JP2012051711A - エレベータの運転制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータの制御盤が故障した場合でもエレベータを停止させることなくバックアップ運転を行うことができ、エレベータ保守の容易化をはかる。
【解決手段】エレベータのバックアップ運転を行うためのエレベータの運転制御システムであって、１台のエレベータの運転を制御するための少なくとも２つの制御盤１０，２０と、各制御盤１０，２０のうちの１つを使用してエレベータの運転を制御し、エレベータの運転中に使用中の制御盤１０の故障を検出した場合に、別の制御盤２０での運転に切り換える切り換え回路１２とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータのバックアップ運転を行うためのエレベータの運転制御システムに関する。

従来、１台のエレベータには運転制御のための１台の制御盤が設けられており、この制御盤は一般に、最上階の機械室などに設置されている。このため、エレベータが制御盤自体の故障又は他の要因での故障により停止した場合、保守員は最上階の機械室に行って保守点検又は修理を行う必要がある。しかし、煙突などの昇降行程が長い物件では、保守員が最上階の機械室に行くには階段や煙突外の梯子を使用しなければならず、多大な労力と危険を伴う。

そこで、最下階に制御盤内の制御基板と接続することができるユニットを設置し、そのユニットに保守機器を接続することで第一次故障診断を行うことも検討されている。この場合、保守員が最上階の機械室まで行かなくても故障診断を最下階で行うことが可能となる。

特開平９−１５１０５０号公報

前述のように、最下階に制御盤内の制御基板と接続することができるユニットを設置した場合、保守員は故障診断を最下階で行うことはできるが、保守点検や修理のために最終的に最上階へ行くには、階段や梯子を利用して昇るしか方法はない。従って、この場合も多大な労力と危険を伴うのは同様である。

本発明の実施形態は、エレベータの制御盤が故障した場合でもエレベータを停止させることなくバックアップ運転を行うことができ、エレベータ保守の容易化をはかり得るエレベータの運転制御システムを提供する。

実施形態によれば、エレベータのバックアップ運転を行うためのエレベータの運転制御システムであって、１台のエレベータの運転を制御するための少なくとも２つの制御盤と、前記各制御盤のうちの１つを使用してエレベータの運転を制御し、該エレベータの運転中に前記使用中の制御盤の故障を検出した場合に、前記使用中の制御盤とは別の制御盤での運転又は他の運転モードに切り換える切り換え手段とを備えた。

第１の実施形態に係わるエレベータの運転制御システムを示す概略構成図。 第１の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャート。 第２の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャート。 第３の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャート。 第４の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャート。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わるエレベータの運転制御システムを示す概略構成図であり、特にツイン制御盤システムを示している。また、エレベータは、煙突などの建物において、昇降行程の長いものが１台設置されているものを対象とする。

１台のエレベータに対し２台の制御盤１０，２０が設けられている。具体的には、エレベータの巻上機モーター３０に対して、第１の制御盤１０（以下、制御盤Ａと記す）と第２の制御盤２０（以下、制御盤Ｂと記す）が選択的に接続可能となっている。

制御盤Ａは、モーター３０を駆動するための運転制御回路１１と、モーター３０の駆動を切り換えるための切り換え回路１２を有している。制御盤Ｂは、モーター３０を駆動するための運転制御回路２１を有している。

運転制御回路１１，２１は、一方を通常用、他方をバックアップ用として用いるものであり、実質的に同じ機能を有するものとなっている。切り換え回路１２は、制御盤Ａ，Ｂの何れかを選択してモーター３０に接続するスイッチを有するものであり、外部からの制御指令によりスイッチの切り換えを行うようになっている。なお、切り換え回路１２は必ずしも制御盤Ａ内に設置されている必要はなく、制御盤Ｂ内に設置されていても良いし、制御盤Ａ，Ｂとは別の領域に設置されていても良い。また、運転制御回路１１，２１は配線路で接続されており、運転制御回路１１と運転制御回路２１との間で各種情報の伝達が可能になっている。

次に、本実施形態の動作について、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャートである。

平常時、切り換え回路１２は制御盤Ａを選択しており（ステップＳ１１）、エレベータは制御盤Ａ内の運転制御回路１１により制御されている（ステップＳ１２）。即ち、運転制御回路１１により巻上機モーター３０を回転させることで、エレベーターカゴの昇降を行っている。このとき、制御盤Ａはエレベータのカゴ位置及びその他の情報を基に制御を行っている。

