) bezüglich der Erfassung des Steuergewichtswertes berechnet werden, während der Antriebsgewichtswert S (Zn, α) entsprechend einer Gleichung (4), wenn die Kabine stillsteht, oder einer Formel (5), wenn die Kabine fährt, berechnet werden, wobei diese Formel die Erfassung des Fahrgewichtswertes betrifft. Tatsächlich sind die Formeln (4) und (5) einander gleich. Zn bezeichnet die Position der Aufzugskabine, während α anzeigt, daß die Last in der Aufzugskabine 100% beträgt.

Nachfolgend wird das Prinzip der Gewichtserfassung beschrieben.

Zunächst soll der Fall eines Aufzuges mit einem eins-zu-eins verlegten Seiles gemäß Fig. 3 beschrieben werden.

In diesem Falle werden folgende Bedingungen zugrunde gelegt:

Wcar - das Eigengewicht der Fahrzeugkabine 10 (das Gesamtgewicht des Kabinenrahmens 14 und der Kabine 15)
L - eine Nominallast
Z - die Position der Aufzugskabine 10, gemessen im Abstand vom untersten Flur 24
wc (Z) - das von der Lastwiegeeinrichtung 25 erfaßte Kabelgewicht
ε - das unausgeglichene Gewicht des Kabels, einbezogen in das Gegengewicht 13
wr (Z) - das Gewicht eines Seils und eines Kabels, erfaßt durch den Motor 19 (nur das unausgeglichene Gewicht in bezug auf die Motorwelle)
V (Z, γ) - ein Gewichtswert, wenn die Position der Fahrzeugkabine Z und der Lastfaktor γ ist (γ = Kabinenlast/Nominallast L)
ZB - eine Konstante, die angibt, daß sich die Aufzugskabine am untersten Flur 24 befindet
ZC - eine Konstante die angibt, daß sich die Aufzugskabine am mittleren Flur 23 befindet
ZT - eine Konstante die angibt, daß sich die Aufzugskabine am obersten Flur 22 befindet.

Die Parameter wc (Z) und wr (Z) verlaufen linear in bezug auf die Kabinenposition Z.

Die nachfolgenden Werte werden bei der Installation des Aufzuges eingestellt.

Bei der Installation und Wartung des Aufzuges lädt der Justierer NL (keine Last in der Aufzugskabine) und BL (ausgeglichene Last in der Aufzugskabine) in die Kabine und hält die Aufzugskabine am mittleren Flur 23 in der Aufwärtsbahn an. Wenn die in Fig. 5 dargestellten Schalter 32a und 32b gedrückt werden, werden Gewichtsausgabewerte automatisch in den E²PROM 36 wie folgt eingeschrieben:

V (ZC, 0) = Wcar + wc (ZC) -
ein Gewichtswert, wenn sich die Aufzugskabine am mittleren Flur 23 befindet und die Last 0 ist

V (ZC, β) = Wcar + βL + wc (ZC) -
ein Gewichtswert, wenn sich die Aufzugskabine am mittleren Flur 23 befindet und die Last den Wert BL hat

β bezeichnet die Gegengewichtsrate.

Die Werte V (ZC, 0) und V (ZC, β) werden als Bezugsgewichtswerte im E²PROM gespeichert.

Nunmehr wird die Erfassung des Steuergewichtes beschrieben. Wie oben erläutert, ist das Steuergewicht eine Funktion nur des Messens des Gewichtes der Aufzugskabine, das heißt, des Gewichtes der Fahrgäste in der Fahrzeugkabine.

Werte, die vor dem Betrieb der Aufzugskabine erfaßt werden müssen, werden subsidiär bei der Etagenhöheneinschreiboperation gemessen. Diese Messung wird ausgeführt, wenn die Aufzugskabine am obersten Flur 22 und am untersten Flur 25 hält.

Die Gewichtswerte am untersten Flur 24 und am obersten Flur 22 ergeben sich bei der Last γL wie folgt:

V (ZB, γ) = Wcar + γL + wc (ZB)

V (ZT, γ) = Wcar + γL + wc (ZT)

Somit errechnet sich der hubbezogene Gewichtswert-Unterschiedswert wie folgt:

V (ZT, γ) - V (ZB, γ) = wc (ZT) - wc (ZB)
= C (eine Konstante).

Dieser hubbezogene Gewichtswertunterschiedswert kann unter Verwendung einer willkürlichen Last gemessen werden.

