JP2011037635A - エレベータ用電気安全システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 迅速かつ安全であって、安全用の構成部品への負荷を緩和するエレベータ用電気安全システムを提供することである。
【解決手段】 エレベータかご(２)を駆動するモータ(２１)に接続される制御装置(１)を備えるエレベータ用電気安全システムが提供される。この安全システムは、安全制御装置(１０)と、前記制御装置(１)が、少なくとも１つのセンサ(４，５，５’，６，７，９)からデータを受信するバスノードとの通信を可能にするバス(３)と、を備え、前記制御装置(１)は、前記モータ(２１)が停止することにより前記安全制御装置(１０)によって開放状態にすることが可能な安全回路(１１)との通信が可能で、前記安全回路(１１)が前記モータ(２１)の停止を前記制御装置(１)に通知する手段を有する、あるいは、前記モータ(２１)の停止が前記バスノードから前記制御装置(１)へ送信されるデータに基づいて前記制御装置(１)により検出可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに従ったエレベータ用電気安全システムに関する。
ＥＰ１１５９２１８Ｂ１は、危険な状態であると判定された場合に、安全停止するエレベータ用電気安全システムを開示する。この電気安全システムは、安全制御装置と、バスノードを構成するマイクロプロセッサおよび様々な構成部品に基づいて制御装置との間で制御信号やデータ信号をやり取りする通信バスとから構成される。バスノードは、センサ、コンタクト、スイッチにインターフェイスを提供している。安全制御装置は、バスノードから受信したデータを処理し、危険な状態があるか否かを判定する。危険な状態の場合には、危険な状態を示すステータス信号が制御装置に送信されるとともに、安全制御装置がエレベータの駆動および制動装置に対して停止信号を送信する。
ＥＰ１１５９２１８Ｂ１により公知の安全制御装置の場合、エレベータの制御装置がバスノードからの何らかの情報を処理することは意図されていないが、エレベータの制御装置がより迅速に反応できるように、実際は制御装置がバスノードと安全制御装置から処理済みの情報を取得する。安全制御装置は、自装置でセーフティタスクを実行するという基本的な役割を果たしている。
本発明の目的は、迅速かつ安全であって、安全用の構成部品への負荷が緩和される、請求項１のプリアンブルに従ったエレベータ用電気安全システムを提供することである。これにより、さらに多くの情報へのアクセスが可能となり、安全性が向上し、保守における改善が期待される。
この目的は請求項１の特徴によって達成される。
結果として、エレベータの制御装置によって、安全制御装置等の安全用の構成部品への負荷が緩和される。実際に、安全制御装置から、危険を引き起こす恐れのある事態(possible hazard potential)に対して、停止(shut-off)あるいは安全な状態へ移行している、または、移行したという通知を受けることはない。
本発明について、添付の図面で示される代表的な実施形態を用いて以下に詳述する。
エレベータかごの駆動に関係するブロック図を模式的に示す。
図１に、エレベータのブロック図を示す。制御装置１は、参照番号２にて模式的に示されるエレベータかご(elevator car)を制御するために備えられる。
エレベータかご２を駆動するモータ２１は、周波数変換器２０によりバス３に接続される。
制御装置１は、バス３を介して、例えば、フロアレベルスイッチ４、ドアコンタクト５、コマンド送信機６、エレベータかご２のドアモータ８用の安全アクチュエータ７として示される構成部品とバスノードにより通信を行う。制御装置１は、これらの構成部品のインターフェイスとなるバスノードによりバス３を介して、これらの構成部品からの信号、すなわち、特定の階への移動要求等をエレベータかご２のコマンド送信機６を介して受信する。
