EP4359336B1

EP4359336B1 - Verfahren zum anpassen eines gegengewichts einer aufzugsanlage

Info

Publication number: EP4359336B1
Application number: EP22734632.7A
Authority: EP
Inventors: Thomas Eilinger
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2025-11-26
Anticipated expiration: 2042-06-24
Also published as: EP4359336A1; US20240279027A1; CN117545706A; WO2022269018A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zum Ausführen eines solchen Verfahrens. Ferner betrifft die Erfindung eine Aufzugsanlage, die mit einer solchen Steuervorrichtung ausgestattet ist.
Eine Aufzugsanlage wie etwa ein Personen- oder Lastenaufzug umfasst in der Regel ein Gegengewicht, das über geeignete Tragmittel mit einem Fahrkorb verbunden ist und dazu dient, die zum Heben oder Senken des Fahrkorbs erforderlichen Kräfte zu verringern.
Das Gegengewicht und der Fahrkorb sollten sich miteinander im Gleichgewicht befinden, wenn der Fahrkorb mit einem bestimmten Gewicht beladen ist. Um diesen Gleichgewichtszustand herzustellen, kann der beladene Fahrkorb beispielsweise mit Ausgleichsgewichten schrittweise beschwert oder erleichtert werden, bis er sich mit dem Gegengewicht im Gleichgewicht befindet, d. h. sich beim Lösen der Fahrkorbbremse nicht mehr bewegt. Das Gegengewicht kann dann entsprechend den hinzugefügten oder weggenommenen Ausgleichsgewichten angepasst werden. Ein solches schrittweises Herantasten an das korrekte Gegengewicht kann sehr zeitaufwendig sein. Zudem kann das Ergebnis aufgrund unterschiedlicher Reibungsbedingungen beim Heben und Senken des Fahrkorbs ungenau sein.
WO2020250329A1 betrifft eine Vorrichtung zur Berechnung der Einstellung eines Gegengewichts einer Aufzugsvorrichtung und umfasst eine Betriebssteuerungseinheit, die eine Kabine in einem Zustand anhebt und absenkt, in dem die Kabine unbelastet ist, und in einem Zustand, in dem die Kabine oder das Gegengewicht mit einem Testgewicht eines bekannten Gewichts belastet ist. Die Einstellungsberechnungsvorrichtung erfasst den Strom, der einem Elektromotor zugeführt wird, wenn die Betriebssteuereinheit die Kabine anhebt und absenkt, berechnet einen Umrechnungsfaktor für die Aufzugsvorrichtung, die während der Installation eingestellt werden soll, und findet genau die Einstellung für das Gegengewicht, wodurch die Einstellgenauigkeit für das Gegengewicht verbessert und die Einstellarbeit während der Installation reduziert wird. Es kann daher ein Bedarf an einem vereinfachten Verfahren zum Anpassen eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage bestehen. Insbesondere kann ein Bedarf an einem Verfahren bestehen, durch das ein genauer Gewichtsbetrag berechnet werden kann, um den das Gegengewicht schwerer oder leichter zu machen ist, damit es sich mit dem (beladenen) Fahrkorb im Gleichgewicht befindet, ohne dass vorher mehrere Versuche mit verschiedenen Ausgleichsgewichten durchgeführt zu werden brauchen. Ferner kann ein Bedarf an einer Steuervorrichtung, einem Computerprogrammprodukt und einem computerlesbaren Medium zum Ausführen eines solchen Verfahrens sowie an einer mit einer solchen Steuervorrichtung ausgestatteten Aufzugsanlage bestehen.
Einem solchen Bedarf kann durch den Gegenstand eines der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung definiert.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 zum Anpassen eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage. Die Aufzugsanlage umfasst einen Aufzugsschacht, einen Fahrkorb, der zumindest zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position entlang des Aufzugsschachts verfahrbar und über Tragmittel mit dem Gegengewicht gekoppelt ist, sowie einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrkorbs. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: Erzeugen von Steuerbefehlen zum Ansteuern des Elektromotors, sodass der Fahrkorb mindestens eine erste, zweite, dritte und vierte Testfahrt durchführt, wobei der Fahrkorb in der ersten und dritten Testfahrt jeweils von der ersten Position in die zweite Position und in der zweiten und vierten Testfahrt jeweils von der zweiten Position in die erste Position verfahren wird, wobei der Fahrkorb in der dritten und vierten Testfahrt mit einem Gewicht beladen ist und in der ersten und zweiten Testfahrt nicht mit dem Gewicht beladen ist; Empfangen von Strommessdaten, die einen mittels einer Strommessvorrichtung beim Verfahren des Fahrkorbs gemessenen Strom anzeigen, der durch den Elektromotor fliesst, und von Höhenmessdaten, die eine mittels einer Höhenmessvorrichtung beim Verfahren des Fahrkorbs gemessene Höhe des Fahrkorbs relativ zur ersten und/oder zweiten Position anzeigen, in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in jeder Testfahrt; Berechnen mindestens eines Parameters einer Kalibrierungsfunktion, die einen Zusammenhang zwischen dem Strom, der Höhe und dem Gewicht definiert, unter Verwendung der Strommessdaten und der Höhenmessdaten, die in verschiedenen Testfahrten empfangen wurden, um mindestens einen Kalibrierungswert zu erhalten; und Berechnen eines Anpassungswerts, um den das Gegengewicht anzupassen ist, damit sich das Gegengewicht mit dem Fahrkorb im Gleichgewicht befindet, unter Verwendung des mindestens einen Kalibrierungswerts.
Das Verfahren kann beispielsweise automatisch durch einen Prozessor der Steuervorrichtung der Aufzugsanlage ausgeführt werden.
Bei der ersten und zweiten Position kann es sich um unterschiedlich hohe Positionen des Fahrkorbs im Aufzugsschacht handeln. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Position um die höchste Position des Fahrkorbs und bei der zweiten Position um die niedrigste Position des Fahrkorbs handeln oder umgekehrt.
Zum Berechnen des mindestens einen Parameters der Kalibrierungsfunktion können beispielsweise nur diejenigen Strommessdaten und/oder nur diejenigen Höhenmessdaten verwendet werden, die in einem Zeitraum erzeugt und/oder empfangen wurden, in dem die Geschwindigkeit des Fahrkorbs als konstant erkannt wird. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn, etwa durch Auswerten der Höhenmessdaten, erkannt wird, dass sich der Fahrkorb in einem bestimmten Höhenbereich zwischen der ersten und zweiten Position bewegt.
Der Elektromotor kann beispielsweise derart angesteuert werden, dass der Fahrkorb in jeder Testfahrt entsprechend einem vorgegebenen Geschwindigkeitsverlauf ohne Zwischenhalt entweder von der ersten in die zweite Position oder von der zweiten in die erste Position verfahren wird. Der Geschwindigkeitsverlauf kann beispielsweise einen stetig steigenden Abschnitt, einen konstanten Abschnitt und einen stetig fallenden Abschnitt umfassen. Dabei kann der konstante Abschnitt einerseits unmittelbar in den stetig steigenden Abschnitt und andererseits unmittelbar in den stetig fallenden Abschnitt übergehen.
Es ist möglich, dass die Strommessvorrichtung die Strommessdaten in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in jeder Testfahrt erzeugt und an die Steuervorrichtung sendet. Ebenso ist es möglich, dass die Höhenmessvorrichtung die Höhenmessdaten in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in jeder Testfahrt erzeugt und an die Steuervorrichtung sendet. Dabei können die Strommessdaten und die Höhenmessdaten zeitlich miteinander korreliert sein. Beispielsweise kann den Strommessdaten und den Höhenmessdaten, die zeitlich miteinander korreliert sind, ein und derselbe Zeitstempel zugeordnet sein.
Die Strommessvorrichtung kann beispielsweise eine Komponente eines Stromreglers zum Regeln eines Stromflusses durch den Elektromotor sein. Dabei kann der Regler konfiguriert sein, um Leistungsschalter eines Umrichters, der an seinem Ausgang mit Anschlussklemmen des Elektromotors verbunden ist, unter Verwendung der Strommessdaten anzusteuern.
Die Höhenmessvorrichtung kann beispielsweise einen Positionssensor in Form eines Absolutwertgebers oder Inkrementalgebers umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Höhenmessvorrichtung ein Barometer umfassen. Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen direkten Messung kann die Höhe des Fahrkorbs auch aus einer Beschleunigung des Fahrkorbs, einer Drehgeschwindigkeit oder einem Drehwinkel des Elektromotors bestimmt werden.
