JP4618959B2 - 高電圧信号の自動監視 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、高電圧測定回路における負荷を適切にするために、全抵抗の適切な自動選択を提供する。
【０００２】
【背景技術】
ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）性のエレベータ信号監視は、電圧しきい値を適切に設定するとともに、望ましくないノイズに対して負荷を適切に設定することを必要とする。電圧しきい値を低く設定しすぎると、結合した無効なノイズが検出されてしまう。しかし、電圧しきい値を高く設定しすぎると、有効な信号検出が妨げられる。さらに、負荷が小さすぎると、結合したノイズが除去されず、負荷が大きすぎると、監視された信号によって（エレベータの運転に影響を与えるおそれのある）過剰な電力が消費されてしまう。
【０００３】
従来のデジタル入力設計では、エレベータ設置者が各信号の電圧を予め知っているかまたは事前に測定し、続いて、図１に示すようなジャンパワイヤを通して適切なしきい値および負荷を手動で選択する必要がある。図１では、光センサ９が分路抵抗器１０にわたる電圧を検出し、ジャンパワイヤ１６〜１８を通して複数の抵抗器１２〜１５から選択される直列抵抗１１によって電圧が段階的に下げられる。他の周知の測定装置では、適切なしきい値および負荷は“バックプレイン”ボードに接続する適切な入力モジュールを選択することによって設定される。このような手動の方法は、人為的なミスの余地を残し、測定および設定に多くの時間を要する。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の目的には、ジャンパワイヤ、バックプレインボード、または他の手動による選択を用いずに適切なしきい値および負荷で高電圧信号を検出し、高電圧信号の測定における人為的なミスの危険性を減少させ、高電圧信号の測定のための適切なしきい値や負荷の設定に関する人の関与をなくし、監視装置を有するエレベータの設置時間を減少させ、さらに、状況の変化に応じて自動調整される電圧監視装置を提供することを含む。
【０００５】
本発明では、高電圧信号装置の各センサに過電流検出器が設けられ、この過電流検出器は、装置が電流を過剰に消費していることを示す信号を提供する。適切なしきい値および負荷は、過電流状態がなくなるまで信号検出抵抗器と直列に接続された抵抗を自動的に増加させることによって提供される。また、本発明によると、監視回路がオフにされると、エレベータ回路の負荷を最小化するように全てのセンサの抵抗が最大の状態に設定される。さらに、本発明では、監視回路が最初にオンにされると、エレベータ設置者の助けを借りて予設定され、この予設定では、監視される各エレベータ回路を初めにオン状態としてから続いてオフ状態とし、同時に自動監視装置が過電流を監視して各抵抗に関する適切な設定を順に決定する。その後、一度予設定された監視装置は、オンにされる度に、予設定において適切であると判断された抵抗値もしくは作動時に自動調整によって適切であると判断された抵抗値に各抵抗を初期設定する。続いて、エレベータが動作するに従って、自動監視装置は、センサの過電流に応答してそのセンサの抵抗を増加させるとともに、新しい設定値を格納し、選択的に警告メッセージを生成する。
【０００６】
本発明は、測定ミスやジャンパの配置ミスによる人為的ミスの危険性を減少させるとともに、設置者が信号を測定して、回路盤にジャンパを配置したりバックプレインボードにモジュールを配置したりすることを不要にすることで設置時間を短縮する。本発明では、時間の経過に伴って測定回路が自動的に調整される。
【０００７】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、以下の例示的な実施例に関する詳細な説明および図面によって明らかとなる。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
