JP5704700B2 - Elevator control device and sensor - Google Patents

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本発明の実施形態は、地震や強風等による建物の揺れに伴うロープ振れを検出して管制運転に切り替えるエレベータの制御装置及びロープ振れ検出機能を備えた感知器に関する。   Embodiments described herein relate generally to an elevator control device that detects a rope shake accompanying a shake of a building due to an earthquake, a strong wind, or the like and switches to control operation, and a sensor having a rope shake detection function.
一般に、建屋に組込まれたエレベータにおいては、昇降路内の底部(ピット部)に地震のP波(Primary Wave)を検出するP波地震検知装置が設けられ、昇降路の最上部の機械室内などに地震のS波(Secondary Wave)を検出するS波地震検知装置が設けられている。そして、これらの地震検知装置で地震による加速度を検出する。   Generally, an elevator built in a building is provided with a P-wave earthquake detection device for detecting a P wave (Primary Wave) of an earthquake at the bottom (pit part) in the hoistway, and the machine room at the top of the hoistway, etc. Is provided with an S-wave earthquake detection device for detecting an earthquake S-wave (Secondary Wave). And the acceleration by an earthquake is detected with these earthquake detection apparatuses.
しかしながら、近年、高層建築等で問題になっている長周期地震については、加速度自体が地震検知装置で検知する150〜200Gal(ガル)の設定値よりも格段に小さい1〜20Gal程度の値しか発生しない。また、揺れの周期も2〜10秒と一般的な地震の周期である0.05〜0.5秒に比較して格段に長い。それにも関わらず、建屋の構造よっては、揺れの最大振幅は10cmから1mに達する場合がある。   However, for long-period earthquakes that have become a problem in high-rise buildings in recent years, only a value of about 1 to 20 Gal, which is much lower than the set value of 150 to 200 Gal (gal) detected by the earthquake detection device, is generated. do not do. The period of shaking is 2 to 10 seconds, which is much longer than 0.05 to 0.5 seconds, which is a general earthquake period. Nevertheless, depending on the structure of the building, the maximum amplitude of shaking may reach 10 cm to 1 m.
ここで、建物の固有振動数と昇降路内に設けられたエレベータのロープ(主ロープ、ガバナロープ等)の固有振動数が一致すると、ロープが共振により大きく振れてしまい、昇降路内の機器や昇降路壁に接触し、いわゆる「閉じ込め事故」が発生する危険がある。   Here, if the natural frequency of the building matches the natural frequency of the elevator rope (main rope, governor rope, etc.) installed in the hoistway, the rope will shake greatly due to resonance, and the equipment in the hoistway and the elevator There is a risk of contact with the road wall and a so-called “confinement accident”.
このような事故を防止するため、近年のエレベータでは、「管制運転装置」と呼ばれる安全装置を備えている。これは、建物が揺れた場合に、その建物揺れに伴うロープ振れを検出し、その振れ量が予め設定された閾値以上の場合に乗りかごを待避階へ移動させる技術である。   In order to prevent such an accident, recent elevators are equipped with a safety device called a “control operation device”. In this technique, when a building shakes, a rope shake accompanying the shake of the building is detected, and when the amount of shake is equal to or greater than a preset threshold, the car is moved to a retreat floor.
特開2008−133105号公報JP 2008-133105 A 特開2010−52924号公報JP 2010-52924 A 特開2008−285335号公報JP 2008-285335 A
建物揺れに伴うロープ振れに対する閾値(管制運転を行う条件)は、建物の揺れ量とその継続時間との関係から固定的に設定されていた。つまり、建物の揺れ量とその継続時間の組み合わせの中の1つのパターンで閾値を設定していた。このため、ロープが振れたときに、昇降路内の機器類に確実に接触させない閾値を設定すると(つまり、建物揺れが小さく、かつ、継続時間が短い設定)、少しの揺れで管制運転が頻繁に発生する可能性があった。   The threshold value for the rope swing associated with the shaking of the building (conditions for controlling operation) was fixedly set based on the relationship between the amount of shaking of the building and its duration. That is, the threshold value is set with one pattern in the combination of the amount of shaking of the building and its duration. For this reason, if a threshold value is set so that the equipment in the hoistway does not contact reliably when the rope swings (that is, the building shake is small and the duration is short), frequent control operations with a slight shake Could occur.
