JP3121067B2 - エレベータシステムの制御信号の自動チェック及び調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エレベータに関する
もので、特にエレベータの電子制御方法及び電子制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレベータを新規に設置した場合、その
設置過程においてエレベータの運転を最適化するため
に、エレベータの駆動制御装置の調整が必要となる。こ
の場合、エレベータの設計上のパラメータは既知であ
り、近代的なエレベータの制御システムを設置する場合
には建設技術者、調整技術者、メカニック技術者等に
は、どのようにして、またどのパラメータを調整すべき
かが簡単な作業指示書によって指示をすることが出来る
ようになっている。しかしながら、こうした設定作業に
より適切な設定を行う為には、オシロスコープ、ストリ
ップチャートレコーダ、スペクトラムアナライザ、プロ
トコルアナライザ等の高価な装置が必要となる。

【０００３】エレベータシステムは複雑化してきてお
り、生産ラインの分化も一層進んでいる。また、設置に
使用するツールの種類も拡大し、設定する指示内容も膨
大なものとなっており、制御装置の設定にはシステムの
挙動に対する特殊な知識が必要となり、適切な知識を持
った適切な技術者を、必要に応じて設置現場に適正に派
遣することが困難となる場合がある。

【０００４】こうした問題を解決する為に、ポータブル
のパーソナルコンピュータに設定手順等の必要な情報を
含むデータベースを格納し、調整技術者がこのコンピュ
ータに表示されるメニューを選択することにより、コン
ピュータが自動的に測定及び設定作業を行うようにする
試みがなされている。こうした試みの一つが、１９９０
年５月２日に公開されたヨーロッパ特許出願公開０ ３
６６ ０９７に提案されている。この刊行物に記載され
た発明は、パーソナルコンピュータを一時的にマイクロ
コンピュータによって制御されるエレベータシステムに
接続して、設置作業や測定を行うように構成して、オシ
ロスコープ、ストリップチャートレコーダ、スペクトラ
ムアナライザといった機器の使用を不要とするものであ
る。また、この公報の開示によれば、コンピュータのプ
ログラムは交換可能であり、一台のパーソナルコンピュ
ータによって全てのエレベータシステムの設定、測定が
可能となる。また、開示された発明によれば、機械室に
入ること無く、電話回線を使用して遠隔監視が可能とな
り、また、未熟な技術者にも容易に取り扱うことが可能
となる。多数のエレベータのグループまたは相互に類似
したエレベータにおいては、調整パラメータを一つのエ
レベータから他のエレベータに転送できるので、設定作
業は容易となる。システムはコンピュータで構成され、
このコンピュータには、エレベータの各物理的な装置に
対応して、機能的に実際の装置の動作に対応するシンボ
ル化された例えばアイコンの形式で全ての必要な機能が
備えられているので、別個の測定装置は不要となる。こ
うした機能を行う為には、汎用コンピュータを使用する
よりもむしろ、これに適合して作られたコンピュータを
使用する方が設定作業が容易であり、作業段階毎のガイ
ダンスに従ってパーソナルコンピュータを操作すること
により自動的に測定と設定が行われるので、エレベータ
の制御装置に習熟していない技術者も容易に設定作業を
行うことが出来るものとなる。

【０００５】他のコンピュータを用いてエレベータの設
定作業を容易にする試みが、１９８７年４月９日公開の
イギリス特許出願公開２，１８０，９６０に開示されて
いる。この公報の開示によれば、運行を開始する以前
に、テストプログラムが実行され、エレベータの各部に
試験信号を送出して、その反応に応じて現在の設置条件
における各部の動作を推定して全ての動作のマップを形
成する。テスト走行が行われて、建築物のジオメトリ及
び階床間の距離が推定される。全ての必要な情報はエレ
ベータを制御するための情報として記憶される。この技
術は、エレベータが設置された建築物のソフトウエアの
基本設定を変更するための保守作業の頻度を減少させる
ことを意図している。この公報の開示によれば、エレベ
ータが標準使用のものである場合、設置の為の特別のプ
ランニングに、全作業時間の２０％が使われると説明さ
れている。しかしながら、それぞれの顧客はそれぞれの
建築物の性質に応じて、エレベータの運行、速度等に関
して独自の設定を要求するので、実際上は、上記のシス
テムによって、設定を変更する為の保守作業は減少しな
い。さらに、より困難な調整は、駆動装置の調整であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】駆動装置の設定の問題
は、特に旧型のエレベータ装置の駆動装置を最新のもの
に交換する場合等に困難となる。交換を最も経済的に行
う為に、いくつかの旧型の高価な、例えばエレベータの
駆動モータ、昇降路部材、ワイヤ類等の長寿命で交換を
必要としない構成部材は継続して使用される。こうした
古い構成部材の設計パラメータは、その製造者において
も情報を得られない場合が多い。こうした状況において
も、より近代的な設定が要求される。

【０００７】そこで、本発明の目的は、エレベータのデ
ィジタル制御駆動装置における自己調整技術を提供する
ことにある。

【０００８】また、本発明のもう一つの目的は、駆動装
置により自動的に自己調整を行い得るようにすることあ
る。

【０００９】さらに、本発明のもう一つの目的は、内部
信号により得られる情報を使用して自己調整を行うよう
にしたエレベータの駆動装置を提供することにある。

【００１０】またさらに、本発明のもう一つの目的は、
システムの内部信号より得られた情報を用いて、調整技
術者がハードウエアの調整状況を知るために十分な情報
をディスプレイに表示することにある。これは、パーソ
ナルコンピュータに内蔵されたディスプレイを使用し、
またはパーソナルコンピュータとエレベータ制御装置を
接続して表示する事が出来る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第一の構成によれば、エレベータシステ
ムの制御信号の自動チェック及び調整方法であって、エ
レベータのかごを移動させるためにトルク指令信号を供
給し、かごの移動を示す検出信号を記録し、かごの移動
を停止させ、検出信号と予め記憶された基準信号テーブ
ルを比較して基準信号テーブルに記憶された符号と検出
信号の符号が不一致の場合、選択された検出信号の所要
の変更を示す変更信号を発生し、選択された検出信号の
符号を自動的に変更するようにしたことを特徴とする方
法が提供される。

