EP3383781A1 - Verfahren zur ansteuerung einer bremseinrichtung einer aufzugsanlage - Google Patents

Verfahren zur ansteuerung einer bremseinrichtung einer aufzugsanlage

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EP3383781A1
EP3383781A1 EP16797948.3A EP16797948A EP3383781A1 EP 3383781 A1 EP3383781 A1 EP 3383781A1 EP 16797948 A EP16797948 A EP 16797948A EP 3383781 A1 EP3383781 A1 EP 3383781A1
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EP
European Patent Office
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braking
elevator
brake
braking torque
elevator installation
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EP16797948.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3383781B1 (de
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Christian Studer
Andrea CAMBRUZZI
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
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Publication of EP3383781B1 publication Critical patent/EP3383781B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0018—Devices monitoring the operating condition of the elevator system
    • B66B5/0031—Devices monitoring the operating condition of the elevator system for safety reasons

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a braking device of an elevator installation, an elevator installation with means for carrying out the method and a computer program for implementing the method.
  • a basically known braking device of an elevator system is activated.
  • the braking device comprises, for example, an electromagnetically releasable spring pressure brake and an electronically controllable solenoid for releasing the spring pressure brake.
  • the braking effect is achieved by means of the spring force of at least one spring.
  • At least in the de-energized state of the electromagnet due to the spring force is a brake pad exhibiting a pressure element of the spring pressure brake on a counter surface, for example on a brake disc of the elevator drive.
  • the pressure element may be a pressure plate which can be pressed against the brake disc or it may be a pressure or brake shoe which can be pressed, for example, to a brake drum.
  • Such or comparable braking device of an elevator installation is intended to hold an elevator car of the elevator installation in a holding position. In a lift installation comprising several elevator cars, this has its own braking device for each elevator car.
  • the following description is continued in the interest of better readability, but without abandoning a broader generality, the example of an elevator system with exactly one in exactly one elevator shaft moving elevator car. An elevator system with several elevator cars in a shaft or in several shafts is always read along.
  • a braking device In addition to holding the elevator car in a holding position, a braking device is necessary and designed to be able to decelerate the elevator car during operation at any time, so especially in case of an error situation safely. Possible error situations are, for example, an unexpected opening of a car door, an excessively high driving speed, a loss of a stop position and so on.
  • the braking device When the braking device is activated, it is often provided that the activation takes place in such a way that a maximum braking effect results. This leads to a strong and unpleasant for passengers in the elevator car delay. To avoid this, systems are known which regulate or control a respective effective braking torque.
  • a braking device in which a control of a plurality of electromagnets takes place in each case by means of a pulse-width-modulated drive signal.
  • a load and direction-dependent control of a braking device is known.
  • EP 1 870 369 A contains explanations for the determination of mass parameters of an elevator installation.
  • An object of the invention is to provide a braking device of the type mentioned above, which causes over a long time of operation of the elevator installation and the braking device comprising an efficient dosing of a respective applied braking torque, such that on the one hand reaches a necessary delay of the elevator car On the other hand, passengers in the elevator car will not find the forces acting on deceleration disturbing.
  • the braking device comprises at least one intended for effecting the intended braking effect, automatically detachable from a counter surface (airable) pressure element with a brake lining, in particular at least one electromagnetically releasable spring pressure brake with such a pressure element. Furthermore, the braking device comprises means for automatically releasing the or each pressure element from the mating surface, for example at least one electronically controllable electromagnet.
  • a model of the elevator installation taking into account a respective operating state of the elevator installation, such as a respective direction of travel of an elevator car to be braked, an automatically determined respective state of charge of the elevator car and a predetermined or predefinable desired cabin delay a braking torque necessary for braking the elevator car is determined.
  • the model of the elevator installation includes a reduced to the location of the braking device mass of moving elevator parts, such as elevator car, allowable payload, counterweight, inertial masses of idler rollers and drives, rope masses taking into account Umh Kunststoffungs perceptionen, translations and roller and drive diameters. Furthermore, the model of the elevator system includes an experience according to friction portion counteracts a movement of the elevator parts.
  • the model of the elevator installation is sufficiently precisely described solely by specifying a weight ratio of the permissible load to the cabin weight and a degree of balance.
  • the degree of balance determines the proportion of payload in the elevator car required to establish a mass balance between the counterweight side and the cabin side.
  • a degree of balance of 50% determines, for example, that when the elevator car is loaded with half of the permissible load, the mass balance is established.
  • the necessary braking torque is not to be understood as an absolute value specification, but the necessary braking torque may be a braking relationship.
  • the required drive signal can be read from the brake characteristic.
  • the automatically releasable pressure element or a plurality of such pressure elements is referred to below together with the mating surface according to the usual language for a short time as a brake. If the device for releasing the brake is not actuated at all, the maximum braking effect results. If the device for releasing the brake is activated to the maximum, the brake is completely released and there is no braking effect. A control of the device for releasing the brake between these extremes allows a dosage of the braking effect.
  • the control signal generated on the basis of the determined braking torque basically causes the metering of the braking effect in accordance with the determined braking torque.
  • the braking characteristic of the braking device is calibrated, namely a calibration of the determined necessary braking torque and / or a calibration of the triggering signal generated on the basis of the determined necessary braking torque.
  • the control signal used for controlling the means for releasing the brake or a corresponding control variable for controlling the electromagnetically releasable spring-pressure brake is in a physically defined relationship to the resulting pressure force of the pressure element against the counter surface and thus taking into account a corresponding Bremsreibyess to the braking torque.
  • This physically defined relationship determines the course of the braking action between the extremes, thus allowing a dosage of the braking effect.
  • This physically defined relationship is based on the braking characteristics.
  • the braking device or the braking characteristic of the brake device is calibrated. The physically defined relationship or the braking characteristic is thus recalibrated based on the actual cabin deceleration. If the actual cabin deceleration corresponds exactly to the desired cabin deceleration, the braking characteristic undergoes no change.
  • the braking characteristic represents the expected braking torque as a function of the triggering signal.
  • the expected braking torque of an electromagnetically releasable spring-applied brake results from a spring force value and a magnetic force value.
  • the spring force value includes the spring force caused by a spring and the magnetic force value takes into account the counterforce caused by the electromagnet.
  • the counterforce caused by the electromagnet is typically in a quadratic dependence on a coil current of the electromagnet and the drive signal usually directly determines the coil current.
  • the spring force value and the magnetic force value respective friction values, lever systems and possibly other factors, such as a gap or a summation of several braking surfaces are taken into account.
  • the calibration of the braking device or the braking characteristic of the braking device thus includes a correction of the spring force value and the magnetic force value.
  • the brake characteristic recalibrated by means of the corrected spring force value and the corrected magnetic force value thus reflects an actual braking behavior.
  • the advantage of the approach proposed here is that a predetermined or predefinable desired cabin deceleration flows into the method for controlling the braking device.
  • the desired cabin delay is chosen so that on the one hand a necessary delay the elevator car results and on the other hand passengers in the elevator car do not feel the forces acting on deceleration disturbing. Compliance with these two boundary conditions is referred to below as efficient braking torque dosage.
  • the advantage of the approach proposed here is that such an efficient dosing of a respectively applied braking torque during a long time of operation of the respective elevator installation is possible, theoretically during the entire operating life of the elevator installation.
  • transient effects can be induced in the overall system of the elevator installation or in the braking device, such as temperature or humidity differences and concomitant effects on the braking process as well as material wear in the elevator installation and take into account associated changing movement resistance and the like, so that regardless of such effects, a consistent over a long period of operation braking effect is achieved.
  • Such a calibration is performed such that, for example, when compared to the desired cabin delay only half the actual cabin deceleration calibration is performed, which in a next braking operation to a doubling of the determined necessary braking torque or a corresponding adjustment of the Anêtsignais, for example an adjustment a pulse width modulated drive signal leads.
  • the continuous calibration during operation of the elevator system causes the same braking effect over a long period of operation, ie at least a period of several months or at least during a usual service interval. Due to the efficient dosing of the respective applied braking torque while the elevator system as a whole, the passengers traveling along and the braking device and the preserving the braking effect coming into contact materials are spared.
  • the calibrated brake characteristic is evaluated with respect to tolerable limit characteristics.
  • the calibrated braking characteristic is released for further use, as long as the calibrated braking characteristic within the limited by the boundary characteristics.
  • Calibration is automatic.
  • the marginal characteristics indirectly determine the extent to which deviations between the actual cabin deceleration and the desired cabin deceleration are considered to be comparatively small and basically tolerable deviations. If, in the case of such a small deviation, the calibration takes place automatically, ie without the intervention of operating or service personnel, a continuous automatic adaptation of the braking device to possible transient effects results.
  • a warning message is issued as soon as the calibrated brake characteristic leaves the limits determined by the limit characteristics.
  • the warning message can be output in the form of an optical and / or acoustic warning message and / or an electronic message by automatic activation of at least one corresponding actuator.
  • the warning message may additionally or alternatively also be output in such a way that the elevator installation is automatically switched to an assigned, predefined or predefinable operating mode.
  • a pulse-width-modulated drive signal is generated as the drive signal on the basis of the calibrated necessary brake torque.
  • a pulse width modulated drive signal has the advantage that in a circuit implementation of a pulse width modulator by means of electronic switching elements, in particular bipolar or MOS transistors or IGBTs, they can operate in a low-loss switching operation.
  • a predetermined or predeterminable number of braking operations and one calibration each are performed. Multiple braking operations allow better calibration of the braking device, with each new calibration during the initialization phase, the calibration in each case the actual cabin delay increasingly better with the desired cabin delay in line brings.
  • an expected braking time is calculated in each case on the basis of the desired cabin deceleration and that, after the expected braking time has elapsed, the drive signal is predetermined in such a way that the braking device generates a maximum braking torque.
