JP2012082059A - Electronic safety elevator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve high reliability and high performance safety, and also facilitate design and maintenance by simplifying a structure.SOLUTION: An electronic safety elevator has safety controllers (microcomputer (A) 50, microcomputer (B) 60) for determining abnormal conditions using sensors (41-43) to detect an operation condition of an elevator as input information, and for generating an instruction signal for shifting a car 1 to a safe condition. When the halt of the elevator is determined based on the input information, the safety controllers execute self-diagnosis whether the elevator operates normally.

Description

本発明は、エレベータの安全システムに関し、特に、機械式の安全装置を削減して電子式にしてより高機能化したものに好適である。   The present invention relates to an elevator safety system, and is particularly suitable for an electronic system in which mechanical safety devices are reduced to make them more electronic.
エレベータの機械式安全スイッチ,安全装置等が電子化されるに伴い、より、高度でインテリジェント化された機能が実現可能となっている。例えば、精度良く誤動作も防ぐため、電子式の調速器を用い、乗りかごの昇降に伴って変化するエンコーダの出力から二つのマイクロコンピュータで速度を算出し、異常速度レベルを超えたと判定した場合、乗りかごを停止させると共に、二つのマイクロコンピュータで演算して得た検出速度を比較し、所定の偏差があった場合に異常として停止することが知られ、例えば特許文献1に記載されている。   As elevator mechanical safety switches, safety devices, etc. are digitized, more sophisticated and intelligent functions can be realized. For example, to prevent malfunctions with high accuracy, use an electronic speed governor, calculate the speed with two microcomputers from the output of the encoder that changes as the car moves up and down, and determine that the abnormal speed level has been exceeded. In addition to stopping the car and comparing the detection speed obtained by calculation with two microcomputers, it is known to stop as an abnormality when there is a predetermined deviation, which is described in Patent Document 1, for example .
また、エレベータの異常を検出し、エレベータを安全な状態に移行させるための指令信号を発生する電子安全コントローラを有するエレベータにおいて、安全システムの信頼性をさらに向上させるため、電子安全コントローラは第1及び第2のマイクロプロセッサを含み、互いの演算処理結果を比較することにより第1及び第2のマイクロプロセッサ自体の健全性を確認することが知られ、例えば特許文献2に記載されている。   Further, in an elevator having an electronic safety controller that detects an abnormality of the elevator and generates a command signal for shifting the elevator to a safe state, the electronic safety controller includes It is known to include the second microprocessor and confirm the soundness of the first and second microprocessors themselves by comparing the results of the arithmetic processing with each other.
国際公開2004/076326号パンフレット(図7)International Publication No. 2004/076326 Pamphlet (Figure 7) 国際公開2006/090470号パンフレット(段落0038、図12)International Publication No. 2006/090470 (paragraph 0038, FIG. 12)
上記従来技術においては、演算装置であるマイクロコンピュータ(以下、マイコン)を二重化して信頼性を高めているが、演算装置の最終的な演算結果、すなわち1/0のビット情報である乗りかごを停止させるための出力信号(かご停止信号)を比較するだけなので、故障を見逃す可能性がある。例えば、一方の演算装置のかご停止信号が演算装置の故障(例えばマイコン自体の故障や、かご停止信号出力部の故障など)により、かご停止しない側に固着した場合、正常動作時においてかご停止が不要の条件下では、固着した故障を発見することができない。   In the above prior art, a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer), which is an arithmetic device, is duplicated to improve reliability. However, a final arithmetic result of the arithmetic device, that is, a car that is 1/0 bit information is used. Since only the output signal (car stop signal) for stopping is compared, there is a possibility of overlooking a failure. For example, if the car stop signal of one of the arithmetic units is stuck on the side where the car does not stop due to a fault in the arithmetic unit (for example, a fault in the microcomputer itself or a fault in the car stop signal output unit), the car stops during normal operation Under unnecessary conditions, stuck faults cannot be found.
つまり、一方の演算装置で故障が潜在している状態のとき、他方の演算装置が故障した場合、かごを停止させることができなくなり、安全装置の信頼性が低下したことになる。   In other words, when one of the arithmetic devices is in a state of failure, if the other arithmetic device fails, the car cannot be stopped, and the reliability of the safety device is reduced.
また、特許文献2に記載のものでは、演算装置の演算部自体の故障を検出できる可能性は高まるが、例えばかご停止信号出力部の故障を検出することは困難である。さらに、各演算装置の処理タイミングのずれに伴うかご位置、かご速度演算結果の差異に対処するため、両演算装置の処理タイミングを同期させたり、誤差閾値を適切に設定するなどの工夫が必要であり、設計が煩雑になったり、ソフトウェア処理負荷が増大する。   Moreover, although the possibility described in Patent Document 2 increases the possibility of detecting a failure in the arithmetic unit itself of the arithmetic device, it is difficult to detect a fault in the car stop signal output unit, for example. Furthermore, in order to deal with differences in the car position and car speed calculation results due to the processing timing shift of each arithmetic device, it is necessary to devise methods such as synchronizing the processing timing of both arithmetic devices and setting the error threshold appropriately. In addition, the design becomes complicated and the software processing load increases.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、より高信頼,高機能な安全を実現すると共に、構成を簡素化してエレベータの機種、使用部品に係らず高信頼な設計,保守を容易にすることにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, realize higher reliability and higher-performance safety, simplify the configuration, and facilitate high-reliability design and maintenance regardless of the elevator model and parts used Is to make it.
