JP2008207943A - エレベータ速度監視装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】位置センサを通過しない走行を繰返しても、かご位置がずれることを防止して適正な可変速度監視パターンを生成することができ、また位置センサが故障したことを速やかに検出することで、走行中のかごを速やかに減速させ得るエレベータ制御装置を得る。
【解決手段】昇降路に設置された絶対位置を検出するための位置センサ12と、かご2の移動に応じて信号を出力するエンコーダ9と、上記位置センサ及び上記エンコーダによってかご位置を算出するかご位置算出手段と、上記かごが停止したときのかご位置を補正かご位置として記憶するかご位置記憶手段と、上記位置センサの故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段が上記位置センサの故障を検出したときに上記かご位置記憶手段に記憶された補正かご位置を用いて可変速度監視パターンを算出する手段とを備えた。
【選択図】図1

Description

この発明はエレベータ速度監視装置に関するものである。
従来のエレベータ速度監視装置として、かごが昇降路の終端に接近したとき、かごの走行速度が終端からの距離に対応してあらかじめ定められた過速度レベル以上になったときに、かごを強制的に減速停止させる装置において、過速度を検出する過速度検出装置が正常なときは強制減速停止後のかごの起動を阻止し、過速度検出装置が異常となったときは強制減速停止後のかごの起動を可能にする起動可否判定手段を備え、過速度検出装置が異常となったとき、強制減速停止後のかごの起動を可能にし、過速度検出装置の異常により終端階強制減速機能が誤動作してもかごが起動不能となることを防止したものがある(例えば特許文献1参照。)。
特開平11−246141号公報(第2頁、図1)
上記のような従来技術においては、終端階の近傍に設けられた位置センサを通過しない走行を繰返しているとかご位置にずれが生じ、かご位置がずれた状態で、可変速度監視パターンを算出すると、かご速度異常を誤検出したり(可変速度監視パターンが手前)、異常検出が遅れる(可変速度監視パターンが向こう)恐れがあるという課題があった。これは、位置センサが正常なときは位置センサの検出によってかご位置を再設定するので問題は無いが、位置センサが故障していると再設定されないため、ずれたかご位置を使うことによるためである。
本発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、位置センサを通過しない走行を繰返したときに位置センサが故障した場合でも、適正な可変速度監視パターンを得ることができ、走行中のかごを速やかに減速させ得る安全性の向上されたエレベータ速度監視装置を提供することを目的としている。
この発明に係るエレベータ速度監視装置は、昇降路の終端階近傍に設置された絶対位置を検出するための第1及び第2の位置センサと、かごの移動に応じて信号を出力するエンコーダと、上記第1及び第2の位置センサ並びに上記エンコーダによってかご位置を算出するかご位置算出手段と、上記エンコーダによりかご速度を算出するかご速度算出手段を備えたエレベータ速度監視装置において、上記かごが停止したときのかご位置を補正かご位置として記憶する補正かご位置記憶手段と、上記位置センサの故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段が上記第1または第2の位置センサの故障を検出したときに上記補正かご位置記憶手段に記憶された補正かご位置を用いて可変速度監視パターンを出力する手段とを備えたものである。
この発明によれば、故障検出手段が第1または第2の位置センサの故障を検出したときに、補正かご位置記憶手段に記憶された正常時のかご位置である補正かご位置を用いて可変速度監視パターンを出力するようにしたことにより、位置センサを通過しない走行を繰返しているときに、位置センサの故障があっても適正な可変速度監視パターンを得ることができ、走行中のかごを速やかに減速でき、安全性を向上することができる。
実施の形態1.