図２を参照すると、エレベータ装置の監視が必要なそれぞれの要素に一対の端子２３，２４が接続されており、要素の電圧が検出できるようになっている。このような要素は、継電器コイルおよび／または接点、スイッチ接点、ファンや他の付属装置の電圧、などを含むことができる。監視される電圧は、交流または直流のいずれでもよく、１２ボルト〜２６５ボルト程度の高電圧でもよい。この電圧は、検出抵抗器２７および直列抵抗２８を含む分圧器によって段階的に下げられる。本発明によると、抵抗器２７，２８と直列に過電流検出抵抗器２９が設けられている。抵抗２８は、複数の光スイッチ３４〜３７がそれぞれ開いている場合に抵抗器３２によって決定される最大抵抗から、全てのスイッチが閉じている場合に抵抗器３２と複数の抵抗器４０〜４３との並列の組合わせによって決定される最小抵抗までの間で調整可能である。この実施例では、全てのスイッチが閉じた状態から抵抗が徐々に増加し、スイッチ３７が開いた状態は、全てのスイッチが閉じた状態の次に抵抗が高く、スイッチ３６が開いた状態はその次に抵抗が高く、他のスイッチに関しても同様となる。本発明では、スイッチ３４〜３７は、アロマットＮＡＩＳブランドのような従来のＦＥＴ光結合器であり、この結合器は、フォトダイオードにわたって選択的に与えられた制御電圧を有し、これにより、出力端子を通して伝導電流が流れてスイッチが閉じる。制御電圧がなければ、出力端子間で伝導がなく、スイッチが開く。
【０００９】
光スイッチへの入力は、点線４５で示した二重線によってマイクロプロセッサ４７に接続されており、このマイクロプロセッサは、以下で説明するようにそれぞれの光スイッチ３４〜３７に選択的に電圧を供給してこれらの光スイッチを伝導状態とする。抵抗器２７にわたる電圧に応答する要素センサ５０と、過電流抵抗器２９にわたる電圧に応答する過電流センサ５１は、それぞれ光結合器を含み、この光結合器は、ＮＥＣ ＰＳ ２５６１系列のものなどであり、対応する出力部５４，５５に小さいしきい値を超える電圧を結合する。抵抗器２７は、抵抗器２９よりもかなり大きいので、端子２３，２４に予測される入力があればセンサ５０は必ず出力を提供するが、センサ５１は、抵抗器２８を調整する必要があるほど端子２３，２４にわたる電圧が充分に大きい場合にのみ過電流すなわち出力を提供する。端子２３，２４にわたる電圧スパイクや他のノイズによる誤った調整を防止するために、マイクロプロセッサ４７は、出力５４，５５における異常な偏位を減少させて、これによるインピーダンス２８の調整を防止するために、フィルタ機能５６を含みうる。マイクロプロセッサ５３は、インピーダンス２８の光スイッチの設定を表示したり作業員に指示を提供したりするためにディスプレイ５７を有しうる。このディスプレイ４７は、所望のように、設置者に予設定ルーチンの経過や特定の要素にわたる電圧に関する情報を提供することができる。マイクロプロセッサ５３は、図３，図４に示す機能の提供を含む方法で制御可能である。図２の装置は、マイクロプロセッサ５３の代わりに、エレベータかご制御装置などに提供されたルーチンによって制御することもできる。
【００１０】
図３を参照すると、電源をオン５８にしたときに、または入口点５９を通って定期的にマイクロプロセッサ４７の監視プログラムに達する。装置の電源がオフにされると、線４５（図２参照）に電圧がかからなくなるので抵抗器が自動的に最大化される（すなわち各要素の全てのスイッチ３４〜３７が開く）。一般的な初期設定サブルーチン６０の後に、テスト７３によって“オン”状態が初期設定されたか否かを判断する。初期状態では初期設定されていないので、テスト７３の否定の結果によってテスト７５に達し、ここで抵抗が予設定されたか否かを判断する。設置時および主要な整備の後の初期状態では、予設定が実施されていないので、テスト７５の否定の結果によって転送点７６を介して図４の予設定ルーチンに達する。
【００１１】
図４では、第１のステップ７８でＳをゼロに設定し、続いてステップ７９でＳを増加する。ステップ８０は、要素Ｓのスイッチ設定を最小にする（すなわち図２の全てのスイッチ３４〜３７を閉じる）。次に、テスト８１によって全ての要素の抵抗が最小値に設定されたか否かを判断する。設定されていなければ、プログラムは、ステップ７９に戻って、次の要素のスイッチ設定を抵抗が最小となるように設定する。全ての要素の抵抗が最小値に設定されると、テスト８１の肯定の結果によってステップ８２に達し、エレベータの運転を開始する準備が整ったことを設置者に知らせる合図を表示する。エレベータの運転は、全ての要素を初めにオンにしてからオフにすることで開始される。次にステップ８４でＳをゼロに設定し、ステップ８５で監視装置内の第１の要素を指すようにＳを増加し、ステップ８６で“Ｓをオンにする”などの合図を表示し、ここでＳは、現時点でオンにすべきすなわち電圧を有するべき要素の連続した番号として表示される。次に、テスト８７によってＳがオンになっているか否かを判断する。Ｓがオンになっているということは、Ｓの番号がついた要素からの出力が線５４（図２参照）上にあるということを意味する。プログラムは、設置者がＳをオンにするまでテスト８７で待機する。