制御盤Ａの動作中に制御盤Ａが故障したか否かを検出する（ステップＳ１３）。故障がなければ制御盤Ａによる運転を継続する。制御盤Ａの故障が検出された場合、切り換え回路１２に制御指令を送信し、切り換え回路１２により制御盤Ｂを選択する（ステップＳ１４）。これにより、制御盤Ｂ内の運転制御回路２１による巻上機モーター３０の動作に切り換える（ステップＳ１５）。

このように本実施形態によれば、制御盤Ａが故障した場合、制御盤Ｂによる制御に自動的に切り換えることで、エレベータを休止させることなく運転可能とすることができる。従って、例えば煙突等の最上階の機械室内に制御盤が設置されている環境で、制御盤Ａが故障した場合であっても、保守員はエレベータに乗って最上階に行き、機械室内で詳細な故障診断及び修理を行うことができる。このため、階段や煙突外の梯子を使用しなければならない等の多大な労力と危険を回避することができる。つまり、エレベータの制御盤が故障した場合でもエレベータを停止させることなくバックアップ運転を行うことができ、エレベータ保守の容易化及び安全化をはかることができる。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャートである。この実施形態は、先に説明した第１の実施形態において、制御盤Ａが故障した場合に、故障モードを判定した上で、制御盤Ｂでの運転に切り換えるシステムである。なお、システム構成は前記図１と同様であるため、ここでは省略する。

本実施形態では、通常は制御盤Ａでの運転を行う（ステップＳ２１）。制御盤Ａでの運転中に、制御盤Ａが故障を検知したか否かを判定する（ステップＳ２２）。故障でなければステップＳ２１に戻り制御盤Ａでの運転を継続する。ここまでは、第１の実施形態と同様である。

ステップＳ２２で故障と判定された場合は、故障が制御盤Ａ内の主回路部の故障であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３で制御盤Ａの主回路部の故障であると判定された場合、制御盤Ａでの運転継続は不可能であるため、制御盤Ｂへの運転に切り換える（ステップＳ２４）。ステップＳ２３で制御盤Ａの主回路部の故障では無いと判定された場合は、ソフトの異常であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５でソフトの異常ではないと判定された場合、制御盤外での異常が考えられるため、制御盤Ｂでの運転に切り換えずに、運転休止とする（ステップＳ２６）。ステップ２５でソフト異常と判定された場合、制御盤Ａの中で復帰できるソフト異常なのか否かを判定する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７で制御盤Ａの中で復帰できないソフト異常と判定された場合は、ステップＳ２４にて制御盤Ｂでの運転に切り換える。制御盤Ａ内で復帰できるソフト異常と判定された場合、例えば制御盤Ａの運転制御回路１１をリセットすることにより制御盤Ａ内で異常を自動復帰し（ステップＳ２８）、その後にステップＳ２１に戻り制御盤Ａでの運転を継続する。

このように本実施形態によれば、制御盤Ａで何らかの故障を検知した場合、異常個所を判定し故障のモードに応じて、バックアップ運転又は運転休止に切り換えることができる。従って、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、故障モードに応じたより適切な運転制御を行うことができる。

なお、本実施形態においてステップＳ２６で運転休止する際には、エレベータのカゴを最寄り階で停止させた後にドアをオープンし、エレベータ内に乗っている人の避難を優先する。これにより、安全性の向上をはかることができる。また、より安全性の向上をはかるために、ステップＳ２２で何らかの故障が検出された時点でエレベータのカゴを最寄り階で停止させ、ドアをオープンし、エレベータ内に乗っている人の避難を優先する。その後に、上記した詳細な検査を開始するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャートである。この実施形態は、先の第１の実施形態において制御盤Ａが故障した場合に、制御盤Ｂでの運転に切り換えた直後、制御盤Ｂがカゴ位置を検出した上で運転再開を行うシステムである。なお、システム構成は前記図１と同様であるため、ここでは省略する。

本実施形態では、通常は制御盤Ａでの運転を行う（ステップＳ３１）。制御盤Ａでの運転中に、制御盤Ａが故障を検知した否かを判定する（ステップＳ３２）。故障でなければステップＳ３１に戻り、制御盤Ａでの運転を継続する。ここまでは、第１及び第２の実施形態と同様である。