Wird angenommen, daß eine Last αL am n-ten Flur in die Aufzugskabine gesetzt wird, ergibt sich der Gewichtswert wie folgt:

V (Zn, α) = Wcar + αL + wc (Zn).

Falls ein zu erfassender Steuergewichtswert αL die Größe K (α) besitzt, ergibt sich diese Größe wie folgt:

K (α) = L = V (Zn, α) - Wcar - wc (Zn)
V (Zn, α) - [Wcar + wc (ZC)] - [wc (Zn) - wc (ZC)]

Der Gewichtswert entsprechend Wcar + wc (ZC) in dieser Formel ist V (ZC, 0), während wc (Zn) - wc (ZC) ein auf Zn bezogener linearer Ausdruck ist.

Da mit anderen Worten gilt:

wc (Zn) = [C/(ZT-ZB)] × (Zn-Zc) + wc (ZC)

wc (Zn) - wc (ZC) = [C/(ZT-ZB)] × (Zn-Zc)

ergibt sich für K (Zn, α):

K (Zn, α) = V (Zn, α) - V (ZC, 0) - {C/(ZT-ZB)} × (Zn-ZC) (3)

V (Zn, α) bezeichnet den Gewichtswert im aktuellen Zeitpunkt, während V (ZC, 0) den Gewichtswert bezeichnet, wenn die Last am mittleren Flur 23 Null ist. Der Ausdruck [C/(ZT-ZB)]×(Zn-ZC) stellt einen Kabelkompensationswert dar, der durch Berechnung gefunden wird. Da die Werte V (ZC, 0) und C bereits im E²PROM 36 eingeschrieben sind, erfolgt die Berechnung in der ZE 31 unter Verwendung der eingeschriebenen Werte.

Nachfolgend wird die Erfassung des Antriebsgewichtes beschrieben. Wie oben erläutert, ist das Antriebswiegen eine Funktion der Erfassung des unausgeglichenen Gewichtes zwischen der Fahrzeugkabine und dem Gegengewicht in bezug auf die beiden Seiten der Seilscheibenwelle.

Als erstes werden die vor dem Betrieb der Aufzugskabine zu erfassenden Werte subsidiär bei der Etagenhöheneinschreiboperation gemessen. Diese Messung wird durchgeführt, wenn die Aufzugskabine in die Nähe des obersten Flurs 22 und des untersten Flurs 24 fährt. Die Werte sind auf das unausgeglichene Gewicht der Seile und Kabel relativ zur Motorwelle bezogen.

Die Werte der Motordrehmomentenbefehle TM am untersten Flur 24 und am obersten Flur 22 ergeben sich, wenn die Aufzugskabine mit einer bestimmten Last γL bei konstanter Geschwindigkeit fährt, wie folgt:

TM (ZB, γ) = [{(γ - β) L + wr (ZB) - ε}/η] + wlos

TM (ZT, γ) = [{(γ - β) L + wr (ZT) - ε}/η] + wlos

Das Gewicht auf der Seite der Aufzugskabine beträgt Wcar + γL, das Gewicht auf der Seite des Gegengewichtes beträgt Wcar + βL + ε, wobei diese Werte nicht das Gewicht der Seile und Kabel enthalten. Die Parameter η und wlos bezeichnen jeweils den Wirkungsgrad und die Laufverluste. Die Lastrate γ bezieht sich auf das Gewicht der Fahrgäste in der Aufzugskabine, relativ zur Nennlast (L). Da beispielsweise die Lastrate 0,5 anzeigt, daß das Gewicht der in der Aufzugskabine befindlichen Fahrgäste der Hälfte der Nominallast entspricht, stellt γL das Gewicht der Fahrgäste in der Fahrzeugkabine dar.

Demgemäß errechnet sich der hubbezogene Drehmomentendifferenzwert wie folgt:

TM (ZT, γ) - TM (ZB, γ) = {wr (ZT) - wr (ZB)}/η
= R (eine Konstante),

und er bleibt unabhängig von der Last in der Aufzugskabine konstant.

Wird angenommen, daß eine Last αL am n-ten Flur in der Aufzugskabine abgestellt wird, ergibt sich der Gewichtswert wie folgt:

V (Zn, α) = Wcar + αL + wc (Zn)
= [Wcar + βL + wc (ZC)] + [(α - β) L + wr (Zn) - ε] + [wc (Zn) - wc (ZC)] - [wr (Zn) - ε]

Wcar + βL + wc (ZC) = V (ZC, β).