続いて、テスト９０によって要素Ｓの過電流状態が線５５（図２参照）上に検出されているかを判断する。検出されていれば、Ｓの抵抗設定値が、ステップ９１で増加され、ルーチンはテスト９０に戻る。ルーチンは、過電流状態がなくなるまで、すなわち要素Ｓに対する適切な抵抗が設定されるまで、テスト９０とステップ９１を通って循環する。続いて、ステップ９３で要素Ｓのメモリ位置をステップ９１で増加によって決定されたＳの設定値に設定する。このために、スイッチ３４〜３７（図２参照）の状態を、線４５を介してプロセッサによって読み取る。この設定値は、監視装置がオンにされる度に、要素Ｓの適切な抵抗を設定するために使用される。次に、ステップ９５で設置者にＳをオフにするように知らせる合図が表示され、テスト９６によってＳがオフになるまで（すなわち線５４に要素Ｓの出力がなくなるまで）プログラムが停止する。テスト９８が、Ｓが最も高い設定値に設定されているか、すなわち全ての要素に対して抵抗が設定されたかを判断し、そうでなければ、テスト９８の否定の結果によってルーチンはステップ８５に戻り、続いて上述のように次の要素が適切に設定可能となるようにＳを増加する。全ての要素が調整されると、テスト９８の肯定の結果によってステップ１００に達して予設定フラグを設定し、ステップ１０１で予設定が完了したことを設置者に知らせる合図を表示する。続いて、戻り点１０２を介して他のプログラムに戻る。
【００１２】
図３のルーチンを次に通過するときには、テスト７３は、引き続き否定となるが、テスト７５は、今度は肯定となり、ステップ１０５に到達してＳをゼロに設定し、ステップ１０６で監視装置の第１の要素を指すようにＳを増加させる。次に、ステップ１０７において、予設定ルーチンのステップ９３でＳに関してメモリに格納された値にＳを設定する。続いて、テスト１０８によって全ての要素に関する抵抗設定値が設定されたか否かを判断する。設定されていなければ、ルーチンは、ステップ１０６に戻ってＳを増加させてから、次の要素を取り扱う。全ての要素の抵抗設定値が設定されると、テスト１０８の肯定の結果によってステップ１１１に達し、ここでオン初期設定フラグが設定される。続いて、戻り点７０を介して他のプログラムに達する。
【００１３】
図３のルーチンを次に通過するときには、テスト７３は、今度は肯定となり、これは、監視装置がこれから通常の監視動作に入ることを意味する。テスト７３の肯定の結果によってステップ１１４に達してここでＳをゼロに設定し、ステップ１１５で監視装置内の第１の要素を指すようにＳを増加させる。続いて、テスト１１８によって要素Ｓが過電流を有するか否かを判断する。過電流を有する場合には、Ｓの設定がステップ１１９で増加され、これにより抵抗が増加される（すなわち追加のスイッチ３４〜３７の一つが開かれる）。ステップ１２０では、要素Ｓの新しい設定をメモリに格納し、ステップ１２１で要素Ｓの警報メッセージを生成する。このメッセージは、従来の手段または他の手段によって整備員が認識できる場所に送信することができるとともに／またはエレベータ監視および／または整備ルーチンで記録および／または処理することができる。一方、要素Ｓで過電流が検出されなかった場合には、ステップ１１９〜１２１はバイパスされる。テスト１２２は、過電流に関して全ての要素がテストされたかを判断し、全ての要素がテストされていなければ、プログラムはステップ１１５に戻って、装置内の次の要素の過電流に関してテストを行うためにＳを増加させる。過電流に関して全ての要素がテストされると、テスト１２２の肯定の結果によって戻り点７０を介して他のプログラムに戻る。
【００１４】
従って、ステップ１１９〜１２１は、監視されている電圧が何らかのしきい値だけ増加したことを整備員に警告するだけでなく、新しい電圧状態に適するように監視回路の抵抗を調整するとともに、それ以降に使用するためにこの抵抗値を記録する。よって、本発明の過電流センサによって、予設定プロセスにおいて適切な初期抵抗値を設定することができ、かつ通常の監視において自動的な警告および再調整を行うことができる。警告メッセージは、大なり小なり警報として使用可能であり、続く診断プロセスにおいて考慮されるか、もしくは修正処置を要する問題がまもなく起こるおそれがあることを示すことができる。
【００１５】