ステップＳ３２で故障と判定された場合は、制御盤Ｂによる制御に切り換え、仮運転を行う（ステップＳ３３）。

仮運転では、まず制御盤Ｂによりカゴを低速にて最下階付近まで下降させる（ステップＳ３４）。そして、最下階レベル付近に設置されたリミットスイッチにカゴが到達したか否かを検出する（ステップＳ３５）。このリミットスイッチとしては、機械式のスイッチでも良いし光電式のスイッチでも良い。

カゴがリミットスイッチに到達したら、カゴを停止させる。そして、この停止位置を基準位置として、制御盤Ｂでカゴ位置を正確に認識する（ステップＳ３６）。次いで、認識された正確なカゴ位置を基に、カゴを最下階フロアレベルまで移動し、制御盤Ｂによるエレベータの通常運転を開始する（ステップＳ３７）。

このように本実施形態によれば、バックアップ運転に切り換えた直後において、制御盤Ｂはカゴ位置を確実に把握した上で、通常運転の復帰ができる。従って、エレベータ運転の信頼性の向上をはかることができる。

なお、本実施形態におけるステップＳ３３以降のフローは、第１の実施形態におけるステップＳ１５の後、又は第２の実施形態におけるステップＳ２４の後に適用することが可能である。

また、本実施形態におけるカゴ位置の再検出の代わりに、次のような方法を採用することも可能である。一つは、予め制御盤Ａにて運転されている場合に、制御盤Ｂでも運転中の制御盤Ａと同様にカゴ位置を常に検知させておく方法である。もう一つは、制御盤Ａの動作を停止し制御盤Ｂの動作に切り換える際に、制御盤Ａに格納されたカゴ位置等の情報を制御盤Ｂに伝送する方法である。これらを採用することにより、前記したステップＳ３３〜Ｓ３７の動作が不要となり、バックアップ運転への切り換え操作の簡略化をはかることが可能となる。

（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態に係わるバックアップ運転例を示すフローチャートである。この実施形態は、先の第１の実施形態において、制御盤Ａが故障した場合に、制御盤Ａから直ぐに制御盤Ｂによる制御での通常の運転に切り換えず、昇降路機器の異常がないか１往復運転し、故障診断した上で異常が無ければ制御盤Ｂでの通常運転に切り換えるものである。なお、システム構成は前記図１と同様であるため、ここでは省略する。

本実施形態では、通常は制御盤Ａでの運転を行う（ステップＳ４１）。制御盤Ａでの運転中に、制御盤Ａが故障を検知したか判定する（ステップＳ４２）。故障でなければステップＳ４１に戻り制御盤Ａでの運転を継続する。ここまでは、第１〜第３の実施形態と同様である。

ステップＳ４２で故障と判定された場合は、制御盤Ｂによる制御に切り換え、仮運転を行う（ステップＳ４３）。次いで、巻上機ブレーキの状態を判断する（ステップＳ４４）。

ステップＳ４４で巻上機ブレーキの異常と判定された場合は、運転休止とする（ステップＳ４５）。運転休止の際に、先の第２の実施形態で説明したように、エレベータのカゴを最寄り階で停止させた後にドアをオープンし、エレベータ内に乗っている人の避難を優先するようにしてもよい。

巻上機ブレーキに異常が無いと判定された場合は、エレベータのカゴを定格速度よりも遅い点検速度で１往復昇降させ、故障診断運転を行う（ステップＳ４６）。そして、ロープやカウンターウエート（Ｃ／Ｗ）などの昇降路機器に異常がないか否かを判定する（ステップＳ４７）。

ステップＳ４７で異常があると判定された場合は、ステップＳ４５にて運転休止とする。ステップ４７で異常なしと判定された場合は、定格速度で１往復各階停止運転を行う（ステップＳ４８）。そして、停止位置、ドア開閉状態、その他の異常があるか否かを判定する（ステップＳ４９）。

ステップ４９で異常ありと判定された場合は、ステップＳ４５にて運転休止とする。ステップＳ４９で異常なし判定された場合は、制御盤Ｂによるエレベータの平常運転を開始する（ステップＳ５０）。

このように本実施形態によれば、制御盤Ａが故障検知した場合、制御盤Ａ以外での異常が無いかを判断した上で制御盤Ｂの制御に切り換えることで、より安全にエレベータの運転再開を可能とすることができる。