図1〜図8は本発明の実施の形態1によるエレベータ速度監視装置(以下、単に速度監視装置という)を説明するものであり、図1は速度監視装置を含むエレベータ装置の要部を示す全体構成図、図2は図1の速度監視装置の構成を示すブロック図、図3は図1に示す速度監視装置の動作におけるかご位置算出のフローチャート、図4は図1に示す速度監視装置の基本動作を示すフローチャート、図5は図1に示す速度監視装置の動作における補正かご位置算出のフローチャート、図6は図5に示された配列データの構成を説明する図、図7は図1に示す速度監視装置の動作における位置検出センサの故障検出のフローチャート、図8は図7に示された基準位置と所定値の関係を説明する図である。
図1において、エレベータ装置は昇降路1と、昇降路1内を上下移動可能に設けられたかご2と、一端がかご2に固定され他端が錘3に固定された主索4と、主索4が巻き掛けられかご2を昇降させる巻上機5と、巻上機5を駆動するブレーキ付のモータ6と、モータ6を含むエレベータを制御する制御盤7と、かご2にロープ8を介して係合されかご2の昇降に応じて回転するエンコーダ9を有するガバナ10と、かご2の速度を監視する速度監視装置11などを備えている。なお、エンコーダ9はかご2の移動に応じて動作し、かご速度の検出、かご移動量の検出等を行なうもので、典型的な具体例としてロータリーエンコーダを挙げることができる。
速度監視装置11は、制御盤7の異常などでかご2が過大速走行し、昇降路1のピットに設けられた図示省略している緩衝器にバッファ衝突するのを避けるため、かご速度を監視し、急停止によって安全に停止できる可変速度監視パターンを超えないかを監視し、超えた場合、かご2を急停止するものであり、終端階強制減速装置と同様の機能を包含している。該速度監視装置11は図2のブロック図に示すように、速度制御演算部111、安全回路部112、CPU113、I/O114、フラッシュROM115、ROM116、RAM117などを有するマイコンシステムとして構成されている。そして、昇降路1の上下の終端階近傍の所定位置に設けられたかご2の絶対位置を検出するための第1及び第2の位置センサ12(以下、単に位置センサと呼ぶ)が、かご2の側方部に設けられたカム13によって動作したときに出力される信号、エンコーダ9から出力されるパルス信号、及び制御盤7の信号などが入力され、速度制御演算部111によってかご位置演算111a、速度パターン演算111b、かご速度演算111cなどの処理が行なわれる(詳細は後述)。
なお、上記速度監視装置11と制御盤7との間では次のような信号が授受されている。
1)制御盤7→速度監視装置11:学習開始/終了指令。
2)速度監視装置11→制御盤7:監視速度情報、学習要求、最寄階停止要求、状態信号。
なお、速度監視装置11は、制御盤7とは独立した安全回路であるため、速度監視装置11の機能を変更するような信号は授受していない。
次に、上記のように構成された実施の形態1の動作について図3〜図6のフローチャートを適宜参照して説明する。
まず、エレベータの基本動作について説明する。エレベータは、制御盤7によってモータ(ブレーキ付)6を制御し、巻上機5を駆動することで主索4に掛けられたかご2と錘3を昇降する。このとき、かご2に取り付けられた別のロープ8はかご2の昇降に合わせて回転するガバナ10のシーブ軸に直結されたエンコーダ9を回転させ、エンコーダ9から発せられるパルス(かご移動量)がエレベータの速度監視装置11に入力される。かご2の昇降により、かご2に設置されたカム13と昇降路1に設置された位置センサ12が係合したときに信号(例えばON、OFF)を発し、速度監視装置11に入力される。位置センサ12は昇降路1の上方の終端階近傍と下方の終端階近傍に任意の点数だけ(例えば、各1点計2箇所、各2点計4箇所など。この例では各2点)設置される。
次に、速度監視装置11のかご位置算出手段としてのかご位置演算111aについて説明する。速度監視装置11は図3に示すかご位置算出のフローによってかご1の絶対位置と現在のかご位置を認識する。即ち、図3において、ステップS1にてかご位置が確定しているか否かを見て、かご位置が確定していない場合(N)、ステップS3で走行方向を見る。UP走行のときは、ステップS4にて上方の位置センサの進入を見て、上方の位置センサの進入が検出されたら(Y)、ステップS5にて該当する位置センサの基準位置をかご位置として設定する。ステップS3でDOWN走行のときは、ステップS6にて下方の位置センサの進入を見て、下方の位置センサの進入が検出されたら(Y)、ステップS5にて該当する位置センサの基準位置をかご位置として設定する。また、ステップS4またはS6にて位置センサの進入が検出されない場合(N)は、当該演算周期を終了する。一方、ステップS1にて、かご位置が確定している場合(Y)、ステップS2にて演算周期毎のかご移動量をかご位置(UP走行時は正値、DOWN走行時は負値)に加算してかご位置を更新する。
