JP2022188919A - エレベータ制御装置およびエレベータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エレベータのトラクション能力の低下を容易且つ精度よく検知することが可能なエレベータ制御装置およびエレベータ制御方法を提供する。【解決手段】 実施形態によればエレベータ制御装置は、トラクション式エレベータのトラクション能力が正常な状態で乗りかごが所定位置から各階の着床位置まで走行したときに、モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値をパルスデータセットとして記憶するパルスデータセット記憶部と、所定のタイミングで所定区間を走行させることで診断運転を実行させる診断運転実行部と、パルスデータセット記憶部に記憶されたパルスデータセットに基づいて取得した前記所定区間に該当するパルス数の積算値と、診断運転中に算出された、モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であればトラクション能力が正常でないと診断するトラクション能力診断部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータ制御装置およびエレベータ制御方法に関する。

一般的なトラクション式エレベータは、昇降路上部に設置された巻き上げ機のシーブにメインロープが掛け渡され、その両端にそれぞれ乗りかごと釣合い錘とがつるべ式に吊り下げられて構成されている。そして、シーブとメインロープとの間に生じる摩擦力によってエレベータが駆動して、乗りかごおよび釣合い錘が昇降される。

特開２０１３－２３３６７号公報

上述したトラクション式エレベータの駆動能力（トラクション能力）は、メインロープとシーブとの間に生じる摩擦力に依存する。そのため、エレベータの長期間の使用によりメインロープとの摩擦でシーブ溝が摩耗すると当該エレベータのトラクション能力が下がり、ロープ滑りが発生して乗りかごの着床位置がずれる場合があるという問題があった。

この問題を解決するための技術として、乗りかごが所定区間を走行したときに巻き上げ機用モータに設置されたモータパルスジェネレータで生成されたパルス数と、ガバナ（調速機）に設置されたガバナパルスジェネレータで生成されたパルス数とに基づいて、メインロープとシーブ間の滑り量を検出する技術がある。しかし、ガバナパルスジェネレータが設置されていないエレベータでは、この技術を用いてメインロープとシーブ間のすべり量を検出することができず、トラクション能力の低下を検知できないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エレベータのトラクション能力の低下を容易且つ精度よく検知することが可能な、エレベータ制御装置およびエレベータ制御方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するための実施形態によればエレベータ制御装置は、トラクション式エレベータのトラクション能力が正常な状態で乗りかごが所定位置から各階の着床位置まで走行したときに、モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値をパルスデータセットとして記憶するパルスデータセット記憶部と、所定のタイミングで所定区間を走行させることで診断運転を実行させる診断運転実行部と、パルスデータセット記憶部に記憶されたパルスデータセットに基づいて取得した前記所定区間に該当するパルス数の積算値と、診断運転中に算出された、モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であればトラクション能力が正常でないと診断するトラクション能力診断部とを備える。

一実施形態によるエレベータ制御装置を利用した遠隔監視システムの構成を示す全体図である。 一実施形態によるエレベータ制御装置のパルスデータセット記憶部に記憶されるパルスデータセットの一例である。 一実施形態によるエレベータ制御装置で、遠隔診断が実行されるときに実行される動作を示すフローチャートである。

〈一実施形態によるエレベータ制御装置を用いた遠隔監視システムの構成〉
本発明の一実施形態によるエレベータ制御装置を用いた遠隔監視システムの構成について、図１を参照して説明する。本実施形態による遠隔監視システム１は、建物内に設置されたエレベータ１０の状態を、通信ネットワーク２を介して接続された遠隔監視装置３から監視するシステムである。

エレベータ１０は、昇降路１１の上部に設置された巻き上げ機１２と、巻き上げ機１２に掛け渡されたメインロープ１３と、メインロープ１３の一端に吊り下げられた乗りかご１４と、メインロープ１３の他端に吊り下げられた釣合い錘１５と、エレベータ１０内の機器を制御するエレベータ制御装置１６とを有する。巻き上げ機１２は、シーブ（綱車）１２１と、シーブ１２１を回転させる駆動軸１２２と、駆動軸１２２の回転量に応じた数のパルスを生成するモータパルスジェネレータ１２３とを有する。

エレベータ制御装置１６は、運転制御部１６１と、パルス積算値算出部１６２と、パルスデータセット記憶部１６３と、通信部１６４と、診断運転実行部１６５と、トラクション能力診断部１６６とを有する。