Unter "Kalibrierungsfunktion" kann eine mathematische Funktion, beispielsweise eine lineare Funktion oder auch ein Polynom zweiten oder höheren Grades, verstanden werden. Der oder die Parameter der Kalibrierungsfunktion können beispielsweise durch Verarbeiten der Strommessdaten und der Höhenmessdaten in einem Regressionsverfahren berechnet werden. Dabei können die Strommessdaten und die Höhenmessdaten, die in allen vier Testfahrten erzeugt und/oder empfangen wurden, verarbeitet werden. Wie bereits erwähnt, können dabei nur diejenigen Strommessdaten und/oder nur diejenigen Höhenmessdaten einer jeden Testfahrt verarbeitet werden, die in einem bestimmten Zeitraum während der jeweiligen Testfahrt erzeugt und/oder empfangen wurden, in dem die Geschwindigkeit des Fahrkorbs als konstant erkannt wurde.
Der Strom kann beispielsweise eine abhängige Variable der Kalibrierungsfunktion sein, wobei die Höhe und das Gewicht unabhängige Variable der Kalibrierungsfunktion sein können.
Unter "Strom" kann auch eine Stromkomponente, beispielsweise eine d- oder q-Komponente des Stroms, verstanden werden.
Unter "Kalibrierungswert" kann ein einem einzelnen Parameter der Kalibrierungsfunktion zugewiesener Parameterwert verstanden werden.
Der Anpassungswert kann beispielsweise durch Verarbeiten des oder der Kalibrierungswerte unter Berücksichtigung einer (beispielsweise während einer Lernfahrt) gemessenen Höhendifferenz zwischen der ersten und zweiten Position und/oder unter Berücksichtigung eines zulässigen Gewichts, für das der Fahrkorb ausgelegt ist oder mit dem der Fahrkorb maximal beladen werden darf, berechnet werden. Das zulässige Gewicht kann auch als Nenn- oder Nutzlast bezeichnet werden. Zusätzlich kann bei der Berechnung des Anpassungswerts ein Gewichtsfaktor berücksichtigt werden, der ein gewünschtes Verhältnis des Gegengewichts zum zulässigen Gewicht im ausbalancierten Zustand der Aufzugsanlage anzeigt. Der Anpassungswert kann vorzeichenbehaftet sein. So kann beispielsweise ein negativer Anpassungswert bedeuten, dass eine aktuelle Masse des Gegengewichts um den Betrag des Anpassungswerts zu verringern ist.
Es ist möglich, dass der Anpassungswert in einem zusätzlichen Schritt über eine Anzeigevorrichtung, etwa in Form eines Displays, angezeigt wird. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine Komponente der Steuervorrichtung oder eine Komponente einer externen Datenverarbeitungsvorrichtung sein, die mit der Steuervorrichtung über eine drahtlose oder drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung gekoppelt sein kann. Eine solche externe Datenverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise als PC, Laptop, Smartphone oder Tablet realisiert sein.
Kurz zusammengefasst ermöglicht das hier und nachstehend beschriebene Verfahren eine im Vergleich zu üblichen Prüfmethoden deutlich einfachere und genauere Bestimmung des korrekten Gegengewichts. Insbesondere wird eine einfache und genaue Bestimmung eines zum Gegengewicht hinzuzufügenden oder davon wegzunehmenden Ausgleichsgewichts ermöglicht, ohne dass dieses Ausgleichsgewicht durch Versuch und Irrtum bestimmt zu werden braucht.
Dabei können Messungenauigkeiten aufgrund von Reibungsschwankungen auf ein Minimum reduziert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass Messergebnisse aus Messungen, die während einer Phase, in der der Fahrkorb mit (annähernd) konstanter Geschwindigkeit fährt, in geeigneter Weise gemittelt werden, womit Messrauschen und Messabweichungen aufgrund von Reibungsschwankungen als Funktion des Fahrtwegs wirksam herausgefiltert werden.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Verfahren nach erstmaliger Berechnung des oder der Kalibrierungswerte erneut ausgeführt werden kann, ohne dass hierzu der Fahrkorb erneut mit einem geeigneten Gewicht beladen zu werden braucht. Dies verringert den Aufwand bei der regelmässigen Prüfung des Gegengewichtsausgleichs erheblich, da keine Gewichte zum Beschweren des Fahrkorbs mehr zum Einbauort der Aufzugsanlage transportiert zu werden brauchen.
Nicht zuletzt ermöglicht das hier und nachstehend beschriebene Verfahren eine sehr genaue Einstellung eines mittels des Elektromotors zu erzeugenden Vorspannmoments. Durch ein korrekt eingestelltes Vorspannmoment können unerwünschte Bewegungen des Fahrkorbs beim Lösen der Fahrkorbbremse vermieden werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach Anspruch 12 mit einem Prozessor, der konfiguriert ist, um das Verfahren gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung auszuführen. Die Steuervorrichtung kann Hardware- und/oder Softwaremodule umfassen. Zusätzlich zum Prozessor kann das Steuergerät einen Speicher und Datenkommunikationsschnittstellen zur Datenkommunikation mit Peripheriegeräten umfassen. Merkmale des Verfahrens gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung können auch Merkmale der Steuervorrichtung sein und umgekehrt.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage, beispielsweise einen Lasten- oder Personenaufzug. Die Aufzugsanlage umfasst einen Aufzugsschacht, einen Fahrkorb, der zumindest zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position entlang des Aufzugsschachts verfahrbar ist, ein Gegengewicht, das über Tragmittel mit dem Fahrkorb gekoppelt ist, einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrkorbs, eine Strommessvorrichtung zum Messen eines Stroms, der durch den Elektromotor fliesst, eine Höhenmessvorrichtung zum Messen einer Höhe des Fahrkorbs relativ zur ersten und/oder zweiten Position und eine Steuervorrichtung gemäss einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm nach Anspruch 14, das Befehle umfasst, die einen Prozessor bei Ausführung des Computerprogramms durch den Prozessor veranlassen, das Verfahren gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung auszuführen.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium nach Anspruch 15, auf dem das Computerprogramm gemäss einer Ausführungsform des vierten Aspekts der Erfindung gespeichert ist. Das computerlesbare Medium kann ein flüchtiger oder nicht flüchtiger Datenspeicher sein. Beispielsweise kann das computerlesbare Medium eine Festplatte, ein USB-Speichergerät, ein RAM, ROM, EPROM oder Flash-Speicher sein. Das computerlesbare Medium kann auch ein einen Download eines Programmcodes ermöglichendes Datenkommunikationsnetzwerk wie etwa das Internet oder eine Datenwolke (Cloud) sein.
Merkmale des Verfahrens gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung können auch Merkmale des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein und umgekehrt.
Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann ein Höhenreferenzwert durch Halbieren einer Höhendifferenz zwischen der ersten und zweiten Position berechnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein Gewichtsreferenzwert durch Multiplizieren einer zulässigen Masse des Gewichts mit einem vorgegebenen Gewichtsfaktor berechnet werden. Dabei kann der Anpassungswert ferner unter Verwendung des Höhenreferenzwerts, des Gewichtsreferenzwerts oder einer Kombination aus dem Höhenreferenzwert und dem Gewichtsreferenzwert berechnet werden.
Die Höhendifferenz kann beispielsweise in einer dem Verfahren vorangegangenen Lernfahrt des Fahrkorbs gemessen worden sein. Die Höhendifferenz kann einer tatsächlichen Länge einer Strecke entsprechen, die der Fahrkorb beim Verfahren von der ersten Position bis in die zweite Position oder umgekehrt maximal zurücklegen kann. Im ausbalancierten Zustand sollten der Fahrkorb und das Gegengewicht auf gleicher Höhe, d. h. auf halber Höhe zwischen der ersten und zweiten Position, verharren, wenn die Fahrkorbbremse gelöst wird. Der Gewichtsfaktor kann ein vorgegebenes Verhältnis des Gegengewichts zur Nennlast, d. h. zur zulässigen Masse des Gewichts, im ausbalancierten Zustand anzeigen.
Gemäss einer Ausführungsform kann eine erste Durchschnittsfunktion, die einen ersten Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe unter Annahme idealer Reibungsbedingungen definiert, unter Verwendung der Strommessdaten und der Höhenmessdaten, die in der ersten und zweiten Testfahrt empfangen wurden, bestimmt werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine zweite Durchschnittsfunktion, die einen zweiten Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe unter Annahme idealer Reibungsbedingungen definiert, unter Verwendung der Strommessdaten und der Höhenmessdaten, die in der dritten und vierten Testfahrt empfangen wurden, bestimmt werden. Dabei kann der mindestens eine Parameter der Kalibrierungsfunktion unter Verwendung der ersten Durchschnittsfunktion und/oder der zweiten Durchschnittsfunktion berechnet werden. Unter dem Begriff "ideale Reibungsbedingungen" können identische Reibungsbedingungen beim Verfahren des Fahrkorbs in beiden Richtungen verstanden werden. Die erste Durchschnittsfunktion und/oder die zweite Durchschnittsfunktion kann beispielsweise eine lineare und/oder durch lineare Regression erhaltene Funktion sein. Auf diese Weise kann der Parameter oder können die Parameter der Kalibrierungsfunktion mit geringem Rechenaufwand berechnet werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann für jede Testfahrt eine Ausgangsfunktion, die einen linearen Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe definiert, durch Verarbeiten der Strommessdaten und der Höhenmessdaten, die in unterschiedlichen Zeitschritten in der jeweiligen Testfahrt empfangen wurden, bestimmt werden. Dabei kann mindestens ein Parameter der ersten Durchschnittsfunktion durch Bilden eines Mittelwerts aus einem Parameter der Ausgangsfunktion für die erste Testfahrt und einem Parameter der Ausgangsfunktion für die zweite Testfahrt berechnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Parameter der zweiten Durchschnittsfunktion durch Bilden eines Mittelwerts aus einem Parameter der Ausgangsfunktion für die dritte Testfahrt und einem Parameter der Ausgangsfunktion für die vierte Testfahrt berechnet werden. Auf diese Weise kann der Rechenaufwand beim Berechnen des Parameters oder der Parameter der Kalibrierungsfunktion weiter verringert werden.