  • the elevator system is kept safe and energy-saving at a standstill.
  • the braking device shown at the beginning this means that the device for releasing the brake is not activated at all, that is to say the activation signal is set to zero. This results in the maximum braking effect. At the same time this means that the electronically controlled electromagnet is de-energized.
  • the innovation proposed here is also an elevator system with at least one elevator car and a braking device intended for braking the elevator car and means for carrying out the method as described here and below.
  • the means for carrying out the method preferably comprise at least the model of the elevator installation and an elevator control.
  • An implementation of the method is advantageously considered in the form of software or a combination of software and hardware.
  • the innovation is also a computer program which functions as a control program for the elevator installation and comprises program code means for carrying out all steps of the method described here and below when the control program is executed by means of an elevator control of the respective elevator installation.
  • the elevator control comprises a memory in which the control program is loaded, and a processing unit in the form of or in the manner of a microprocessor, by means of which the control program can be executed.
  • the method or the method is executed in an optional embodiment by execution of the control program.
  • FIG. 1 shows an elevator system with an elevator car and a braking device for braking the elevator car
  • Fig. 5 is a graphical representation of a calibration process.
  • FIG. 1 shows schematically very simplified an elevator system 10 of a known type with an elevator car 12, a support cable 14 for moving the elevator car 12 and a counterweight 16 on the elevator car 12 opposite end of the support cable 14.
  • the support cable 14 is over at least a pulley 18 out.
  • the pulley 18 or at least one of the cable slides 18 is driven by means of an electric motor acting as a drive 20.
  • at least one braking device 22 is provided for braking the elevator car 12 during operation of the elevator installation 10.
  • the braking device 22 is not essential to the invention.
  • the approach proposed here is for any type of braking device 22 applicable, as long as it is automatically solvable.
  • the braking device 22 is shown schematically simplified in a form, as this is known for example from GB 2 153 465 A. Accordingly, the braking device 22 comprises-as is shown with further details in the enlarged illustration in FIG. 2 -a pressure element 24 intended to effect a braking action and automatically releasable.
  • the pressure element 24 is pressed on a mating surface 26 to obtain the braking effect moves when moving the elevator car 12 relative to the pressure element 24.
  • the mating surface 26 may be, for example, a peripheral surface or a side surface of a brake disk 28 driven by the drive 20 together with the driven sheave 18 or a surface of a guide rail (not shown) acting as a braking surface.
  • the pressure element 24 rests against the peripheral surface of the brake disk 28 shown here acting as counter surface 26, so that the brake device 22 unfolds the intended braking action.
  • the braking device 22 is passive. This means that the braking effect is always given without an external influence canceling out the braking effect. This is realized in the embodiment shown in Figure 2 by means of a spring 30.
  • the spring 30 is clamped between an abutment and the pressure element 24 and the pressure element 24 is accordingly due to the spring force of the spring 30 on the counter surface 26 at.
  • an electromagnet 32 acts as a means for automatically releasing the pressure element 24 and thus as a means for automatically canceling the braking effect, an electromagnet 32.
  • This comprises in a conventional manner a current-carrying coil upon activation and a ferromagnetic core.
  • a ferromagnetic core acts here a stamp that carries the pressure element 24 at its end.
  • the strength of a resulting due to a current flow through the coil magnetic field determines the respective acting force by means of which the pressure element 24 is lifted against the spring force of the spring 30 of the counter surface 26 or pulled away.
  • the braking effect disappears, however, the braking effect is maximum when the solenoid 32 is not driven at all.
  • a control of acting as a means for releasing the brake electromagnet 32 between these extremes thus allows a dosage of the braking effect and the respective control thus determines the strength of the braking action of the braking device 22 and accordingly by means of the brake device 22 applied braking torque.
  • this spring pressure brakes are used in the form of disc brakes.
  • the mating surface 26 is defined by a rotatable with a drive of the elevator brake disc.
  • the pressure element 24 is provided with a brake pad which can interact with the mating surface 26.
  • the pressure element 24 is lifted against the spring force of the spring 30 by the electromagnet 32 of the counter surface 26 or pulled away.
  • a brake play between the brake lining of the pressure element 24 and the mating surface 26 when the electromagnet 32 attracts the pressure element 24 is minimal.
  • the brake play is in the range of approximately zero to a few tenths of a millimeter.
  • an influence of an air gap in the magnetic circuit is negligible.
  • a striking sound when closing the braking device is minimized, since the brake pad is applied almost to the opposite surface.
  • the respectively necessary Braking torque M is determined by means of a model 42 of the elevator installation 10.
  • the model 42 takes into account a respective direction of travel R of the elevator car 12 and a the electronically processable values for these two parameters R, m are obtained by the model 42 from an elevator control 44 (the model 42 can also be implemented as partial functionality of the elevator control 44).
  • the model 42 processes an input value encoding a desired cabin delay Vs. This can also be transmitted to the model 42 by the elevator control 44.
  • the parameter can also be entered as an external parameter and thus fed directly to the Model 42.
  • the desired cabin deceleration Vs is selected and set so that, on the one hand, a necessary deceleration of the elevator car 12 results and, on the other hand, passengers in the elevator car 12 do not feel the forces acting on deceleration disturbing.
  • the model 42 functions as a system model of the elevator installation 10 and comprises a mathematical description of the dynamics of the elevator installation 10.
  • the model 42 takes into account an elevator mass, an allowable cabin charge, a degree of balance, any translation factors and optionally a system friction coefficient.
  • the elevator mass comprises inertia masses of the drive 20, deflection rollers 18 and linearly moved masses such as ropes 14, counterweight 16 and cabin 12.
  • the permissible cabin charge corresponds to the permissible maximum load of the elevator car 12.
  • the degree of balance determines the proportion of the permissible load in the elevator car Elevator car 12 to achieve a static state of balance of the elevator system 10 (counterweight side and cabin side).
  • the plant friction coefficient determines a resistance that counteracts a movement of the elevator car 12 due to friction.
  • plant-specific data can be determined in different ways. For example, they can be predetermined at the factory. Alternatively, they may also be learned in the elevator installation, for example in a manner as described in EP 1 870 369 A1.
  • the necessary braking torque M determined by means of the model 42 is supplied to the elevator control 44 in the embodiment shown.
  • the subsequent processing of the determined braking torque M can in principle also take place outside the elevator control 44, which comprises an implementation of conventional functions of an elevator control 44 which are not taken into account here and accordingly not described, for example still within the framework of the model 42 or in a brake control.
  • the model 42 can in principle also be implemented as partial functionality of the elevator control 44.
  • the configuration shown by way of example is assumed.
  • the determined necessary braking torque M is processed by means of a functional unit, which can be understood as a further model.
  • the functional unit comprises an implementation of the braking characteristic of the brake device 22 and is referred to below as a brake device model 46 for distinguishing it from the model 42 of the elevator installation 10.
  • the determined required braking torque M is converted into a necessary to obtain its control value of a manipulated variable.
  • the brake device model 46 is a theoretical relationship of the relationship between control variable and braking torque M or in other words, the braking characteristics of the braking device deposited. This can be done by means of a table (look-up table) stored as an implementation of the brake device model 46 or a mathematical relation deposited as an implementation.
  • the manipulated variable is the coil current, with which the electromagnet 32 is acted upon.
  • the manipulated variable is the amplitude of the coil current / or the duty cycle at an electromagnet 32 loaded with a pulse width-modulated coil current.
  • the table or the mathematical relation of the brake device model 46 takes into account the spring force of the spring 30 and the electromagnetic force counteracting the spring force at a respective control value Force.
  • Actuations of the electromagnet 32 via a pulse-width-modulated (PWM) coil current are proven.
  • PWM pulse-width-modulated
  • a configuration is shown in which a coil current / is determined by means of the brake device model 46 on the basis of the previously determined necessary braking torque M as a control value, which is subsequently converted by means of a pulse width modulator 48 into a pulse-width-modulated drive signal 40.1.
  • the drive signal 40 is shown symbolically as a square-wave signal or as a pulse-width-modulated drive signal 40.1 and as an input to the brake device 22 as a drive signal 40.
  • a certain actual braking effect and a resulting actual cabin deceleration Vi result.
  • This can be measured by means of an acceleration sensor or measured at least indirectly by means of an incremental encoder or another position measuring system, such as by means of a coded displacement sensor on the basis of which a position of the elevator car 12 can be determined.
  • the respective actual cabin deceleration Vi is determined.
  • the actual cabin delay Vi In order to determine the actual cabin delay Vi, only a trusted worthwhile area. If unexpected changes are detected during the braking process, the measurement may not continue to be used. Unexpected changes may be caused, for example, by an error or discontinuity in a guidance system. If the actual cabin delay Vi is determined in such a way, an actual braking torque MM is calculated on the basis of this actual cabin delay Vi and using the model 42. This actual braking torque M M thus determines an operating point or a test point of a braking characteristic. On the basis of this working or test point, the braking characteristic stored in the brake device model 46 is calibrated or recalibrated in a calibrator 50. Such a calibration procedure is explained in more detail in connection with FIG.
  • the pulse width modulator 48 is a partial functionality of the brake device model 46, for example, including a table or mathematical relation based on the brake device model 46 input necessary determined determined braking torque M is converted into a duty cycle of a pulse width modulated drive signal 40.1 for controlling the braking device 22. Even with such a configuration, the calibration takes place on the basis of the determined actual cabin deceleration Vi and the actual braking torque MM determined therefrom. In the illustration in FIG. 4, it is additionally indicated that the recalibrated braking characteristic determined from the actual braking torque MM (see graph K3 in FIG. 5) is compared by means of a comparator 51 with at least one limit value G.