運転制御部１６１は、巻き上げ機１２を含むエレベータ１０内の機器の運転を制御する。パルス積算値算出部１６２は、乗りかご１４の走行中にモータパルスジェネレータ１２３で生成されたパルス数の積算値を算出する。

パルスデータセット記憶部１６３は、エレベータ１０のトラクション能力が正常な状態、且つ乗りかご１４に積載物がないノーロード状態で、乗りかご１４が所定位置から各階の着床位置まで走行したときに、モータパルスジェネレータ１２３で生成されたパルス数の積算値をパルスデータセットとして記憶する。

通信部１６４は、通信ネットワーク２を介して遠隔監視装置３との通信を行う。診断運転実行部１６５は、遠隔監視装置３からの指示に基づいて所定の診断運転の実行タイミングが到来したと判断すると、乗りかご１４をノーロード状態で所定区間走行させることで診断運転を実行させる。

トラクション能力診断部１６６は、パルスデータセット記憶部１６３に記憶されたパルスデータセットから前記所定区間に該当するパルス数の積算値を取得し、取得したパルス数の積算値と、診断運転中にパルス積算値算出部１６２で算出されたパルス数の積算値とを比較する。比較の結果、その差分が所定の閾値以上であれば、トラクション能力診断部１６６は、メインロープ１３とシーブ１２１との間にロープ滑りが発生してトラクション能力が正常でないと診断する。

〈一実施形態による遠隔監視システムの動作〉
本実施形態による遠隔監視システム１の動作について説明する。本実施形態において、監視対象のエレベータ１０は建物内の１階～５階を走行する。エレベータ制御装置１６のパルスデータセット記憶部１６３には、エレベータ１０のトラクション能力が正常な状態且つノーロード状態で乗りかご１４が所定位置から各階の着床位置まで走行したときに、モータパルスジェネレータ１２３で生成されたパルス数の積算値がパルスデータセットとして記憶されている。

パルスデータセット記憶部１６３に記憶されるパルスデータセットの一例を、図２に示す。図２のパルスデータセットは、乗りかご１４が最下階である１階に停止しているときのパルス数の積算値を「000000」とし、１階からUP方向に乗りかご１４を走行させ、２階の着床位置に着いたときのパルス数の積算値が「005000」、３階の着床位置に着いたときのパルス数の積算値が「008000」、４階の着床位置に着いたときのパルス数の積算値が「010500」、５階の着床位置に着いたときのパルス数の積算値が「013000」として記憶されている。

つまり、１階から２階までの距離に該当するパルス数の積算値が「005000」であり、１階から３階までの距離に該当するパルス数の積算値が「008000」であり、１階から４階までの距離に該当するパルス数の積算値が「010500」であり、１階から５階までの距離に該当するパルス数の積算値が「013000」である。

このパルスデータセットは、通常運転時に正しく速度制御ができるようエレベータ据付後の電気調整時に記録されるものである。各階床の着床位置をパルスデータセットで記録されたパルス積算値で管理することで、現在位置から着床位置までの残距離をパルス積算値の差分より把握でき、減速開始位置のタイミング等を制御することが可能となる。

このように、速度制御の位置把握のために実施するパルスデータセットを利用して、エレベータ１０のトラクション能力を診断する処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。エレベータ制御装置１６内の診断運転実行部１６５には、遠隔監視装置３から送信された診断運転の実行タイミングを指示する情報、例えば毎月１日の0:00に診断運転の実行を開始することを指示する情報が保持されている。

診断運転実行部１６５は、保持した情報に基づいて診断運転の実行タイミングが到来したことを検知すると（Ｓ１の「YES」）、所定の診断運転の実行を開始する指示を運転制御部１６１に送出する。運転制御部１６１は当該指示を取得すると、診断運転として、乗りかご１４をノーロード状態で予め設定された１階から５階に走行させる（Ｓ２）。

運転制御部１６１が乗りかご１４を１階から５階に走行させる診断運転を行うと、トラクション能力診断部１６６が、この診断運転中にパルス積算値算出部１６２で算出されたパルス数の積算値を取得する（Ｓ３）。

次に、トラクション能力診断部１６６が、パルスデータセット記憶部１６３に記憶されたパルスデータセットに基づいて、診断運転により乗りかご１４が走行した区間である１階から５階の区間に該当するパルス数の積算値「013000」を取得する。そしてトラクション能力診断部１６６は、パルスデータセットから取得したパルス数の積算値「013000」と、診断運転中にパルス積算値算出部１６２で算出されたパルス数の積算値とを比較する。