上記目的を達成するため、本発明は、エレベータの動作状態を検出するセンサを入力情報として異常を判定し、乗りかごを安全な状態に移行させるための指令信号を発生する安全コントローラを有する電子安全エレベータにおいて、前記入力情報に基づいて前記エレベータの休止が判定された場合、前記安全コントローラは、正常に動作しているか否かの自己診断を行う。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic safety having a safety controller that determines an abnormality using a sensor that detects an elevator operation state as input information and generates a command signal for shifting the car to a safe state. In the elevator, when it is determined that the elevator is stopped based on the input information, the safety controller performs a self-diagnosis as to whether or not the elevator is operating normally.
本発明のエレベータによれば、エレベータの休止状態において、安全コントローラの自己診断を行うので、演算部から出力部に至るまでの故障を検出できるようになり、より高信頼,高機能な安全を実現できる。   According to the elevator of the present invention, the self-diagnosis of the safety controller is performed in the elevator resting state, so that it is possible to detect a failure from the arithmetic unit to the output unit, thereby realizing higher reliability and higher function safety. it can.
本発明による一実施の形態における全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure in one embodiment by this invention. 一実施の形態における安全コントローラを示す信号結線図。The signal connection figure which shows the safety controller in one embodiment. 一実施の形態における安全コントローラのブロック図。The block diagram of the safety controller in one embodiment. 一実施の形態における異常判定処理を示すブロック図。The block diagram which shows the abnormality determination process in one Embodiment. 一実施の形態において停止判定に必要とされるセンサと安全コントローラとを示すブロック図。The block diagram which shows the sensor and safety controller which are required for stop determination in one Embodiment. 一実施の形態における診断用入力情報を示す図。The figure which shows the input information for diagnosis in one Embodiment. 一実施の形態における終端階過速異常判定処理で用いるデータテーブルを説明するグラフ。The graph explaining the data table used by the terminal floor overspeed abnormality determination process in one embodiment. 一実施の形態における安全コントローラの出力タイムチャート。The output time chart of the safety controller in one embodiment.
以下、図面を参照して一実施形態について詳細を説明する。
エレベータにおける安全装置として、安全スイッチの投入により乗りかごを停止させるものがあり、例えば、昇降路の上下端部に備えられ、乗りかごの位置が通常の運行範囲を超過したことを検出するファイナルリミットスイッチが安全スイッチの一つである。
Hereinafter, an embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
Some elevator safety devices stop the car by turning on a safety switch. For example, a final limit is provided at the upper and lower ends of the hoistway to detect when the car position exceeds the normal operating range. The switch is one of the safety switches.
乗りかごの停止は、乗りかごの主ロープを駆動するモータ等に備え付けられたブレーキの作動、巻上機等の駆動モータへの通電遮断、乗りかごの速度超過を検出して作動させる非常止めで行われる。非常止めは、乗りかごに取り付けられ、作動するとガイドレールを把持して乗りかごに急停止を掛ける。   The stop of the car is an emergency stop that activates the brake that is installed in the motor that drives the main rope of the car, cuts off the power to the drive motor of the hoist, etc., and detects the overspeed of the car. Done. The emergency stop is attached to the car and, when activated, grips the guide rail and suddenly stops the car.
乗りかごの停止作動としては、ブレーキ作動や通電遮断であればスイッチとリレー・コンタクタ、非常止めであればガバナとガバナロープといった機械部品の組合せが用いられている。これら機械式の安全装置を電子化したエレベータでは、安全スイッチやエンコーダ等センサの入力情報を用いてマイコン等が乗りかごの位置、速度の演算(検出)を行い、危険事象を検出した際には乗りかごを停止せる信号を出力する。つまり、安全コントローラ40は、動作状態を検出するセンサに基づいて、乗りかごの位置,速度を検出して、エレベータの異常を検出し、乗りかごを安全な状態に移行(停止)させるための指令信号を発生する。   As a stop operation of the car, a combination of mechanical parts such as a switch and a relay / contactor is used for brake operation and energization interruption, and a governor and a governor rope are used for emergency stop. In elevators that have computerized these mechanical safety devices, microcomputers etc. calculate (detect) the position and speed of the car using the input information of sensors such as safety switches and encoders. Outputs a signal to stop the car. That is, the safety controller 40 detects the position and speed of the car based on the sensor that detects the operation state, detects an abnormality of the elevator, and commands to shift (stop) the car to a safe state. Generate a signal.
図1は、電子安全エレベータの全体構成を示し、乗りかご1は、モータ2がカウンターウェイト11の繋がれた主ロープ10を駆動することにより、昇降路内を移動する。モータ2は通電遮断回路6を介して交流電源7に接続されたインバータ5により駆動される。
通電遮断回路6が作動すると、インバータ5に電力が供給されなくなりモータ2の駆動力が消失する。またブレーキ3はモータ2の駆動を抑制し、乗りかご1に対する制動力を発する。ブレーキ3は常時作動であり、通電されると作動が解除される。
FIG. 1 shows an overall configuration of an electronic safety elevator. A car 1 moves in a hoistway by driving a main rope 10 to which a motor 2 is connected with a counterweight 11. The motor 2 is driven by an inverter 5 connected to an AC power source 7 through an energization cutoff circuit 6.
When the power cut-off circuit 6 is activated, power is not supplied to the inverter 5 and the driving force of the motor 2 is lost. The brake 3 suppresses driving of the motor 2 and generates a braking force for the car 1. The brake 3 is always operated, and the operation is released when energized.