Im Falle der ersten Annahme ist der Wirkungsgrad η=1 und der Fahrverlust wlos=0.

Wenn weiter der Fahrgewichtswert S (Zn, α) ist, ergibt sich wegen:

S (Zn, α) = (α - β) L + wr (Zn) - ε,

für:

S (Zn, α) = V (Zn, α) - V (ZC, β) - [wc (Zn) - wc (ZC)] + [wr (Zn) - ε];

dabei ist der Ausdruck wc (Zn) - wc (ZC) in dieser Formel ein auf Zn bezogener Ausdruck, und es gilt, wie oben beschrieben:

wc (Zn) - wc (ZC) = [C/(ZT - ZB)] × (Zn - ZC).

Weiter ist wr (Zn - ε) auch ein auf Zn bezogener linearer Ausdruck, und es gilt:

wr (Zn) - ε = [R/(ZT - ZB)] × (Zn - ZC).

Bei der zweiten Annahme gilt: wr (ZC) 0=ε. Mit anderen Worten wird das Gegengewicht 13 so eingestellt, daß das Gesamtgleichgewicht beibehalten wird, wenn die Kabinenlast = βL ist und die Aufzugskabine sich am Flur 23 befindet. Dabei ist S (ZC, β)=0, so daß der Motor 19 in Wirklichkeit die Größe wr (Zn) nicht erfassen kann, wohl aber wr (Zn) - ε.

Es gilt daher:

S (Zn, α) = V (Zn, α) - V (ZC, β) - {C/(ZT - ZB) × (Zn - ZC)} + {R/(ZT - ZB)} × (Zn - ZC) (4)

V (Zn, α) bezeichnet den Gewichtswert im aktuellen Zeitpunkt, während V (ZC, β) den Gewichtswert anzeigt, wenn sich die Aufzugskabine am mittleren Flur 23 befindet und die Last den Wert βL hat. Der Ausdruck [C/(ZT-ZB)]×(Zn -ZC) stellt das unausgeglichene Gewicht des Kabels 18 dar, während der Ausdruck [R/(ZT-ZB)]×(Zn-ZC) das unausgeglichene Gewicht des Seiles 12 und des Kabels 18 darstellt.

Nunmehr wird der Antriebsgewichtswert der fahrenden Aufzugskabine beschrieben.

Der Antriebsgewichtswert wird auch während des Betriebs der Aufzugskabine verwendet (um das Anhalten der Kabine am Etagenboden zu kompensieren).

Es sei angenommen, daß die Fahrzeugkabine begonnen hat, sich vom n-ten Flur mit einer Kabinenlast von αL fortzubewegen und durch die s-te Etage fährt.

In diesem Falle errechnet sich der Gewichtswert beim Anhalten der Fahrzeugkabine am n-ten Flur wie folgt:

V (Zn, α) = Wcar + αL + wc (Zn).

Falls die Fahrzeugkabine am s-ten Flur hält, ergibt sich:

V (Zs, α) = Wcar + αL + wc (Zs).

Somit folgt:

V (Zs, α) - V (Zn, α) = wc (Zs) - wc (Zn)
= [C/(ZT - ZB)] × (Zs - Zn),

wobei:

V (Zs, α) = V (Zn, α) + [C/(ZT - ZB)] × (Zs - Zn).

Wenn die Fahrzeugkabine vom n-ten Flur abgefahren ist und durch die s-te Etage fährt, ergibt sich der Antriebsgewichtswert wie folgt:

S (Zs, α) = V (Zs, α) - V (ZC, β) - {C/(ZT - ZB)} × (Zs - ZC) + {R/(ZT - ZB)} × (Zs - ZC)
= V (Zn, α) + {C/(ZT - ZB)} × (Zs - Zn) - V (ZC, β) - {C/(ZT - ZB)} × (Zs - ZC)
+ {R/(ZT - ZB)} × (Zs - ZC).