比較の結果、その差分が所定の閾値以上であれば（Ｓ４の「YES」）、トラクション能力診断部１６６は、エレベータ１０のトラクション能力が正常でない、つまりメインロープとシーブとの間にロープ滑りが発生してトラクション能力が異常な状態まで低下していると診断する。

トラクション能力診断部１６６は、トラクション能力が正常でないと診断すると、通信部１６４および通信ネットワーク２を介して遠隔監視装置３に、エレベータ１０のトラクション能力に関する異常検知通知を出力する（Ｓ５）。ステップＳ４において、パルスデータセットから取得したパルス数の積算値と、診断運転中にパルス積算値算出部１６２で算出されたパルス数の積算値との差分が所定値未満であるときには（Ｓ４の「NO」）、トラクション能力診断部１６６は、トラクション能力が正常範囲内であると診断し、異常検知通知は出力しない。

以上の実施形態によれば、通常運転において乗りかご１４の着床位置調整に用いるパルスデータセットを利用することで、エレベータ１０のトラクション能力の低下を、遠隔から容易且つ精度よく検知することができ、故障リスクを事前に把握することができる。

上述した実施形態において、トラクション低下によるロープ滑りは乗りかご１４の加減速時に発生するため、トラクション能力診断部１６６が診断の対象とする乗りかご１４の走行区間を、乗りかご１４が加速または減速する区間（加減速区間）に限定してもよい。

この場合、トラクション能力診断部１６６は、パルスデータセット記憶部１６３に記憶されたパルスデータセットに基づいて、診断運転中に乗りかご１４が加速または減速する加減速区間、例えば加速する１階から２階の区間、および減速する４階から５階の区間に該当するパルス数の積算値を取得する。加速する１階から２階の区間に該当するパルス数の積算値は、例えば、図２の１階に対応するパルス数の積算値「000000」と２階に対応するパルス数の積算値「005000」との差分「005000」である。また、減速する４階から５階の区間に該当するパルス数の積算値は、例えば、図２の４階に対応するパルス数の積算値「010500」と５階に対応するパルス数の積算値「013000」との差分「002500」である。

そして、トラクション能力診断部１６６は、パルスデータセットから取得したパルス数の積算値と、診断運転中に乗りかご１４が当該加減速区間を走行したときにパルス積算値算出部１６２で算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であれば、メインロープ１３とシーブ１２１との間にロープ滑りが発生してトラクション能力が正常でないと診断する。

具体的には、パルスデータセットから取得した１階から２階の区間に該当するパルス数の積算値「005000」と、診断運転中に乗りかご１４が１階から２階の区間を走行したときに算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であれば、トラクション能力診断部１６６は、トラクション能力が正常でないと診断する。また、パルスデータセットから取得した４階から５階の区間に該当するパルス数の積算値「002500」と、診断運転中に乗りかご１４が４階から５階の区間を走行したときに算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値であれば、トラクション能力診断部１６６は、トラクション能力が正常でないと診断する。または、加速する区間と減速する区間の双方において、パルスデータセットから取得したパルス数の積算値と診断運転中に算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であれば、トラクション能力診断部１６６は、トラクション能力が正常でないと診断する。

このように診断処理を行うことで、さらにトラクション能力の低下を精度良く検知することができる。またその際に、加減速度を意図的に通常運転時よりも高くすることで、ロープ滑りが発生している場合にその滑り度合いが大きくなり、トラクション能力の低下をさらに早期に検知することができる。

また、上述した実施形態において、トラクション能力診断部１６６に、パルスデータセットから取得したパルス数の積算値と診断運転中に算出されたパルス数の積算値との差分と比較する閾値を複数設定し、トラクション能力の異常を段階的に検出するようにしてもよい。例えば、上述した実施形態のようにトラクション能力の正常／異常を判定する閾値を第１の閾値とし、当該第１の閾値よりも低い第２の閾値も設定しておくことで、シーブ溝が劣化傾向にあり、トラクション能力の低下が予測される状態を検知することが可能になる。

ここで、トラクション能力診断部１６６は、算出した差分が第２の閾値以上であり第１の閾値未満であることを検知したときに、前回の診断運転時におけるトラクション能力の判定結果を参照するようにしてもよい。例えば、前回の診断運転時にも同程度の差分があった場合には、トラクション能力の低下は進行していないと判断することができる。