本発明が解決しようとする課題は、ロープ振れに対する閾値を建物の揺れ量とその継続時間に応じて適切に設定して無駄な管制運転を防ぐようにしたエレベータ制御装置及び感知器を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide an elevator control device and a sensor that appropriately set a threshold for rope swing according to the amount of shaking of a building and its duration to prevent useless control operation. It is in.
実施形態に係るエレベータの制御装置は、建物の昇降路内に設置されたロープを介して昇降動作する乗りかごを備えたエレベータの制御装置において、上記建物の揺れ量を検出する建物揺れ検出手段と、この建物揺れ検出手段によって検出された上記建物の揺れ量とその揺れ量の検出時点から当該揺れ量以上の状態が継続している時間を監視し、上記建物の揺れ量と上記継続時間との積が予め設定された閾値以上の場合にロープ振れ検出信号を出力するロープ振れ検出手段と、このロープ振れ検出手段から出力される上記ロープ振れ検出信号に基づいて上記乗りかごを最寄階に停止あるいは待避階に管制運転させる管制運転手段とを具備する。 An elevator control device according to an embodiment includes an elevator control device including a car that moves up and down via a rope installed in a hoistway of a building, and a building shake detection unit that detects the amount of shaking of the building. The amount of shaking of the building detected by the building shaking detection means and the time during which the state exceeding the shaking amount continues from the time of detection of the shaking amount are monitored, and the amount of shaking of the building and the duration of the building are monitored. Rope shake detection means for outputting a rope shake detection signal when the product is equal to or greater than a preset threshold, and the car is stopped at the nearest floor based on the rope shake detection signal output from the rope shake detection means Alternatively, a control operation means for performing a control operation on the shelter floor is provided.
また、実施形態に係る感知器は、建物の昇降路内に設置されたロープを介して昇降動作する乗りかごを備えたエレベータの制御装置に接続される感知器であって、上記建物の揺れ量を検出する建物揺れ検出手段と、この建物揺れ検出手段によって検出された上記建物の揺れ量とその揺れ量の検出時点から当該揺れ量以上の状態が継続している時間を監視し、上記建物の揺れ量と上記継続時間との積が予め設定された上記閾値以上の場合にロープ振れ検出信号を上記エレベータの制御装置に出力する演算手段とを具備する。 The sensor according to the embodiment is a sensor connected to an elevator control device having a car that moves up and down via a rope installed in a hoistway of a building, and the amount of shaking of the building The building shake detection means for detecting the amount of shaking of the building detected by the building shake detection means and the time that the state exceeding the shaking amount has continued from the time of detection of the shaking amount is monitored. Computation means for outputting a rope shake detection signal to the elevator control device when the product of the shaking amount and the duration time is equal to or greater than a preset threshold value.
図1は第1の実施形態に係るエレベータの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an elevator according to the first embodiment. 図2は同実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the elevator control device according to the embodiment. 図3は同実施形態におけるロープ振れ量を300mmとした場合の建物の揺れ量と継続時間との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of shaking of the building and the duration when the amount of rope shake in the embodiment is 300 mm. 図4は同実施形態におけるロープ振れの解析結果を示す図であり、ロープの振れ量を「振れ高」、「振れ低」、「振れ特低」の3段階で解析した結果を示す図である。FIG. 4 is a view showing the analysis result of the rope runout in the same embodiment, and shows the result of analyzing the rope runout amount in three stages of “runout height”, “runout low”, and “runout low”. . 図5は同実施形態におけるエレベータのロープ振れ検出の処理動作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the processing operation of the elevator rope runout detection in the embodiment. 図6は同実施形態における建物の揺れ量と加速度信号との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the amount of shaking of the building and the acceleration signal in the same embodiment. 図7は第2の実施形態におけるエレベータの制御装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of an elevator control device according to the second embodiment. 図8は同実施形態におけるエレベータのロープ長さと共振周波数との関係を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the rope length of the elevator and the resonance frequency in the same embodiment. 図9は同実施形態におけるエレベータのロープ振れ検出の処理動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the processing operation of the elevator rope runout detection in the same embodiment. 図10は第3の実施形態におけるロープ振れの検出機能を備えた感知器の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a sensor having a rope shake detection function according to the third embodiment.
以下、図面を参照して実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係るエレベータの構成を示す図である。今、ある建物10の中に1台のエレベータ11が設置されている場合を想定する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an elevator according to the first embodiment. Assume that one elevator 11 is installed in a building 10.