  • the limiting values G are, as explained in the following description of FIG. 5, actually limiting characteristics ⁇ 2 ', K2 ", which determine upper and lower limit values which may not be exceeded or fallen below by the recalibrated braking characteristic K3. are chosen so that exceeding them indicates an exceptional situation.
  • at least one actuator 52 shown in the illustration in FIG. 4 in the form of an optical display element is actuated, by means of which the operating or service personnel of the elevator installation 10 are informed of the exceptional situation.
  • Other actuators for example an actuator for emitting an audible warning signal, or an actuator that triggers the sending of a warning in the form of an email, text message or the like, come naturally also alternatively or cumulatively into consideration.
  • this recalibrated braking characteristic K3 is stored in the brake device model 46 and released for use in future braking operations.
  • FIG. 4 also shows a database 54, by means of which the data used and / or produced during operation of the elevator installation 10 and during the activation of the braking device 22 are shown. can be recorded for archiving purposes. At least the actual cabin delay Vi, the corresponding parameters described above and the resulting calibration are recorded.
  • FIG. 5 schematically illustrates a possible calibration process of the activation signal 40.
  • the braking device model 46 includes a theoretical relationship, represented by the graph K1, of the braking torque M caused by the braking device 22 as a function of the activation signal 40.
  • the braking torque M is also in this context to be understood as a brake relationship.
  • the braking torque M is not an absolute value specification, but with regard to the braking torque M, it is a magnitude indication in relation to the effective braking torque and, with respect to the drive signal 40, an indication of the magnitude in relation to the coil current.
  • the theoretical relationship between the activation signal 40 and the resulting braking torque M can be represented by a parametric function. An intersection of the graph Kl with the zero line of the braking torque M results in the so-called closing point PI of the brake device 22. If the control signal 40 exceeds this closing point PI, the electromagnet lifts the pressure element 24 away from the opposing surface and a resulting braking torque M is eliminated or becomes zero.
  • the brake device 22 is located in the control range, where a braking torque M corresponding to the drive signal 40 is established.
  • the electromagnet is switched off. This results in the intersection of the graph Kl with the zero line of the drive signal 40. This intersection can be referred to as the operating point P2 of the brake device 22.
  • the spring force of the spring 30 determines the braking torque M.
  • the braking characteristic or the theoretical relationship between the activation signal 40 and the resulting braking torque M, represented by the graph K1 can therefore be represented as follows:
  • Braking torque M spring force value FF - (magnetic force value FM x square of the activation signal 40)
  • the spring force value FF is a braking torque component caused by the spring force of the spring 30,
  • the magnetic force value FM is a braking torque component which can be effected by the electromagnet depending on the control signal 40, and
  • the Anêtsignais 40 is a coil current / corresponding signal.
  • the tolerance range is in the figure 5 through
  • the tolerance graphs ⁇ 2 ', K2 "define the limit values G or the tolerable limit characteristics ⁇ 2', K2" when the braking device 22 is activated with a drive signal 40, which is defined based on the theoretical relationship K1. This results in a specific actual braking effect and a resulting actual cabin deceleration Vi, from which the actual braking torque can be calculated by means of the model 42 of the elevator installation 10.
  • the calibrated braking characteristic K3 can be described here using, for example, a mathematical standard method for the A as described in the least squares method are calculated.
  • the calibrated braking characteristic K3, which runs as close as possible to the data points is searched using data points predetermined by the theoretical relationship, represented by the graph K1, and the further acquired test points T1, T2, Tn.
  • the approach for controlling a braking device 22 of an elevator installation 10 described in more detail in the introduction to the description and with reference to the illustrations in FIGS. 3, 4 and 5 is implemented in software, for example, and is implemented during operation of the elevator installation 10 by implementing an implementation of the one proposed here Executed method containing control program.
  • the functional units shown in FIGS. 3 and 4 and explained herein are representative of a corresponding software functionality of the control program, for example a software functionality functioning as model 42 of the elevator installation 10, a software functionality acting as a braking device model 46 and a software function as a calibrator 51 realized routine, which in the example for calibra- tion of the determined necessary braking torque MM is used, so that the recalibrated braking characteristic K3 can be supplied to the brake device model 46.
  • a method for controlling a braking device 22 of an elevator installation 10 and an elevator installation 10 with means 42, 44, such as the model 42 of the elevator installation 10 and the elevator control 44 are indicated , for carrying out the method, wherein the brake device 22 at least one intended for effecting a braking effect, automatically releasable pressure element 24 and means 32 for automatically releasing the or each pressure element 24 includes, wherein by means of a model 42 of the elevator system 10, a respective direction of travel R, a respective required braking torque M of an elevator car 12 of the elevator installation 10 is determined, wherein on the basis of the braking torque M, a drive signal 40 for driving a functioning as means 32 for automatically releasing the or each pressure element 24 Einricht ung generated and this is supplied, wherein the deceleration of the elevator system 10, an actual cabin delay Vi determined and an actual braking torque MM is determined and wherein on the basis of the drive signal 40 actually corresponding actual braking torque M M is a

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)

Abstract

Die Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung (22) einer Aufzugsanlage (10) sowie eine Aufzugsanlage (10) mit Mitteln (42, 44) zur Ausführung des Verfahrens und ein Computerprogramm als Implementation des Verfahrens, wobei die Bremseinrichtung (22) zumindest ein zum Bewirken einer Bremswirkung bestimmtes, automatisch lösbares Druckelement (24) sowie Mittel (32) zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements (24) umfasst, wobei mittels eines Modells (42) der Aufzugsanlage (10), einer jeweiligen Fahrtrichtung (R), eines Ladezustands (m) und einer angestrebten Kabinenverzögerung (Vs) ein jeweils notwendiges Bremsmoment (M) einer Aufzugskabine (12) der Aufzugsanlage (10) ermittelt wird, wobei auf Basis des Bremsmoments (M) ein Ansteuersignal (40) zum Ansteuern einer als Mittel (32) zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements (24) fungierenden Einrichtung generiert und dieser zugeführt wird, wobei beim Abbremsen der Aufzugsanlage (10) eine tatsächliche Kabinenverzögerung (Vi) ermittelt und auf Basis der ermittelten tatsächlichen Kabinenverzögerung (Vi) eine Kalibrierung erfolgt, nämlich eine Kalibrierung des ermittelten notwendigen Bremsmoments (M) oder eine Kalibrierung des auf Basis des ermittelten notwendigen Bremsmoments (M) generierten Ansteuersignals (40).

Description

VERFAHREN ZUR ANSTEUERUNG EINER BREMSEINRICHTUNG
EINER AUFZUGSANLAGE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung einer Aufzugsanlage, eine Aufzugsanlage mit Mitteln zur Ausführung des Verfahrens und ein Computerprogramm zur Implementation des Verfahrens.
Hierbei wird eine grundsätzlich bekannte Brems einrichtung einer Aufzugsanlage angesteuert. Die Bremseinrichtung umfasst zum Beispiel eine elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse sowie einen elektronisch ansteuerbaren Elektromagneten zum Lüften der Feder druckbremse. Die Bremswirkung wird mittels der Federkraft zumindest einer Feder erzielt. Zumindest im stromlosen Zustand des Elektromagneten liegt aufgrund der Federkraft ein einen Bremsbelag aufweisendes Druckelement der Federdruckbremse an einer Gegenfläche an, beispielsweise an einer Bremsscheibe des Aufzugsantriebs. Das Druckelement kann eine Druckplatte sein, die an die Bremsscheibe angedrückt werden kann oder es kann eine Druck- oder Bremsbacke sein, die beispielsweise an eine Bremstrommel angedrückt werden kann. Mittels einer Ansteuerung des Elektromagneten kann die Bremswirkung aufgehoben werden, indem mittels des Elektromagneten das Druckelement gegen die Kraftwirkung der Feder von der Gegenfläche abgehoben wird. Eine derartige oder vergleichbare Bremseinrichtung einer Aufzugsanlage ist dazu bestimmt, eine Aufzugskabine der Aufzugsanlage in einer Halteposition zu halten. Bei einer mehrere Aufzugskabinen umfassenden Aufzugsanlage weist diese für jede Aufzugskabine eine eigene Bremseinrichtung auf. Die nachfolgende Beschreibung wird im Interesse einer besseren Lesbarkeit, allerdings ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit, am Beispiel einer Aufzugsanlage mit genau einer in genau einem Aufzugsschacht beweglichen Aufzugskabine fortgesetzt. Eine Aufzugsanlage mit mehreren Aufzugskabinen in einem Schacht oder auch in mehreren Schächten ist dabei stets mitzulesen.
Neben dem Halten der Aufzugskabine in einer Halteposition ist eine Brems einrichtung notwendig und dafür ausgelegt, die Aufzugskabine im Betrieb jederzeit, also speziell auch im Falle einer Fehlersituation, sicher abbremsen zu können. Mögliche Fehlersituationen sind beispielsweise ein unerwartetes Öffnen einer Kabinentür, eine zu hohe Fahrgeschwindigkeit, ein Verlust einer Halteposition und so weiter. Bei einer Aktivierung der Bremseinrichtung ist oftmals vorgesehen, dass die Aktivierung in einer Art und Weise erfolgt, dass eine maximale Bremswirkung resultiert. Dies führt zu einer starken und für Passagiere in der Aufzugskabine unangenehmen Verzögerung. Um dies zu vermeiden, sind Systeme bekannt, welche ein jeweils wirksames Bremsmoment regeln oder steuern. Aus der JP 2004/131207 A ist eine Brems einrichtung bekannt, bei der eine Ansteuerung einer Mehrzahl von Elektromagneten jeweils mittels eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignais erfolgt. Aus der GB 2 153 465 A ist eine last- und fahrtrichtungsabhängige Steuerung einer Bremseinrichtung bekannt. Die EP 1 870 369 A umfasst Erläuterungen zur Bestimmung von Massenparametern einer Aufzugsanlage.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bremseinrichtung der eingangs genannten Art an- zugeben, welche über eine lange Zeit eines Betriebs der Aufzugsanlage und der davon umfassten Bremseinrichtung eine effiziente Dosierung eines jeweils aufgewandten Bremsmoments bewirkt, derart, dass einerseits eine notwendige Verzögerung der Aufzugskabine erreicht wird und andererseits Passagiere in der Aufzugskabine die beim Verzögern wirkenden Kräfte nicht als störend empfinden.
Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens zur Ansteuerung einer Brems einrichtung, insbesondere einer Bremseinrichtung der eingangs genannten Art, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Bremseinrichtung umfasst zumindest ein zum Bewirken der beabsichtigten Bremswirkung bestimmtes, automatisch von einer Gegenfläche lösbares (lüftbares) Druckelement mit einem Brems- belag, insbesondere zumindest eine elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse mit einem solchen Druckelement. Des Weiteren umfasst die Bremseinrichtung Mittel zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements von der Gegenfläche, zum Beispiel zumindest einen elektronisch ansteuerbaren Elektromagneten. Im Rahmen des Verfahrens zum Ansteuern der Bremseinrichtung ist Folgendes vorgesehen: Mittels eines Modells der Aufzugsanlage wird unter Berücksichtigung eines jeweiligen Betriebszustands der Aufzugsanlage, wie einer jeweiligen Fahrtrichtung einer abzubremsenden Aufzugskabine der Aufzugsanlage, eines automatisch ermittelten jeweiligen Ladezustands der Aufzugskabine und einer vorgegebenen oder vorgebbaren angestrebten Kabinenverzögerung ein zum Abbremsen der Auf- zugskabine notwendiges Bremsmoment ermittelt.
Das Modell der Aufzugsanlage beinhaltet dazu eine auf den Ort der Bremseinrichtung reduzierte Masse der bewegten Aufzugsteile, wie Aufzugskabine, zulässige Zuladung, Gegengewicht, Trägheitsmassen von mitlaufenden Rollen und Antrieben, Seilmassen unter Berücksichtigung von Um- hängungsfaktoren, Übersetzungen und Rollen- und Antriebsdurchmessern. Weiter beinhaltet das Modell der Aufzugsanlage einen erfahrungsgemässen Reibanteil der einer Bewegung der Aufzugsteile entgegenwirkt. Mittels dieser Modellgrössen und den vorgängig bereits angemerkten dem jeweiligen Betriebszustand der Aufzugsanlage entsprechenden variablen Grössen kann das zum Abbremsen der Aufzugskabine notwendige Bremsmoment ermittelt werden.
In einer Ausführung ist das Modell der Aufzugsanlage schon alleine durch Angabe eines Ge- Wichtsverhältnisses der zulässigen Zuladung zum Kabinengewicht und eines Ausbalancierungsgrads genügend genau beschrieben. Der Ausbalancierungsgrad bestimmt den Anteil der Zuladung in der Aufzugskabine, der erforderlich ist um ein Massengleichgewicht zwischen Gegengewichtsseite und Kabinenseite herzustellen. Ein Ausbalancierungsgrad von 50% bestimmt beispielsweise, dass bei einer Beladung der Aufzugskabine mit der Hälfte der zulässigen Zuladung das Massengleichgewicht hergestellt ist. Somit kann in der Regel alleine mittels diesen wenigen Parametern und dem jeweiligen Betriebszustand der Aufzugsanlage - Fahrtrichtung und aktueller Ladezustand der abzubremsenden Aufzugskabine - das zum Abbremsen der Aufzugskabine notwendige Bremsmoment ermittelt werden. Das notwendige Bremsmoment ist hierbei nicht als absolute Wertangabe zu verstehen, sondern das notwendige Bremsmoment kann eine Bremsrelation sein. Je nach Grösse, Gesamtmasse, Umhängefaktoren und Aufzugstyp ist eine entsprechend dimensionierte Brems einrichtung mit einem entsprechenden möglichen Bremsmoment erforderlich. Die Bremsrelation gibt dann im Wesentlichen einen Bremsmomentfaktor an der im vorliegenden Zusammenhang als Bremsmoment genannt wird. Auf Basis des so ermittelten Bremsmoments oder der entsprechenden Bremsrelation wird ein Ansteuersignal zum Ansteuern einer als Mittel zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements von der Gegenfläche fungierenden Einrichtung, also zum Beispiel ein Ansteuersignal zur Ansteue- rung der oder jedes Elektromagneten, generiert und der jeweiligen Einrichtung zugeführt, so dass die Aufzugskabine abgebremst wird. Eine Abhängigkeit des Bremsmoments und des Ansteuersignais voneinander ist in einer Bremscharakteristik der Bremseinrichtung hinterlegt. Das heisst bei einem geforderten Bremsmoment kann das erforderliche Ansteuersignal aus der Bremscharakteristik ausgelesen werden. Das automatisch lösbare Druckelement oder auch eine Mehrzahl solcher Druckelemente wird im Folgenden zusammen mit der Gegenfläche entsprechend dem üblichen Sprachgebrauch kurz als Bremse bezeichnet. Wenn die Einrichtung zum Lösen der Bremse über- haupt nicht angesteuert wird, ergibt sich die maximale Bremswirkung. Wenn die Einrichtung zum Lösen der Bremse maximal angesteuert wird, ist die Bremse vollständig gelöst und es ergibt sich gar keine Bremswirkung. Eine Ansteuerung der Einrichtung zum Lösen der Bremse zwischen diesen Extremen erlaubt eine Dosierung der Bremswirkung. Das auf Basis des ermittelten Bremsmoments generierte Ansteuersignal bewirkt grundsätzlich die Dosierung der Bremswirkung entsprechend dem ermittelten Bremsmoment.
Zum Gewährleisten einer möglichst guten Übereinstimmung der resultierenden Bremswirkung mit dem zuvor empirisch ermittelten notwendigen Bremsmoment, also der Bremscharakteristik, wird beim Abbremsen der Aufzugsanlage eine tatsächliche Kabinenverzögerung ermittelt. Auf Basis der ermittelten tatsächlichen Kabinenverzögerung erfolgt eine Kalibrierung der Bremscharakteristik der Bremseinrichtung, nämlich eine Kalibrierung des ermittelten notwendigen Bremsmoments und/oder eine Kalibrierung des auf Basis des ermittelten notwendigen Bremsmoments generierten Ansteuer- Signals.
Das zur Ansteuerung der Einrichtung zum Lösen der Bremse verwendete Ansteuersignal beziehungsweise eine entsprechende Steuergrösse zur Ansteuerung der elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse steht in einem physikalisch definierten Zusammenhang zur resultierenden An- drückkraft des Druckelements an die Gegenfläche und damit unter Berücksichtigung eines entsprechenden Bremsreibwertes zum Bremsmoment. Dieser physikalisch definierte Zusammenhang bestimmt den Verlauf der Bremswirkung zwischen den Extremen, womit eine Dosierung der Bremswirkung ermöglicht wird. Dieser physikalisch definierte Zusammenhang ist der Bremscharakteristik zu Grunde gelegt. Auf Basis der ermittelten tatsächlichen Kabinenverzögerung bei einem bestimmten Betriebszustand der Aufzugsanlage erfolgt eine Kalibrierung der Bremseinrichtung beziehungsweise der Bremscharakteristik der Bremseinrichtung. Der physikalisch definierte Zusammenhang beziehungsweise die Bremscharakteristik wird somit anhand der tatsächlichen Kabinenverzögerung nachkalibriert. Entspricht dabei die tatsächliche Kabinenverzögerung genau der angestrebten Kabinenverzögerung erfährt die Bremscharakteristik keine Änderung.
In einer Ausgestaltung stellt die Bremscharakteristik das zu erwartende Bremsmoment in Abhängigkeit des Ansteuersignais dar. Das zu erwartende Bremsmoment einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse ergibt sich aus einem Federkraftwert und einem Magnetkraftwert. Der Federkraftwert beinhaltet die von einer Feder bewirkte Federkraft und der Magnetkraftwert berücksichtigt die vom Elektromagneten bewirkte Gegenkraft. Die vom Elektromagneten bewirkte Gegenkraft ist typischerweise in einer quadratischen Abhängigkeit von einem Spulenstrom des Elektromagneten und das Ansteuersignais bestimmt in der Regel direkt den Spulenstrom. Im Federkraftwert und im Magnetkraftwert sind jeweilige Reib werte, Hebelsysteme und allenfalls andere Einflussgrössen, wie ein Lüftspalt oder eine Summation mehrerer Bremsflächen mitberücksichtigt.
Die Kalibrierung der Bremseinrichtung beziehungsweise der Bremscharakteristik der Bremseinrichtung umfasst somit eine Korrektur des Federkraftwerts und des Magnetkraftwerts. Die mittels des korrigierten Federkraftwerts und des korrigierten Magnetkraftwerts nachkalibrierte Bremscharakteristik widerspiegelt somit ein tatsächliches Bremsverhalten.