なお、本実施形態におけるステップＳ４３以降のフローは、第１の実施形態におけるステップＳ１５の後、又は第２の実施形態におけるステップＳ２４の後に適用することが可能である。さらに、本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、制御盤Ｂでの通常運転開始の前にカゴ位置を再検出するようにしても良い。

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では制御盤を２つ用いた例で説明したが、３つ以上の制御盤を用いることも可能である。この場合、複数の制御盤のうちの１つを使用してエレベータの運転を制御し、エレベータの運転中に使用中の制御盤で故障を検出した場合に、別の制御盤での運転に切り換える。そして、別の制御盤が故障した場合は、更に別の制御盤の運転に切り換えることも可能である。

また、切り換え回路は各種異常を検出した際の制御指令により切り換えが可能で、制御盤の何れか一つを選択できるものであれば用いることができ、機械的なスイッチ部でも電気的なスイッチ素子でも良い。また、本発明は昇降行程の長いエレベータが１台しか設置されていない煙突などの建物に対して特に有効であるが、必ずしもこれらの建物に限るものではなく、各種の建物に適用することが可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…第１の制御盤Ａ
２０…第２の制御盤Ｂ
１１…制御盤Ａ運転制御回路
２１…制御盤Ｂ運転制御回路
１２…切り換え回路
３０…巻上機モーター

Claims (7)

1. １台のエレベータの運転を制御するための少なくとも２つの制御盤と、
   前記各制御盤のうちの１つを使用して前記エレベータの運転を制御し、該エレベータの運転中に前記使用中の制御盤の故障を検出した場合に、前記使用中の制御盤とは別の制御盤での運転に切り換える切り換え手段と、
   を具備したことを特徴とするエレベータの運転制御システム。
2. １台のエレベータの運転を制御するための、同一機能を有する少なくとも２つの制御盤と、
   前記各制御盤のうちの１つを使用して前記エレベータの運転を制御し、該エレベータの運転中に故障を検出した場合に、前記使用中の制御盤とは別の制御盤での運転又は他の運転モードに切り換える切り換え手段と、
   を具備したことを特徴とするエレベータの運転制御システム。
3. 前記切り換え手段は、前記検出した故障が前記使用中の制御盤自体の故障と検出された場合に、前記使用中の制御盤の中で復帰できる故障の場合は復帰させて前記使用中の制御盤による運転を継続し、復帰できない故障の場合は、前記別の制御盤での運転に切り換えるものであることを特徴とする請求項２記載のエレベータの運転制御システム。
4. 前記切り換え手段は、
   前記検出した故障が前記使用中の制御盤の主回路の故障であるか否かを判定し、
   主回路の故障の場合は前記別の制御盤での運転に切り換え、主回路の故障ではない場合はソフトの異常が起きているか否かを判定し、
   ソフトの異常でない場合は運転を停止し、ソフトの異常の場合は前記使用中の制御盤の中で復帰できるか否かを判定し、
   復帰できる故障の場合は故障を復帰させて前記使用中の制御盤による運転を継続し、復帰できない故障の場合は、前記別の制御盤での運転に切り換えることを特徴とする請求項２記載のエレベータの運転制御システム。
5. 前記切り換え手段により前記別の制御盤での運転に切り換えた場合に、前記エレベータのカゴ位置を検出し、検出されたカゴ位置に基づいて前記別の制御盤による前記エレベータの運転制御を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエレベータの運転制御システム。
6. 前記切り換え手段により前記別の制御盤での運転に切り換えた場合に、前記別の制御盤を用いて故障診断運転を行い、診断結果により故障と判断された場合は運転を停止し、故障と判定されない場合に前記別の制御盤による前記エレベータの運転制御を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエレベータの運転制御システム。
7. 前記切り換え手段により前記別の制御盤での運転に切り換えた場合に、前記エレベータの巻上機のブレーキが正常であるか否かを判定し、
   前記ブレーキが正常でなければ運転休止し、正常であれば点検速度で故障診断運転を行って機器に異常があるか否かを判定し、
   機器に異常があれば運転休止し、異常がなければ定格速度で１往復各階停止運転を行って運転動作に異常があるか否かを判定し、
   運転動作に異常があれば運転休止し、異常がなければ前記別の制御盤による前記エレベータの運転制御を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエレベータの運転制御システム。

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