具体的には、速度監視装置11の速度制御演算部111は、電源投入時等、フラッシュROM115に基準位置を持っていない場合、あるいは値が正しくない場合、制御盤7に対して学習要求を出力する。制御盤7は呼びが無いときなどを見計らってかご2を例えば最下階へ移動させると共に学習開始指令を出力し、かご2を最下階→最上階→最下階と走行し、最後に学習終了指令を出力する。速度監視装置11はこれを受け、最下階でかご位置を所定値にセットし、以降かご移動量をかご位置に加算していき、かご2の走行に従い、UP走行時に上方の位置センサ12進入時のかご位置、DOWN走行時に下方の位置センサ12進入時のかご位置を基準位置として学習し、同様に他の位置センサについても学習してフラッシュROM115に記憶する。なお、エレベータ走行中は、位置センサ12を検出するたびに、基準位置の値をかご位置として設定する。これは、かご位置の再設定がない状態で走行が操り返されたときに、ガバナ10のシーブとロープ8のすべりによって生じるかご位置のずれを補正するためである。
また、速度監視装置11のパターン演算111b(可変速度監視パターンを出力する手段)においては、予め計算した位置関数の速度データをROM116に格納しておき、かご位置と終端階位置の差分から終端階までの残距離を算出し、残距離から可変速度監視パターンを算出、出力する。なお、速度監視装置11のフラッシュROM115またはROM116には、予め設定された可変速度監視パターン、最高速パターン、及び低速パターンの3種類の監視速度が記憶されており、かご位置が不定のときはバッファ衝突の許容速度以下の低速パターンにする。かご位置が確定した後は、中間階付近では最高速パターンとし、終端階付近では可変速度監視パターンにする。なお、バッファ衝突の許容速度は定格速度より低いため、終端階付近では位置によって監視速度を徐々に減速するような可変速度監視パターンとなる。
さらに、速度監視装置11のかご速度演算111c(かご速度算出手段)においては、マイコン制御の場合に一般的に行なわれている例と同様に、タイマー制御による所定周期間のかご移動量からかご速度が算出される。例えば、演算周期50msec、エンコーダ9の1パルスあたりの走行距離0.1mmの場合、1演算周期あたり100パルスの変化量があると0.1mm×100パルス/50msec=12m/minといった速度になる。このようにして算出されたかご速度は、上記パターン演算111bで出力されたパターン(可変速度監視パターン、最高速パターン、低速パターン)と比較され、パターン<かご速度 であれば速度異常と判断し、モータ6(または巻上機5)の図示省略しているブレーキを動作させることで、エレベータを急停止させる。
以下、上記のような機能を有する速度監視装置11の基本動作について図4を参照して説明する。ステップS11にてかご位置が確定しているかをチェックし、かご位置が確定していない場合(N)、ステップS17にて制御盤7に監視速度情報として低速監視を伝送し、ステップS18にて監視速度として低速パターンを指示する。ステップS11にて、かご位置が確定している場合(Y)、ステップS12にて制御盤7へ伝送する監視速度情報は最高速監視(=可変速度監視)とし、ステップS13にて走行方向を見て、UP走行の場合、ステップS14にて終端階までの残距離を、(TOP階位置−かご位置)にて算出し、DOWN走行の場合、ステップS16にて終端階までの残距離を、(かご位置−BOT階位置)にて算出する。次に、ステップS15にて予め計算したROM116に保存してある位置関数の速度データ(TABLE[残距離])から可変速度監視パターン(PAT)を抽出する。そして、ステップS19にてかご移動量からかご速度演算111cにてかご速度を算出し、ステップS20にて可変速度監視パターン(PAT)とかご速度を比較して、かご速度の方が大きければステップS21にて速度異常と判断してエレベータを急停止する。
次に、この発明の第1の特徴部分である補正かご位置の算出について図5、図6を参照して説明する。なお、エレベータが停止したときのかご位置は、階床に応じた配列データとして図6に示すようなTABLE[N](NはTABLEデータ数であり、例えば停止階床数が10の場合、N=9)の配列データとしてフラッシュROM115に記憶される。また、図5のフローチャートに示す符号「++」は、当該符号の左に示す変数の値をインクリメントすることを示し、符号「−−」は、当該符号の左に示す変数の値をデクリメントすることを示す(例えば、変数Aについて、A++は、A=A+1、A−−は、A=A−1を意味する。)。また、図5のフローチャートにおける4つの部分I〜IVは、それぞれ以下の処理を行なうものである。
I.TABLE値に対し、所定値範囲内であればTABLE値を現在のかご位置に更新する。
II.現在のTABLEに新規にデータを追加するとき、データを昇順に並べ替えながら追加する。
III.TABLE値の最後に新規追加する。
IV.かご位置とTABLE値を比較し、該当するTABLE値を抽出する。