【００１２】また、本発明の第二の構成によれば、エレ
ベータシステムのモータフィールド電流の自動チェック
及び調整方法であって、定格速度に所定の比率を乗算し
て得られる、前記定格速度よりも小さい速度を指令する
速度指令信号を発生し、定格電流よりも小さい選択され
たモータフィールド電流を発生し、電動器の速度を示 す
検出されたアマチャ電圧信号をサンプリングし、前記定
格速度での定格アマチャ電圧に対して前記所定の比率を
乗算して得られる電圧を表す記憶信号の大きさと、サン
プリングされたアマチャ電圧の大きさと、を比較して、
比較結果に比例してモータフィールド電流を自動的に調
整するようにしたことを特徴とする方法が提供される。

【００１３】また、本発明の第三の構成によれば、エレ
ベータシステムのアマチャ制御のためのゲインの自動チ
ェック及び調整方法であって、アマチャ電流指令信号を
発生し、検出アマチャ電流信号を前記指令信号供給後の
選択された時間において判定し、前記アマチャ検出電流
信号と予め記憶された基準信号を比較して両信号の差に
比例する調整信号を発生し、前記ゲインを前記調整信号
に応じて自動的に調整するようにしたことを特徴とする
方法が提供される。

【００１４】また、本発明の第四の構成によれば、エレ
ベータの速度調整器のフィードフォワードゲインの自動
チェック及び調整方法であって、速度制御装置に速度プ
ロファイル指令信号を供給し、該指令信号供給後の速度
制御装置の出力を測定し、測定された速度制御装置の出
力を記憶された基準信号と比較し、両者の差に比例した
調整信号を発生し、前記調整信号に応じてフィードフォ
ワードゲインを自動的に調整するようにしたことを特徴
とする方法が提供される。

【００１５】更に、本発明の第五の構成によれば、エレ
ベータの速度調整器のフィードフォワードゲインの自動
チェック及び調整方法であって、フィードフォワードゲ
インを所定の値に設定し、選択された速度プロファイル
指令信号を供給し、速度調整器の最大値及び最小値を記
録して、最大値と最小値の差を示す差信号を発生し、差
信号がゼロとなるように前記フィードフォワードゲイン
を自動的に調整するようにしたことを特徴とする方法が
提供される。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面を参照し
ながら説明する。

【００１７】図１は、マイクロプロセッサで構成された
信号処理装置１０を示している。この信号処理装置は、
マイクロプロセッサで構成するものに限定されるもので
はなく、同様の機能を行うことが出来る種々の回路構成
とすることが可能である。

【００１８】信号処理装置１０は、ＣＰＵ１２とＲＡＭ
１６、ＥＰＲＯＭ１８及び入出力装置（Ｉ／Ｏ）２０で
構成され、これらはデータバス、アドレスバス、制御バ
ス（Ｄ，Ａ，Ｃ）１４で接続されている。

【００１９】図１の信号処理装置１０は、かご２４、シ
ーブ２８に巻回されたロープ２６、ロープの、かごと反
対側の端部に連結されたカウンタウエイト３０とで構成
され、昇降路内に配設されたエレベータ装置２２にイン
ターフェイスされている。

【００２０】シーブ２８は駆動モータに接続されてい
る。図１の構成において、モータは、レオナード制御装
置で構成され、その直流電動機の出力軸にシーブ２８が
取り付けられている。

【００２１】直流電動機のアマチャは、交流電動機４２
のモータ軸４０によって駆動される直流発電機３８によ
って給電線３６に供給されるアマチャ電流Ｉ_Aによって
励磁される。

【００２２】交流電動機４２には、三相給電線４４，４
６，４８を介して三相交流電源が供給され、交流電動機
４２はその周波数に対応する一定回転数で駆動される。
直流電動機３２のフィールドコイル５０は、入出力装置
２０より信号線５６に供給されるモータフィールド電流
設定信号によって制御されるＳＣＲ回路５４より供給さ
れるモータフィールド電流Ｉ_MFによって励磁される。モ
ータフィールド電流信号の検出信号は信号線５８を介し
て信号処理装置１０に供給される。なお、この検出信号
は、信号線５２に小さな抵抗器６０を直列に挿入するこ
とによって得ることが出来る。この抵抗器による小さな
電圧降下から、モータフィールド電流が推定される。

【００２３】同様に給電線３６のアマチャ電流は、給電
線に抵抗器６２を挿入することによって検出され、アマ
チャ電流検出信号は、信号線６４を介して入出力装置２
０に供給される。また、同様に、信号線６４を構成する
二本の導線６４ａ，６４ｂの一方が、アマチャ電圧（Ｖ
_A）の大きさを示すために使用される。

【００２４】直流発電機のフィールドコイル６６は、入
出力装置２０から信号線７２を介して供給されるトルク
指令信号αＧＦによって制御されるＳＣＲ回路７０から
信号線６８に供給される信号によって励磁される。信号
線６８に挿入された抵抗器７４によって信号線７６に電
圧降下が生じこれが入出力装置２０に供給される。

【００２５】タコメータ８０は、リンクまたはシャフト
８１によってシーブ２８またはモータ軸３４に取り付け
られ、信号線８２を介して入出力装置２０にシーブまた
はモータ軸の回転速度を示す検出速度信号を供給する。
勿論、このタコメータ８０に換えて、位置センサを用い
て、信号線８２を介して位置検出信号を供給し、信号処
理装置１０の内部クロック８３によって回転速度を推定
するように構成することも可能である。

【００２６】図２に示すように、ブレーキ８４は、抵抗
及びインダクタンスによって示されており、スイッチ８
４ｃの閉成により電圧源８４ｂより給電線８４ａを介し
て供給されるブレーキ電流Ｉ_Bによって励磁される。図
１１及び図１８に示すようにブレーキの解除を円滑に行
うために、ブレーキ電流の変化勾配を指数変化をするた
めに、可変抵抗器８５が設けられる。また、スイッチ８
６は、ブレーキ解除動作の初期状態では開放状態に保持
され、かごの移動が検出された時に閉成されるように構
成される。