Somit gilt:

S (Zs, α) = V (Zn, α) - V (ZC, β) - {C/(ZT - ZB)} × (Zn - ZC) + {R/(ZT - ZB)} × (Zs - ZC) (5)

V (Zn, α) bezeichnet den Gewichtswert im Zeitpunkt des Abfahrens (wenn sich die Fahrzeugkabine an einem Haltepunkt befindet), während V (ZC, β) den Gewichtswert bezeichnet, wenn sich die Fahrzeugkabine am mittleren Flur 23 befindet und die Last den Wert βL hat. Weiter stellt der Ausdruck [C/(ZT-ZB)]×(Zn-ZC) das unausgeglichene Gewicht des Kabels 18 im Zeitpunkt des Abfahrens dar (wenn sich die Kabine an einem Haltepunkt befindet), während [R/(ZT-ZB)] ×(Zs-ZC) das unausgeglichene Gewicht des Seiles 12 und des Kabels 18 im aktuellen Zeitpunkt darstellt.

Somit wird der Steuergewichtswert K (α) entsprechend der Formel (3) ermittelt, während der Antriebsgewichtswert S (Zn, α) entsprechend der Formel (4) (die Fahrzeugkabine befindet sich an einem Haltepunkt) oder der Formel (5) (die Fahrzeugkabine befindet sich in Fahrt) ermittelt wird.

Der Aufzug kann eine Etagenhöheneinschreiboperation zur Messung der Höhe der Etagen durchführen und hält während der Operation gewiß am untersten Flur 24 und am obersten Flur 22. Daher werden, wenn die Aufzugskabine dort hält, die Werte V (ZB, γ), V (ZT, γ), TM (ZT, γ) und TM (ZB, γ) im E²PROM 36 gespeichert.

Die Berechnung der Formeln (3), (4) und (5) erfolgt durch den in Fig. 5 dargestellten Mikrocomputer 26 auf der Basis des oben erläuterten Prinzips, wodurch der Steuergewichtswert und der Antriebsgewichtswert erhalten werden. Da weiter die Werte V (ZC, 0) und C in der Formel (3) sowie die Werte V (ZC, β), C und R in den Formeln (4) und (5) jeweils Sonderwerte des Aufzuges sind, können sie beim Abschalten der Leistungsversorgung des Gerätes durch Speichern der Werte im E²PROM 36 des Mikrocomputers 26 gemäß Fig. 5 nicht verlorengehen.

Um bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung den Steuergewichtswert und den Antriebsgewichtswert ohne Einsatz des Aufzugssteuergerätes zu ermitteln, muß der planende Fachmann die Größen C und R in den Formeln (3), (4) und (5) berechnen und im ROM 34, im E²PROM 36, und so weiter, einschreiben, wenn das Gerät versandt wird. Da sich die Größen C und R je nach Aufzug unterscheiden, erfordert die Berechnung und die Einschreiboperation viel Zeit und Arbeit. Da aber der Steuergewichtswert und der Antriebsgewichtswert durch Berechnung seitens des Mikrocomputers 26 ermittelt werden können, ist die Situation bei der vorliegenden Ausführungsform äußerst effizient.

Obwohl bei der vorliegenden zweiten Ausführungsform der Erfindung der Aufzug mit eins-zu-eins-Verlegung des Seils beschrieben wird, kann die gleiche Gewichtserfassung auch bei einem Aufzug mit einer anderen Seilführung als eins-zu-eins erfolgen. Die Fig. 6A bis 6C stellen schematische Ansichten von Aufzügen mit unterschiedlichen Seilführungen dar.

Die Fig. 6A, 6B und 6C beziehen sich jeweils auf einen Aufzug mit eins-zu-eins-Seilführung, einen Aufzug mit zwei-zu-eins-Seilführung und einen Aufzug mit einer speziellen Seilführung.

Auch im Falle eines Aufzuges mit zwei-zu-eins-Seilführung gemäß Fig. 6B beispielsweise kann das Gewicht in gleicher Weise wie bei einem Aufzug mit eins-zu-eins-Seilführung erfaßt werden.