ガバナロープ12は、乗りかご1の移動に伴い牽引され、ガバナ13を回転させる。ガバナ13は把持装置14とロータリーエンコーダ21を備えており、把持装置14は作動するとガバナロープ12を把持し、そのとき乗りかご1が移動中であれば非常止め装置15がレール16を挟むことにより乗りかごを停止させる。ロータリーエンコーダ21はガバナ13とともに回転してパルス信号を発生する。そのパルス信号の変化量を積算すれば乗りかご1の位置が、変化量の時間平均を計算すれば乗りかご1の速度を求めることができる。   The governor rope 12 is pulled with the movement of the car 1 and rotates the governor 13. The governor 13 includes a gripping device 14 and a rotary encoder 21. When the gripping device 14 is operated, the governor rope 12 is gripped. Stop the car. The rotary encoder 21 rotates with the governor 13 to generate a pulse signal. The position of the car 1 can be obtained by integrating the amount of change of the pulse signal, and the speed of the car 1 can be obtained by calculating the time average of the amount of change.
昇降路の下端にはバッファ17が設置されており、バッファ17は、乗りかご1がブレーキ3や非常止め装置15の制動力で完全に停止できない場合、乗りかご1を受け止め衝撃を吸収する。   A buffer 17 is installed at the lower end of the hoistway, and the buffer 17 receives the car 1 and absorbs an impact when the car 1 cannot be completely stopped by the braking force of the brake 3 or the emergency stop device 15.
昇降路の下端付近と上端付近にはファイナルリミットスイッチ22,23が設けられ、これら安全スイッチは、常時はオン状態であり、乗りかご1が下方又は上方から進入して接触するとオフ状態となり、乗りかご1の行き過ぎを検出する。   Near the lower end and near the upper end of the hoistway, final limit switches 22 and 23 are provided, and these safety switches are always in an on state. Detecting overshoot of the car 1
制御コントローラ30と安全コントローラ40は、昇降路又はその付近のモータ2側に設置された制御盤内に設けられ、制御コントローラ30はインバータ5を制御して乗りかご1を運行させる。また、安全コントローラ40はロータリーエンコーダ21,ファイナルリミットスイッチ22,23を入力として、ブレーキ3,通電遮断回路6,把持装置14を介した非常止め装置15により乗りかごを制動する。なお、エレベータには、図示していないが、上記ファイナルリミットスイッチ以外にも保守時に保守員保護のために使用するスイッチなど多数の安全スイッチが備わっている。   The controller 30 and the safety controller 40 are provided in a control panel installed on the hoistway or in the vicinity of the motor 2, and the controller 30 controls the inverter 5 to operate the car 1. Further, the safety controller 40 receives the rotary encoder 21 and the final limit switches 22 and 23 as inputs, and brakes the car by the emergency stop device 15 via the brake 3, the current cut-off circuit 6, and the gripping device 14. Although not shown in the figure, the elevator is provided with a number of safety switches such as a switch used to protect maintenance personnel during maintenance in addition to the final limit switch.
図2は、エレベータの信号結線図を示し、制御コントローラ30は、インバータ制御信号31を出力し、インバータ5を制御している。   FIG. 2 is a signal connection diagram of the elevator, and the controller 30 outputs an inverter control signal 31 to control the inverter 5.
安全コントローラ40は、2ケのマイコン、マイコン50とマイコン60を備え、マイコン50,60は、ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),デジタル入出力やエンコーダ入力,通信インタフェースなどの周辺回路により、それぞれがCPU(Central Processing Unit)と内部バスで接続された構成をとっている(図示せず。)。   The safety controller 40 includes two microcomputers, a microcomputer 50 and a microcomputer 60. The microcomputers 50 and 60 are peripherals such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), digital input / output, encoder input, and communication interface. Each circuit is connected to a CPU (Central Processing Unit) via an internal bus (not shown).
マイコン50,60へは、ロータリーエンコーダ21からエンコーダ信号41、ファイナルリミットスイッチ22,23からファイナルリミットスイッチ信号42,43が入力される。   The microcomputers 50 and 60 receive the encoder signal 41 from the rotary encoder 21 and the final limit switch signals 42 and 43 from the final limit switches 22 and 23, respectively.
マイコン50の出力は、停止要求信号51がAND回路70に、通電遮断信号52が通電遮断回路6のコンタクタに、ブレーキ作動信号53がブレーキ3へ通電するブレーキ駆動回路4に、非常止め作動信号54が把持装置14へ出力する。これら4つの出力信号は、同時にマイコン60にも入力されている。同様に、マイコン60の出力として、停止要求信号61がAND回路70に、通電遮断信号62が通電遮断回路6のコンタクタに、ブレーキ作動信号63がブレーキ駆動回路4に、非常止め作動信号64が把持装置14に接続されている。これら4つの出力信号は、マイコン50にも入力されている。以上の8つの出力信号は、乗りかご1の停止手段を作動させるための停止出力である。   The microcomputer 50 outputs an emergency stop operation signal 54 to the AND circuit 70, the stop signal 52 to the contactor of the disconnect circuit 6, and the brake drive circuit 4 to apply the brake operation signal 53 to the brake 3. Is output to the gripping device 14. These four output signals are simultaneously input to the microcomputer 60. Similarly, as the output of the microcomputer 60, the stop request signal 61 is grasped by the AND circuit 70, the energization cut-off signal 62 is grasped by the contactor of the energization cut-off circuit 6, the brake operation signal 63 is grasped by the brake drive circuit 4, and the emergency stop operation signal 64 is grasped. It is connected to the device 14. These four output signals are also input to the microcomputer 50. The above eight output signals are stop outputs for operating the stopping means of the car 1.
停止要求信号51,61は、乗りかご1を制御コントローラ30により停止させるための信号であり、例えば、信号レベルH(High)が要求なし、信号レベルL(Low)が要求ありとなる。また、エレベータ診断時に乗りかご1の運転を抑止するためにも使用される。2つの信号はAND回路70を介して制御コントローラ30に出力されるため、停止要求信号51,61どちらかの信号がLowになれば、制御コントローラ30は乗りかご1を停止させる。   The stop request signals 51 and 61 are signals for stopping the car 1 by the controller 30. For example, the signal level H (High) is not requested and the signal level L (Low) is requested. It is also used to suppress the operation of the car 1 during elevator diagnosis. Since the two signals are output to the controller 30 via the AND circuit 70, the controller 30 stops the car 1 when one of the stop request signals 51 and 61 becomes Low.
