JP3681788B2 - エレベータの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、乗りかごが各階床の着床ゾーンに入ったときに、乗りかごを駆動する電動機軸の現在位置と目標位置との差に比例する着床パターンに基づいて、乗りかごの速度を制御するようにしたエレベータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エレベータの制御装置１７は図６に示すように構成されている。速度指令発生装置１は、乗りかご２の速度指令１ａを出力するものであり、その速度指令１ａは速度制御増幅器３に与えられる。この速度制御増幅器３は、速度指令１ａと乗りかご２の速度信号６ａとの偏差に対応した電流指令３ａを算出し電流制御増幅器７に出力するものである。乗りかご２の速度信号６ａは、乗りかご２を駆動する電動機４の電動機軸の位置信号５ａを位置検出器５で検出し、その位置信号５ａを位置／速度変換６により変換して求められる。位置／速度変換６で得られた速度信号６ａは、速度指令発生装置１からの速度指令信号１ａと比較され、その偏差に対応した電流指令３ａを電流制御増幅器７に与える。
【０００３】
電流制御増幅器７は、この電流指令３ａと電動機４の電流を検出する電流検出器８からの電流信号８ａとの偏差を演算すると共に、この偏差分に不平衡トルク指令装置９からの荷重信号９ａとを加えて電流制御信号７ａを電力変換装置１０に出力する。電力変換装置１０は、この電力制御信号７ａに基づいて電動機４への供給電力を制御し、乗りかご２の速度を制御する。
【０００４】
この場合、乗りかご２および釣り合い錘１１が結合された主索１２が綱車１３に巻き付けられており、電動機４はこの綱車１３を回転させる。また、乗りかご２には着床装置１４が取り付けられており、エレベータ昇降路の各階床に設けられた着床検出板１５Ａ、１５Ｂを検出して着床信号１４ａを速度指令発生装置１に送り込む。速度指令発生装置１は着床信号１４ａに基づいて乗りかご２が目標位置に円滑に停止できるような速度指令信号１ａを出力する。
【０００５】
さらに、乗りかご２には、荷重検出器１６が設けられており、荷重検出信号１６ａを不平衡トルク指令装置９に与えている。不平衡トルク指令装置９は、釣り合い錘１１との不平衡トルク分を補正する信号を発生して電流制御増幅器７に与えるようになっている。
【０００６】
ところで、近年のマイクロコンピュータ技術の発達に伴い、エレベータの制御装置１７にもマイクロコンピュータによるデジタル制御が広く採用されつつある。図６のエレベータの制御装置１７にあっても、破線で囲まれた要素、すなわち速度指令発生装置１、速度制御増幅器３、位置／速度変換器６、および電流制御増幅器７の各々の機能を、マイクロコンピュータにより実現したものが用いられつつある。
【０００７】
この場合、速度指令発生装置１では、速度指令１ａとして図７に示すような速度基準を発生する。この速度基準は時間をベースとして演算される時間ベースパターン領域Ｒ１（時刻ｔ１〜ｔ６）と、目的階までの残り距離をベースとして演算される距離ベースパターン領域Ｒ２（時刻ｔ６〜ｔ７）と、乗りかご２を着床させるための着床パターン領域Ｒ３（時刻ｔ７〜ｔ８）とから構成されている。
【０００８】
このうち、時間ベースパターン領域Ｒ１では、乗りかご２はその加速度の変化が一定である加速開始ジャークモードと呼ばれるモード１と、一定加速領域であるモード２と、加速終了ジャークモードと呼ばれるモード３と、一定走行モード領域であるモード４と、減速開始ジャークモードと呼ばれるモード５とで運転される。
【０００９】
そして、距離ベースパターン領域Ｒ２では、乗りかご２は一定減速モード６で運転され、また着床パターン領域Ｒ３では、乗りかご２は着床信号１４ａを受けて滑らかで正確に着床できるように加速度の変化が一定、つまり、ジャークが一定となる減速モード７でそれぞれ運転される。
【００１０】
このように、従来のエレベータ制御装置では、エレベータの乗りかご２を滑らかで正確に着床させるために、減速モード７の着床パターンにより制御している。この減速モード７の着床パターンは、速度指令発生装置１にて着床信号１４ａに基づいて作成される。減速モード７の着床パターンを作成するための着床信号１４ａは、乗りかご２が設けられた着床装置１４と昇降路の各階床に設けられた着床検出板１５Ａ、１５Ｂとにより検出されるようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この着床検出板１５を各階床に設け、乗りかご２に着床装置１４を設置することは、エレベータのシステム上の構成が複雑となり、コスト的にも割高になる。