Im Falle des Aufzuges mit zwei-zu-eins Seilführung ändert sich das Eigengewicht Wcar der Aufzugskabine, das heißt das Eigengewicht der Aufzugskabel des eins-zu-eins-Aufzuges, in den Wert (1/2) Wcar. Die Nominallast L ändert sich in den Wert (1/2) L, während sich das durch die Wiegeeinrichtung 25 erfaßte Gewicht wc (Z) des Kabels in das Gewicht wc (Z) des Seiles und des Kabels ändert, durch die Lastwiegeeinrichtung 25 erfaßt wird. Die übrigen Bedingungen sind die gleichen. Dies gilt im einzelnen für: die Position Z der Aufzugskabine; das unausgeglichene Gewicht ε des Kabels 18 unter Einschluß des Gegengewichtes 13; das Gewicht wr (Z) des Seiles und des Kabels, erfaßt durch den Motor 19; der Gewichtswert V (Z, γ), wenn die Kabinenpositionen=Z und die Lastrate γ ist; die Konstante ZB, die anzeigt, daß sich die Aufzugskabine auf der Bodenetage 24 befindet; die Konstante ZC, die anzeigt, daß sich die Aufzugskabine am mittleren Flur 23 befindet; die Konstante ZT, die anzeigt, daß sich die Aufzugskabine am obersten Flur befindet; und für die erste und die zweite Annahme. Sie alle werden in gleicher Weise benutzt.

Infolgedessen wird der Steuergewichtswert und der Antriebsgewichtswert beim Aufzug mit zwei-zu-eins-Seilführung in gleicher Weise wie beim Aufzug mit eins-zu-eins-Seilführung erfaßt.

Abgesehen von den Aufzügen mit eins-zu-eins-Seilführung und mit zwei-zu-eins-Seilführung werden beim Aufzug mit einer speziellen Seilführung gemäß Fig. 6C der Steuergewichtswert und der Antriebsgewichtswert in gleicher Weise ermittelt.

Wie oben beschrieben, wird mit dem Aufzugsteuergerät gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Kabinenlast, das heißt das Gewicht der Fahrgäste in der Aufzugskabine, durch die Kabinenlasterfassungsmittel 1A präzise erfaßt. Die Erfassung ist eine Funktion der Steuergewichtseinrichtung. Auf diese Weise kann die Überzahl der Fahrgäste in der Aufzugskabine erfaßt und eine Information an die Fahrgäste gegeben werden, wonach zu viele Personen an Bord sind. Es ist weiter möglich, nicht auf Anforderungen von Personen an den Anlegeetagen zu reagieren (also an einigen Anlegeetagen vorbeizufahren), so daß keine zusätzlichen Fahrgäste in die Aufzugskabine einsteigen können, wenn sie vollbesetzt ist. Weiter ist es möglich, eine Vielzahl von gruppengesteuerten Aufzügen anzuweisen. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Erfassung und die betriebliche Leistungsfähigkeit des Aufzuges äußerst beachtlich. Natürlich wird die Sicherheit und die betriebliche Leistungsfähigkeit in dem Maße verbessert, wie die Erfassungsgenauigkeit erhöht wird.

Da das Aufzugsteuergerät der vorliegenden Ausführungsform mit Seilscheibenlasterfassungsmitteln 1b zur Erfassung der seitlich an der Seilscheibe hängenden Last zusätzlich zu den Kabinenlasterfassungsmitteln 1A versehen ist, kann die Last an der Seite der Seilscheibe genau erfaßt werden, wobei diese Last der Gewichtsdifferenz zwischen der Seite des Aufzuges und der Seite des Gegengewichtes relativ zur Seilscheibe entspricht. Diese Erfassung ist eine Funktion der Antriebsgewichtseinrichtung. Dadurch ist es möglich, ein Drehmoment zum Kompensieren des unausgeglichenen Gewichtes des Motors vor dem Antreiben des Motors zu erzeugen, um den Stoß zu vermeiden, der beim Anlaufen des Aufzuges entsteht. Die Anlege- bzw. Haltegenauigkeit kann ebenfalls verbessert werden.

Wie oben beschrieben, bestehen die Lasterfassungsmittel 1 im Aufzugssteuergerät aus den Kabinenlasterfassungsmitteln 1A, die als Steuergewichtseinrichtung arbeiten, und der Seilscheibenlasterfassungseinrichtung 1B, die als Antriebsgewichtseinrichtung arbeitet. Die Steuergewichtseinrichtung und die Antriebsgewichtseinrichtung haben unterschiedliche Funktionen; jedoch sind beide Einrichtungen für die Erfassung der Last im Aufzug wesentlich. Die von den Einrichtungen ausgeführten Berechnungen erfolgen auf der Basis des von der Gewichtseinrichtung 25 gelieferten Signals 25a. Falls die unter der Fahrzeugkabine angebrachte herkömmliche Wiegeeinrichtung 17 des Analogausgabesignalverfahrens die nicht ausgeglichene Last in der Aufzugskabine außer acht lassen darf, kann das Ausgangssignal 17a der Wiegeeinrichtung 17 ohne Korrektur als Steuergewichtswert verwendet werden. Falls jedoch die Wiegeeinrichtung 17 die unausgeglichene Last in der Fahrzeugkabine nicht außer acht lassen darf, ist es vorteilhaft, die Wiegeeinrichtung 25 auf der Aufzugskabine 10 anzuordnen, wie Fig. 3 zeigt.