通電遮断信号52,62は、通電遮断回路6内にて2つのコンタクタにそれぞれ接続し、オンのときコンタクタは接続、オフのときコンタクタは切断となる。2つのコンタクタは直列接続されているため、通電遮断信号52,62どちらかの信号がオフになれば、通電遮断回路6は交流電源7とインバータ5の間の通電を遮断する。   The energization cut-off signals 52 and 62 are connected to the two contactors in the energization cut-off circuit 6, respectively. When the contactor is on, the contactor is connected, and when it is off, the contactor is disconnected. Since the two contactors are connected in series, the energization interruption circuit 6 interrupts the energization between the AC power supply 7 and the inverter 5 when either of the energization interruption signals 52 and 62 is turned off.
ブレーキ作動信号53,63は、ブレーキ駆動回路4内において2つのコンタクタにそれぞれ接続し、オンのときコンタクタは接続、オフのときコンタクタは切断となる。2つのコンタクタは直列接続されているため、どちらかの信号がオフになれば、ブレーキ駆動回路4はブレーキ3への通電を遮断する。   The brake operation signals 53 and 63 are connected to two contactors in the brake drive circuit 4, respectively. When the contactor is on, the contactor is connected, and when it is off, the contactor is disconnected. Since the two contactors are connected in series, the brake drive circuit 4 cuts off the power supply to the brake 3 when either signal is turned off.
非常止め作動信号54,64は、把持装置14を作動させるソレノイドに入力され、両方の信号がオンのとき把持装置14は非作動であり、どちらか一方の信号がオフのとき作動する。   The emergency stop actuating signals 54 and 64 are input to a solenoid that activates the gripping device 14, and when both signals are on, the gripping device 14 is inactive, and when either signal is off, it operates.
図3は、図2のマイコン50,60が備える機能のブロック図を示す。マイコン50には演算部81A,入力部82A,出力部83A,比較部84A,入力切替部85A,休止判定部86A,診断用入力情報保存部87Aがあり、同様にマイコン60には演算部81B,入力部82B,出力部83B,比較部84B,入力切替部85B,休止判定部86B,診断用入力情報保存部87Bを有する。   FIG. 3 shows a block diagram of functions provided in the microcomputers 50 and 60 of FIG. The microcomputer 50 includes an operation unit 81A, an input unit 82A, an output unit 83A, a comparison unit 84A, an input switching unit 85A, a pause determination unit 86A, and a diagnostic input information storage unit 87A. Similarly, the microcomputer 60 includes an operation unit 81B, It has an input unit 82B, an output unit 83B, a comparison unit 84B, an input switching unit 85B, a pause determination unit 86B, and a diagnostic input information storage unit 87B.
各部は、マイコン内部あるいは外部のROMに格納され、マイコンのCPUにて各機能が実行,実現されるプログラムである。本プログラムはマイコン50,60のタイマを利用して周期10ms毎のように周期的に実行しても、入力部82A,82Bが入力信号の変化を検出した際に割込みを発生させて実行してもよい。以下ではマイコン50,60で実現する安全機能の詳細を説明する。   Each unit is a program that is stored in a ROM inside or outside the microcomputer, and that each function is executed and realized by the CPU of the microcomputer. Even if this program is periodically executed at intervals of 10 ms using the timers of the microcomputers 50 and 60, when the input units 82A and 82B detect a change in the input signal, an interrupt is generated and executed. Also good. Details of the safety function realized by the microcomputers 50 and 60 will be described below.
入力部82A,82Bはエレベータの動作状態を検出するセンサからの信号を取り込む機能であり、センサであり、エンコーダ信号41,ファイナルリミットスイッチ信号42,43、他の安全スイッチの信号(図示せず)として入力される。   The input units 82A and 82B have a function of taking in a signal from a sensor for detecting the operation state of the elevator, and are a sensor. The encoder signal 41, final limit switch signals 42 and 43, and other safety switch signals (not shown) Is entered as
エンコーダ信号41は乗りかご1の速度と位置を示す値に換算され、位置情報はファイナルリミットスイッチ信号42,43の検出時に予め設定された初期値にリセットされる。ファイナルリミットスイッチ信号42,43はオンがHigh、オフがLowに置き換えられる。これらの入力情報は入力切替部85A,85Bと休止判定部86A,86Bに伝達される。   The encoder signal 41 is converted into a value indicating the speed and position of the car 1, and the position information is reset to an initial value set in advance when the final limit switch signals 42 and 43 are detected. In the final limit switch signals 42 and 43, ON is replaced with HIGH and OFF is replaced with LOW. The input information is transmitted to the input switching units 85A and 85B and the pause determination units 86A and 86B.
休止判定部86A,86Bは入力情報に基づいてエレベータの休止を判定し、入力切替部85A,85Bに通知する。入力切替部85A,85Bは、エレベータの通常運行時は入力部82A,82Bからの入力情報を、休止判定部86A,86Bからエレベータ休止の通知があった場合は自己診断を実施するために診断用入力情報を演算部81A,81Bに出力する。   The suspension determination units 86A and 86B determine the suspension of the elevator based on the input information and notify the input switching units 85A and 85B. The input switching units 85A and 85B are used for diagnosis in order to carry out self-diagnosis when there is notification of elevator suspension from the suspension determination units 86A and 86B when the elevator is in normal operation. The input information is output to the calculation units 81A and 81B.