Der Vorteil des hier vorgeschlagenen Ansatzes besteht darin, dass in das Verfahren zur Ansteuerung der Bremseinrichtung eine vorgegebene oder vorgebbare angestrebte Kabinenverzögerung einfließt. Die angestrebte Kabinenverzögerung wird so gewählt, dass einerseits eine notwendige Verzögerung der Aufzugskabine resultiert und andererseits Passagiere in der Aufzugskabine die beim Verzögern wirkenden Kräfte nicht als störend empfinden. Die Einhaltung dieser beiden Randbedingungen wird im Folgenden kurz als effiziente Dosierung des Bremsmoments bezeichnet. Des Weiteren besteht der Vorteil des hier vorgeschlagenen Ansatzes darin, dass eine derartige effiziente Dosierung eines jeweils aufgewandten Bremsmoments während einer langen Zeit eines Betriebs der jeweiligen Aufzugsanlage möglich ist, theoretisch während der gesamten Betriebsdauer der Aufzugsanlage. Indem eine tatsächliche Kabinenverzögerung ermittelt und die Bremscharakteristik anhand der tatsächlichen Kabinenverzögerung nachkalibriert wird, lassen sich transiente Effekte im Gesamtsystem der Aufzugsanlage oder in der Bremseinrichtung, wie zum Beispiel Temperatur- oder Luft- feuchtigkeitsunterschiede und damit einhergehende Einflüsse auf den Bremsvorgang sowie Materialabnutzung in der Aufzugsanlage und damit zusammenhängende verändernde Bewegungswiderstände und dergleichen berücksichtigen, so dass unabhängig von solchen Effekten eine auch über eine lange Betriebsdauer gleichbleibende Bremswirkung erzielt wird.
Eine solche Kalibrierung erfolgt derart, dass zum Beispiel bei einer im Vergleich zur angestrebten Kabinenverzögerung nur halb so großen tatsächlichen Kabinenverzögerung eine Kalibrierung vorgenommen wird, welche bei einem nächstfolgenden Bremsvorgang zu einer Verdoppelung des ermittelten notwendigen Bremsmoments oder einer entsprechenden Anpassung des Ansteuersignais, zum Beispiel einer Anpassung eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignais, führt. Die kontinuierliche Kalibrierung während des Betriebs der Aufzugsanlage bewirkt die gleichbleibende Bremswirkung auch über eine lange Betriebsdauer, also zumindest einen Zeitraum von mehreren Monaten oder zumindest während einem üblichen Seviceintervall. Aufgrund der effizienten Dosierung des jeweils aufgewandten Bremsmoments werden dabei die Aufzugsanlage als Gesamtes, die mitfahrenden Passagiere und auch die Brems einrichtung und die zum Erhalt der Bremswirkung in Kontakt kommenden Materialien geschont.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des hier vorgestellten Ansatzes sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die kalibrierte Bremscharakteristik in Bezug auf tolerierbare Grenzcharakteristiken bewertet. Dabei wird die kalibrierte Bremscharakteristik zur weiteren Benutzung freigegeben, solange die kalibrierte Bremscharakteristik innerhalb der durch die Grenzcharakteristiken bestimmten Grenzen liegt. Die Kalibrierung erfolgt automatisch. Die Grenzcharakteristiken legen indirekt fest, in welchem Umfang Abweichungen zwischen der tatsächlichen Kabinenverzögerung und der angestrebten Kabinenverzögerung als vergleichsweise geringe und grundsätzlich tolerierbare Abweichungen gewertet werden. Indem im Falle einer sol- chen geringen Abweichung die Kalibrierung automatisch erfolgt, also ohne Eingriff von Bedienoder Servicepersonal, resultiert eine fortwährende selbsttätige Anpassung der Bremseinrichtung an eventuelle transiente Effekte.
Bei einer weiteren, zusätzlichen oder alternativen vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird eine Warnmeldung ausgegeben, sobald die kalibrierte Bremscharakteristik die durch die Grenzcharakteristiken bestimmten Grenzen verlässt. Damit erhält das Bedien- oder Servicepersonal einen Hinweis auf eine bestehende oder bevorstehende Ausnahmesituation und kann geeignete Gegenmassnahmen treffen, zum Beispiel den Bremsbelag des Druckelements prüfen und gegebenenfalls austauschen, die Gegenfläche prüfen und gegebenenfalls austauschen und/oder eine auf das Druckelement wirkende Feder oder dergleichen prüfen und gegebenenfalls austauschen. Die Warnmeldung kann in Form einer optischen und/oder akustischen Warnmeldung und/oder einer elektronischen Nachricht durch automatische Aktivierung zumindest eines entsprechenden Aktors ausgegeben werden. Die Warnmeldung kann zusätzlich oder alternativ auch derart ausgegeben werden, dass die Aufzugsanlage automatisch in einen zugeordneten, vorgegebenen oder vorgebbaren Betriebsmodus geschaltet wird. In dem Betriebsmodus wird die Aufzugskabine zum Beispiel nur noch mit einer reduzierten Geschwindigkeit bewegt. Alternativ kann der automatisch aktivierte Betriebsmodus auch darin bestehen, dass die Aufzugskabine bis zu einer Quittierung durch Bedienoder Servicepersonal nicht mehr verfahrbar ist. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass als Ansteuersignal auf Basis des kalibrierten notwendigen Bremsmoments ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal generiert wird. Ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal hat den Vorteil, dass bei einer schaltungstechnischen Realisierung eines Pulsweitenmodulators mittels elektronischer Schaltelemente, insbesondere Bipolar- oder MOS-Transistoren oder IGBTs, diese in einem verlustarmen Schaltbetrieb arbeiten können.
Bei einer nochmals weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Inbetriebnahme der Aufzugsanlage und/oder zur einmaligen oder regelmäßigen Einstellung der Bremseinrichtung während einer Initialisierungsphase der Bremseinrichtung eine vorgegebene oder vorgeb- bare Anzahl von Bremsvorgängen und jeweils eine Kalibrierung durchgeführt werden. Mehrere Bremsvorgänge ermöglichen eine bessere Kalibrierung der Bremseinrichtung, indem mit jeder neuen Kalibrierung während der Initialisierungsphase die jeweils erfolgende Kalibrierung die tatsächliche Kabinenverzögerung immer besser mit der angestrebten Kabinenverzögerung in Einklang bringt. Bei einer vorteilhaften Ergänzung dieser Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass innerhalb der während der Initialisierungsphase durchgeführten Bremsvorgänge zumindest ein Bremsvorgang im Anschluss an eine Aufwärtsbewegung und zumindest ein Bremsvorgang im Anschluss an eine Abwärtsbewegung der Aufzugskabine erfolgen. Ein mit der Einstellung der Aufzugsanlage beauftragter Aufzugsmonteur muss also entsprechende Einstellarbeiten nicht mehr manuell vornehmen, sondern gemäss dem Verfahren kalibriert sich die Bremseinrichtung selbstständig.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass jeweils anhand der ange- strebten Kabinenverzögerung eine erwartete Bremszeit berechnet wird und dass nach Ablauf der erwarteten Bremszeit das Ansteuersignal derart vorgegeben wird, dass die Bremseinrichtung ein maximales Bremsmoment erzeugt. Dadurch wird die Aufzugsanlage sicher und energiesparend im Stillstand gehalten. Bei der Eingangs dargestellten Bremseinrichtung bedeutet dies nämlich, dass die Einrichtung zum Lösen der Bremse überhaupt nicht angesteuert wird, das heisst das Ansteuersignal auf Null gestellt wird. Daraus ergibt sich die maximale Bremswirkung. Gleichzeitig bedeutet dies, dass der elektronisch angesteuerte Elektromagnet stromlos geschaltet ist.
Insgesamt ist die hier vorgeschlagene Neuerung auch eine Aufzugsanlage mit zumindest einer Aufzugskabine und einer zum Abbremsen der Aufzugskabine bestimmten Bremseinrichtung sowie Mitteln zur Ausführung des Verfahrens wie hier und im Folgenden beschrieben. Die Mittel zur Ausführung des Verfahrens umfassen vorzugsweise zumindest das Modell der Aufzugsanlage und eine Aufzugssteuerung. Eine Implementation des Verfahrens kommt vorteilhaft in Form von Software oder einer Kombination von Soft- und Hardware in Betracht. Die Neuerung ist insofern auch ein als Steuerungsprogramm für die Aufzugsanlage fungierendes Computerprogramm, welches Programmcodemittel umfasst, um alle Schritte des hier und im Folgenden beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Steuerungsprogramm mittels einer Aufzugssteuerung der jeweiligen Aufzugsanlage ausgeführt wird. Bei einer Implementation des Verfahrens und gegebenenfalls einzelner Ausgestaltungen desselben umfasst die Aufzugssteuerung einen Speicher, in den das Steuerungsprogramm geladen ist, sowie eine Verarbeitungseinheit in Form von oder nach Art eines Mikroprozessors, mittels dessen das Steuerungsprogramm ausführbar ist. Beim Betrieb der Aufzugsanlage und beim Betrieb der Aufzugssteuerung wird entsprechend durch Ausführung des Steuerungsprogramms das Verfahren oder das Verfahren in einer optionalen Ausgestaltung ausgeführt. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufzugsanlage mit einer Aufzugskabine und einer Bremseinrichtung zum Abbremsen der Aufzugskabine,
Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform einer Bremseinrichtung,
Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung einer Implementation des hier vorgeschlagenen Ansatzes zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung,
Fig. 4 eine alternative Implementationsmöglichkeit, und
Fig. 5 eine graphische Darstellung eines Kalibriervorgangs.
Die Darstellung in Figur 1 zeigt schematisch sehr stark vereinfacht eine Aufzugsanlage 10 an sich bekannter Art mit einer Aufzugskabine 12, einem Tragseil 14 zum Bewegen der Aufzugskabine 12 und einem Gegengewicht 16 am der Aufzugskabine 12 gegenüberliegenden Ende des Tragseils 14. Das Tragseil 14 ist über zumindest eine Seilscheibe 18 geführt. Die Seilscheibe 18 oder zumindest eine der Seilschieben 18 ist mittels eines als Antrieb 20 fungierenden Elektromotors angetrieben. Zum Abbremsen der Aufzugskabine 12 beim Betrieb der Aufzugsanlage 10 ist zumindest eine Bremseinrichtung 22 vorgesehen.