設定後に電源が入れられると、図３の経路がテスト７３の否定の結果およびテスト７５の肯定の結果によって、初期設定“オン”のステップおよびテスト１０５〜１１１に達する。続いて、監視装置がオンのままである間、監視入口点５９を通ってときおり図３のルーチンに達し、テスト７３の肯定の結果によって過電流機能１１４〜１２２に達する。監視されている要素の状態を判断するために出力５４を監視することは、従来の適切な方法によって達成することができ、この方法は本発明には含まれない。設定を読み取ることができない他の光スイッチが使用される場合には、ステップ１０６の増加は、各スイッチごとにカウントされ、このカウントを予設定時に格納することができる。
【００１６】
従って、例示的な実施例に従って本発明を開示および説明したが、当業者であれば分かるように、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、上述のおよび種々の他の変更、省略、および追加を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術で周知の測定回路の概略的なブロック図である。
【図２】 本発明に係る高電圧信号監視装置の概略的なブロック図である。
【図３】 本発明の実施時に実行可能な高レベル機能のフローチャートである。
【図４】 本発明の実施時に実行可能な高レベル機能のフローチャートである。

Claims (7)

1. 複数の要素にわたる電圧を監視する高電圧監視装置であって、
   電圧が監視される対応する要素の両端にそれぞれ接続された複数の端子対を含み、
   前記各端子対の間に接続された抵抗直列回路を含み、これらの各回路は、検出抵抗器と、過電流抵抗器と、可変抵抗と、を有し、前記可変抵抗は、遠隔操作可能なスイッチの群と複数の他の抵抗器とを含み、前記他の抵抗器は、それぞれ前記遠隔操作可能な対応する１つのスイッチによって、前記抵抗直列回路に接続された前記他の抵抗器と並列に、前記抵抗直列回路に接続可能であり、
   前記監視装置が作動されたときに動作可能な信号処理手段を含み、この信号処理手段は、前記過電流抵抗器にわたる電圧を監視するとともに、過電流状態の検出に応答して選択された前記スイッチの１つを開き、これにより、前記過電流状態がなくなるまで前記可変抵抗を増加させ、前記信号処理手段は、前記要素を監視するために前記監視装置が最初に設置されるときに、関連する過電流状態が検出されない最小抵抗値である前記各可変抵抗の予設定抵抗値を決定するとともに、前記各要素について、関連する前記予設定抵抗値にそれぞれ対応するスイッチの群のオン／オフ設定を格納する手段と、前記スイッチの設定が格納された後で、前記監視装置が作動される度に前記スイッチの群のそれぞれのオン／オフ設定を格納されたオン／オフ設定に設定する手段と、を含むことを特徴とすることを特徴とする高電圧監視装置。
2. 前記監視装置は、前記回路の１つにおいて前記過電流状態を検出すると、これに関連する警告メッセージを提供することを特徴とする請求項１記載の高電圧監視装置。
3. 前記監視装置が停止されると、全ての前記スイッチが開き、これにより、前記全ての回路の抵抗が最大化されて各要素の両端に加わる電圧による負荷が最小となることを特徴とする請求項１記載の高電圧監視装置。
4. 前記スイッチは、光スイッチであり、これらの光スイッチのオン／オフ状態は、自動的に監視することができ、前記各スイッチの前記状態は、前記オン／オフ設定に格納されていることを特徴とする請求項１記載の高電圧監視装置。
5. 電圧の監視方法であって、
   検出抵抗器と可変抵抗とが直列に接続された直列の組合わせを設けることを含み、前記直列の組合わせは、監視する前記電圧と並列に接続されており、前記可変抵抗は、電気的に操作可能なスイッチを含み、
   前記直列の組合わせにおける電流を監視するとともに、前記直列の組合わせにおける過電流状態を示す電流の検出に応答して、前記可変抵抗の抵抗を増加させるように前記スイッチの１つを開き、
   初期始動時に前記可変抵抗を最小抵抗値に初期設定するとともに、関連する過電流状態が検出されない予設定抵抗値まで前記可変抵抗の抵抗を増加させ、
   前記予設定抵抗値を格納し、
   初期設定に続く始動時に前記可変抵抗を前記予設定抵抗値に設定することを含むことを特徴とする電圧の監視方法。
6. 前記直列の組合わせにおける過電流状態の検出に応答して警告メッセージを提供することを含むことを特徴とする請求項５記載の電圧の監視方法。
7. 初期設定に続く始動時に前記直列の組合せにおける電流を監視し、検出された過電流状態を防止するように前記可変抵抗を変更し、
   変更された可変抵抗の変更された値を格納し、
   続く始動時に前記可変抵抗を前記変更された値に設定することを特徴とする請求項５記載の電圧の監視方法。

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