図1に示すように、建物10の最上部の機械室10aに、エレベータ11の駆動源である巻上機12が設置されている。なお、マシンルームレスタイプのエレベータでは、昇降路10b内の上部に巻上機12が設置される。   As shown in FIG. 1, a hoisting machine 12 that is a drive source of the elevator 11 is installed in the uppermost machine room 10 a of the building 10. In the machine roomless type elevator, the hoisting machine 12 is installed in the upper part of the hoistway 10b.
この巻上機12にメインロープ13が巻回されている。メインロープ13の一端側には乗りかご14、他端側にはカウンタウェイト15に取り付けられている。また、昇降路10bの最下部にはコンペンシープ16が配設されており、このコンペンシープ16を介してコンペンロープ17の端部がそれぞれ乗りかご14とカウンタウェイト15の下部に取り付けられている。   A main rope 13 is wound around the hoisting machine 12. One end of the main rope 13 is attached to a car 14 and the other end is attached to a counterweight 15. A compensatory sheave 16 is disposed at the lowermost part of the hoistway 10 b, and the end of the compensatory rope 17 is attached to the lower part of the car 14 and the counterweight 15 via the compensatory sheave 16.
また、乗りかご14の上部にはかご制御装置18が設けられており、乗りかご14が各階の乗場21a,21b,21c…のいずれかに着床した時にかごドア19を開閉制御する。なお、かご制御装置18は、テールコードと呼ばれる伝送ケーブル20で後述する制御装置22と接続されている。   Further, a car control device 18 is provided above the car 14, and controls the opening and closing of the car door 19 when the car 14 is landed on any one of the landings 21a, 21b, 21c. The car control device 18 is connected to a control device 22 (to be described later) through a transmission cable 20 called a tail cord.
一方、建物10の機械室10aあるいはマシンルームレスタイプでは昇降路10b内に、エレベータ11を運転制御するための制御装置22が設置されている。   On the other hand, in the machine room 10a or the machine room-less type of the building 10, a control device 22 for controlling the operation of the elevator 11 is installed in the hoistway 10b.
この制御装置22は、CPU、ROM、RAM等を搭載したコンピュータからなり、巻上機12の駆動制御など、エレベータ11の運転制御に関わる一連の処理を実行する。また、後述するように、この制御装置22は、地震や強風等によって建物10が揺れた場合に、その建物10の揺れに伴うロープの振れを検出するための機能と、その検出結果に応じて乗りかご14を管制運転するための機能を備える。   The control device 22 includes a computer equipped with a CPU, ROM, RAM, and the like, and executes a series of processes relating to operation control of the elevator 11 such as drive control of the hoisting machine 12. In addition, as will be described later, when the building 10 is shaken by an earthquake, strong wind, or the like, the control device 22 detects a rope swing associated with the shaking of the building 10 and the detection result. A function for controlling the car 14 is provided.
なお、「ロープ振れ」とは、建物10が揺れることで、ロープが水平方向に振れることである。また、ここで言う「ロープ」とは、乗りかご14の昇降動作に関連したロープのことであり、図1の例ではメインロープ13の他にコンペンロープ17も含む。   The “rope swing” means that the rope swings in the horizontal direction when the building 10 swings. In addition, the “rope” referred to here is a rope related to the raising / lowering operation of the car 14, and includes a compen- sion rope 17 in addition to the main rope 13 in the example of FIG. 1.
ここで、建物10の上部付近には、地震や強風等による建物10の揺れを検出するための加速度センサ23が設置されている。この加速度センサ23は、建物の水平方向(x方向とy方向)の加速度を検出可能な2軸加速度センサからなり、その検出信号を制御装置22に出力する。   Here, an acceleration sensor 23 for detecting the shaking of the building 10 due to an earthquake or a strong wind is installed near the top of the building 10. The acceleration sensor 23 is a biaxial acceleration sensor that can detect the acceleration in the horizontal direction (x direction and y direction) of the building, and outputs a detection signal to the control device 22.
また、制御装置22には、例えばロータリースイッチからなる設定スイッチ24が接続されている。この設定スイッチ24は、保守員によって操作され、上記制御装置22によるロープ振れの検出に必要な各種パラメータ(Δt,Δα,G,A1)を設定する。   The control device 22 is connected to a setting switch 24 composed of, for example, a rotary switch. This setting switch 24 is operated by maintenance personnel and sets various parameters (Δt, Δα, G, A1) necessary for the rope swing detection by the control device 22.