Die konkrete Art der Bremseinrichtung 22 ist nicht erfindungswesentlich. Der hier vorgeschlagene Ansatz ist für jede Art von Brems einrichtung 22 anwendbar, solange diese automatisch lösbar ist. Bei der Darstellung in Figur 1 ist die Bremseinrichtung 22 schematisch vereinfacht in einer Form gezeigt, wie diese zum Beispiel aus der GB 2 153 465 A bekannt ist. Demnach umfasst die Brems- einrichtung 22 - wie dies mit weiteren Details in der vergrößerten Darstellung in Figur 2 gezeigt ist - ein zum Bewirken einer Bremswirkung bestimmtes und automatisch lösbares Druckelement 24. Das Druckelement 24 wird zum Erhalt der Bremswirkung auf eine Gegenfläche 26 gepresst, welche sich beim Bewegen der Aufzugskabine 12 relativ zu dem Druckelement 24 bewegt. Bei der Gegenfläche 26 kann es sich zum Beispiel um eine Umfangsfläche oder eine Seitenfläche einer zusammen mit der angetriebenen Seilscheibe 18 von Antrieb 20 angetriebenen Bremsscheibe 28 oder um eine als Bremsbahn fungierende Fläche einer Führungsschiene (nicht gezeigt) handeln. Bei der in Figur 2 gezeigten Konfiguration liegt das Druckelement 24 an der hier als Gegenfläche 26 fungierenden Umfangsfläche der gezeigten Bremsscheibe 28 an, so dass die Bremseinrichtung 22 die vorgesehene Bremswirkung entfaltet. Die Bremseinrichtung 22 ist passiv wirksam. Dies bedeutet, dass die Bremswirkung ohne einen die Bremswirkung aufhebenden äußeren Einfluss stets gegeben ist. Dies ist bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform mittels einer Feder 30 realisiert. Die Feder 30 ist zwischen einem Widerlager und dem Druckelement 24 verspannt und das Druckelement 24 liegt demgemäß aufgrund der Federkraft der Feder 30 an der Gegenfläche 26 an. Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform fungiert als Mittel zum automatischen Lösen des Druckelements 24 und damit als Mittel zum automatischen Aufheben der Bremswirkung ein Elektromagnet 32. Dieser umfasst in an sich bekannter Art und Weise eine bei einer Aktivierung stromdurchflossene Spule und einen ferromagnetischen Kern. Als ferromagnetischer Kern fungiert hier ein Stempel, der an seinem Ende das Druckelement 24 trägt.
Die Stärke eines aufgrund eines Stromflusses durch die Spule resultierenden Magnetfelds bestimmt die jeweils wirkende Kraft, mittels derer das Druckelement 24 gegen die Federkraft der Feder 30 von der Gegenfläche 26 abgehoben oder weggezogen wird. Bei einer maximalen Ansteuerung des Elektromagneten 32 verschwindet die Bremswirkung, dagegen ist die Bremswirkung maximal, wenn der Elektromagnet 32 überhaupt nicht angesteuert wird. Eine Ansteuerung des als Einrichtung zum Lösen der Bremse fungierenden Elektromagneten 32 zwischen diesen Extremen erlaubt demnach eine Dosierung der Bremswirkung und die jeweilige Ansteuerung bestimmt also die Stärke der Bremswirkung der Bremseinrichtung 22 und entsprechend das mittels der Brems einrichtung 22 aufgebrachte Bremsmoment. Vielfach werden hierbei Federdruckbremsen in der Form von Scheibenbremsen verwendet. Hierbei ist die Gegenfläche 26 durch eine mit einem Antrieb des Aufzugs rotierenden Bremsscheibe definiert. Das Druckelement 24 ist mit einem Bremsbelag versehen der mit der Gegenfläche 26 zusammenwirken kann. Das Druckelement 24 wird gegen die Federkraft der Feder 30 durch den Elektromagneten 32 von der Gegenfläche 26 abgehoben oder weggezogen. Ein Bremsspiel zwischen dem Bremsbelag des Druckelements 24 und der Gegenfläche 26, wenn der Elektromagneten 32 das Druckelement 24 anzieht ist hierbei minimal. Das Bremsspiel liegt im Bereich von annähernd Null bis zu wenigen Zehntel Millimeter. Damit wird ein Einfluss eines Luftspaltes im magnetischen Kreis vernachlässigbar. Zudem wird ein Aufschlaggeräusch beim Schliessen der Bremseinrichtung minimiert, da der Bremsbelag nahezu an der Gegenfläche anliegt.
Anhand der Darstellung in Figur 3 werden im Folgenden die Ermittlung eines jeweils notwendigen Bremsmoments M und die Generierung eines Ansteuersignais 40 zur Ansteuerung der Einrichtung zum Lösen der Bremse, beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Generierung eines Ansteuersignais 40 zur Ansteuerung des Elektromagneten 32, erläutert: Das jeweils notwendige Bremsmoment M wird mittels eines Modells 42 der Aufzugsanlage 10 ermittelt. Zur Ermittlung des Bremsmoments M berücksichtigt das Modell 42 eine jeweilige Fahrtrichtung R der Aufzugskabine 12 sowie einen aktuellen Ladezustand m der Aufzugskabine 12. Elektronisch verarbeitbare Werte für diese beiden Parameter R, m erhält das Modell 42 von einer Aufzugssteuerung 44 (das Modell 42 kann auch als Teilfunktionalität der Aufzugssteuerung 44 realisiert sein). Als weitere Vorgabe verarbeitet das Modell 42 einen eine angestrebte Kabinenverzögerung Vs kodierenden Eingangswert. Dieser kann dem Modell 42 gleichfalls durch die Aufzugssteuerung 44 übermittelt werden. Der Parameter kann jedoch auch als externer Parameter eingegeben und somit dem Modell 42 direkt zugeführt werden. Die angestrebte Kabinenverzögerung Vs wird so gewählt und eingestellt, dass sich einerseits eine notwendige Verzögerung der Aufzugskabine 12 ergibt und andererseits Passagiere in der Aufzugskabine 12 die beim Verzögern wirkenden Kräfte nicht als störend empfinden.
Das Modell 42 fungiert als Systemmodell der Aufzugsanlage 10 und umfasst eine mathematische Beschreibung der Dynamik der Aufzugsanlage 10. Das Modell 42 berücksichtigt eine Aufzugsmasse, eine zulässige Kabinenzuladung, einen Ausbalancierungsgrad, allfällige Übersetzungsfaktoren sowie optional einen Anlagenreibwert. Die Aufzugsmasse umfasst Trägheitsmassen des An- triebs 20, von Umlenkrollen 18 und von linear bewegten Massen wie Seilen 14, Gegengewicht 16 und Kabine 12. Die zulässige Kabinenzuladung entspricht der zulässigen maximalen Beladung der Aufzugskabine 12. Der Ausbalancierungsgrad bestimmt den Anteil der zulässigen Zuladung in der Aufzugskabine 12, um einen statischen Gleichgewichtszustand der Aufzugsanlage 10 (Gegengewichtsseite und Kabinenseite) zu erreichen. Der Anlagenreibwert bestimmt einen Widerstand, der einer Bewegung der Aufzugskabine 12 infolge von Reibung entgegenwirkt. Diese anlagenspezifischen Daten können auf unterschiedliche Art und Weise bestimmt werden. Sie können zum Beispiel werksseitig vorbestimmt werden. Alternativ können sie auch in der Aufzugsanlage erlernt werden, zum Beispiel in einer Art und Weise, wie dies in der EP 1 870 369 AI beschrieben ist. Das mittels des Modells 42 ermittelte notwendige Bremsmoment M wird bei der gezeigten Ausführungsform der Aufzugssteuerung 44 zugeführt. Die nachfolgende Verarbeitung des ermittelten Bremsmoments M kann grundsätzlich auch außerhalb der Aufzugssteuerung 44, welche eine Implementation hier nicht berücksichtigter und entsprechend nicht beschriebener üblicher Funktionen einer Aufzugssteuerung 44 umfasst, erfolgen, zum Beispiel noch im Rahmen des Modells 42 oder in einer Bremssteuerung. Das Modell 42 kann natürlich grundsätzlich auch als Teilfunktionalität der Aufzugssteuerung 44 realisiert sein. Für die weitere Beschreibung wird von der exemplarisch gezeigten Konfiguration ausgegangen.
Innerhalb der Aufzugssteuerung 44 oder allenfalls einer entsprechenden Bremssteuerung wird das ermittelte notwendige Bremsmoment M mittels einer Funktionseinheit verarbeitet, die als ein weiteres Modell aufgefasst werden kann. Die Funktionseinheit umfasst eine Implementation Bremscharakteristik der Bremseinrichtung 22 und wird entsprechend zur Unterscheidung von dem Modell 42 der Aufzugsanlage 10 im Folgenden als Bremseinrichtungsmodell 46 bezeichnet. Mittels des Bremseinrichtungsmodells 46 wird das ermittelte notwendige Bremsmoment M in einen zu dessen Erhalt notwendigen Stellwert einer Stellgröße umgesetzt. Im Bremseinrichtungsmodell 46 ist ein theoretischer Zusammenhang der den Zusammenhang zwischen Stellgröße und Bremsmoment M oder anders gesagt die Bremscharakteristik der Bremseinrichtung hinterlegt. Dies kann mittels einer als Implementation des Bremseinrichtungsmodells 46 hinterlegten Tabelle (Look-Up-Tabelle) oder einer als Implementation hinterlegten mathematischen Relation erfolgen.