【００２７】ブレーキの円滑な動作は、ブレーキ電圧の
オープンループ制御またはブレーキ電流のクローズドル
ープ制御によっても達成することが出来る。なお、図２
に示すオープンループ制御が現段階においては好適であ
る。

【００２８】例えば、ブレーキ８４は信号線９０の直流
ブレーキ電流Ｉ_Bによって、図１及び図３に示すように
クローズドループ制御によって励磁され、励磁によって
例えばシーブ２８から拘束装置９２を開放してシーブの
回転を可能とする。ブレーキ電流は、抵抗器９４によっ
て検出され、信号線９６を介して入出力装置２０に供給
される。例えば、三相電源線の二つの導体４４，４６よ
り得られる単相交流電圧を給電線１０６によって受けて
駆動される変換器１０４によって線１０２に供給される
段階的に降下する交流電圧に応じて線９０にブレーキ電
流を供給するＳＣＲ回路には、線９８を介してブレーキ
解除信号（Ｌ_B）が供給される。

【００２９】例えば、位置センサ、呼びボタン、インジ
ケータ、かごボタン及びインジケータ等の昇降路に配設
される多数の装置からは、移動ケーブル（図示せず）を
介してそれぞれの信号が供給される。なお、これらの信
号は、信号線１１０より入力されるものとして示されて
いる。

【００３０】保守ツール１１２として、端末機は保守技
術者によって使用され、本発明の方法が実施される。こ
の端末機またはエレベータ装置自体が、本発明の方法に
よるソフトウエア処理を実行する。

【００３１】以下の説明においては、図３及び図４乃至
図９の構成はエレベータ制御装置に設けられるものとし
て説明するが、これと同様の構成をツール側に設けて本
発明の方法を実施することが可能である。

【００３２】図３において、破線１１６は、ハードウエ
ア部分と、本発明を実施するソフトウエア部分とを分離
するために示されている。図３の破線１１６の右側に示
されているハードウエア部分の構成は図１の構成と同一
である。

【００３３】上述したように、図３の破線１１６の左側
部分は図１の信号処理装置１０のＥＰＲＯＭ１８に格納
されたソフトウエアによって実現される機能をブロック
構成で示したものである。これらのルーチンは、種々の
方法で実現されるもので、以下に詳述するものに限定さ
れるものではない。

【００３４】周知のレオナード制御システムにおいて
は、直流発電器３８は、信号線１２６に速度プロファイ
ル信号ＶＲＥＦを供給する速度発生器１２４によって与
えられる速度プロファイルに応じて直流電動器３２を加
速するのに十分なアマチャ電流を発生するために励起さ
れたフィールド６６を有している。速度プロファイル発
生器１２４は、従来は、一乃至複数の制御装置に個別の
構成要素として設けられていたものである。こうした従
来の構成は、比較的大きな抵抗器と所望の加速度に応じ
て抵抗器を短絡して磁界強度を増減するリレースイッチ
とを有していた。これらの従来のハードウエア構成の速
度プロファイル発生器の機能は、機能ブロック１２４の
ソフトウエア構成によって実現される。こうしたソフト
ウエア構成の速度プロファイル発生器は従来より周知で
ある。従来技術における、かごの発進時における一般的
な制御は、例えばエレベータの群管理制御システム（図
示せず）等の他の制御系から供給される、かごの発進指
令に応じた発進動作の初期から信号線１２６を通じて与
えられる速度基準信号を用いていた。

【００３５】これに対して、本発明においては、速度基
準信号の使用をトルク指令信号とブレーキ解除信号によ
る、ブレーキ解除動作を相関させた電動機の駆動によ
り、かごが移動を開始した後に使用することにより、発
進時のかごの揺れや過剰加速を防止するようにしてい
る。なお、本発明の好適実施例においては、上記したよ
うに、速度基準信号の使用をかごの移動開始まで遅らせ
る構成としたが、この点は、本発明の必須の要素ではな
く、本発明の方法は、他の構成に対しても適用可能であ
る。

【００３６】図示の実施例において、図３に示すよう
に、速度制御ループは、信号線１２８のフィルタされた
速度指令信号を有しており、この速度指令信号は、信号
線８２の検出速度信号と比較される。速度指令信号と検
出速度信号の差は、速度差信号として信号線１３０から
速度制御装置１３２に供給される。速度制御装置１３２
は、比例−積分型制御装置で構成され、この速度制御装
置の出力は信号線１３４を介して加算器１３６に供給さ
れる。加算器１３６にはさらに、加算器１４０からの加
算信号が信号線１３８を介して供給される。加算器１３
６は、加算信号を信号線１４２を介して加算器１４４に
供給する。加算器１４４には、さらに信号線６４を介し
て検出アマチャ電流が供給される。信号線１４６の差信
号は、アマチャ電流制御装置１４８に供給される。アマ
チャ電流制御装置１４８は、信号線１５８を介してＳＣ
Ｒ回路７０に制御信号を供給して、給電線６８の発電機
のフィールド電流を制御する。給電線６８の電流によっ
て、給電線３６のアマチャ電流が制御されるので、直流
電動機３２の回転数が制御される。この直流電動機３２
の回転数はタコメータ８０によって検出される。タコメ
ータの検出結果は、速度フィードバック信号線８２に供
給される。上記の構成によって、速度のクローズドルー
プ制御システムが構成される。

【００３７】前述したように、かごの発進動作過程で
は、速度ループは動作しているものの、信号線１２６の
速度基準特性、即ち速度基準プロファイルは使用され
ず、信号線１６２に小さな値のクリープ基準信号のみが
与えられる。このクリープ基準信号は、値ゼロの信号線
１２６の速度基準プロファイル信号に加算器１６４にお
いて加算されて、加算信号を信号線１６６を介してフィ
ルタ１６８に供給する。フィルタ１６８は、フィルタ信
号を信号線１２８を介して、加算器１７０に供給する。
これらが前述した信号線８２，１２８の加算信号であ
る。