図5のステップS31でエレベータの停止を判断し、停止の場合(Y)、ステップS32で位置センサ検出後の走行回数RUN_CNTをインクリメントし、ステップS33でRUN_CNTが所定回数RUN_MAX未満か否かを見て、RUN_MAX未満(Y)のとき、ステップS34〜S38で、停止したときのかご位置と配列データを以下のように比較し、所定範囲内であれば該当する配列データの階床データを更新する。
即ち、ステップS34で変数I=0とした後、配列データTABLE[N]に対し、ステップS35で、I≧Nかの判定が(N)の場合、まず、TABLE[0]の値とかご位置とをステップS36で比較する。即ち、
(TABLE[0]−所定値)<かご位置、かつ、
かご位置<(TABLE[0]+所定値)、
であれば(Y)、ステップS37で、そのときのかご位置をTABLE[I]に対して更新(TABLE[0]←かご位置)し、ステップS38でかご位置を補正かご位置として更新した後、終了する。なお、このときのデータの記憶先であるフラッシュROM115、ないしはRAM117が補正かご位置記憶手段を構成している。
ステップS36で、かご位置がTABLE[0]に該当しなければ、ステップS39で変数Iをインクリメントして次の配列データと比較し、TABLE[N]まで操返す。該当データがあれば同様に終了する。
上記ステップS35、ステップS36、ステップS39における比較が終了し、該当データが無い場合(N=0の新規の揚合も同様)、即ちステップS35の判定が(Y)の場合、ステップS40に移り、ステップS41、ステップS42、ステップS42Aで、変数M=0から始め、
TABLE[M]<かご位置<TABLE[M+1]
が成立したときに、ステップS43で、
(TABLE[M]+3000mm)<かご位置、かつ、
かご位置<(TABLE[M+1]−3000mm)、
であれば、ステップS44〜ステップS49で新規にかご位置を追加し、終了する(TABLE[M+1]に追加して昇順に並べなおす)。
これは、この例では階高が3000mm以上あることを前提に配列データを作成するためである。ステップS43で、かご位置が配列データの3000mm未満(判定結果が「N」のとき)であれば、値を追加せず終了する(階間に停止した場合などを想定)。ステップS42で該当データが無ければ、次の配列データと比較し、M=N−1まで検索し、繰返す。
ステップS41、ステップS42、ステップS42Aで該当データが無い場合、即ち、ステップS41が(Y)の場合はステップS50に移り、ステップS51で、
(TABLE[M]+3000mm)<かご位置、
であれば、ステップS52で新規にかご位置を追加し終了する。
なお、N=0、M=0のときはステップS54で無条件にかご位置を追加し終了する。また、かご位置を追加した場合は、ステップS49またはステップS53でNをインクリメントする。
一方、ステップS33の判定結果が(N)のとき、即ち、位置センサ検出後の走行回数RUN_CNTが所定回数以上のとき、ステップS60に移り、停止したときのかご位置と上記配列データを比較し、即ち、ステップS62の判定、
(TABLE[K]−所定値)<かご位置<(TABLE[K]+所定値)
で該当するTABLEを抽出し、該当したとき(Y)、ステップS63で当該配列データの階床データを補正かご位置に設定する(補正かご位置←TABLE[K])。ここで、走行回数が所定回数かどうかを判断しているのは、かご位置にずれが生じてくるまでを考慮した走行回数を見るためである。また、かご位置を判断する所定範囲とは、ずれを許容できる値である。
次にこの発明の第2の特徴部分である位置センサ12の故障検出(故障検出手段)について図7、図8を参照して説明する。先ず、ステップS70で停止したかをみる。停止した場合(Y)はステップS71で変数(フラグ)FLGを0とする。走行中の場合(N)はステップS72で走行方向を見る。UPのときはステップS73で、かご位置が、基準位置と所定位置に対して図8のa、b、cのどの部分にあるかを判定する。すなわち、
a)かご位置<(基準位置−所定値)。
b)(基準位置−所定値)≦かご位置、かつ、かご位置≦(基準位置+所定値)。
c)(基準位置+所定値)<かご位置。
一方、DOWNのときはステップS79で、同様に図8のA、B、Cのどの部分にあるかを判定する。すなわち、
A)(基準位置+所定値)<かご位置。
B)かご位置≦(基準位置+所定値)、かつ、(基準位置−所定値)≦かご位置。
C)かご位置<(基準位置−所定値)。
そして、a、Aの場合は、ステップS74で位置センサ12の進入有無(位置センサ12にカム13が係合したときに位置センサ12が動作したかどうか)をチェックし、進入ありのとき(Y)、ステップS75で故障検出と判定し、c、Cの場合は、ステップS90で変数FLG=0かをチェックし、FLG=0のとき(Y)、ステップ91で故障検出と判定する。そして、b、Bの場合はステップS80で位置センサ12の進入有無をチェックし、進入ありのとき(Y)はステップS81で変数FLGに1を代入した後、TABLEをクリアし(ステップS82)、変数Nを0にして(ステップS83)、走行回数RUN_CNTをリセットする(ステップS84)。