【００１２】
そこで、このような着床検出板１５と着床装置１４とを削除したものの提案もなされている。これは、エレベータの乗りかご２が着床ゾーンに入ったことを着床スイッチにより検出し、着床スイッチが動作したとき、電動機軸の現在位置と目標停止軸位置との差に基づいて着床速度パターンを作成するものである。
【００１３】
しかし、この場合は、電動機軸の現在位置と目標停止軸位置との差に基づいてエレベータの乗りかご２を走行させることになるので、乗りかご２が着床ゾーンに入ったことを検出した以降に、主索１２に伸びまたは縮みが発生すると、実際の乗りかご２の走行距離との間にずれが生じてしまう。つまり、目的停止階にて停止する着床精度に誤差を生じてしまう。これはビルが高層化してエレベータに使用する主索１２が長くなればより発生しやすくなる。
【００１４】
本発明の目的は、着床ゾーンに入った以降に主索の伸び縮みがあった場合でも、エレベータを目的停止階の着床レベル内に正確に停止できるエレベータの制御装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、乗りかごが着床ゾーンに入ったことを検出する第１の着床スイッチと、乗りかごが着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったことを検出する第２の着床スイッチと、第１の着床スイッチが動作したときは乗りかごの位置とその目標位置との差に比例するかご位置着床パターンを演算するかご位置着床パターン演算手段と、第２の着床スイッチが動作したときは電動機軸の現在位置と目標位置との差に比例する電動機軸位置着床パターンを演算する電動機軸位置着床パターン演算手段と、第１の着床スイッチが動作したときはかご位置着床パターンを選択し第２の着床スイッチが動作したときは電動機軸位置着床パターンを選択する速度パターン切替演算手段と、速度パターン切替演算手段で選択された着床パターンに基づいて乗りかごの速度を制御する速度制御演算手段とを備えている。
【００２０】
【作用】
請求項１の発明においては、速度パターン切替演算手段は、乗りかごが着床ゾーンに入ったことを検出する第１の着床スイッチが動作したときは、かご位置着床パターン演算手段で演算したかご位置着床パターンを選択し、乗りかごが着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったことを検出する第２の着床スイッチが動作したときは、電動機軸位置着床パターン演算手段で演算した電動機軸位置着床パターンを選択する。そして、速度制御演算手段速度は、パターン切替演算手段で選択された着床パターンに基づいて乗りかごの速度を制御する。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明のエレベータの制御装置１７のブロック構成図であり、図２は、本発明のエレベータの制御装置１７をエレベータに適用した全体構成図である。図２から分かるように、本発明のエレベータの制御装置１７はマイクロコンピュータで構成される。
【００２６】
図２において、図６に示した従来例と同一の要素については同一の符号を付している。エレベータ制御装置１７は、ＣＰＵ１８と、プログラムが格納されたＲＯＭ１９と、演算結果の内容を一時的に格納するためのＲＡＭ２０と、入力信号を読み込むための入力インターフェース２１と、出力信号を出力させるための出力インターフェース２２と、これらを接続するデータバスライン２３とから構成されている。
【００２７】
そして、エレベータの昇降路には各階床ごとに乗りかご２の位置を検出する複数個の着床スイッチ２４が設けられている。その検出信号２４ａは、エレベータの制御装置１７に入力される。ここで、着床スイッチ２４は従来の着床検出板１５のような複雑なものではなく、単に乗りかご２の通過によりオンオフ信号を出力することができる簡単な構造のスイッチであり、これによりコストが増大する恐れのないものである。
【００２８】
図１は、本発明のエレベータの制御装置１７の機能ブロック図であり、特に本発明に関係する機能の詳細を示したものである。速度パターン演算手段２５は乗りかご２の速度指令としての通常の速度パターン２５ａを発生させるものであり、その速度パターン２５ａは速度パターン切替演算手段２６に入力される。
【００２９】