【００３８】前述したように、信号線１３０の入力がゼ
ロとなるように制御を行う速度制御装置１３２の出力
は、信号線１７２のフィードフォワードゲイン信号と信
号線１７４の発進制御トルク信号の和を示す信号線１３
８の加算信号に加算される。なお、フィードフォワード
ゲイン信号及び発進制御トルク信号は、それぞれフィー
ドフォワードゲイン機能ブロック１７６及び発進ロジッ
ク機能ブロック１７８より与えられる。発進ロジック機
能ブロック１７８は、前述したように速度基準プロファ
イルの使用をかごの移動検出まで禁止する機能を行う。
この発進ロジック機能ブロック１７８には、信号線１８
０を介して速度プロファイル発生機１２４からブレーキ
解除信号が与えられ、これに応じて信号線１７４に発進
制御トルク信号を供給する。この発進制御トルク信号に
よって、経時的に増加するトルク指令信号が信号線１７
４に供給される。このトルク指令信号の増加は、信号線
８２にかごの速度検出信号が与えられた時に停止する。
その後は、信号線１７４のトルク指令信号の値は一定と
なる。信号線８２にかごの速度検出信号が発生される
と、信号線１８２に発進プロファイル信号が供給され
る。速度プロファイル発生器１２４は、この発進プロフ
ァイル信号に応じて信号線１２６に速度プロファイルの
供給を開始する。処理の初期において、信号線１８０に
供給されたものと同じブレーキ解除信号が、信号線９６
に供給される。このブレーキ解除信号は、ＳＣＲ回路１
００又はスイッチ８４ｃに与えられ、ブレーキの解除動
作が開始される。信号線１７４の発進制御トルク信号の
発生タイミング及び変化勾配は、ブレーキ９２がシーブ
２８から完全に開放された時に、オープンループ制御に
よる発進トルクプロファイルをオフレベルとして速度プ
ロファイル指令信号により速度制御を行う速度制御クロ
ーズドループを開始するように設定される。この方法に
より、従来は解消し得なかった、かごの発進時の揺れ及
び過剰加速の問題が解消される。

【００３９】フィードフォワードゲイン機能ブロック１
７６は、信号線１７２の信号の大きさを推定する為に設
けられており、モータの加減速を制御する。このフィー
ドフォーワードゲイン機能ブロックの動作は、図３に示
すように信号線１７２の信号を加算器１４０に加えるこ
とによって行われる。フィードフォワードゲイン機能ブ
ロック１７６は、速度プロファイル発生器１２４より信
号線１８６に与えられる加速度基準信号によって制御さ
れる。

【００４０】いくつかのエレベータ製造業者において
は、フィールドコイル３２が比較的大きな電流を長時間
オーバーヒートを生じること無く保持することができ、
従って直流電動機のフィールドを一定とする事が出来る
直流電動機３２を使用し、線３６のアマチャ電流のみに
よって直流電動機の速度を制御するものが採用されてい
る。また、他の製造業者は、直流電動機のコイルを小型
化して直流電動機のフィールドコイルを速度制御に効果
的に利用している。この場合、ブロック１８８で示すよ
うなモータフィールド推定機能ブロックが必要となり、
信号線１６６の加算信号に応じて、発進期間から定速走
行期間への移行までの間の加速期間及び速度が定速走行
速度の８０％まで低下するまでの減速期間に、モータフ
ィールド推定電流を供給する。なお、減速期間の開始時
点で、アマチャ電流制御回路が速度制御ループを用いた
減速制御を開始する。制御信号は信号線１９０に供給さ
れ、モータのフィールド電流の大きさを指令し、その指
令値が加算器１９２において信号線５８の検出モータフ
ィールド電流と比較される。この電流差を示す電流差信
号は、信号線１９４からＰＩ制御装置１９６に供給され
て信号線１９８の制御信号によりＳＣＲ回路５４を制御
する。

【００４１】エレベータの運行を最適とするために、シ
ステムの設置にあたっていくつかのパラメータの調整が
必要となる。特に駆動装置を在来のものから最新のもの
に変更する場合、設置の基礎となるシステムのパラメー
タは、形式及び製造業者によって大きく異なるため、パ
ラメータの調整が必要となる。

【００４２】システムの設定を行う為には、システムの
挙動やオシロスコープ、ストリップチャートレコーダ等
の高価なツールに関する知識が必要となる。

【００４３】本発明は、駆動装置自体が重要なパラメー
タを自己調整する技術を提供するものである。

【００４４】起動装置の設定の初期段階は、次の設定動
作に分類される。

【００４５】１．矛盾を解消するためのフィードバック
信号の極性のチェック

【００４６】エレベータを所望の方向に運行する為に
は、エレベータの走行方向に関与する因子の極性は所定
の組み合わせとなっていなければならない。例えば、モ
ータの回転の検出において、かごの移動方向はロープの
巻回された駆動シーブの回転方向によって決定される。
レオナード駆動の場合、モータの回転の検出を決定する
因子は、発電機の回転の検出と、モータフィールドの極
性及び発電機の極性である。

【００４７】クローズドループ制御を行う為には、これ
に加えて、適切な極性を持つフィードバック値が必要と
なる。図示の実施例のレオナード駆動制御においては、
これらの値は、モータ速度と、アマチャ電流及びモータ
フィールド電流となる。

【００４８】設置によって与えられた条件は、発電機の
回転の検出（発電機のレイアウトによる）、モータのフ
ィールド電流フィードバック信号の極性（制御レイアウ
トによる）及びかごの懸架である。従って、発電機の回
転の検出及びモータフィールド電流センサの正しい接続
が、目視によりチェックされなければならない。モータ
フィールドの極性、発電機フィールドの極性、モータ速
度フィードバック信号（速度Ｖ）の極性及びアマチャ電
流のフィードバック信号（Ｉ_sensed）の極性が、所望の
走行方向において適切な組み合わせとなるように設定さ
れなければならない。

【００４９】これは、ハードウエアの配線により、また
はソフトウエアにより行われる。コストの面で、ソフト
ウエアによる調整が望ましい。モータのフィールドの方
向はソフトウエアによっては変更できないので、モータ
のフィールドの極性は未調整のままとされる。図示の実
施例においては、かごの移動を実際に検出する装置は使
用されていない。従ってこれは、目視によりチェックさ
れ、手動で入力されなければならない。

【００５０】駆動状態における下降方向への走行におけ
るオープンループにおいては、実速度（線８４のＶ）及
びアマチャ電流（線６４のＩ_A(sensed)）及びかごの移
動が測定される。符号に異常がある場合の振動の発生を
防止するためにオープンループが選択される。