診断用入力情報は診断用入力情報保存部87A,87Bに記録して保存されている。出力部83A,83Bは演算部81A,81Bの演算結果であるかご停止信号(Lowで停止)を出力する。比較部84A,84Bは、出力部83A,83Bが出力したかご停止信号と、他方のマイコンが出力したかご停止信号を比較し、両系(両マイコン)が正常に動作しているか否かを判定し(自己診断)、両者の不一致を検出した際には図3に示すように、かご停止信号がLow(かご停止側)になるように出力部83A,83Bを制御する。   The diagnostic input information is recorded and stored in the diagnostic input information storage units 87A and 87B. The output units 83A and 83B output a car stop signal (stopped at Low) which is the calculation result of the calculation units 81A and 81B. The comparison units 84A and 84B compare the car stop signal output from the output units 83A and 83B with the car stop signal output from the other microcomputer, and determine whether both systems (both microcomputers) are operating normally. If self-diagnosis is detected, the output units 83A and 83B are controlled so that the car stop signal becomes Low (car stop side) as shown in FIG.
図4は演算部81A,81Bで実施される異常判定処理の例を示す。図4では入力部と入力切替部は省略している。
図では安全チェーン異常判定処理90と終端階過速異常判定処理91が実装されている。安全チェーン異常判定処理90は、ファイナルリミットスイッチ22,23など安全スイッチのいずれか一つがオフ、すなわちファイナルリミットスイッチ信号42,43,・・・のいずれか一つがLowの場合、Lowを出力し、通電遮断信号52およびブレーキ作動信号53をLowにすることでブレーキ3と通電遮断回路6の作動指令を出力する。
FIG. 4 shows an example of the abnormality determination process performed by the calculation units 81A and 81B. In FIG. 4, the input unit and the input switching unit are omitted.
In the figure, a safety chain abnormality determination process 90 and a terminal floor overspeed abnormality determination process 91 are implemented. The safety chain abnormality determination processing 90 outputs Low when any one of the safety switches such as the final limit switches 22 and 23 is OFF, that is, when any one of the final limit switch signals 42, 43,. By setting the energization cutoff signal 52 and the brake operation signal 53 to Low, the operation commands for the brake 3 and the energization cutoff circuit 6 are output.
終端階過速異常判定処理91は、乗りかご1の昇降路内における位置を横軸、速度を縦軸として描いた第1速度上限カーブ92と第2速度上限カーブ93をデータテーブルとして記録している。   In the terminal floor overspeed abnormality determination process 91, a first speed upper limit curve 92 and a second speed upper limit curve 93 are recorded as data tables with the position of the car 1 in the hoistway as the horizontal axis and the speed as the vertical axis. Yes.
終端階過速異常判定処理91は、ロータリーエンコーダ21の信号より乗りかご1の位置に応じた第1速度上限を第1速度上限カーブ92から求め、ロータリーエンコーダ21の信号より算出される乗りかご1の速度が第1速度上限を超過している場合、Lowを出力し、通電遮断信号52およびブレーキ作動信号53をLowにすることでブレーキ3と通電遮断回路6の作動を指令する。   The terminal floor overspeed abnormality determination process 91 obtains a first speed upper limit corresponding to the position of the car 1 from the signal of the rotary encoder 21 from the first speed upper limit curve 92, and the car 1 calculated from the signal of the rotary encoder 21. When the speed exceeds the first speed upper limit, Low is output, and the operation of the brake 3 and the power cut-off circuit 6 is commanded by setting the power cut-off signal 52 and the brake operation signal 53 to Low.
また、終端階過速異常判定処理91は、乗りかご1の位置に応じた第2速度上限を第2速度上限カーブ93から求め、乗りかご1の速度が第2速度上限を超過している場合、Lowを出力し、非常止め作動信号54をLowにすることで把持装置14を介した非常止め装置15を作動する。   Further, the terminal floor overspeed abnormality determination processing 91 obtains the second speed upper limit corresponding to the position of the car 1 from the second speed upper limit curve 93, and the speed of the car 1 exceeds the second speed upper limit. , Low, and the emergency stop operation signal 54 is set to Low to operate the emergency stop device 15 via the gripping device 14.
休止判定部86A,86Bが、エレベータ休止状態にあることを判定し、この間にマイコン50,60の診断を実施する。つまり、図5において、エレベータの動作状態を検出するセンサを入力情報のうち、乗りかごに設けられた戸の開閉を検出するかご戸スイッチ25,かご内監視カメラ26,かご重量センサ27などの信号が安全コントローラ40に入力され、休止判定部86A,86Bがこれらの情報によりエレベータの休止判定を実施する。   The suspension determination units 86A and 86B determine that the elevator is in a suspended state, and during this time, the microcomputers 50 and 60 are diagnosed. That is, in FIG. 5, signals from the car door switch 25, the car monitoring camera 26, the car weight sensor 27, etc. that detect the opening / closing of the door provided in the car among the input information are sensors that detect the operation state of the elevator. Is input to the safety controller 40, and the stop determination units 86A and 86B perform the stop determination of the elevator based on these pieces of information.
例えば、エレベータ停止の状態、すなわちかご速度ゼロの状態、あるいは、かご戸スイッチ25がオン、かご戸が閉まっており、かつかご速度ゼロの状態が所定時間継続した場合、エレベータが休止状態にあると判定される。   For example, if the elevator is in a resting state when the elevator is stopped, that is, the car speed is zero, or the car door switch 25 is on, the car door is closed, and the car speed is zero for a predetermined time. Determined.