Wie oben beschrieben, können bei der zweiten Ausführungsform beide Lasten, nämlich die Kabinenlast entsprechend dem Gewicht der Aufzugskabine, sowie die Last auf der Seite der Seilscheibe (das Gewicht des Seils 12 und des Kabels 18), das heißt, das Gewicht auf der Seite der Seilscheibe entsprechend dem unausgeglichenen Drehmoment in bezug auf die Seilscheibe, nacheinander und präzise ermittelt werden. Das Gewicht auf der Seite der Seilscheibe, das heißt, das Gewicht des Kabinenrahmens 14, des Seiles 12 und des Kabels 18, können erfaßt werden. Durch Kompensation des erfaßten Gewichtes entsprechend der Position der Aufzugskabine wird das Gewicht der an die Aufzugskabine angeschlossenen und im Seil 12 sowie im Kabel 18 enthaltenen Kraftstromleitungen und Signalleitungen stets berücksichtigt, so daß das unausgeglichene Gewicht im Motordrehmomentenbefehl richtig zum Ausdruck kommt. Infolgedessen werden die Fahrqualität, die Anlegequalität und die Haltegenauigkeit verbessert.

Da die Wiegeeinrichtung 25 auf der Fahrzeugkabine montiert ist, kann sie außerdem das Gesamtgewicht des Kabinenrahmens 14, der Kabine 15, der Passagiere und Lasten in der Aufzugskabine, der Kabel, und so weiter, präzise ermitteln, auch dann, wenn es eine unausgeglichene Last auf dem Boden der Aufzugskabine gibt. Da die Wiegeeinrichtung 25 nur die Verschiebung der Seilschäkelfeder erfaßt, fallen die Herstellungskosten niedrig aus.

Weiter ist die Leistungsfähigkeit der Anlage extrem hoch, da der planende Fachmann nicht mehr den Nullpunkt und den Ausgleich der Wiegeeinrichtung 25 durch Berechnen ermitteln muß, wenn das Gerät versandt wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Aufzugs, der eine Aufzugskabine (10), eine Seilscheibe (11), ein Gegengewicht (13) und ein Seil (12), an dem die Aufzugskabine und das Gegengewicht angebracht sind und das auf die Seilscheibe aufgelegt ist, sowie einen Motor (19) zum Antreiben der Seilscheibe aufweist, mit

- einer Lastwiegeeinrichtung (17) zur Erfassung der Last der Aufzugskabine (10),
- einer Invertereinrichtung (8) zur Steuerung des Motors (19) entsprechend einem zugeführten Enddrehmomentenbefehl (T),
- einer Geschwindigkeitsberechnungseinrichtung (5) zur Geschwindigkeitssteuerung durch Abgabe eines Drehmomentenbefehls (T_e) entsprechend einer zugeführten Differenz aus einem Geschwindigkeitssignal (ω_r) und einem Geschwindigkeitsbefehl (ω_p) und
- einer Positionsberechnungseinrichtung (1, 2) zur Bestimmung der momentanen Position (X) der Aufzugskabine (10)

dadurch gekennzeichnet,

- eine Kompensationseinrichtung (3) zur Bestimmung eines unausgeglichenen Drehmoments aufgrund des unausgeglichenen Gewichts des Seiles (12) auf der Grundlage der momentanen Position (X) der Aufzugskabine (10) und
- eine Einrichtung zur Abgabe des Enddrehmomentenbefehls (T) unter Einbeziehung des von der Kompensationseinrichtung (3) bestimmten unausgeglichenen Drehmoments.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsberechnungseinrichtung einen Geschwindigkeitsdetektor (1) zur Erfassung der Geschwindigkeit des Motors (19) und einen Rechner (2) zur Berechnung der Position (X) der Aufzugskabine aus der erfaßten Geschwindigkeit umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastwiegeeinrichtung (17) am Boden der Aufzugskabine (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastwiegeeinrichtung (17) oberhalb der Aufzugskabine (10) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abgabe ein Enddrehmomentenbefehl (T) ein Addierer ist.