【００５１】アマチャ電流のフィードバック値及びモー
タフィールド電流のフィードバック値が０でないこと
は、システムが正常に動作していることを示している。
かごの移動または実速度若しくはアマチャ電流の極性の
相違は、符号異常として規定される。

【００５２】これらの三つの値の符号異常の組み合わせ
は、速度エンコーダ信号、アマチャ電流信号及び発電機
フィールドの極性の相違の組み合わせによって生じる。
この結果がツール１１２にサービスマンによって入力さ
れると、ステップ２００から図４のセットアッププログ
ラムが開始される。

【００５３】図４を概説すれば、駆動装置は発電機フィ
ールドとモータフィールドの一定の点弧角を用いてエレ
ベータの動作を設定する。符号異常が無い場合には、全
てのフィードバック信号は同一極性となり、点弧角の極
性とも同一となる。アマチャ電流フィードバック信号の
実際の極性はモータのトルク状態に応じて決定される。
駆動トルクが駆動モードのトルクであることを確実とす
るために、走行方向とは独立に、またはかごの定常状態
の負荷とは独立に、駆動モータはエレベータをブレーキ
状態から引き出さなければならない。

【００５４】これは、最初の点弧角と機械的保持ブレー
キ８４の開放の遅延の設定によって達成される。ブレー
キ８４の開放の遅延はブレーキのフィールドコイルの固
有の時定数によって与えられる。また、クローズドルー
プによって制御されるブレーキを使用することにより、
符号のテストのための時間遅れを付加する事が出来る。
ブレーキ状態から引き出すことによって、トルクは駆動
トルクとなり、アマチャ電流は走行方向の電流となる。
これによって、システムはアマチャ電流のフィードバッ
クにおける符号異常の判定を行うことが可能となる。経
験的に、かごが移動を開始する時点が、フィードバック
の極性の判定または測定に適していることが判る。

【００５５】モータフィールド電流のフィードバックに
関しては、アクチュエータ及び電流センサをＰＣＢに配
してフィールド位置において極性が変化しないようにす
ることで、ループが確実に適切に動作するようように出
来る。モータフィールドコイルの接続違いは、モータト
ルクの極性の相違によって判定され、速度の安定性に影
響する。

【００５６】規定の２分間の運転の後に、ルーチンがフ
ィードバック信号の符号を測定し、記録する。この時点
で、エレベータが停止され、符号の異常の有無が判定さ
れる。符号の異常がある場合には、図１０に示すＥＰＲ
ＯＭ１８に記録されたソフトウエアテーブルを使用して
フィードバック信号またはアクチュエータの相違する極
性を修正する。符号の組み合わせ（速度、アマチャ電
流、かごの走行方向）の極性によりソフトウエアは対応
する入力（信号線６４の検出アマチャ電流）の極性また
は信号線７２の点弧角信号（αＧＦ）の出力を内部的に
変更する。

【００５７】速度フィードバック信号の符号異常の場合
にも、この異常はソフトウエア的に修正され、若しくは
ツール１１２（エンコーダの接続の変更）等の適切な情
報をディスプレイするように動作され、サービスマンに
よりリードの接続をチェックしまたは接続を変更したこ
とが示された場合に、再起動される。

【００５８】信号極性テストが正常に完了すると、シス
テムはクローズドループモードでの動作が可能となり、
従ってエレベータが移動して、セットアップが継続され
る。

【００５９】図４に関しては、ステップ２００でサービ
スマンの要求に応じて、設定動作が開始される。次いで
ステップ２０２が実行される。このステップ２０２で
は、信号線７２の直流発電機フィールド制御信号及び信
号線５６の直流モータフィールド制御信号が、信号処理
装置１０によって与えられ、オープンループの要領で与
えられ、直流電動機３２がかごを僅かに移動させ、移動
の方向が検出され、動き出される。

【００６０】ステップ２０４においては、数秒後に検出
された線６４のアマチャ電流の符号が信号処理装置１０
のＲＡＭ１６に記録される。また、線８４の検出速度信
号の符号も記録される。フィードバック信号を記録した
後、ステップ２０６に示すように線７２，５６のオープ
ンループ指令信号が停止されて、エレベータが停止す
る。符号を変化させる前に、走行方向が検出される。次
いで、ステップ２０８において、フィードバック信号の
符号の一致、不一致が判定される。これは図１０のテー
ブルを参照することで行われる。符号の組み合わせに異
常がある場合には、入力される信号の符号を反転させま
たは発電機フィールド点弧角（αＧＦ）の符号を反転さ
せるソフトウエア処理によって符号が変更される。

【００６１】例えば、図１０のテーブルによるソフトウ
エア処理で、前記のフィードバック信号の符号や点弧角
が変化した場合には、ステップ２１２が実行される。符
号の不一致が検出されなかった場合は、ステップ２１４
が実行され、速度信号の符号が観察されたエレベータの
走行方向と不一致であるか否かが判定される。不一致の
場合には、符号の解釈がソフトウエア上で反転される。
また、このときツールにサービスマンにタコメータ８０
の結線を逆転させることを要求するプロンプトを表示す
ることも可能である。サービスマンが結線を逆転させる
とツール１１２を介して入力操作を行い線１１３に信号
を発生させ、信号処理装置１０がステップ２１８で結線
が実際に逆転されたか否かの判定を行う。次いで、全工
程が再度実行され、符号の一致を確認する。ステップ２
１４において、不一致が検出された場合には、処理はス
テップ２２０に移行する。

【００６２】２．ブレーキの調整制御

【００６３】本発明によれば、ブレーキの抵抗器は、発
進時の揺れを減少するために調整しなければならない。
図１１は、ブレーキの開放の調整過程を示している。こ
のブレーキの開放調整は、電流の増加率をいくつかに段
階的に変化させて、所望の時間帯においてブレーキが解
除されるように行われる。例えば、この時間帯は約８５
０ｍｓｅｃ乃至約９５０ｍｓｅｃである。この時間はブ
レーキの解除動作が開始されてから、エンコーダ８０の
最初のパルスが検出されるまでの時間によって規定され
る。ブレーキの調整は、ブレーキの円滑な開放がこの時
点で開始されるように調整される。計測された時間に応
じて、調整の指示がディスプレイに表示され、サービス
マンはこの指示に従って制御盤の可変ブレーキ抵抗器の
抵抗値を増減調整する。