着床スイッチ２４の動作信号２４ａは着床ゾーン演算手段２７に入力され、乗りかご２が着床ゾーンに入ったこと、及び乗りかご２が着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったことを検出する。すなわち、着床ゾーン演算手段２７は、乗りかご２が着床ゾーンに入ったことを検出したときは、第１の着床切替信号２７ａを出力し、乗りかご２が着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったことを検出したときは、第２の着床切替信号２７ｂを出力する。この第２の着床切替信号２７ｂは、第１の着床切替信号２７ａより目的停止位置に近いところで出力される信号であり、例えば着床切替信号２７ａは目的停止位置±２００ｍｍ、第２の着床切替信号２７ｂは目的停止位置±１０ｍｍの位置でオンする信号である。
【００３０】
かご位置着床パターン演算手段２８は、第１の着床切替信号２７ａが入力されると、乗りかご位置演算手段２９で算出された乗りかご２の位置データ２９ａに基づいてかご位置着床パターン２８ａを演算する。一方、電動機軸位置着床パターン演算手段３０は、第２の着床切替信号２７ｂが入力されると、電動機軸位置演算手段３１で算出された電動機４の軸位置データ３１ａに基づいて、電動機軸位置着床パターン３０ａを演算する。ここで、電動機軸位置演算手段３１では位置検出器５からの電動機軸の位置信号５ａに基づいて電動機４の軸位置データ３１ａを算出する。
【００３１】
かご位置着床パターン演算手段２８で演算されたかご位置着床パターン２８ａ及び電動機軸位置着床パターン演算手段３０で演算された電動機軸位置着床パターン３０ａは、着床パターン切替演算部３２に入力される。着床パターン切替演算部３２は、着床ゾーン演算手段２７からの第２の着床切替信号２７ｂがあるまでは、かご位置着床パターン演算手段２８で演算されたかご位置着床パターン２８ａを速度パターン切替演算手段２６に出力し、第２の着床切替信号２７ｂが入力されると、電動機軸位置着床パターン演算手段３０で演算された電動機軸位置着床パターン３０ａを速度パターン切替演算手段２６に出力する。
【００３２】
したがって、乗りかご２が着床ゾーンに入ったときは、まず、かご位置着床パターン２８ａが速度パターン切替演算手段２６に出力され、乗りかご２が着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったときは、電動機軸位置着床パターン３０ａが速度パターン切替演算手段２６に出力される。
【００３３】
速度パターン切替演算手段２６には、速度パターン演算手段２５からの速度パターン２５ａと着床パターン切替演算部３２からのかご位置着床パターン２８ａ又は電動機軸位置着床パターン３０ａとが入力され、着床ゾーン演算手段２７からの第の着床切替信号２７ａがあるまでは、速度パターン演算手段２５からの速度パターン２５ａを出力する。そして、着床ゾーン演算手段２７からの第１の着床切替信号２７ａが入力されると、着床パターン切替演算手段３２からのかご位置着床パターン２８ａ又は電動機軸位置着床パターン３０ａを出力する。
【００３４】
したがって、乗りかご２が着床ゾーンに入るまでは、速度パターン演算手段２５からの速度パターン２５ａを出力し、乗りかご２が着床ゾーンに入ると、着床パターン切替演算手段３２からのかご位置着床パターン２８ａ又は電動機軸位置着床パターン３０ａを出力することになる。
【００３５】
速度パターン切替演算手段２６の出力信号は、速度変換演算手段３３からの乗りかご２の速度信号３３ａと加算手段３４で比較され、その偏差は速度制御演算手段３５に入力される。速度制御演算手段３５はその偏差に基づいて乗りかご２の速度を制御することになる。ここで、速度変換演算部３３は、位置検出器５からの信号５ａを速度に変換するものである。
【００３６】
このように、本発明のエレベータの制御装置１７では、乗りかご２が着床ゾーンに入るまでは、速度パターン演算手段２５からの速度パターン２５ａを速度指令として用い、乗りかご２が着床ゾーンに入ると、かご位置着床パターン２８ａを速度指令として用い、さらに乗りかご２が着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったときは、電動機軸位置着床パターン３０ａを速度指令として用いることになる。
【００３７】