Die Ausgangsfunktion kann beispielsweise mindestens einen ersten Parameter und einen zweiten Parameter umfassen.
In diesem Fall ist es möglich, dass ein erster Parameter der ersten Durchschnittsfunktion durch Bilden eines Mittelwerts aus dem ersten Parameter der Ausgangsfunktion für die erste Testfahrt und dem ersten Parameter der Ausgangsfunktion für die zweite Testfahrt bestimmt wird. Analog dazu kann ein zweiter Parameter der ersten Durchschnittsfunktion durch Bilden eines Mittelwerts aus dem zweiten Parameter der Ausgangsfunktion für die erste Testfahrt und dem zweiten Parameter der Ausgangsfunktion für die zweite Testfahrt bestimmt werden.
Zusätzlich oder alternativ ist es in diesem Fall möglich, dass ein erster Parameter der zweiten Durchschnittsfunktion durch Bilden eines Mittelwerts aus dem ersten Parameter der Ausgangsfunktion für die dritte Testfahrt und dem ersten Parameter der Ausgangsfunktion für die vierte Testfahrt bestimmt wird. Analog dazu kann ein zweiter Parameter der zweiten Durchschnittsfunktion durch Bilden eines Mittelwerts aus dem zweiten Parameter der Ausgangsfunktion für die dritte Testfahrt und dem zweiten Parameter der Ausgangsfunktion für die vierte Testfahrt bestimmt werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann ein erster Stromwert durch Eingeben des Höhenreferenzwerts in die erste Durchschnittsfunktion berechnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein zweiter Stromwert durch Eingeben des Höhenreferenzwerts in die zweite Durchschnittsfunktion berechnet werden. Dabei kann der mindestens eine Parameter der Kalibrierungsfunktion unter Verwendung des ersten und/oder zweiten Stromwerts berechnet werden. Unter "Stromwert" kann in diesem Zusammenhang ein idealer Wert für den durch den Elektromotor fliessenden Strom, oder für eine Komponente dieses Stroms, beispielsweise eine d- oder q-Komponente, unter Annahme idealer Reibungsbedingungen beim Verfahren des Fahrkorbs verstanden werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann ein auf die Höhe bezogener Parameter der Kalibrierungsfunktion berechnet werden, um einen Höhenkalibrierungswert als den Kalibrierungswert zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann ein auf das Gewicht bezogener Parameter der Kalibrierungsfunktion berechnet werden, um einen Gewichtskalibrierungswert als den Kalibrierungswert zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann ein auf den Strom bezogener Parameter der Kalibrierungsfunktion berechnet werden, um einen Stromkalibrierungswert als den Kalibrierungswert zu erhalten. Beispielsweise kann der Höhenkalibrierungswert die Einheit [A/m], der Gewichtskalibrierungswert die Einheit [A/kg] und der Stromkalibrierungswert die Einheit [A] haben. Möglich sind aber auch andere geeignete Einheiten. Anders ausgedrückt kann der Anpassungswert unter Verwendung des Höhenkalibrierungswerts, des Gewichtskalibrierungswerts, des Stromkalibrierungswerts oder einer Kombination aus mindestens zwei der genannten Kalibrierungswerte berechnet werden. Auf diese Weise kann der Anpassungswert sehr genau berechnet werden, ohne dass der Fahrkorb mit unterschiedlich schweren Gewichten beladen zu werden braucht.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Höhenkalibrierungswert durch Bilden eines Mittelwerts aus einem auf die Höhe bezogenen Parameter der ersten Durchschnittsfunktion und einem auf die Höhe bezogenen Parameter der zweiten Durchschnittsfunktion erhalten werden. Auf diese Weise kann der Rechenaufwand bei der Berechnung des Höhenkalibrierungswerts weiter verringert werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Gewichtskalibrierungswert durch Dividieren einer Differenz aus dem ersten Stromwert und dem zweiten Stromwert durch einen eine aktuelle Masse des Gewichts anzeigenden Gewichtswert erhalten werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Stromkalibrierungswert durch Subtrahieren eines Produkts aus dem Höhenkalibrierungswert und dem Höhenreferenzwert vom ersten Stromwert erhalten werden. Die aktuelle Masse des Gewichts kann beispielsweise gleich einer Nennmasse des Gegengewichts oder gleich einem Produkt aus einer zulässigen Masse des Gewichts und einem vorgegebenen Gewichtsfaktor sein. Auf diese Weise kann der Rechenaufwand bei der Berechnung des Gewichtskalibrierungswerts bzw. des Stromkalibrierungswerts weiter verringert werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann der Höhenkalibrierungswert mit dem Höhenreferenzwert multipliziert werden, das resultierende Produkt zum Stromkalibrierungswert addiert wird und die resultierende Summe durch den Gewichtskalibrierungswert dividiert wird, um einen Korrekturwert zu erhalten. Dabei kann der Anpassungswert durch Addieren des Korrekturwerts zum Gewichtsreferenzwert berechnet werden. Auf diese Weise kann der Rechenaufwand bei der Berechnung des Anpassungswerts weiter verringert werden.
Gemäss einer Ausführungsform kann in jedem Zeitschritt geprüft werden, ob sich der Fahrkorb mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Dabei können zum Berechnen des mindestens einen Parameters der Kalibrierungsfunktion nur die Strommessdaten und/oder nur die Höhenmessdaten aus den Zeitschritten verwendet werden, in denen erkannt wird, dass sich der Fahrkorb mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Die konstante Geschwindigkeit des Fahrkorbs kann durch Vergleichen der Geschwindigkeit des Fahrkorbs in einem aktuellen Zeitschritt mit der Geschwindigkeit des Fahrkorbs in mindestens einem dem aktuellen Zeitschritt vorangehenden Zeitschritt erkannt werden. Möglich ist auch, dass die Geschwindigkeit des Fahrkorbs dann als konstant erkannt wird, wenn erkannt wird, dass sich der Fahrkorb innerhalb eines bestimmten Höhenbereichs zwischen der ersten und zweiten Position bewegt. Dieser Höhenbereich kann beispielsweise aus bekannten Bewegungsparametern des Fahrkorbs unter Berücksichtigung der bekannten Höhendifferenz zwischen der ersten und zweiten Position, d. h. einer einfachen Entfernung der ersten von der zweiten Position, berechnet worden sein. Ob sich der Fahrkorb in diesem Höhenbereich befindet oder nicht, kann beispielsweise durch entsprechendes Auswerten der Höhenmessdaten erkannt werden. Auf diese Weise können Ungenauigkeiten bei der Berechnung des Anpassungswerts aufgrund zu starker Geschwindigkeitsänderungen vermieden werden.
Gemäss einer Ausführungsform können weitere Steuerbefehle zum Ansteuern des Elektromotors erzeugt werden, sodass der Fahrkorb mindestens eine fünfte und sechste Testfahrt durchführt. Dabei kann der Fahrkorb in der fünften Testfahrt von der ersten Position in die zweite Position und in der sechsten Testfahrt von der zweiten Position in die erste Position verfahren werden, wobei er weder in der fünften Testfahrt noch in der sechsten Testfahrt mit dem Gewicht beladen ist. Analog zum Verfahren, wie es vorstehend beschrieben wird, können weitere Strommessdaten, die den mittels der Strommessvorrichtung beim Verfahren des Fahrkorbs gemessenen Strom anzeigen, und weitere Höhenmessdaten, die die mittels der Höhenmessvorrichtung beim Verfahren des Fahrkorbs gemessene Höhe anzeigen, in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in der fünften und sechsten Testfahrt empfangen werden. Die weiteren Strommessdaten und die weiteren Höhenmessdaten können dazu verwendet werden, mindestens einen Parameter der Kalibrierungsfunktion neu zu berechnen, um mindestens einen aktualisierten Kalibrierungswert zu erhalten. Der Anpassungswert kann dann unter Verwendung des mindestens einen aktualisierten Kalibrierungswerts neu berechnet werden. Anders ausgedrückt ist es möglich, die Aufzugsanlage nach erstmaliger Berechnung eines oder mehrerer Kalibrierungswerte neu zu kalibrieren, und zwar ohne dass der Fahrkorb erneut mit dem Gewicht beladen zu werden braucht. Beispielsweise kann die Berechnung des oder der aktualisierten Kalibrierungswerte unter Verwendung eines oder mehrerer früher berechneter Kalibrierungswerte erfolgen. Zum wiederholten Kalibrieren ist es also nicht zwingend erforderlich, dass mehrere oder sämtliche Kalibrierungswerte neu berechnet werden. Stattdessen reicht es aus, wenn nur einer der Kalibrierungswerte neu berechnet wird. Auf diese Weise kann der Aufwand beim wiederholten Kalibrieren erheblich reduziert werden, was die regelmässige Inspektion der Aufzugsanlage deutlich vereinfacht.