Bei einer Bremseinrichtung 22, welche als Mittel zum Lösen der Bremse einen Elektromagneten 32 umfasst, ist die Stellgröße der Spulenstrom, mit dem der Elektromagnet 32 beaufschlagt wird. Der Stellwert ist die Amplitude des Spulenstroms / oder der Tastgrad bei einem mit einem pulsweiten- modulierten Spulenstrom beaufschlagten Elektromagneten 32. Die Tabelle oder die mathematische Relation des Bremseinrichtungsmodells 46 berücksichtigt die Federkraft der Feder 30 und die bei einem jeweiligen Stellwert resultierende, der Federkraft entgegenwirkende elektromagnetische Kraft. Bei einer andersartigen Bremseinrichtung und einer anderen Art des Lösens der Bremse ergibt sich eine andere Stellgröße und entsprechend ein anderer Stellwert. Das Prinzip bleibt jedoch gleich. Ansteuerungen des Elektromagneten 32 über einen pulsweitenmoduherten (PWM) Spulenstrom sind bewährt. Es sind natürlich auch andere Arten von Ansteuerungen, wie beispielsweise eine Phasenanschnitt- oder Phasenabschnittsteuerung bekannt um eine Stärke eines Magnetfeldes zu beeinflussen.
Bei der Darstellung in Figur 3 ist eine Konfiguration gezeigt, bei welcher mittels des Bremseinrichtungsmodells 46 auf Basis des zuvor ermittelten notwendigen Bremsmoments M als Stellwert ein Spulenstrom / ermittelt wird, welcher nachfolgend mittels eines Pulsweitenmodulators 48 in ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal 40.1 umgewandelt wird. Das Ansteuersignal 40 ist in der Darstellung in Figur 3 zum einen symbolisch als Rechtecksignal beziehungsweise als pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal 40.1 und zum andern als der Bremseinrichtung 22 zugeleitetes Ansteuersignal 40 gezeigt.
Bei einer Ansteuerung der Bremseinrichtung 22 mit dem so generierten Ansteuersignal 40 ergibt sich eine bestimmte tatsächliche Bremswirkung und eine resultierende tatsächliche Kabinenverzögerung Vi. Diese kann mittels eines Beschleunigungssensors gemessen oder mittels eines Inkrementalgebers oder eines anderen Wegmesssystems, wie beispielsweise mittels eines codierten Weggebers anhand dessen sich eine Position der Aufzugskabine 12 bestimmen lässt, zumindest indirekt gemessen werden. Beim Abbremsen der Aufzugsanlage 10, nämlich beim Abbremsen der Aufzugskabine 12 mittels der Brems einrichtung 22, wird die jeweilige tatsächliche Kabinenverzögerung Vi ermittelt. Bei der Bestimmung der tatsächlichen Kabinenverzögerung Vi werden jeweils Zonen mit unstetigem Verzögerungsverlauf, wie sie beispielsweise zu Beginn des Bremsvorgangs auftreten, nicht berücksichtigt. Zur Bestimmung der tatsächlichen Kabinenverzögerung Vi wird so nur ein vertrau- enswürdiger Bereich verwendet. Werden während dem Bremsvorgang unerwartete Veränderungen festgestellt, wird die Messung allenfalls nicht weiter verwendet. Unerwartete Veränderungen können beispielsweise durch einen Fehler oder Unstetigkeit in einem Führungssystem bewirkt werden. Ist die tatsächliche Kabinenverzögerung Vi derart ermittelt, wird anhand dieser tatsächlichen Kabi- nenverzögerung Vi und unter Verwendung des Modells 42 ein tatsächliches Bremsmoment MM berechnet. Dieses tatsächliche Bremsmoment MM bestimmt somit einen Arbeitspunkt oder einen Testpunkt einer Bremscharakteristik. Anhand dieses Arbeits- oder Testpunktes wird die im Bremseinrichtungsmodell 46 hinterlegte Bremscharakteristik in einem Kaiibrator 50 kalibriert oder nachkalibriert Ein derartiger Kalibrierungsablauf ist im Zusammenhang mit Figur 5 näher erläutert.
Bei der Darstellung in Figur 4, die im Wesentlichen eine Wiederholung der in Figur 3 gezeigten Einzelheiten darstellt, ist der Pulsweitenmodulator 48 eine Teilfunktionalität des Bremseinrichtungsmodells 46, so dass dieses zum Beispiel eine Tabelle oder eine mathematischen Relation um- fasst, anhand derer ein dem Bremseinrichtungsmodell 46 eingangsseitig zugeführtes ermitteltes notwendiges Bremsmoment M in einen Tastgrad eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignais 40.1 zur Ansteuerung der Bremseinrichtung 22 umgesetzt wird. Auch bei einer solchen Konfiguration erfolgt die Kalibrierung auf Basis der ermittelten tatsächlichen Kabinenverzögerung Vi und des daraus ermittelten tatsächlichen Bremsmomentes MM. Bei der Darstellung in Figur 4 ist ergänzend angedeutet, dass die aus dem tatsächlichen Bremsmoment MM bestimmte nachkalibrierte Bremscharakteristik (siehe Graph K3 in Fig. 5) mittels eines Komparators 51 mit zumindest einem Grenzwert G verglichen wird. Die Grenzwerte G sind wie in der folgenden Beschreibung zu Fig. 5 erläutert eigentlich Grenzcharakteristiken Κ2', K2", welche obere und untere Grenzwerte bestimmen, die von der nachkalibrierten Bremscharakteristik K3 nicht über- oder unterschritten werden dürfen. Die Grenzcharakteristiken Κ2', K2" sind so gewählt, dass deren Überschreitung auf eine Ausnahmesituation hindeutet. In einem solchen Fall wird zumindest ein in der Darstellung in Figur 4 in Form eines optischen Anzeigeelements dargestellter Aktor 52 angesteuert, mittels dessen Bedien- oder Servicepersonal der Aufzugsanlage 10 auf die Ausnahmesituation hingewiesen wird. Andere Aktoren, zum Beispiel ein Aktor zum Aussenden eines akusti- sehen Warnsignals, oder ein Aktor, der das Aussenden eines Warnhinweises in Form einer Email, SMS oder dergleichen auslöst, kommen selbstverständlich alternativ oder kumulativ ebenfalls in Betracht. Sofern der Komparator 51 feststellt, dass die nachkalibrierte Bremscharakteristik K3 innerhalb der durch die Grenzcharakteristiken Κ2', K2" bestimmten Grenzen verbleibt, wird diese nachkalibrierte Bremscharakteristik K3 im Bremseinrichtungsmodell 46 hinterlegt und zur Benut- zung bei zukünftigen Bremsvorgängen freigegeben.
In Figur 4 ist schließlich auch eine Datenbasis 54 gezeigt, mittels derer die beim Betrieb der Aufzugsanlage 10 und bei der Ansteuerung der Bremseinrichtung 22 verwendeten und/oder resultie- renden Größen zu Archivierungszwecken aufgezeichnet werden können. Aufgezeichnet werden zumindest die tatsächliche Kabinenverzögerung Vi, die entsprechenden vorgängig beschriebenen Parameter und die daraus resultierende Kalibrierung. Figur 5 stellt in schematischer Art einen möglichen Kalibriervorgang des Ansteuersignais 40 dar. Das Bremseinrichtungsmodell 46 umfasst einen theoretischen Zusammenhang, dargestellt durch den Graph Kl , des von der Bremseinrichtung 22 bewirkten Bremsmomentes M in Abhängigkeit des Ansteuersignais 40. Das Bremsmoment M ist in diesem Zusammenhang auch als Bremsrelation zu verstehen. Die in der Figur 5 dargestellte Skalierung ist keine absolute Wertangabe sondern es ist betreffend dem Bremsmoment M eine in Relation zum effektiven Bremsmoment stehende Grös- senangabe und betreffend dem Ansteuersignal 40 eine in Relation zum Spulenstrom / stehende Grössenangabe. Der theoretische Zusammenhang zwischen Ansteuersignais 40 und resultierendem Bremsmomentes M kann durch eine parametrische Funktion dargestellt werden. Ein Schnittpunkt des Graphen Kl mit der Null-Linie des Bremsmomentes M ergibt den sogenannten Schliesspunkt PI der Bremseinrichtung 22. Übersteigt das Ansteuersignal 40 diesen Schliesspunkt PI hebt der Elektromagnet das Druckelement 24 von der Gegenfläche weg und eine resultierendes Bremsmoment M entfällt beziehungsweise wird zu Null. Wird des Ansteuersignal 40 jedoch reduziert und unterschreitet den Schliesspunkt PI befindet dich die Bremseinrichtung 22 im Regelbereich, wo sich ein dem Ansteuersignais 40 entsprechendes Bremsmoment M einstellt. Erreicht das Ansteuersignal 40 den Wert Null ist der Elektromagnet ausgeschaltet. Daraus ergibt sich der Schnittpunkt des Graphen Kl mit der Null-Linie des Ansteuersignais 40. Dieser Schnittpunkt kann als Betriebspunkt P2 der Bremseinrichtung 22 bezeichnet werden. Im Betriebspunkt P2 bestimmt somit alleine die Federkraft der Feder 30 das Bremsmoment M. Die Bremscharakteristik oder auch der theoretische Zusammenhang zwischen Ansteuersignais 40 und resultierendem Bremsmomentes M, repräsentiert durch den Graphen Kl , kann somit wie folgt dargestellt sein:
Bremsmomentes M = Federkraftwert FF - (Magnetkraftwert FM x Quadrat des Ansteuersignais 40)
M = FF - ( FM x I2)
Dabei ist
- der Federkraftwert FF ein von der Federkraft der Feder 30 bewirkter Bremsmomentanteil,
- der Magnetkraftwert FM ein abhängig vom Ansteuersignal 40 vom Elektromagnet bewirkbarer Bremsmomentanteil, und
- das Ansteuersignais 40 ist ein dem Spulenstrom / entsprechendes Signal.