図３は、本発明の実施例による動作を示すフローチャートである。エレベータの乗りかご２が減速してきて着床ゾーンに入った否かを第１の着床切替信号２７ａによりチェックする（Ｓ１）。着床ゾーンに入っていない場合は、着床パターンの演算処理は何にもしないで終了する。着床ゾーンに入ると次段の着床スイッチ２４がオンしたか否かを第２の着床切替信号２７ｂによりチェックし（Ｓ２）、第２の着床切替信号２７ｂが成立していないときは、着床ゾーン位置（第１の着床切替信号２７ａをオンさせる着床スイッチ２４の位置）から目標停止位置までの残り距離と乗りかご位置によりかご位置着床パターン２８ａを演算し（Ｓ３）、演算したかご位置着床パターン２８ａを出力してかご位置着床パターンの制御を行う。
【００３８】
一方、ステップＳ２の判定で第２の着床切替信号２７ｂが成立したとすると、第２の着床切替信号２７ｂをオンさせる着床スイッチ２４の位置から目標停止位置まで距離を求める（Ｓ４）。そして、その距離に対応した電動機軸の回転角を演算し（Ｓ５）、その回転角により電動機軸位置着床パターン３０ａを演算し（Ｓ６）、演算した電動機軸位置着床パターン３０ａを出力して電動機軸位置着床パターンの制御を行う。
【００３９】
次に、図４は、本発明の参考例１の動作を示すフローチャートである。この参考例１は、乗りかご２が着床ゾーンに入ってから所定時間は、かご位置着床パターン２８ａにて着床させていき、所定時間を経過すると電動機軸位置着床パターン３０ａに切り替えるようにしたものである。すなわち、図３の実施例では、かご位置着床パターン２８ａから電動機軸位置着床パターン３０ａへの切替は、着床スイッチ２４からの第２の着床切替信号２７ｂで行うようにしたが、この参考例１では乗りかご２が着床ゾーンに入ってから所定時間を経過した後とする。
【００４０】
図４において、エレベータの乗りかご２が減速してきて着床ゾーンに入った否かを着床切替信号２７ａによりチェックする（Ｓ１）。着床ゾーンに入っていない場合は、着床パターンの演算処理は何にもしないで終了する。着床ゾーンに入ると着床ゾーンに入ってから所定時間が経過したか否かをチェックし（Ｓ２）、所定の時間が経過していないときは、着床ゾーン位置（着床切替信号２７ａをオンさせる着床スイッチ２４の位置）から目標停止位置までの残り距離と乗りかご位置によりかご位置着床パターン２８ａを演算し（Ｓ３）、演算したかご位置着床パターン２８ａを出力してかご位置着床パターンの制御を行う。
【００４１】
一方、ステップＳ２の判定で所定の時間が経過したとすると、その時点での乗りかご２の位置から目標停止位置まで距離を求める（Ｓ４）。そして、その距離に対応した電動機軸の回転角を演算し（Ｓ５）、その回転角により電動機軸位置着床パターン３０ａを演算し（Ｓ６）、演算した電動機軸位置着床パターン３０ａを出力して電動機軸位置着床パターンの制御を行う。
【００４２】
図５は、本発明の参考例２の動作を示すフローチャートである。この参考例２は、乗りかご２が着床ゾーンに入ってから乗りかご２の速度が所定速度を越えた状態であるときは、かご位置着床パターン２８ａにて着床させていき、乗りかご２の速度が所定速度以下になったときは電動機軸位置着床パターン３０ａに切り替えるようにしたものである。すなわち、図３の実施例では、かご位置着床パターン２８ａから電動機軸位置着床パターン３０ａへの切替は、着床スイッチ２４からの第２の着床切替信号２７ｂで行うようにしたが、この参考例２では乗りかご２が着床ゾーンに入ってから所定速度以下になった時に行うようにする。これにより、乗りかご２が着床ゾーンに入ってから所定速度を越えた状態である場合は、かご位置着床パターンにて着床させていき、所定速度以下になると電動軸位置着床パターンに切り替える。
【００４３】
図５において、エレベータの乗りかご２が減速してきて着床ゾーンに入った否かを着床切替信号２７ａによりチェックする（Ｓ１）。着床ゾーンに入っていない場合は、着床パターンの演算処理は何にもしないで終了する。着床ゾーンに入ると着床ゾーンに入ってから乗りかご２の速度が所定速度以下となったか否かをチェックし（Ｓ２）、乗りかご２の速度が所定速度以下になっていないときは、着床ゾーン位置（着床切替信号２７ａをオンさせる着床スイッチ２４の位置）から目標停止位置までの残り距離と乗りかご位置によりかご位置着床パターン２８ａを演算し（Ｓ３）、演算したかご位置着床パターン２８ａを出力してかご位置着床パターンの制御を行う。
【００４４】
一方、ステップＳ２の判定で所定速度以下になったとすると、その時点での乗りかご２の位置から目標停止位置まで距離を求める（Ｓ４）。そして、その距離に対応した電動機軸の回転角を演算し（Ｓ５）、その回転角により電動機軸位置着床パターン３０ａを演算し（Ｓ６）、演算した電動機軸位置着床パターン３０ａを出力して電動機軸位置着床パターンの制御を行う。
【００４５】