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。これらの新規な実施形態は、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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１…遠隔監視システム、２…通信ネットワーク、３…遠隔監視装置、１０…エレベータ、１１…昇降路、１２…巻き上げ機、１３…メインロープ、１４…乗りかご、１５…釣合い錘、１６…エレベータ制御装置、１２１…シーブ、１２２…駆動軸、１２３…モータパルスジェネレータ、１６１…運転制御部、１６２…パルス積算値算出部、１６３…パルスデータセット記憶部、１６４…通信部、１６５…診断運転実行部、１６６…トラクション能力診断部

Claims (6)

1. 巻き上げ機のシーブにメインロープが掛け渡され、その両端にそれぞれ乗りかごと釣合い錘とが吊り下げられ、前記シーブの駆動軸の回転量に応じた数のパルスを生成するモータパルスジェネレータを有するエレベータを制御し、
   前記エレベータのトラクション能力が正常な状態で前記乗りかごが所定位置から各階の着床位置まで走行したときに、前記モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値をパルスデータセットとして記憶するパルスデータセット記憶部と、
   所定の診断運転の実行タイミングが到来すると前記乗りかごを所定区間走行させることで診断運転を実行させる診断運転実行部と、
   前記乗りかごの走行中に前記モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値を算出するパルス積算値算出部と、
   前記パルスデータセット記憶部に記憶されたパルスデータセットに基づいて前記所定区間に該当するパルス数の積算値を取得し、取得したパルス数の積算値と、前記診断運転中に前記パルス積算値算出部で算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であれば、トラクション能力が正常でないと診断するトラクション能力診断部と
   を備えることを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 前記パルスデータセット記憶部に記憶されるパルスデータセット内の値は、前記乗りかごに積載物がない状態で所定位置から各階の着床位置まで走行したときに生成されたパルス数の積算値であり、
   前記診断運転実行部は、前記乗りかごに積載物がない状態で前記診断運転を実行させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
3. 前記トラクション能力診断部は、前記パルスデータセット記憶部に記憶されたパルスデータセットに基づいて、前記診断運転中に前記乗りかごが加速または減速する加減速区間に該当するパルス数の積算値を取得し、取得したパルス数の積算値と、前記診断運転中に前記乗りかごが前記加減速区間を走行したときに前記パルス積算値算出部で算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であれば、トラクション能力が正常でないと診断する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータ制御装置。
4. 前記エレベータの状態を遠隔から監視する遠隔監視装置に接続され、
   前記パルス積算値算出部は、前記遠隔監視装置からの指示に基づいて前記診断運転の実行タイミングが到来したか否かを判断し、
   前記トラクション能力診断部は、前記診断の結果情報を、前記遠隔監視装置に送信する
   ことを特徴とする請求項１～３いずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
5. 前記診断運転は所定期間ごとに実行され、
   前記トラクション能力診断部は、前記閾値である第１の閾値と、当該第１の閾値よりも低い第２の閾値とを設定し、前記差分が前記第２の閾値以上であり前記第１の閾値未満であることを検知したときに、前回の診断運転時の診断結果に基づいてトラクション能力の低下が予測される状態であるか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１～４いずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
6. 巻き上げ機のシーブにメインロープが掛け渡され、その両端にそれぞれ乗りかごと釣合い錘とが吊り下げられ、前記シーブの駆動軸の回転量に応じた数のパルスを生成するモータパルスジェネレータを有するエレベータを制御し、
   前記エレベータのトラクション能力が正常な状態で前記乗りかごが所定位置から各階の着床位置まで走行したときに、前記モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値をパルスデータセットとして記憶するパルスデータセット記憶部と、
   前記乗りかごの走行中に前記モータパルスジェネレータで生成されたパルス数の積算値を算出するパルス積算値算出部と、
   を備えたエレベータ制御装置が、
   所定の診断運転の実行タイミングが到来すると前記乗りかごを所定区間走行させることで診断運転を実行させ、
   前記パルスデータセット記憶部に記憶されたパルスデータセットに基づいて前記所定区間に該当するパルス数の積算値を取得し、取得したパルス数の積算値と、前記診断運転中に前記パルス積算値算出部で算出されたパルス数の積算値との差分が所定の閾値以上であれば、トラクション能力が正常でないと診断する
   ことを特徴とするエレベータ制御方法。

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