また、エレベータかご２が位置している階を推定可能なフロアレベルスイッチ４から信号が受信される。ドアコンタクト５は、関連する階のドアの開閉に関する信号を供給する。ドアコンタクト５’は、エレベータかご２のドアの開閉に関する信号を供給する。安全アクチュエータ７は、エレベータかご２のドアモータ８の駆動に用いられ、ドアモータはバス３を介して送信される適切な信号を用いて、制御装置１によって制御することができる。
また、超音波を用いてエレベータシャフトにおけるエレベータかご２の位置を確認するために、少なくとも２つの超音波位置システムあるいはＵＳＰ(Ultrasound Position)システム９、または１つの２チャネルＵＳＰシステムが備えられる。使用するＵＳＰシステム９としてはSchemersal社のものが望ましく、その稼働については２００７年１０月３１日発刊の製品カタログ「Elevator switchgear-elevator position system USP」に記載されている。この２つのＵＳＰシステムまたは１つの２チャネルＵＳＰシステムを用いることで冗長な位置確認が可能となり、２つのＵＳＰシステム９によって確認されるエレベータかご２の位置を比較し、または、１つの２チャネルＵＳＰシステムによって確認されるエレベータかご２の位置を比較することにより、厳格な安全要求を満たしている。さらに、時間をかけて確認されたエレベータかご２の位置が２つのＵＳＰシステム９または１つの２チャネルＵＳＰシステムにより用いられ、エレベータシャフトにおけるエレベータかご２の速度が、時間に基づいてエレベータシャフトにおけるエレベータかご２の局所的な運転の変位として判定される。２つ以上のＵＳＰシステム９を使用できるのは言うまでもない。しかしながら、２つあれば必要とされる冗長性がすでに得られている。同様に、２チャネルＵＳＰシステムでも冗長性がある。２チャネルＵＳＰシステムの場合、例えば、２つの受信機を有する１つの送信機と対応する２チャネルを使用することができる。
バス３には、ＣＡＮ（Control Area Network）安全装置としての安全制御装置１０が接続され、バス３を介して、フロアレベルスイッチ４、ドアコンタクト５、５’、コマンド送信機６、安全アクチュエータ７、ドアモータ８、ＵＳＰシステム９からの信号を受信することができる。フロアレベルスイッチ４、ドアコンタクト５、５’、コマンド送信機６、安全アクチュエータ７、ＵＳＰシステム９は、ここでは、センサと呼ぶことができる。
制御装置１は、安全制御装置１０が(安全)スイッチ１２を用いて開放可能な安全回路１１に接続されている。安全制御装置１０は、エレベータの安全運転を監視する。安全制御装置１０は、ドアコンタクト５’が２つの階の間を移動中のエレベータかご２のドアが開いていることを示している等の危険な状態を判定すると、(安全)スイッチ１２を開放し、エレベータを停止させる、または、エレベータを安全な状態にする。安全回路１１を開放することにより、(安全)スイッチ２２が動作し、モータ２１をスイッチオフする。
エレベータかご２の速度を監視する装置１３を備え、例えば、エレベータかご２の速度が所定の閾値を越えた場合に、安全回路１１を開放するために、安全制御装置１０とは関係なく、(安全)スイッチ１４を開放することができるようにしてもよい。エレベータかご２の速度を監視する装置１３は、ＵＳＰシステム９とは関係なく稼動してもよいし、ＵＳＰシステム９によって稼動してもよい。
エレベータかご２の局所的な所定の位置からの超過(overshooting)を監視する１つまたは２つのリミットスイッチ１５を備え、例えば、エレベータシャフトにおけるエレベータかご２が、エレベータシャフトの下端または上端の所定の限界位置を超えた場合に安全回路１１を開放するように、安全制御装置１０とは関係なく、(安全)スイッチ１６を開放することができるようにしてもよい。リミットスイッチ１５は、ＵＳＰシステム９や２チャネルＵＳＰシステムとは関係なく実装されてもよいし、２チャネルＵＳＰシステムによって実装されてもよい。