また、乗りかご内の乗客の有無をかご内監視カメラ26やかご重量センサ27で検知し、乗客がいなくなってから所定時間経過後にエレベータ休止状態と判定する。さらに、マイコン50,60に通常モードと保守モードの2つの動作モードを設け、これを外部から通信やスイッチで変更できるようにし、保守モードのときにエレベータ休止状態と判定しても良い。   Further, the presence / absence of passengers in the car is detected by the car monitoring camera 26 and the car weight sensor 27, and it is determined that the elevator is in a resting state after a predetermined time has passed since the passengers disappeared. Further, the microcomputers 50 and 60 may be provided with two operation modes, a normal mode and a maintenance mode, which can be changed from the outside by communication or a switch, and may be determined to be in an elevator resting state in the maintenance mode.
図6は診断用入力情報保存部87A,87Bに記憶して保存された診断用入力情報の例を示したものである。診断用入力情報は、ファイナルリミットスイッチ(上端,下端),かご位置,かご速度を組合せた4種類の診断パターンとしている。かご位置,かご速度に関しては、図7に示すように終端階過速異常判定処理で用いるデータテーブルにおいて、正常領域、第1速度上限92と第2速度上限93の間の領域、第2速度上限93を超える領域内の各々A点,B点,C点のデータを保存する。   FIG. 6 shows an example of diagnostic input information stored and stored in the diagnostic input information storage units 87A and 87B. The diagnostic input information is four types of diagnostic patterns that combine final limit switches (upper and lower ends), car position, and car speed. As for the car position and car speed, as shown in FIG. 7, in the data table used in the terminal floor overspeed abnormality determination process, the normal area, the area between the first speed upper limit 92 and the second speed upper limit 93, the second speed upper limit. Data of points A, B, and C in an area exceeding 93 is stored.
診断パターン1,2では、各々ファイナルリミットスイッチ22,23をオフにして異常状態を作り出す。かご位置,かご速度には正常領域内のA点を用いる。また、診断パターン3,4では、ともにファイナルリミットスイッチはオン(正常)とし、かご位置,かご速度を各々B点,C点とすることで異常状態を模擬する。   In the diagnostic patterns 1 and 2, the final limit switches 22 and 23 are turned off to create an abnormal state. The point A in the normal area is used for the car position and car speed. In diagnosis patterns 3 and 4, the final limit switches are both turned on (normal), and the car position and car speed are set to point B and point C, respectively, to simulate an abnormal state.
上記のような診断用入力情報を用いて演算部81A,81Bが演算を行った場合の出力信号51〜54,61〜64のタイムチャートを図8に示す。   FIG. 8 shows a time chart of the output signals 51 to 54 and 61 to 64 when the calculation units 81A and 81B perform calculations using the diagnostic input information as described above.
マイコンが正常に動作している場合は、いずれの診断パターンの入力値でも乗りかご1を停止させる信号(Low)を出力する。休止判定部86A,86Bがエレベータの休止状態を判定すると、この信号が入力切替部85A,85Bに出力され、入力切替部は診断パターン1から4の診断用入力情報を順次演算部81A,81Bに供給する。   If the microcomputer is operating normally, a signal (Low) for stopping the car 1 is output at any input value of any diagnostic pattern. When the suspension determination units 86A and 86B determine the elevator suspension state, this signal is output to the input switching units 85A and 85B, and the input switching unit sequentially inputs the diagnostic input information of the diagnostic patterns 1 to 4 to the calculation units 81A and 81B. Supply.
診断パターン1,2,3では、停止要求信号51,61,通電遮断信号52,62,ブレーキ作動信号53,63はいずれもLowとなるが、非常止めは作動させないため非常止め作動信号54,64はHighのままである。一方、診断パターン4では、非常止め作動信号54,64はLowを出力する。ただし、非常止めは一旦作動してしまうと自動的には解除できず復旧作業が必要になってしまうため、把持装置14が作動しない時間幅のパルス出力とする。なお、診断パターン4では、停止要求信号51,61と通電遮断信号52,62はLowになるが、ブレーキ作動信号53,63については、ブレーキ3と非常止め装置15を同時に作動させると制動力が強くなりすぎる可能性があるため、Highのままとし、ブレーキ3をかけないようにしている。   In the diagnosis patterns 1, 2, and 3, the stop request signals 51 and 61, the energization cutoff signals 52 and 62, and the brake operation signals 53 and 63 are all Low, but the emergency stop operation signals 54 and 64 are not operated because the emergency stop is not operated. Remains High. On the other hand, in the diagnostic pattern 4, the emergency stop operation signals 54 and 64 output Low. However, once the emergency stop is activated, it cannot be automatically released and a recovery operation is required. Therefore, a pulse output with a time width in which the gripping device 14 is not activated is used. In the diagnosis pattern 4, the stop request signals 51 and 61 and the energization cut-off signals 52 and 62 are Low. However, when the brake 3 and the emergency stop device 15 are operated simultaneously, the braking force is increased for the brake operation signals 53 and 63. Since it may be too strong, it remains high and the brake 3 is not applied.
比較部84A,84Bでは、両マイコンのかご停止出力を比較し、両者が不一致の場合は出力部83A,83Bを介してLowレベルのかご停止信号を出力し、かごを停止させる。これにより、一方のマイコンの演算部や出力部の故障によりかご停止信号の値が異なる場合のみならず、入力部,休止判定部、あるいは入力切替部の故障に起因して診断タイミングがずれたような場合でもその異常を検出することができる。   The comparison units 84A and 84B compare the car stop outputs of both microcomputers. If they do not match, a low level car stop signal is output via the output units 83A and 83B to stop the car. As a result, not only when the value of the car stop signal is different due to a failure of the calculation unit or output unit of one microcomputer, but also the diagnosis timing is shifted due to a failure of the input unit, the pause determination unit, or the input switching unit. Even in such a case, the abnormality can be detected.