Beispielsweise ist es möglich, dass die erste Durchschnittsfunktion unter Verwendung der weiteren Strommessdaten und der weiteren Höhenmessdaten neu bestimmt wird, um eine aktualisierte erste Durchschnittsfunktion zu erhalten. Dabei kann der Stromkalibrierungswert unter Verwendung der aktualisierten ersten Durchschnittsfunktion neu berechnet werden, um einen aktualisierten Stromkalibrierungswert zu erhalten. Der Anpassungswert kann dann unter Verwendung des aktualisierten Stromkalibrierungswerts zusammen mit dem Höhenkalibrierungswert und dem Gewichtskalibrierungswert aus den der fünften und sechsten Testfahrt vorangehenden Testfahrten neu berechnet werden.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Steuervorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener Strom- und Geschwindigkeitsverläufe, die beim Steuern der Aufzugsanlage aus Fig. 1 gemessen bzw. berechnet wurden.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 100, etwa ein Personen- oder Lastaufzug in einem Gebäude, die einen Aufzugsschacht 102, einen Fahrkorb 104, ein Gegengewicht 106, das über Tragmittel 108, beispielsweise über ein oder mehrere Seile, Gurte oder Riemen, mit dem Fahrkorb 104 gekoppelt ist, und einen Elektromotor 110 zum Antreiben der Tragmittel 108, und damit des Fahrkorbs 104 bzw. des Gegengewichts 106, umfasst.
Der Fahrkorb 104 ist entlang des Aufzugsschachts 102 zwischen einer ersten Position 112 und einer zweiten Position 114 verfahrbar. Beispielhaft handelt es sich in Fig. 1 bei der ersten Position 112 um eine Haltestelle des Fahrkorbs 104 gegenüber einer ersten Schachtöffnung 116 in einem obersten Stockwerk des Gebäudes und bei der zweiten Position 114 um eine Haltestelle des Fahrkorbs 104 gegenüber einer zweiten Schachtöffnung 118 in einem untersten Stockwerk des Gebäudes. Zwischen den beiden Positionen 112, 114 können weitere Haltestellen des Fahrkorbs 104 vorgesehen sein.
Darüber hinaus umfasst die Aufzugsanlage 100 eine Steuervorrichtung 120 zum Ansteuern des Elektromotors 110, wie sie nachstehend anhand von Fig. 2 näher beschrieben wird.
Ein Eingang der Steuervorrichtung 120 ist an einen Ausgang einer Höhenmessvorrichtung 122 angeschlossen, die konfiguriert ist, um eine aktuelle Höhe des Fahrkorbs 104 im Aufzugsschacht 102 relativ zur ersten Position 112 und/der zur zweiten Position 114 zu messen. Beispielhaft ist die Höhenmessvorrichtung 122 in Fig. 1 als Absolutwertgeber konfiguriert, um eine absolute Position des Fahrkorbs 104 im Aufzugsschacht 102 zu messen. Möglich ist aber auch eine Ausführung als Inkrementalgeber oder Barometer.
Der Eingang der Steuervorrichtung 120 ist ferner an einen Ausgang einer Strommessvorrichtung 124 angeschlossen, die konfiguriert ist, um einen aktuellen Strom, der durch den Elektromotor 110 fliesst, zu messen. Die Strommessvorrichtung 124 kann beispielsweise als eine Komponente eines Reglers zum Regeln einer Geschwindigkeit des Fahrkorbs 104 und/oder als eine Komponente eines Umrichters ausgeführt sein. Entgegen der in Fig. 1 gewählten Darstellung kann die Strommessvorrichtung 124 auch als eine Komponente der Steuervorrichtung 120 ausgeführt sein.
Die Steuervorrichtung 120 ist konfiguriert, um den Elektromotor 110 derart anzusteuern, dass der Fahrkorb 104 im Rahmen eines nachstehend näher beschriebenen Verfahrens eine Reihe von Testfahren zwischen den beiden Positionen 112, 114 durchführt. In einigen der Testfahrten kann der Fahrkorb 104, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einem Gewicht 126 beladen sein.
Die einzelnen Schritte des nachstehend beschriebenen Verfahrens zum Anpassen des Gegengewichts 106 sind in dem in Fig. 4 gezeigten Flussdiagramm veranschaulicht.
Gemäss dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel erzeugt die Steuervorrichtung 120 in einem ersten Schritt S10 Steuerbefehle 200, die den Elektromotor 110 dazu veranlassen, den Fahrkorb 104 anzuheben oder abzusenken, sodass der Fahrkorb 104 eine erste, zweite, dritte und vierte Testfahrt durchführt. Die Testfahrten können in der angegebenen Reihenfolge nacheinander durchgeführt werden. Möglich ist aber auch eine andere geeignete Reihenfolge der Testfahrten. Dabei wird der Fahrkorb 104 in der ersten und dritten Testfahrt jeweils von der ersten Position 112 bis in die zweite Position 114 und in der zweiten und vierten Testfahrt jeweils von der zweiten Position 114 bis in die erste Position 112 verfahren. Zudem wird der Fahrkorb 104 vor der dritten Testfahrt mit dem Gewicht 126 beladen, sodass der Fahrkorb 104 die dritte und vierte Testfahrt jeweils mit dem Gewicht 126 durchführt. In der ersten und zweiten Testfahrt ist der Fahrkorb 104 hingegen unbeladen.
In jeder der vorgenannten Testfahrten werden in einem zweiten Schritt S20 in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten Strommessdaten 202, die von der Strommessvorrichtung 124 beim Verfahren des Fahrkorbs 104 in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten erzeugt und bereitgestellt werden, und Höhenmessdaten 204, die von der Höhenmessvorrichtung 122 beim Verfahren des Fahrkorbs 104 in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten erzeugt und bereitgestellt werden, in der Steuervorrichtung 120 empfangen.
Die Strommessdaten 202 und die Höhenmessdaten 204 werden in einem dritten Schritt S30 verarbeitet, um mindestens einen Kalibrierungswert 206 zu erhalten, der einem Parameter 208 einer Kalibrierungsfunktion 210 zugeordnet ist, die einen linearen Zusammenhang zwischen dem Strom, der durch den Elektromotor 110 fliesst, der Höhe des Fahrkorbs 104 und einer Masse des Gewichts 126 definiert.
Hierzu werden die Strommessdaten 202 und die Höhenmessdaten 204 in ein erstes Modul 212 eingegeben, das für jede Testfahrt anhand der Strommessdaten 202 und der Höhenmessdaten 204, die in unterschiedlichen Zeitschritten in der jeweiligen Testfahrt empfangen wurden, eine Ausgangsfunktion 214 bestimmt, die einen linearen Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe definiert (siehe auch Fig. 3).
Jede Ausgangsfunktion 214 umfasst hier einen ersten, auf die Höhe bezogenen Parameter 216 und einen zweiten Parameter 218.
In einem zweiten Modul 220 werden durch entsprechendes Zusammenfassen der vier erhaltenen Ausgangsfunktionen 214 eine erste Durchschnittsfunktion 222 und eine zweite Durchschnittsfunktion 224 bestimmt, bei denen es sich ebenfalls um lineare Funktionen mit je einem weiteren ersten, auf die Höhe bezogenen Parameter 226 und einem weiteren zweiten Parameter 228 handelt.
Der weitere erste Parameter 226 für die erste Durchschnittsfunktion 222 wird durch Bilden eines Mittelwerts aus den ersten Parametern 216 der beiden Ausgangsfunktionen 214, die aus der ersten und zweiten Testfahrt resultieren, berechnet. Der weitere zweite Parameter 228 für die erste Durchschnittsfunktion 222 wird durch Bilden eines Mittelwerts aus den zweiten Parametern 218 der beiden Ausgangsfunktionen 214, die aus der ersten und zweiten Testfahrt resultieren, berechnet.
Der weitere erste Parameter 226 für die zweite Durchschnittsfunktion 224 wird hingegen durch Bilden eines Mittelwerts aus den ersten Parametern 216 der beiden Ausgangsfunktionen 214, die aus der dritten und vierten Testfahrt resultieren, berechnet. Analog dazu wird der weitere zweite Parameter 228 für die zweite Durchschnittsfunktion 222 durch Bilden eines Mittelwerts aus den zweiten Parametern 218 der beiden Ausgangsfunktionen 214, die aus der dritten und vierten Testfahrt resultieren, berechnet.
Das zweite Modul 220 ist ferner konfiguriert, um durch Eingeben eines Höhenreferenzwerts 230 in die erste Durchschnittsfunktion 222 einen ersten Stromwert 232 und durch Eingeben des Höhenreferenzwerts 230 in die zweite Durchschnittsfunktion 224 einen zweiten Stromwert 234 zu berechnen.