モータ２１が停止すると、制御装置１は、安全回路１１が開放され、モータ２１を停止させるために(安全)スイッチ２２が作動したという確認応答を、安全回路１１から受信する。このため、安全回路１１が開放されたことを制御装置１に報告する手段が備えられている。この手段は、例えば、(安全)スイッチ２２によって実装されてもよい。代替手段として、あるいは、追加して、フロアレベルスイッチ４、ドアコンタクト５、コマンド送信機６、安全アクチュエータ７、ドアモータ８、ＵＳＰシステム９等の構成部品からの情報を評価し、安全制御装置１１による停止が必要か否かを判定する制御装置３を備えてもよい。また、構成部品から受信した信号を制御装置１に転送する安全制御装置１１を備えてもよい。
制御装置１は、診断とメンテナンスの機会を改善するために、バスノードに接続される個々の構成部品から受信する信号を評価することができる。
例えば、安全制御装置１０は、バス３に接続される２つのＵＳＰシステム９または１つの２チャネルＵＳＰシステムにより、エレベータシャフトにおけるエレベータかご２の位置を重複して(redundantly)確認することができる。
エレベータシャフトの各階のドアのいずれかが正しく閉じておらず、かつドアコンタクト５が閉じていない場合、ドアコンタクト５が閉じておらず正常に機能していないドアの上方か下方にエレベータかご２を移動させることができる。２つのＵＳＰシステム９または１つの２チャネルＵＳＰシステムによりエレベータかご２の位置を検出する冗長性とは、エレベータかご２が正常に機能していないドアの階領域、すなわちドアコンタクト５が開いている階領域に入っていない間にはエレベータを停止させないという安全情報のことである。これにより、エレベータの可用性が向上する。
また、速度情報項目を備え、２つのＵＳＰシステム９又は１つの２チャネルＵＳＰシステムから重複して、安全制御装置１０により、エレベータかご２を判定できるようにしてもよい。これにより、エレベータかご２のドアゾーンの領域に「キャッチアップする(catch up)」ことができる。すなわち、安全制御装置１０は、エレベータかご２の安全アクチュエータ７に対し、ドアモータ８がドアゾーンの領域で動作可能となるようにドア領域におけるイネーブル信号を供給する。これにより、ドアゾーン監視の稼働を安全制御装置１０に統合することができる。

Claims (3)

  1. エレベータかご(２)を駆動するモータ(２１)に接続される制御装置(１)を備えるエレベータ用電気安全システムであって、
    安全制御装置(１０)と、
    前記制御装置(１)が、少なくとも１つのセンサ(４，５，５’，６，７，９)からデータを受信するバスノードとの通信を可能にするバス(３)と、を備え、
    前記制御装置(１)は、前記モータ(２１)が停止することにより前記安全制御装置(１０)によって開放状態にすることが可能な安全回路(１１)との通信が可能で、
    前記安全回路(１１)が前記モータ(２１)の停止を前記制御装置(１)に通知する手段を有する、あるいは、前記モータ(２１)の停止が前記バスノードから前記制御装置(１)へ送信されるデータに基づいて前記制御装置(１)により検出可能である
    ことを特徴とする電気安全システム。
  2. 前記センサ(４，５，５’，６，７，９)が、前記エレベータかご(２)の位置検出を重複して行うために使用可能な、少なくとも２つのＵＳＰシステム(９)または１つの２チャネルＵＳＰシステムに備えられる
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気安全システム。
  3. 安全アクチュエータ(７)を備え、センサ(４，５，５’，６，７，９)として、少なくとも２つのＵＳＰシステム(９)または１つの２チャネルＵＳＰシステムを用いて、前記エレベータかご(２)がドアゾーンの領域にあり、かつ前記エレベータかご(２)が所定の速度を超えていないことを確証する場合、前記エレベータかご(２)のドアモータ(８)を駆動するイネーブル信号を前記安全アクチュエータ(７)に対して送信可能にする
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気安全システム。
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