要するに、速度監視装置11は、位置センサ12の動作を見て、かご位置が該当する位置センサの基準位置(学習値)を超えても位置センサ12が動作しないとき、または、基準位置よりも早く動作したときに位置センサ12の故障と判断(故障検出)する。そして、ステップS76で故障あり(Y)の場合、ステップS77にて、補正かご位置を使用して位置関数の可変速度監視パターンを演算し、かご速度監視を行う。ステップS76で故障なし(N)の場合、ステップS78にて、かご位置を使用して位置関数の可変速度監視パターンを演算し、かご速度監視を行う。なお、位置センサ12の故障が検出された場合、同時に制御盤7にその情報を伝送し、アラーム表示あるいはアラーム動作を起動させるように構成することもできる(詳細図示省略)。
上記のように、実施の形態1によれば、かご2が停止したときのかご位置を補正かご位置として記憶するかご位置記憶手段と、位置センサ12の故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段が位置センサの故障を検出したときにかご位置記憶手段に記憶された補正かご位置を用いて位置関数の可変速度監視パターンを算出する手段を備え、かご位置が確定した後、位置センサ12の動作を見てかご位置と基準位置との妥当性をチェックし、位置センサ12が故障していないかを判断する。位置センサ12の故障を検出した場合、間違ったかご位置で走行することで、正しく速度監視できないことを防止するために、ずれる前のかご位置を補正かご位置として記憶しておき、その補正かご位置を使用して、位置センサ12が故障しているときのバックアップ用の可変速度監視パターンを算出し、速度監視を行う。このため、終端階の位置センサ12を通過しない走行を繰返しても、かご位置がずれることを防止して適正な可変速度監視パターンを生成することができる。また、位置センサが故障したことを速やかに検出することで、走行中のかごを速やかに減速させ得るので、安全性が向上するという効果が得られる。
なお、位置センサ12の設置位置や設置個数、カム13との係合による動作方法、エンコーダ9の方式や種類、巻上機5の設置位置など、上記実施の形態1で例示したものに限定されるものではないことは当然である。また、図3〜図8のフローチャートも動作の一例を示したものに過ぎず、適宜変形や変更が可能であることは言うまでもない。
本発明の実施の形態1によるエレベータ速度監視装置を含むエレベータ装置の要部を示す全体構成図。 図1の速度監視装置の構成を示すブロック図。 図1に示す速度監視装置の動作におけるかご位置算出のフローチヤート。 図1に示す速度監視装置の基本動作を示すフローチヤート。 図1に示す速度監視装置の動作における補正かご位置算出のフローチャート。 図5に示された配列データの構成を説明する図。 図1に示す速度監視装置の動作における位置検出センサの故障検出のフローチャート。 図7に示された基準位置と所定値の関係を説明する図。
符号の説明
1 昇降路、 2 かご、 3 錘、 4 主索、 5 巻上機、 6 モータ、 7 制御盤、 8 ロープ、 9 エンコーダ、 10 ガバナ、 11 速度監視装置、 12 位置センサ、 13 カム、 111 速度演算部、 112 安全回路部、 113 CPU、 114 I/O、 115 フラッシュROM、 116 ROM、 117 RAM。

Claims (2)

  1. 昇降路の終端階近傍に設置された絶対位置を検出するための第1及び第2の位置センサと、かごの移動に応じて信号を出力するエンコーダと、上記第1及び第2の位置センサ並びに上記エンコーダによってかご位置を算出するかご位置算出手段と、上記エンコーダによりかご速度を算出するかご速度算出手段を備えたエレベータ速度監視装置において、上記かごが停止したときのかご位置を補正かご位置として記憶する補正かご位置記憶手段と、上記位置センサの故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段が上記第1または第2の位置センサの故障を検出したときに上記補正かご位置記憶手段に記憶された補正かご位置を用いて可変速度監視パターンを出力する手段と、を備えたことを特徴とするエレベータ速度監視装置。
  2. 上記第1または第2の位置センサによる検出が行なわれた後の走行回数のカウント手段と、かごが停止したときのかご位置を階床に応じた配列データとして記憶する配列データ記憶手段と、上記カウント手段による走行回数が所定回数未満の場合、停止したときのかご位置と上記配列データ記憶手段のデータを比較し、所定範囲内であれば該当する階床の配列データを更新する手段と、上記走行回数が所定回数以上の場合、停止したときのかご位置及び上記配列データ記憶手段のデータから得られた該当する階床の配列データを補正かご位置に設定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエレベータ速度監視装置。
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