Der Höhenreferenzwert 230 wurde beispielsweise durch Halbieren einer während einer vorangegangenen Lernfahrt gemessenen Höhendifferenz zwischen der ersten Position 112 und der zweiten Position 114 berechnet. Möglich sind aber auch andere Berechnungsmethoden für den Höhenreferenzwert 230.
Der Kalibrierungswert 206 wird in einem dritten Modul 236 berechnet.
In diesem Beispiel berechnet das dritte Modul 236 einen auf die Höhe bezogenen Parameter 208a der Kalibrierungsfunktion 210, um einen Höhenkalibrierungswert 206a zu erhalten, einen auf das Gewicht bezogenen Parameter 208b der Kalibrierungsfunktion 210, um einen Gewichtskalibrierungswert 206b zu erhalten, und einen auf den Strom bezogenen Parameter 208c der Kalibrierungsfunktion 210, um einen Stromkalibrierungswert 206c zu erhalten.
Der Höhenkalibrierungswert 206a wird beispielsweise durch Bilden eines Mittelwerts aus den beiden weiteren ersten Parametern 226 der ersten Durchschnittsfunktion 222 und der zweiten Durchschnittsfunktion 224 berechnet.
Der Gewichtskalibrierungswert 206b wird beispielsweise aus den beiden Stromwerten 232, 234 sowie einem Gewichtswert 238, der eine Masse des Gewichts 126 anzeigt, berechnet, indem der erste Stromwert 232 vom zweiten Stromwert 234 subtrahiert wird und die resultierende Differenz durch den Gewichtswert 238 dividiert wird.
Der Stromkalibrierungswert 206c wird beispielsweise aus dem Höhenkalibrierungswert 206a, dem Höhenreferenzwert 230 und dem ersten Stromwert 232 berechnet, indem der Höhenkalibrierungswert 206a mit dem Höhenreferenzwert 230 multipliziert wird und das resultierende Produkt vom ersten Stromwert 232 subtrahiert wird.
Schliesslich wird in einem vierten Schritt S40 in einem vierten Modul 240 unter Verwendung des Kalibrierungswerts 206 oder der Kalibrierungswerte 206a, 206b, 206c ein Anpassungswert 242 berechnet, der anzeigt, um welchen Gewichtsbetrag das Gegengewicht 106 leichter oder schwerer zu machen ist, damit sich der Fahrkorb 104 und das Gegengewicht 106 im Gleichgewicht befinden, wenn sich der Fahrkorb 104 und das Gegengewicht 106 auf gleicher Höhe befinden, wie in Fig. 1 dargestellt.
Hierzu wird beispielsweise in einem ersten Block 244 ein Korrekturwert 246 berechnet, indem der Höhenkalibrierungswert 206a mit dem Höhenreferenzwert 230 multipliziert wird, das resultierende Produkt zum Stromkalibrierungswert 206c addiert wird und die resultierende Summe durch den Gewichtskalibrierungswert 206b dividiert wird.
Anschliessend wird beispielsweise in einem zweiten Block 248 der Anpassungswert 242 durch Addieren des Korrekturwerts 246 zu einem Gewichtsreferenzwert 250 berechnet.
Der Gewichtsreferenzwert 250 entspricht dabei beispielsweise einem Produkt aus einer zulässigen Masse des Gewichts 126, d. h. einer Nennlast des Fahrkorbs 104, und einem vorgegebenen Gewichtsfaktor, der ein gewünschtes Verhältnis des Gegengewichts 106 zur Nennlast im ausbalancierten Zustand der Aufzugsanlage 100 anzeigt.
Die Steuervorrichtung 120 kann konfiguriert sein, um nach der erstmaligen Berechnung des Kalibrierungswerts 206 oder der Kalibrierungswerte 206a, 206b, 206c, in einem optionalen Schritt S50, etwa anlässlich einer regelmässigen Inspektion, weitere Steuerbefehle 252 zu erzeugen, durch die der Elektromotor 110 derart angesteuert wird, dass der Fahrkorb 104 eine fünfte und sechste Testfahrt durchführt, wobei der Fahrkorb 104 in der fünften Testfahrt beispielsweise von der ersten Position 112 in die zweite Position 114 und in der sechsten Testfahrt in umgekehrter Richtung verfahren wird. Beim Durchführen der fünften und sechsten Testfahrt braucht der Fahrkorb 104 nicht mehr mit dem Gewicht 126 beladen zu werden, was den Inspektionsaufwand erheblich verringert.
Analog zum vorstehend beschriebenen Schritt S20 empfängt die Steuervorrichtung 120 in einem optionalen Schritt S60 weitere Strommessdaten 254 von der Strommessvorrichtung 124 und weitere Höhenmessdaten 256 von der Höhenmessvorrichtung 122 in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in der fünften und sechsten Testfahrt.
Die weiteren Messdaten 254, 256 werden in einem optionalen Schritt S70 von der Steuervorrichtung 120 verwendet, um mindestens einen der Kalibrierungswerte 206, 206a, 206b, 206c zu aktualisieren. Die weiteren Messdaten 254, 256 können dabei analog zu einer Weise, wie sie vorstehend anhand des Schritts S30 beschrieben ist, verarbeitet werden. Beispielsweise kann in diesem Fall lediglich der Stromkalibrierungswert 206c aktualisiert werden, während der Höhenkalibrierungswert 206a und der Gewichtskalibrierungswert 206b unverändert bleiben.
Der Anpassungswert 242 wird dann in einem optionalen Schritt S80 durch Verarbeiten des aktualisierten Kalibrierungswerts oder der aktualisierten Kalibrierungswerte zusammen mit dem nicht aktualisierten Kalibrierungswert oder den nicht aktualisierten Kalibrierungswerten neu berechnet.
Fig. 3 zeigt beispielhaft, jeweils in Abhängigkeit von der gemessenen Höhe HQT des Fahrkorbs 104, einen ersten Geschwindigkeitsverlauf 300, der die Geschwindigkeit des Fahrkorbs 104 in [m/s] während der ersten Testfahrt anzeigt, einen zweiten Geschwindigkeitsverlauf 302, der die Geschwindigkeit des Fahrkorbs 104 in [m/s] während der zweiten Testfahrt anzeigt, einen dem ersten Geschwindigkeitsverlauf 300 zugeordneten ersten Stromverlauf 304 des gemessenen Stroms ISQ und einen dem zweiten Geschwindigkeitsverlauf 302 zugeordneten zweiten Stromverlauf 306 des gemessenen Stroms ISQ. Zudem sind die aus der ersten und zweiten Testfahrt resultierenden Ausgangsfunktionen 214, nämlich eine aus der ersten Testfahrt resultierende erste Ausgangsfunktion 214a und eine aus der zweiten Testfahrt resultierende zweite Ausgangsfunktion 214b, eingezeichnet.
Ein Höhenbereich, innerhalb dessen die Geschwindigkeit des Fahrkorbs 104 als konstant gilt oder erkannt wird, ist mit einem Doppelpfeil markiert. Der Höhenbereich (HQ_const_speed) wird beispielsweise aus der Höhendifferenz (HG) zwischen den beiden Positionen 112, 114, einer Nenngeschwindigkeit (VKN), einer Nennbeschleunigung (AK) und einem Nennruck (JK) des Fahrkorbs 104 wie folgt berechnet: $HQ_const_speed = HQ - \frac{{VKN}^{2}}{AK} - \frac{VKN \cdot AK}{JK} + \frac{{AK}^{2}}{{JK}^{2}} .$
Wenn HQ_const_speed ≥ 60 % * HQ, dann wird eine Testgeschwindigkeit (v4), mit der der Fahrkorb 104 in den Testfahrten verfahren werden soll, gleich der Nenngeschwindigkeit gesetzt. Andernfalls wird die Testgeschwindigkeit beispielsweise berechnet mit: $v 4 = \frac{{AK}^{2}}{2 \cdot JK} \cdot \{\sqrt{5 + \frac{4 \cdot (1 - 0, 6) \cdot HQ \cdot {JK}^{2}}{{AK}^{3}}} - 1\},$ sodass HQ_const_speed = 60 % * HQ.
Fig. 3 zeigt typische Ergebnisse für HQ_const_speed ≥ 60 % * HQ.
Im Folgenden wird ein beispielhafter Ablauf einer Testfahrt beschrieben. Dabei steht GQT für die aktuelle Masse des Gewichts 126 in [kg]. Dementsprechend gilt: GQT = 0 kg, wenn der Fahrkorb 104 unbeladen ist; GQT = GQ, wenn die aktuelle Masse des Gewichts 126 gleich der zulässigen Masse GQ des Gewichts 126 ist. Ferner gilt: HQT = 0 m, wenn sich der Fahrkorb 104 in der zweiten Position 114, also im untersten Stockwerk, befindet; HQT = HQ, wenn sich der Fahrkorb 104 in der ersten Position 112, also im obersten Stockwerk, befindet.
Zunächst wird der Gewichtswert 238 über eine Nutzerschnittstelle eingegeben, für die erste und zweite Testfahrt also GQT_test1 = 0 und für die dritte und vierte Testfahrt beispielsweise GQT_test2 = GQ oder GQT_test2 ≈ GQ.
Hierauf fordert die Steuervorrichtung 120 vom Umrichter einen aktuellen Umrichterstrom iq an, der der Steuervorrichtung 120 im weiteren Verlauf des Verfahrens regelmässig in bestimmten Zeitintervallen, beispielsweise alle 10 ms, mitgeteilt wird.
Anschliessend startet die Testfahrt entsprechend der gewählten Testgeschwindigkeit.
Sobald erkannt wird, dass sich der Fahrkorb 104 im Höhenbereich HQ_const_speed bewegt, wird eine lineare Regression basierend auf den Strommessdaten 202 bzw. 254 und den Höhenmessdaten 204 bzw. 256 gestartet, wobei die Ergebnisse der linearen Regression in jedem Zeitschritt, also beispielsweise alle 10 ms, aktualisiert werden.
Sobald erkannt wird, dass sich der Fahrkorb 104 nicht mehr im Höhenbereich HQ_const_speed bewegt, wird die lineare Regression unterbrochen.
Aus den bis zum Zeitpunkt der Unterbrechung erhaltenen Regressionsergebnissen werden am Ende der Testfahrt der erste Parameter 216 und der zweite Parameter 218 der jeweiligen Ausgangsfunktion 214 berechnet.
Aus der ersten bis vierten Testfahrt resultieren die folgenden vier Ausgangsfunktionen 214:

für die erste Testfahrt: $ISQ_test 1_down (HQT, GQT = GQT_test 1) = a_test 1_down * HQT + b_test 1_down;$
für die zweite Testfahrt: $ISQ_test 1_up (HQT, GQT = GQT_test 1) = a_test 1_up * HQT + b_test 1_up;$
für die dritte Testfahrt: $ISQ_test 2_down (HQT, GQT = GQT_test 2) = a_test 2_down * HQT + b_test 2_down;$
für die vierte Testfahrt: $ISQ_test 2_up (HQT, GQT = GQT_test 1) = a_test 2_up * HQT + b_test 2_up .$

Dabei bezeichnen a_test1_down, a_test1_up, a_test2_down und a_test2_up jeweils den ersten Parameter 216 und b_test1_down, b_test1_up, b_test2_down und b_test2_up jeweils den zweiten Parameter 218 der jeweiligen Ausgangsfunktion 214.
Aus diesen Ergebnissen berechnet die Steuervorrichtung 120 die drei Kalibrierungswerte a_HQT, b_GQT und ISQ0 und speichert diese dauerhaft ab. Dabei bezeichnet a_HQT den Höhenkalibrierungswert 206a, b_GQT den Gewichtskalibrierungswert 206b und ISQ0 den Stromkalibrierungswert 206c.
Dabei wird angenommen, dass für beide Bewegungsrichtungen des Fahrkorbs 104 die gleichen, also ideale Reibungsbedingungen gelten. Unter dieser Annahme kann der Strom, genauer eine zum Steuern eines Drehmoments des Elektromotors 110 verwendete q-Komponente des Stroms (ISQ_no_friction), wie folgt berechnet werden:

mithilfe der ersten Durchschnittsfunktion 222: $ISQ_no_friction_test 1 (HQT, GQT = GQT_test 1) = a_test 1 * HQT + b_test 1;$
mithilfe der zweiten Durchschnittsfunktion 224: $ISQ_no_friction_test 2 (HQT, GQT = GQT_test 2) = a_test 2 * HQT + b_test 2 .$

Dabei gilt: $a_test 1 = (a_test 1_down + a_test 1_up) / 2;$ $b_test 1 = (b_test 1_down + b_test 1_up) / 2;$ $a_test 2 = (a_test 2_down + a_test 2_up) / 2;$ $b_test 2 = (b_test 2_down + b_test 2_up) / 2 .$
Dabei bezeichnen a_test1 und a_test2 die weiteren ersten Parameter 226 und b_test1 und b_test2 die weiteren zweiten Parameter 228.
a_test1 und a_test2 sind idealerweise identisch und hängen nur von HQT ab, während b_test1 und b_test2 nicht von HQT, sondern nur von GQT abhängen.
Die Kalibrierungsfunktion 210 lautet entsprechend: $ISQ_no_friction (HQT, GQT) = a_HQT * HQT + b_GQT * GQT + ISQ 0,$

mit a_HQT in [A/m], b_GQT in [A/kg] und ISQ0 in [A].
a_HQT ist unabhängig von GQT. Da a_test1 und a_test2 auf voneinander unabhängigen Messungen basieren, kann a_HQT einfach berechnet werden mit: $a_HQT = (a_test 1 + a_test 2) / 2 .$
b_HQT und ISQ0 können mit folgendem Gleichungssystem berechnet werden: ISQ_no_friction_test1(HQT = HQ/2, GQT = GQT_test1) = a_HQT * HQ/2 + b_GQT * GQT_test1 + ISQ0; ISQ_no_friction_test2(HQT = HQ/2, GQT = GQT_test2) = a_HQT * HQ/2 + b_GQT * GQT_test2 + ISQ0.
b_GQT ergibt sich zu: b_GQT = [ISQ_no_friction_test2(HQT = HQ/2, GQT = GQT_test2) - ISQ_no_friction_test1(HQT = HQ/2, GQT = GQT_test1)] / [GQT_test2 - GQT_test1].
ISQ0 ergibt sich zu: ISQ0 = ISQ_no_friction_test1(HQT = HQ/2, GQT = GQT_test1) - a_HQT * HQ/2 - b_GQT * GQT_test1.

Die Werte a_HQT, b_GQT und ISQ0 werden dauerhaft gespeichert.
Für die nachstehend beschriebenen Berechnungen gilt:

KG_nom: gewünschter Ausgleichsfaktor in Prozent;
KG_act: vorhandener Ausgleichsfaktor in Prozent.

Die Aufzugsanlage 100 kann als ausbalanciert angenommen werden, wenn gilt: $ISQ_no_friction (HQT = HQ / 2, GQT) = 0 .$
Daraus folgt: ISQ_no_friction(HQT = HQ/2, GQT) = a_HQT * HQ/2 + b_GQT * GQT_balanced + ISQ0 = 0; $GQT_balanced = - [a_HQT * HQ / 2 + ISQ 0] / b_GQT .$
Der vorhandene Ausgleichsfaktor wird wie folgt berechnet: $\begin{array}{l} KG_act [%] = 100 * GQT_balanced / GQ \\ = - 100 * [a_HQT * HQ / 2 + ISQ 0] / b_GQT / GQ . \end{array}$
Das Ausgleichsgewicht (Delta_GQ), das zum Gegengewicht 106 hinzuzufügen oder davon wegzunehmen ist, damit die Aufzugsanlage 100 ausbalanciert ist, wird schliesslich berechnet mit: $\begin{array}{l} Delta_GQ [kg] = (KG_nom - KG_act) * 0, 01 * GQ \\ = KG_nom * 0, 01 * GQ + (a_HQT * HQ / 2 + ISQ 0) / b_GQT . \end{array}$
Dabei bezcichnet Delta_GQ den Anpassungswert 242.
Wenn Delta_GQ > 0, dann ist dem Gegengewicht 106 das Ausgleichsgewicht Delta_GQ hinzuzufügen. Wenn Delta_GQ < 0, dann ist vom Gegengewicht 106 das Ausgleichsgewicht Delta_GQ wegzunehmen.
In zukünftigen Ausgleichstests braucht der Fahrkorb 104 nur noch im unbeladenen Zustand verfahren zu werden, da a_HQT und b_GQT unabhängig von der aktuellen Gewichtsabstimmung gleich bleiben.
Hierzu werden basierend auf den weiteren Strommessdaten 254 und den weiteren Höhenmessdaten 256 der fünften und sechsten Testfahrt (siehe weiter oben) beispielsweise die folgenden Parameter neu berechnet: $ISQ_no_friction_test 1 (HQT, GQT = GQT_test 1) = a_test 1 * HQT + b_test 1;$ mit: $a_test 1 = (a_test 1_down + a_test 1_up) / 2;$ $b_test 1 = (b_test 1_down + b_test 1_up) / 2 .$
ISQ0 wird wie folgt neu berechnet:
Mit GQT_test1 = 0: $\begin{array}{l} ISQ 0 = ISQ_no_friction_test 1 (HQT = HQ / 2, GQT = GQT_test 1) \\ - a_HQT * HQ / 2 \\ - b_GQT * GQT_test 1 \\ = (a_test 1 - a_HQT) * HQ / 2 + b_test 1 - b_GQT * GQT_test 1 . \end{array}$
ISQ0 wird dauerhaft gespeichert und a_HQT und b_GQT bleiben unverändert.
Die vorstehend beschriebenen Berechnungen für KG_act und Delta_GQ werden dann mit dem aktualisierten Wert von ISQ0 wiederholt.
Abschliessend wird darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend" etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschliessen. Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer der obigen Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Verfahren zum Anpassen eines Gegengewichts (106) einer Aufzugsanlage (100),
wobei die Aufzugsanlage (100) einen Aufzugsschacht (102), einen Fahrkorb (104), der zumindest zwischen einer ersten Position (112) und einer zweiten Position (114) entlang des Aufzugsschachts (102) verfahrbar und über Tragmittel (108) mit dem Gegengewicht (106) gekoppelt ist, sowie einen Elektromotor (110) zum Antreiben des Fahrkorbs (104) umfasst,

wobei das Verfahren umfasst:
Erzeugen von Steuerbefehlen (200) zum Ansteuern des Elektromotors (110), sodass der Fahrkorb (104) mindestens eine erste, zweite, dritte und vierte Testfahrt durchführt,

wobei der Fahrkorb (104) in der ersten und dritten Testfahrt jeweils von der ersten Position (112) in die zweite Position (114) und in der zweiten und vierten Testfahrt jeweils von der zweiten Position (114) in die erste Position (112) verfahren wird,

wobei der Fahrkorb (104) in der dritten und vierten Testfahrt mit einem Gewicht (126) beladen ist und in der ersten und zweiten Testfahrt nicht mit dem Gewicht (126) beladen ist;

Empfangen von Strommessdaten (202), die einen mittels einer Strommessvorrichtung (124) beim Verfahren des Fahrkorbs (104) gemessenen Strom anzeigen, der durch den Elektromotor (110) fliesst, und von Höhenmessdaten (204), die eine mittels einer Höhenmessvorrichtung (122) beim Verfahren des Fahrkorbs (104) gemessene Höhe des Fahrkorbs (104) relativ zur ersten Position (112) und/oder zur zweiten Position (114) anzeigen, in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in jeder Testfahrt;

Berechnen mindestens eines Parameters (208, 208a, 208b, 208c) einer Kalibrierungsfunktion (210), die einen Zusammenhang zwischen dem Strom, der Höhe und dem Gewicht (126) definiert, unter Verwendung der Strommessdaten (202) und der Höhenmessdaten (204), die in verschiedenen Testfahrten empfangen wurden, um mindestens einen Kalibrierungswert (206, 206a, 206b, 206c) zu erhalten; und