【００６４】図５は、サービスマンによりツール１１２
を介して線１１３に信号が供給された後の処理を示して
おり、ステップ２２４で処理が開始される。次いで、ス
テップ２２６が実行され、ブレーキ解除指令が線９８か
らスイッチ８４ｃに与えられる。この時点で、タイマ
が、ステップ２２８で起動され、ステップ２３０でかご
の移動が検出されるのを待つ。ステップ２３０でかごの
移動開始が検出されると、ステップ２３２でタイマが停
止され、ステップ２３４でブレーキ開放時間が読み出さ
れる。次いでステップ２３６において、ブレーキの開放
時間が図１１の第一の選択されたレベル２３８よりも長
いかどうかの判定が行われる。長い場合には、ステップ
２３８で、図１、図２、図３に示す抵抗器８５の抵抗値
がサービスマンによりツール１１２を介して行われる。
これは、ブレーキ抵抗値を小さな減分の分だけ減少させ
ることによって行われる。ステップ２４０においては、
サービスマンがツール１１２を介して抵抗値の調整終了
を入力すると、調整が行われステップ２２６，２３６が
再度実行される。

【００６５】ステップ２３６において、ブレーキ開放時
間が第一の選択レベル２３８よりも長くないと判定され
た場合には、ステップ２４２において開放時間がレベル
２３８よりも短いか否かの判定が行われる。短くない場
合には、ステップ２４４で調整ルーチンを終了して処理
がメインルーチンに戻る。また、短い場合には、ステッ
プ２４６においてブレーキの開放時間が、図４の第二の
選択レベル２４８よりも長いか否かが判定される。長い
場合には、ステップ２４４で処理を終了する。長くない
場合には、ステップ２５０でサービスマンにプロンプト
が与えられ、抵抗値に増加調整が行われる。その後にプ
ログラムの全部の処理が再度実行される。この処理は、
ブレーキの開放時間が、第一及び第二のレベル２３８，
２４８で規定される時間帯内となるまで反復して行われ
る。

【００６６】３．モータのフィールドの調整

【００６７】モータフィールド電流は、電動機のフィー
ルド動作点を規定するパラメータである。モータの所要
フィールド電流には二つの異なる値がある。一つは定格
速度、アマチャの定格電圧を示す定格モータフィールド
電流（全負荷時）であり、他方は、エレベータが停止状
態であり定格値の約３０％に減少された値で示されるア
イドリングモータフィールド電流である。

【００６８】モータ速度とアマチャ電圧は線形的な関係
を有しているので、モータフィールド電流の設定は低速
で行われる。調整の当初において、モータは定格速度の
２５％の速度で駆動されモータフィールド電流の起動ま
たは初期値が、例えば２Ａのモータの速度範囲に対して
十分な値とされる。

【００６９】図６の２６０で処理が開始されると、ステ
ップ２６２では、駆動系のチェックが行われ、設定速度
に達したかどうかが時点で行われる。この場合、調整の
第一段階が開始される。ステップ２６４，２６６で定格
速度の２５％の速度となると、ステップ２６８でアマチ
ャ電圧が測定、チェックされる。このチェックは、測定
アマチャ電圧が定格アマチャ電圧の２５％となっている
か否かを判定することで行われる。定格アマチャ電圧の
２５％の値と測定アマチャ電圧の関係に基づいて、新た
なフィールド電流の設定値がステップ２７０で計算さ
れ、供給される。

【００７０】第二段階において、ステップ２７２でモー
タに定格速度での駆動が指令される。ステップ２７４に
おいて、Ｉ_mf＝Ｉ_mf＋２５％＊Ｉ_mfによりモータフィー
ルド電流が計算される。定格速度での駆動中に、アマチ
ャ電圧がステップ２７６で測定され、公称値と比較され
る。この比較結果に基づいて、演算されたモータフィー
ルド電流値Ｉ _MF がステップ２７８で(Ｖ _arm-rated /Ｖ
_arm-measured )・Ｉ _MF ＝Ｉ _MF の式により補正されて、最
終定格フィールド電圧が供給される。

【００７１】ステップ２８０では、電動機及び発電機の
所定の制御評価がなされる。ステップ２８２では、これ
ら電動機及び発電機の点弧角が所定の設定限界範囲内で
あれば、調整を終了する。例えば、ステップ２８０で
は、Ｉ _mf 点弧角が８５％以下、Ｉ _gf 点弧角が６０％以下
であるかどうかをチェックし、ステップ２８２では、上
記設定限界範囲内であれば調整が終了する。点弧角がこ
の設定限界範囲内に収まらない場合には、ステップ２８
４で変換器のタップ調整が指示される。ステップ２８６
では、調整が完了するまで調整を続ける。このように、
測定値と点弧角の最大値は、ステップ２８０乃至２８６
における変換器のタップ設定に使用する情報となる。
尚、モータフィールド電流の調整と平行して、特別のル
ーチンを実行して、定格速度で低速駆動時における点弧
角のピーク値を測定することも可能である。

【００７２】４．アマチャ電流制御の調整

【００７３】アマチャ電流制御装置１４８は、ＰＩ制御
装置で構成される。調整を単純化するために、応答ゲイ
ン（Ｉ_arm−ｔｉｍｅ−ｍｉｎ，Ｉ_arm−ｔｉｍｅ−ｍａ
ｘ）は、デフォルト値に設定される。

【００７４】ゲイン（Ｉ _arm −ｇａｉｎ−ｍｉｎ，Ｉ _arm
−ｇａｉｎ−ｍａｘ）は、動作点、即ち、システムが不
連続電流（Ｉ _gf )によって制限されているときの動作点
に従って調整される。

【００７５】パラメータＩ _arm −ｇａｉｎ−ｍａｘは、
不連続動作領域で調整され、連続動作領域では、パラメ
ータＩ _arm −ｇａｉｎ−ｍｉｎが用いられる。