比較タイミングに関しては、一方のマイコンのかご停止出力が変化してから例えば数100ms以内に他方のかご停止出力が変化すれば良いというように比較タイミング条件を緩く設定する。これにより、かご位置やかご速度などの演算途中結果を比較する場合のように両マイコンの演算を厳密に同期させる必要はない。   With respect to the comparison timing, the comparison timing condition is set loosely so that the other car stop output only needs to change within, for example, several 100 ms after the car stop output of one microcomputer changes. As a result, it is not necessary to synchronize the operations of both microcomputers exactly as in the case of comparing intermediate calculation results such as the car position and car speed.
以上、安全コントローラ40のマイコン50,60において休止判定部86A,86Bがエレベータの休止状態を判定し、休止状態において、演算部81A,81Bが、乗りかごを停止させるための出力信号51〜54,61〜64がかご停止側になるような診断用入力情報を用いて演算を行い、比較部84A,84Bで演算結果を相互に比較する。したがって、安全コントローラが自己診断を行ったことになり、演算部から出力部に至るまでの故障を検出できる。そして、安全コントローラの故障検出率、信頼性を向上させ、高安全なエレベータを提供することが可能となる。   As described above, in the microcomputers 50 and 60 of the safety controller 40, the suspension determination units 86A and 86B determine the suspension state of the elevator, and in the suspension state, the calculation units 81A and 81B output signals 51 to 54 for stopping the car. The calculation is performed using the diagnostic input information such that 61 to 64 are on the car stop side, and the calculation results are compared with each other by the comparison units 84A and 84B. Therefore, the safety controller has performed a self-diagnosis and can detect a failure from the calculation unit to the output unit. And it becomes possible to improve the failure detection rate and reliability of a safety controller, and to provide a highly safe elevator.
また、マイコン間でかご位置やかご速度などの演算途中結果を相互比較する必要がなくなるため、両マイコンの処理タイミングを同期させるなどの煩雑な処理が不要となる。これにより、安全装置の高信頼設計が容易になるとともに、ソフトウェア処理負荷を低減できる。   In addition, since it is not necessary to compare the calculation results such as the car position and the car speed between the microcomputers, complicated processing such as synchronizing the processing timings of both microcomputers becomes unnecessary. This facilitates a highly reliable design of the safety device and reduces the software processing load.
なお、上記の実施例では、安全コントローラはマイコンを二重化して構成しているが、三重化以上より信頼性が高まる。また、演算装置として論理回路IC(Integrated Circuit)や、マルチコア(1つの半導体チップに複数のCPUを持つもの)のマイクロコントローラを利用することが安全性の点からは望ましい。   In the above-described embodiment, the safety controller is configured by duplicating the microcomputer, but the reliability is improved more than triple. Further, it is desirable from the viewpoint of safety to use a logic circuit IC (Integrated Circuit) or a multi-core (one semiconductor chip having a plurality of CPUs) microcontroller as the arithmetic unit.
また、ロータリーエンコーダ21を二つとして二重化し、それぞれの信号を各々のマイコンに入力すれば、より信頼性を向上させることができる。これによれば、ロータリーエンコーダの故障も上記の診断方式で検出することができる。具体的には、一方のマイコンに接続されるロータリーエンコーダに故障、例えばエンコーダ値の固定故障が発生した場合、このマイコンはかご速度がゼロであると判定し、診断を開始するため、両マイコンのかご停止出力が不一致となる。したがって、この場合は、安全コントローラの演算部と出力部だけでなく、ロータリーエンコーダとその信号の入力部まで含めて故障検出が可能となる。   Further, if the rotary encoder 21 is doubled and each signal is input to each microcomputer, the reliability can be further improved. According to this, a failure of the rotary encoder can also be detected by the above diagnostic method. Specifically, when a failure occurs in the rotary encoder connected to one microcomputer, for example, a fixed failure of the encoder value, this microcomputer determines that the car speed is zero and starts diagnosis. The car stop output does not match. Therefore, in this case, it is possible to detect a failure including not only the calculation unit and output unit of the safety controller but also the rotary encoder and its signal input unit.
さらに、比較の一方となるかご停止信号は、マイコンの出力ではなく、安全コントローラの外部に出力された信号とする構成とすれば、出力との確認を行うことになり、より総合的な故障検出となる。   Furthermore, if the car stop signal, which is one of the comparisons, is not a microcomputer output but a signal output to the outside of the safety controller, the output will be confirmed and a more comprehensive failure detection will be performed. It becomes.
1 乗りかご
2 モータ
3 ブレーキ
10 主ロープ
12 ガバナロープ
14 把持装置
15 非常止め装置
21 ロータリーエンコーダ
22,23 ファイナルリミットスイッチ
25 かご戸スイッチ
26 かご内監視カメラ
27 かご重量センサ
40 安全コントローラ
41 エンコーダ信号
42,43 ファイナルリミットスイッチ信号
50 マイコン(A)
60 マイコン(B)
51,61 停止要求信号
52,62 通電遮断信号
53,63 ブレーキ作動信号
54,64 非常止め作動信号
81A,81B 演算部
82A,82B 入力部
83A,83B 出力部
84A,84B 比較部
85A,85B 入力切替部
86A,86B 休止判定部
87A,87B 診断用入力情報保存部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car 2 Motor 3 Brake 10 Main rope 12 Governor rope 14 Gripping device 15 Emergency stop device 21 Rotary encoder 22, 23 Final limit switch 25 Car door switch 26 Car monitoring camera 27 Car weight sensor 40 Safety controller 41 Encoder signal 42, 43 Final limit switch signal 50 Microcomputer (A)
60 Microcomputer (B)
51, 61 Stop request signal 52, 62 Energization cutoff signal 53, 63 Brake operation signal 54, 64 Emergency stop operation signal 81A, 81B Calculation unit 82A, 82B Input unit 83A, 83B Output unit 84A, 84B Comparison unit 85A, 85B Input switching 86A, 86B Rest determination unit 87A, 87B Diagnosis input information storage unit

Claims (9)

  1. エレベータの動作状態を検出するセンサを入力情報として異常を判定し、乗りかごを安全な状態に移行させるための指令信号を発生する安全コントローラを有する電子安全エレベータにおいて、
    前記入力情報に基づいて前記エレベータの休止が判定された場合、前記安全コントローラは、正常に動作しているか否かの自己診断を行うことを特徴とする電子安全エレベータ。
    In an electronic safety elevator having a safety controller that determines an abnormality using a sensor that detects an operation state of the elevator as input information and generates a command signal for shifting the car to a safe state,
    An electronic safety elevator characterized in that, when it is determined that the elevator is stopped based on the input information, the safety controller performs a self-diagnosis as to whether or not the elevator is operating normally.