以上の説明では、かご位置着床パターン２８ａから電動機軸位置着床パターン３０ａへの切替を、必ず行うようにしているが、主索１２に伸びまたは縮みが発生していないと判断できる場合は、着床パターンを切り替えないようにすることもできる。すなわち、乗りかご２が着床ゾーンに入ったことを検出した後から、着床パターンの切替えを行うまでの乗りかご２の走行距離値と、その間の電動機軸の位置検出で演算した走行距離換算値との偏差が所定距離の範囲内であれば、着床パターンを切り替えないようにする。これは、その偏差が所定の距離の範囲内であれば、実際の乗りかご２の走行距離と電動機軸の位置検出で演算した走行距離換算値との間にずれが生じていない状態であり、主索１２に伸びまたは縮みが発生していないと判断できるからである。
【００４６】
また、エレベータの上昇運転方向と下降運転方向とで着床停止レベルがばらつくような場合には、上昇用、下降用に所定時間、所定速度および所定距離を別に設定するように対応することもできる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、エレベータの乗りかごが減速してきて着床ゾーンに入ったときは、かご位置着床パターンを選択して乗りかごの制御を行い、乗りかごが目標停止位置に近付いてくると電動機軸位置着床パターンを選択して乗りかごの制御を行うので、主索の伸び又は縮みが発生しても、乗りかごの着床精度の不安定さを除去でき、円滑に乗りかごを目標停止位置に停止させることができる。
【００４８】
したがって、コストのかさむ着床検出板や着床装置を設ける必要はなく、安価で着床精度の良い着床制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明のエレベータの制御装置をエレベータに適用した全体構成図である。
【図３】 本発明の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図４】 本発明の参考例１の動作を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の参考例２の動作を示すフローチャートである。
【図６】従来のエレベータの制御装置をエレベータに適用した全体構成図である。
【図７】エレベータの乗りかごの速度基準の説明図である。
【符号の説明】
１ 速度指令発生器
２ 乗りかご
３ 速度制御増幅器
４ 電動機
５ 位置検出器
６ 位置／速度検出器
７ 電流制御増幅器
８ 電流検出器
９ 不平衡トルク指令装置
１０ 電力変換器
１１ 釣り合い錘
１２ 主索
１３ 綱車
１４ 着床装置
１５ 着床検出板
１６ 荷重検出器
１７ エレベータの制御装置
１８ ＣＰＵ
１９ ＲＯＭ
２０ ＲＡＭ
２１ 入力インターフェース
２２ 出力インターフェース
２３ データバスライン
２４ 着床スイッチ
２５ 速度パターン演算手段
２６ 速度パターン切替手段
２７ 着床ゾーン演算手段
２８ かご位置着床パターン演算手段
２９ かご位置演算手段
３０ 電動機軸位置着床パターン演算手段
３１ 電動機軸位置演算手段
３２ 着床パターン切替演算手段
３３ 速度変換演算手段
３４ 加算手段
３５ 速度制御演算手段

Claims (1)

1. エレベータの乗りかごを駆動する電動機の軸位置を検出する電動機軸位置検出手段と、前記乗りかごが各階床の着床ゾーンに入ったときに前記電動機軸位置検出手段で検出された電動機軸の現在位置と目標位置との差に比例する着床パターンに基づいて前記乗りかごの速度を制御する速度制御演算手段とを備えたエレベータの制御装置において、前記乗りかごが着床ゾーンに入ったことを検出する第１の着床スイッチと、前記乗りかごが前記着床ゾーンに入った以降に目的階の所定位置に入ったことを検出する第２の着床スイッチと、前記第１の着床スイッチが動作したときは前記乗りかごの位置とその目標位置との差に比例するかご位置着床パターンを演算するかご位置着床パターン演算手段と、前記第２の着床スイッチが動作したときは前記電動機軸の現在位置と目標位置との差に比例する電動機軸位置着床パターンを演算する電動機軸位置着床パターン演算手段と、前記第１の着床スイッチが動作したときは前記かご位置着床パターンを選択し前記第２の着床スイッチが動作したときは前記電動機軸位置着床パターンを選択する速度パターン切替演算手段と、前記速度パターン切替演算手段で選択された前記着床パターンに基づいて前記乗りかごの速度を制御する速度制御演算手段とを備えたことを特徴とするエレベータの制御装置。

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