【００７６】これらの異なる動作領域での各パラメータ
の調整が行われる。これらの調整は、ツール１１２によ
り切り替えて行われる。

【００７７】アマチャ制御ループの調整に使用される性
能基準は、ステップ応答である。実際上、図１２に示す
ようにいくつかのステップが設けられる。

【００７８】ステップ応答は、入力のステップ変化に対
して観測される制御システムの反応である。本発明はこ
れに限定されるものではないが、このステップ応答性に
は、好ましい特性がある。即ち、ステップ的な入力が容
易に発生できること、ステップ入力に対する時間領域応
答の記録にいくつかの測定技術があること、制御システ
ムの性能の基本特性がステップ応答により決定されるこ
とである。ステップ応答によって決定される性能の測定
結果が図１３に示されている。即ち、ステップ応答の応
答時間は所望の初期出力レベルをシステムがいかに早く
達成するかであり、この実施例においては、最大時間が
Ｔ＝８０ｍｓｅｃ、最小時間が６０ｍｓｅｃに選択され
る。最大オーバシュート（ピーク値または過渡的状況に
おける最大値）が特定の入力に対する最大出力レベルの
相対的な測定値（４％）を与えることである。調整機能
は、システムを上述の不連続領域または連続領域に達っ
した状態として、設定領域に達したときに応答時間とオ
ーバーシュートの計測を開始するものである（図１３参
照）。

【００７９】これは、不連続電流信号（ＤＣＦ）をチェ
ックすることによって行われる。測定された不連続電流
信号は、定常駆動状態における線７６の検出発電器電流
信号の不連続を示している。ＤＣＦ信号の大きさが所定
の動作領域外となっている場合は、システムは、所定の
領域内のＤＣＦが検出されるまで調整される。

【００８０】信頼性のある結果を得るために、結果を表
示する前に、操作が４回反復して行われ、その都度評価
が行われる。二つのステップの間には、クローズドルー
プによる速度制御及び設定調整領域を再チェックするた
めに１秒の待ち時間がある。最終のステップ応答が終了
したのち、システムは０．２秒間待機し、結果のチェッ
クを行ってツール１１２に表示する。

【００８１】結果に応じて、パラメータが内部的に増減
調整され、処理が自動的に再起動される。図１４は、パ
ラメータに応じて主として評価される応答時間の変化を
示している。例えば応答時間が６０ｍｓｅｃ以上８０ｍ
ｓｅｃ以下で、オーバーシュートが０乃至４％の範囲と
なった時に調整を終了する。調整が終了すると、システ
ムが停止される。図７には、上述の処理の流れが示され
ている。

【００８２】５．フィードフォワードゲインの調整

【００８３】フィードゲインのパラメータを調整する為
には、エレベータを速度プロファイルによって駆動する
ことが必要となる。速度0.4 m/s, 加速度１.0 m/s², ジ
ャーク１．５m/s²の時間プロファイルが速度及び加速度
のテーブル関数として設定される。エレベータは、０．
１ｍ／ｓの速度となるまで停止している。１秒間の定速
走行の後に、エレベータが特別のプロファイル（図１
５）によって加減速される。

【００８４】調整ルーチンは図８に示されており、速度
特性即ち速度プロファイルの発生ととともに開始され、
速度制御装置の出力の最大値と最小値の測定が行われ
る。最大値と最小値の差が調整結果として表示される。
処理は、実際の評価結果と以前の評価結果を比較して評
価結果の小さいものを判定することで行われる。最適な
調整は、評価結果が最小となったときに得られる。図１
７は、異なるゲインにおける設定速度制御装置出力の測
定結果のプロファイルを示し、図１６の（ａ）はフォワ
ードゲインが小さすぎる場合、（ｂ）は大きすぎる場
合、（ｃ）は最適の場合を示している。

【００８５】調整は、例えば５００の高いゲインから開
始される。ゲインは、測定値の評価が減少傾向を示す
間、図１７に矢印３００で示す方向に２０ずつステップ
的に減少される。調整はパラメータが適正に設定される
まで連続して行われる。調整が終了するとシステムは停
止する。

【００８６】６．発進時間の調整

【００８７】本発明による発進時間の調整により、各走
行における走行初期の揺れが減少される。この発進時間
は、ブレーキの解除動作の開始から、クリープ速度５ｍ
ｍ／ｓで走行方向のアマチャ電流を増加させる発進時揺
れ減少ルーチンの開始までの時間である。図１８の
（ａ），（ｂ），（ｃ）は測定駆動信号（ブレーキ電
流、速度、アマチャ電流）の供給時間軸における変化を
示している。電流は、かごが移動を開始するまで徐々に
増加される。

【００８８】調整は、１５００ｍｓｅｃの設定調整パラ
メータを使用して開始される。無負荷状態(乗客や荷物
がない状態での運転時)における下降方向の走行の場
合、この初期パラメータは主にアマチャ電流の開始の遅
延によって上方へのかごの変位を生じさせる。発進時間
は、測定結果に応じて変化するステップでかごの上方変
位が無くなるまで減少される。各かご発進時間の調整の
間には２秒のポーズ時間が設定され、このポーズ時間内
にブレーキが完全な制動状態に復帰される。調整は、発
進時の走行方向とは逆向きの変位がゼロとなったところ
で完了される。図１９はパラメータに応じた調整結果を
示している。

【００８９】図９は、上記発進時間の調整ルーチンを示
すもので、ＥＰＲＯＭ１８に格納されている。発進時間
の調整の指令はツール１１２を介して線１１３に与えら
れ、ルーチンがステップ３５０で開始される。ステップ
３５２では、遅延時間（ｔ_sd）の初期値が図１８の
（ｂ）に示すように１５００ｍｓｅｃに設定される。こ
のブレーキ解除指令が発生される時点（ｔ₀）から発進
トルクプロファイルが開始される時点ｔ₁までの遅延時
間である。図１８の（ｃ）に示すように、かごは、時点
ｔ₂で移動を開始する。図１８の（ｃ）の実速度はプロ
ット３５４で示されており、一方速度プロファイルは破
線３５６で示されている。