Unter Berücksichtigung von zu erwartenden Abweichungen in der Aufzugsanlage, wie Reibungseinflüsse, Massenungenauigkeiten und Toleranzen der verwendeten Bauteile unterliegt der theoretische Zusammenhang einem Toleranzbereich K2. Der Toleranzbereich ist in der Figur 5 durch Toleranzgraphen Κ2', K2" begrenzt. Die Toleranzgraphen Κ2', K2" definieren die Grenzwerte G beziehungsweise die tolerierbaren Grenzcharakteristiken Κ2', K2". Bei einer Ansteuerung der Bremseinrichtung 22 mit einem Ansteuersignal 40, welches basierend auf dem theoretischen Zusammenhang Kl definiert ist, ergibt sich eine bestimmte tatsächliche Bremswirkung und eine re- sultierende tatsächliche Kabinenverzögerung Vi, aus welcher sich das tatsächliche Bremsmoment mittels des Modells 42 der Aufzugsanlage 10 berechnen lässt. Daraus ergeben sich bei jeder nachfolgenden Bremsung neue Prüfpunkte Tl, T2, Tn. Anhand dieser folgenden Prüfpunkte Tl , T2, Tn wird unter Anwendung des theoretischen Zusammenhangs, welcher dem Graphen Kl zugrunde liegt, eine kalibrierte Bremscharakteristik K3 generiert. Die kalibrierte Bremscharakteristik K3 kann hierbei beispielsweise unter Verwendung eines als Methode der kleinsten Quadrate (least Squares) bezeichneten mathematischen Standardverfahrens zur Ausgleichungsrechnung ermittelt werden. Hierbei wird unter Verwendung von durch den theoretischen Zusammenhang, dargestellt durch den Graph Kl, vorbestimmten Datenpunkten und den weiter erfassten Prüfpunkten Tl , T2, Tn die kalibrierte Bremscharakteristik K3 gesucht, die möglichst nahe an den Datenpunkten verläuft. Solange diese kalibrierte Bremscharakteristik K3 innerhalb des durch die Grenzcharakteristiken Κ2', K2" bestimmten Toleranzbereichs K2 liegt, werden weitere Bremsvorgänge unter Anwendung der kalibrierte Bremscharakteristik K3 durchgeführt. Mit jeder weiteren Bremsung kann somit eine Treff-Genauigkeit der erfolgten Kabinenverzögerung verbessert werden. Die jeweils nachfolgenden Prüfpunkte Tl, T2, Tn können mit einer Gewichtung versehen werden. Dies bedeutet, dass die im Betrieb aufgenommenen Prüfpunkte in Bezug auf die theoretisch vorbestimmte Bremscharakteristik abgeschwächt werden, so dass Veränderungen der Bremscharakteristik oder entsprechende Kalibrierungen nur langsam verändern. Verlässt die kalibrierte Bremscharakteristik K3 den Toleranzbereichs K2 ist eine Beurteilung des Bremssystems durch einen Fachmann erforderlich und es werden entsprechende Warnmeldungen ausgegeben. Dabei kann ein mehrstufiges Meldesystem verwendet werden. In einer ersten Stufe kann ein Fachmann informiert werden, in einer zweiten Stufe kann ein Service angefordert werden und in einer weiteren Stufe kann eine Aufzugsanlage stillgesetzt werden. Der in der Beschreibungseinleitung und anhand der Darstellungen in den Figuren 3, 4 und 5 mit weiteren Einzelheiten beschriebene Ansatz zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung 22 einer Aufzugsanlage 10 ist zum Beispiel in Software implementiert und wird beim Betrieb der Aufzugsanlage 10 durch Ausführung eines eine Implementation des hier vorgeschlagenen Verfahrens enthaltenden Steuerungsprogramms ausgeführt. Die den Figuren 3 und 4 gezeigten und hier erläuterten Funkti- onseinheiten sind insoweit Repräsentanten für eine entsprechende Softwarefunktionalität des Steuerungsprogramms, zum Beispiel eine als Modell 42 der Aufzugsanlage 10 fungierende Softwarefunktionalität, eine als Bremseinrichtungsmodell 46 fungierende Softwarefunktionalität sowie eine als Kaiibrator 51 fungierende und in Software realisierte Routine, welche im Beispiel zur Kalibrie- rung des ermittelten notwendigen Bremsmoments MM verwendet ist, so dass die nachkalibrierte Bremscharakteristik K3 dem Bremseinrichtungsmodell 46 zugeführt werden kann.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das oder die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden ein Verfahren zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung 22 einer Aufzugsanlage 10 sowie eine Aufzugsanlage 10 mit Mitteln 42, 44, wie das Modell 42 der Aufzugsanlage 10 und die Aufzugssteuerung 44, zur Ausführung des Verfahrens, wobei die Brems einrichtung 22 zumindest ein zum Bewirken einer Bremswirkung bestimmtes, automatisch lösbares Druckelement 24 sowie Mittel 32 zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements 24 umfasst, wobei mittels eines Modells 42 der Aufzugsanlage 10, einer jeweiligen Fahrtrichtung R, eines Ladezustands m und einer angestrebten Kabinenverzögerung Vs ein jeweils notwendiges Bremsmoment M einer Aufzugskabine 12 der Aufzugsanlage 10 ermittelt wird, wobei auf Basis des Bremsmoments M ein Ansteuersignal 40 zum Ansteuern einer als Mittel 32 zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements 24 fungierenden Einrichtung generiert und dieser zugeführt wird, wobei beim Abbremsen der Aufzugsanlage 10 eine tatsächliche Kabinenverzögerung Vi ermittelt und ein tatsächliches Bremsmoment MM bestimmt wird und wobei auf Basis einer dem Ansteuersignal 40 tatsächlich entsprechenden tatsächlichen Bremsmoment MM eine Kalibrierung erfolgt, nämlich eine Nachkalibrierung einer Bremscharakteristik. Die als Bremsmoment M bezeichnete Grösse kann auch eine Bremsrelation sein. Die im Zusammenhang mit Figur 5 dargestellte quadratische Funktion kann auch eine andere parametrische Funktion sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung einer Bremseinrichtung (22) einer Aufzugsanlage (10),
wobei die Brems einrichtung (22) zumindest ein zum Bewirken einer Bremswirkung be- stimmtes, automatisch lösbares Druckelement (24) sowie Mittel (32) zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements (24) umfasst,
wobei mittels eines Modells (42) der Aufzugsanlage (10), einer jeweiligen Fahrtrichtung, eines Ladezustands und einer angestrebten Kabinenverzögerung ein jeweils notwendiges Bremsmoment einer Aufzugskabine (12) der Aufzugsanlage (10) ermittelt wird,
wobei auf Basis des Bremsmoments ein Ansteuersignal (40) zum Ansteuern einer als Mittel
(32) zum automatischen Lösen des oder jedes Druckelements (24) fungierenden Einrichtung generiert und dieser zugeführt wird,
wobei beim Abbremsen der Aufzugsanlage (10) eine tatsächliche Kabinenverzögerung ermittelt wird und
wobei auf Basis der ermittelten tatsächlichen Kabinenverzögerung eine Kalibrierung einer
Bremscharakteristik erfolgt,
nämlich eine Kalibrierung des ermittelten notwendigen Bremsmoments oder eine Kalibrierung des auf Basis des ermittelten notwendigen Bremsmoments generierten Ansteuersignais (40).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die kalibrierte Bremscharakteristik in Bezug auf tolerierbare Grenzcharakteristiken Κ2', K2" bewertet wird und die kalibrierte Bremscharakteristik zur weiteren Benutzung freigegeben wird, solange die kalibrierte Bremscharakteristik innerhalb der durch die Grenzcharakteristiken Κ2', K2" bestimmten Grenzen liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Warnmeldung ausgegeben wird, sobald die kalibrierte Bremscharakteristik die durch die Grenzcharakteristiken Κ2', K2" bestimmten Grenzen ver- lässt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei als Ansteuersignal (40) auf Basis der kalib- rierten Bremscharakteristik, ausgehend von einem notwendigen Bremsmoment ein pulsweitenmo- duliertes Ansteuersignal (40.1) generiert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei während einer Initialisierungsphase der Bremseinrichtung (22) eine vorgegebene oder vorgebbare Anzahl von Bremsvor- gängen und eine jeweilige Kalibrierung der Bremscharakteristik durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeweils anhand der angestrebten Kabinenverzögerung eine erwartete Bremszeit berechnet wird und wobei nach Ablauf der er- warteten Bremszeit das Ansteuersignal (40) derart vorgegeben wird, dass die Bremseinrichtung (22) ein maximales Bremsmoment erzeugt.
7. Aufzugsanlage (10) mit zumindest einer Aufzugskabine (12) und einer zum Abbremsen der Aufzugskabine (12) bestimmten Bremseinrichtung (22) sowie ein Modell (42) der Aufzugsanlage
(10) und eine Aufzugssteuerung (44) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
8. Aufzugsanlage (10) nach Anspruch 7, wobei die Bremseinrichtung (22) zumindest eine elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremse (24, 30) sowie einen elektronisch ansteuerbaren
Elektromagneten (32) zum Lüften der Federdruckbremse (24, 30) umfasst.
9. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte von jedem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm mittels einer Aufzugssteuerung (44) einer Aufzugsanlage (10) ausgeführt wird.
10. Aufzugsanlage (10) nach Anspruch 7 oder 8, mit der als Mittel zur Ausführung des Verfahrens zur Ansteuerung der Bremseinrichtung (22) fungierenden Aufzugssteuerung (44), wobei ein als Steuerungsprogramm fungierendes und mittels der Aufzugssteuerung (44) ausführbares Com- puterprogramm nach Anspruch 9 in einen Speicher der Aufzugssteuerung (44) geladen ist.
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