  2. 請求項1に記載の電子安全エレベータにおいて、前記安全コントローラは、診断用入力情報を用いて前記自己診断を行うことを特徴とする電子安全エレベータ。   2. The electronic safety elevator according to claim 1, wherein the safety controller performs the self-diagnosis using diagnostic input information. 3.
  3. 請求項1に記載の電子安全エレベータにおいて、前記安全コントローラは、前記エレベータの休止を判定する休止判定部と、
    エレベータの通常運行時は前記センサによる入力情報を出力し、前記休止判定部で休止と判定されたときは診断用入力情報を出力する入力切替部と、
    前記入力切替部の出力により前記エレベータの異常を判定する演算部と、
    をそれぞれ複数備えたことを特徴とする電子安全エレベータ。
    The electronic safety elevator according to claim 1, wherein the safety controller includes a pause determination unit that determines pause of the elevator;
    An input switching unit that outputs input information by the sensor during normal operation of the elevator, and outputs diagnostic input information when the suspension determination unit determines that the operation is stopped.
    A calculation unit for determining an abnormality of the elevator based on an output of the input switching unit;
    An electronic safety elevator characterized by comprising a plurality of each.
  4. 請求項3に記載の電子安全エレベータにおいて、前記診断用入力情報は前記エレベータを停止させる情報であり、一方の前記演算部の出力と、他方の前記演算部の出力と、を比較する比較部を備えたことを特徴とする電子安全エレベータ。   The electronic safety elevator according to claim 3, wherein the diagnostic input information is information for stopping the elevator, and includes a comparison unit that compares the output of one of the calculation units with the output of the other calculation unit. An electronic safety elevator characterized by comprising.
  5. 請求項3に記載の電子安全エレベータにおいて、前記診断用入力情報は前記エレベータを停止させる情報であり、一方の前記演算部の出力と、他方の前記演算部の出力と、を比較し、不一致の場合、前記乗りかごを停止させることを特徴とする電子安全エレベータ。   The electronic safety elevator according to claim 3, wherein the diagnostic input information is information for stopping the elevator, and compares the output of one of the arithmetic units with the output of the other arithmetic unit, so that there is a mismatch. An electronic safety elevator characterized in that the car is stopped.
  6. 請求項3に記載の電子安全エレベータにおいて、前記休止判定部で休止と判定された場合、前記診断用入力情報は前記エレベータを停止させる情報であり、一方の前記演算部の出力と、他方の前記演算部の出力と、を比較し、停止信号として一致している場合、前記安全コントローラは正常に動作していると診断することを特徴とする電子安全エレベータ。   The electronic safety elevator according to claim 3, wherein the diagnosis input information is information for stopping the elevator when the stop determination unit determines that the stop, the output of one of the calculation units, and the other of the other An electronic safety elevator characterized by comparing the output of the arithmetic unit with a stop signal and diagnosing that the safety controller is operating normally.
  7. 請求項3に記載の電子安全エレベータにおいて、エレベータの動作状態を検出するセンサは、前記乗りかごの速度と位置を検出するエンコーダと、乗りかごに設けられたかご戸の開閉を検出するかご戸スイッチと、を含み、前記かご戸が閉まっており、前記乗りかごの速度ゼロの状態が所定時間継続した場合、前記エレベータの休止と判定することを特徴とする電子安全エレベータ。   4. The electronic safety elevator according to claim 3, wherein a sensor for detecting an operating state of the elevator includes an encoder for detecting a speed and a position of the car, and a car door switch for detecting opening / closing of a car door provided in the car. An electronic safety elevator characterized in that when the car door is closed and the state where the speed of the car is zero continues for a predetermined time, it is determined that the elevator is stopped.
  8. 請求項3に記載の電子安全エレベータにおいて、エレベータの動作状態を検出するセンサは、乗りかご内の乗客の有無を検出するかご内監視カメラ、あるいはかご重量センサ27であり、乗客無しの状態が所定時間継続した場合、前記エレベータの休止と判定することを特徴とする電子安全エレベータ。   The electronic safety elevator according to claim 3, wherein the sensor for detecting the operating state of the elevator is a car monitoring camera or a car weight sensor 27 for detecting the presence or absence of a passenger in the car, and a state in which no passenger is present is predetermined. An electronic safety elevator characterized by determining that the elevator is stopped when the time continues.
  9. 請求項3に記載の電子安全エレベータにおいて、前記安全コントローラは、前記休止判定部、前記入力切替部、前記演算部をそれぞれ備えた二つのマイコンで構成されたことを特徴とする電子安全エレベータ。   The electronic safety elevator according to claim 3, wherein the safety controller is configured by two microcomputers each including the suspension determination unit, the input switching unit, and the calculation unit.
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