Berechnen eines Anpassungswerts (242), um den das Gegengewicht (106) anzupassen ist, damit sich das Gegengewicht (106) mit dem Fahrkorb (104) im Gleichgewicht befindet, unter Verwendung des mindestens einen Kalibrierungswerts (206, 206a, 206b, 206c).
Verfahren nach Anspruch 1,
wobei ein Höhenreferenzwert (230) durch Halbieren einer Höhendifferenz zwischen der ersten Position (112) und der zweiten Position (114) berechnet wird; und/oder

wobei ein Gewichtsreferenzwert (250) durch Multiplizieren einer zulässigen Masse des Gewichts (126) mit einem vorgegebenen Gewichtsfaktor berechnet wird;

wobei der Anpassungswert (242) ferner unter Verwendung des Höhenreferenzwerts (230) und/oder des Gewichtsreferenzwerts (250) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine erste Durchschnittsfunktion (222), die einen ersten Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe unter Annahme idealer Reibungsbedingungen definiert, unter Verwendung der Strommessdaten (202) und der Höhenmessdaten (204), die in der ersten und zweiten Testfahrt empfangen wurden, bestimmt wird; und/oder

wobei eine zweite Durchschnittsfunktion (224), die einen zweiten Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe unter Annahme idealer Reibungsbedingungen definiert, unter Verwendung der Strommessdaten (202) und der Höhenmessdaten (204), die in der dritten und vierten Testfahrt empfangen wurden, bestimmt wird;

wobei der mindestens eine Parameter (208, 208a, 208b, 208c) der Kalibrierungsfunktion (210) unter Verwendung der ersten Durchschnittsfunktion (222) und/oder der zweiten Durchschnittsfunktion (224) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3,
wobei für jede Testfahrt eine Ausgangsfunktion (214), die einen linearen Zusammenhang zwischen dem Strom und der Höhe definiert, durch Verarbeiten der Strommessdaten (202) und der Höhenmessdaten (204), die in unterschiedlichen Zeitschritten in der jeweiligen Testfahrt empfangen wurden, bestimmt wird;

wobei mindestens ein Parameter (226, 228) der ersten Durchschnittsfunktion (222) durch Bilden eines Mittelwerts aus einem Parameter (216, 218) der Ausgangsfunktion (214, 214a) für die erste Testfahrt und einem Parameter (216, 218) der Ausgangsfunktion (214, 214b) für die zweite Testfahrt berechnet wird; und/oder

wobei mindestens ein Parameter (226, 228) der zweiten Durchschnittsfunktion (224) durch Bilden eines Mittelwerts aus einem Parameter (216, 218) der Ausgangsfunktion (214) für die dritte Testfahrt und einem Parameter (216, 218) der Ausgangsfunktion (214) für die vierte Testfahrt berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 rückbezogen auf Anspruch 2,
wobei ein erster Stromwert (232) durch Eingeben des Höhenreferenzwerts (230) in die erste Durchschnittsfunktion (222) berechnet wird; und/oder

wobei ein zweiter Stromwert (234) durch Eingeben des Höhenreferenzwerts (230) in die zweite Durchschnittsfunktion (224) berechnet wird;

wobei der mindestens eine Parameter (208, 208a, 208b, 208c) der Kalibrierungsfunktion (210) unter Verwendung des ersten Stromwerts (232) und/oder des zweiten Stromwerts (234) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein auf die Höhe bezogener Parameter (208, 208a) der Kalibrierungsfunktion (210) berechnet wird, um einen Höhenkalibrierungswert (206, 206a) als den Kalibrierungswert (206) zu erhalten; und/oder

wobei ein auf das Gewicht (126) bezogener Parameter (208, 208b) der Kalibrierungsfunktion (210) berechnet wird, um einen Gewichtskalibrierungswert (206, 206b) als den Kalibrierungswert (206) zu erhalten; und/oder

wobei ein auf den Strom bezogener Parameter (208, 208c) der Kalibrierungsfunktion (210) berechnet wird, um einen Stromkalibrierungswert (206, 206c) als den Kalibrierungswert (206) zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 6 rückbezogen auf einen der Ansprüche 3 bis 5,
wobei der Höhenkalibrierungswert (206, 206a) durch Bilden eines Mittelwerts aus einem auf die Höhe bezogenen Parameter (226) der ersten Durchschnittsfunktion (222) und einem auf die Höhe bezogenen Parameter (226) der zweiten Durchschnittsfunktion (224) erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 rückbezogen auf Anspruch 5,
wobei der Gewichtskalibrierungswert (206, 206b) durch Dividieren einer Differenz aus dem ersten Stromwert (232) und dem zweiten Stromwert (234) durch einen eine aktuelle Masse des Gewichts (126) anzeigenden Gewichtswert (238) erhalten wird; und/oder

wobei der Stromkalibrierungswert (206, 206c) durch Subtrahieren eines Produkts aus dem Höhenkalibrierungswert (206, 206a) und dem Höhenreferenzwert (230) vom ersten Stromwert (232) erhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 rückbezogen auf Anspruch 2 oder 5,
wobei der Höhenkalibrierungswert (206, 206a) mit dem Höhenreferenzwert (230) multipliziert wird, das resultierende Produkt zum Stromkalibrierungswert (206, 206c) addiert wird und die resultierende Summe durch den Gewichtskalibrierungswert (206, 206b) dividiert wird, um einen Korrekturwert (246) zu erhalten;

wobei der Anpassungswert (242) durch Addieren des Korrekturwerts (246) zum Gewichtsreferenzwert (250) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in jedem Zeitschritt geprüft wird, ob sich der Fahrkorb (104) mit konstanter Geschwindigkeit bewegt;

wobei zum Berechnen des mindestens einen Parameters (208, 208a, 208b, 208c) der Kalibrierungsfunktion (210) nur die Strommessdaten (202) und/oder nur die Höhenmessdaten (204) aus den Zeitschritten verwendet werden, in denen erkannt wird, dass sich der Fahrkorb (104) mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei weitere Steuerbefehle (252) zum Ansteuern des Elektromotors (110) erzeugt werden, sodass der Fahrkorb (104) mindestens eine fünfte und sechste Testfahrt durchführt,

wobei der Fahrkorb (104) in der fünften Testfahrt von der ersten Position (112) in die zweite Position (114) und in der sechsten Testfahrt von der zweiten Position (114) in die erste Position (112) verfahren wird,

wobei der Fahrkorb (104) in der fünften und sechsten Testfahrt nicht mit dem Gewicht (126) beladen ist;

wobei weitere Strommessdaten (254), die den mittels der Strommessvorrichtung (124) beim Verfahren des Fahrkorbs (104) gemessenen Strom anzeigen, und weitere Höhenmessdaten (256), die die mittels der Höhenmessvorrichtung (122) beim Verfahren des Fahrkorbs (104) gemessene Höhe anzeigen, in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschritten in der fünften und sechsten Testfahrt empfangen werden;

wobei mindestens ein Parameter (208, 208a, 208b, 208c) der Kalibrierungsfunktion (210) unter Verwendung der weiteren Strommessdaten (254) und der weiteren Höhenmessdaten (256) neu berechnet wird, um mindestens einen aktualisierten Kalibrierungswert (206, 206a, 206b, 206c) zu erhalten;

wobei der Anpassungswert (242) unter Verwendung des mindestens einen aktualisierten Kalibrierungswerts (206, 206a, 206b, 206c) neu berechnet wird.
Steuervorrichtung (120) für eine Aufzugsanlage (100), wobei die Steuervorrichtung (120) einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Aufzugsanlage (100), umfassend:
einen Aufzugsschacht (102);

einen Fahrkorb (104), der zumindest zwischen einer ersten Position (112) und einer zweiten Position (114) entlang des Aufzugsschachts (102) verfahrbar ist;

ein Gegengewicht (106), das über Tragmittel (108) mit dem Fahrkorb (104) gekoppelt ist;

einen Elektromotor (110) zum Antreiben des Fahrkorbs (104);

eine Strommessvorrichtung (124) zum Messen eines Stroms, der durch den Elektromotor (110) fliesst;

eine Höhenmessvorrichtung (122) zum Messen einer Höhe des Fahrkorbs (104) relativ zur ersten Position (112) und/oder zur zweiten Position (114); und

eine Steuervorrichtung (120) nach Anspruch 12.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die einen Prozessor bei Ausführung des Computerprogramms durch den Prozessor veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.