【００９０】図９に戻って説明すれば、ステップ３５８
でブレーキの解除が指令されると、図１８の（ｂ）の発
進トルクプロファイル３６２は遅れ時間ｔ_sdの後時点ｔ
₁で発生される。ステップ３６４で移動が検出される
と、かごの変位量が測定され記憶される。変位量がゼロ
でないことがステップ３６６で検出されると、ステップ
３６８で遅延時間が減少され、ステップ３５８，３６
０，３６４，３６６が、変位量がゼロとなるまで繰り返
される。変位量がゼロとなると、処理が３７０で終了さ
れる。

【００９１】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、エレベー
タのディジタル制御駆動装置における自己調整技術が提
供され、また、駆動装置による自動的に自己調整を行い
得るものとなる。さらに、本発明によれば、内部信号に
より得られる情報を使用して自己調整を行うようにした
エレベータの駆動装置が得られる。

【００９２】またさらに、本発明によれば、システムの
内部信号より得られた情報を用いて、調整技術者がハー
ドウエアの調整状況を知るために十分な情報をディスプ
レイに表示することにある。これは、パーソナルコンピ
ュータに内蔵されたディスプレイを使用し、またはパー
ソナルコンピュータとエレベータ制御装置を接続して表
示する事が出来る。

【００９３】なお、本発明は、上記の構成に限定される
ものではなく、種々の変更、変形が可能であり、上記に
示した実施例は、本発明を実施する為の一態様を示すも
のである。従って、本発明は、特許請求の範囲の記載か
ら逸脱しない一切の構成を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による調整方法の実施に用いられるエレ
ベータ装置の一例を示すブロック図である。

【図２】ブレーキの円滑な解除を行うための回路構成を
示す図である。

【図３】図１のブロック図の制御部の構成を詳細に示し
た図である。

【図４】本発明による調整方法を行うための各ルーチン
を示すフローチャートである。

【図５】本発明による調整方法を行うための各ルーチン
を示すフローチャートである。

【図６】本発明による調整方法を行うための各ルーチン
を示すフローチャートである。

【図７】本発明による調整方法を行うための各ルーチン
を示すフローチャートである。

【図８】本発明による調整方法を行うための各ルーチン
を示すフローチャートである。

【図９】本発明による調整方法を行うための各ルーチン
を示すフローチャートである。

【図１０】図４のルーチンによって制御に使用されるテ
ーブルを示す図である。

【図１１】図５のルーチンによって制御されるブレーキ
電流の変化プロファイルを示す図である。

【図１２】アマチャ電流調整器のゲイン調整中の設定電
流を示す図である。

【図１３】オーバーシュートを含む駆動のステップ応答
を示す図である。

【図１４】ゲインに応じた駆動装置の応答時間変化を示
す図である。

【図１５】フィードフォワードゲインに応じた速度調整
器の出力を示す図である。

【図１６】速度プロファイルを示す図である。

【図１７】フィードフォワードゲインが小さすぎる場
合、大きすぎる場合、最適な場合のそれぞれの速度調整
器の出力を示す図である。

【図１８】発進時間調整に必要なブレーキ電流、アマチ
ャ電流及び測定速度を共通時間軸で示す図である。

【図１９】図１８の遅延時間を決定するためのかごの変
位量調整を示す図である。

【符号の説明】

１０ 信号処理装置 ２２ エレベータ装置 ２８ シーブ ３８ 直流発電器 ４２ 交流電動器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト カール ホルプルエッガー ドイツ連邦共和国，ベルリン 21，キル ヒシュトラーセ 19 (72)発明者 ムスターファ トウタオウィ ドイツ連邦共和国，ベルリン 31，リー フィアーエントイッシェ シュトラーセ 17 (56)参考文献 特開 昭61−249013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−146889（ＪＰ，Ａ) 米国特許4602326（ＵＳ，Ａ) 欧州特許477976（ＥＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 1/00 - 5/28 G05B 13/00 - 13/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベータシステムの制御信号の自動チ
   ェック及び調整方法であって、 エレベータのかごを移動させるためにトルク指令信号を
   供給し、 かごの移動を示す検出信号を記録し、 かごの移動を停止させ、 検出信号と予め記憶された基準信号テーブルを比較して
   基準信号テーブルに記憶された符号と検出信号の符号が
   不一致の場合、選択された検出信号の所要の変更を示す
   変更信号を発生し、 選択された検出信号の符号を自動的に変更するようにし
   たことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 エレベータシステムのモータフィールド
   電流の自動チェック及び調整方法であって、 定格速度に所定の比率を乗算して得られる、前記定格速
   度よりも小さい速度を指令する速度指令信号を発生し、 定格電流よりも小さい選択されたモータフィールド電流
   を発生し、 電動器の速度を示す検出されたアマチャ電圧信号をサン
   プリングし、前記定格速度での定格アマチャ電圧に対して前記所定の
   比率を乗算して得られる電圧を表す記憶信号の大きさ
   と、サンプリングされたアマチャ電圧の大きさと、を比
   較して、 比較結果に比例してモータフィールド電流を自
   動的に調整するようにしたことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 エレベータシステムのアマチャ制御のた
   めのゲインの自動チェック及び調整方法であって、 アマチャ電流指令信号を発生し、 検出アマチャ電流信号を前記指令信号供給後の選択され
   た時間において判定し、 前記アマチャ検出電流信号と予め記憶された基準信号を
   比較して両信号の差に比例する調整信号を発生し、前記
   ゲインを前記調整信号に応じて自動的に調整するように
   したことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 エレベータの速度調整器のフィードフォ
   ワードゲインの自動チェック及び調整方法であって、 速度制御装置に速度プロファイル指令信号を供給し、 該指令信号供給後の速度制御装置の出力を測定し、 測定された速度制御装置の出力を記憶された基準信号と
   比較し、両者の差に比例した調整信号を発生し、 前記調整信号に応じてフィードフォワードゲインを自動
   的に調整するようにしたことを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 エレベータの速度調整器のフィードフォ
   ワードゲインの自動チェック及び調整方法であって、 フィードフォワードゲインを所定の値に設定し、 選択された速度プロファイル指令信号を供給し、 速度調整器の最大値及び最小値を記録して、最大値と最
   小値の差を示す差信号を発生し、 差信号がゼロとなるように前記フィードフォワードゲイ
   ンを自動的に調整するようにしたことを特徴とする方
   法。