図2は第1の実施形態におけるエレベータの制御装置22の機能構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the elevator control device 22 according to the first embodiment.
図2に示すように、制御装置22は、ロープ振れ検出部31、タイマ32、管制運転制御部33からなる。   As shown in FIG. 2, the control device 22 includes a rope shake detection unit 31, a timer 32, and a control operation control unit 33.
ロープ振れ検出部31は、加速度センサ23によって検出された建物10の揺れ量毎に揺れの継続時間を監視し、ロープの振れ量に対する建物10の揺れ量と継続時間との解析結果から導出された関数式f(α,t)に基づいてロープの振れに対する閾値を設定し、建物10の揺れ量と継続時間との積が閾値以上の場合にロープ振れ検出信号を出力する。   The rope shake detection unit 31 monitors the duration of shaking for each shaking amount of the building 10 detected by the acceleration sensor 23, and is derived from the analysis result of the shaking amount and duration of the building 10 with respect to the rope shaking amount. Based on the function expression f (α, t), a threshold value for rope shake is set, and a rope shake detection signal is output when the product of the shaking amount of the building 10 and the duration is equal to or greater than the threshold value.
タイマ32は、ロープ振れ検出部31によって起動され、建物10の揺れ量毎にその継続時間をカウントする。   The timer 32 is activated by the rope shake detection unit 31 and counts the duration time for each shaking amount of the building 10.
管制運転制御部33は、ロープ振れ検出部31から出力されるロープ振れ検出信号に基づいて乗りかご14を最寄階に停止あるいは待避階に管制運転させる。   Based on the rope runout detection signal output from the rope runout detection unit 31, the control operation control unit 33 stops the car 14 at the nearest floor or controls the car 14 at the retreat floor.
ここで、ロープ振れ検出で用いられる関数式について説明する。
ロープの振れ量に対する建物10の揺れ量と継続時間との関係を解析すると、下記のような関数式f(α,t)が成り立つ。
Here, a function formula used in rope runout detection will be described.
When the relationship between the amount of swing of the building 10 and the duration is analyzed with respect to the amount of swing of the rope, the following functional expression f (α, t) is established.
(α−Δα)(t−Δt)≧G …(1)
αは建物10の揺れ量、tは建物揺れの継続時間である。また、Δt,G,Δαはロープ振れ検出のパラメータである。
(Α−Δα) (t−Δt) ≧ G (1)
α is the amount of shaking of the building 10, and t is the duration of the building shaking. Δt, G, Δα are parameters for detecting rope runout.
Δtは建物揺れの最小継続時間である。建物揺れが発生してからΔt時間の間は、振れの大きさに関係なくロープ振れの検出は行わない。   Δt is the minimum duration of building shaking. During the time Δt after the building shake occurs, the rope shake is not detected regardless of the magnitude of the shake.
Gはロープ振れ検出の閾値であり、建物10の揺れ量αとその継続時間tの積に対して設けられる。建物10の揺れ量αとその継続時間tの積が閾値G以上であれば、ロープが建物揺れと共振する位置に乗りかご14が停止している場合に所定量のロープ振れが発生する。   G is a rope shake detection threshold and is provided for the product of the amount of shaking α of the building 10 and its duration t. If the product of the shaking amount α of the building 10 and its duration t is equal to or greater than the threshold value G, a predetermined amount of rope shaking occurs when the car 14 is stopped at a position where the rope resonates with the building shaking.
閾値Gはロープ振れ量に応じて設定される。例えばロープ振れ量を300mmとした場合、建物10の揺れ量αと継続時間tとの関係をグラフ化すると、図3のような反比例のグラフとなり、αとtの積が一定値となる。   The threshold G is set according to the amount of rope runout. For example, when the amount of rope swing is 300 mm, if the relationship between the amount of swing α of the building 10 and the duration t is graphed, an inversely proportional graph as shown in FIG. 3 is obtained, and the product of α and t is a constant value.
Δαは建物の最小揺れ量である。建物揺れによりロープが共振し、ロープ振れが成長する力とロープ振れが収束する力が釣り合う建物の揺れの大きさのことである。Δα以下の建物揺れが長時間継続しても、ロープ振れは所定量から成長しない。   Δα is the minimum amount of shaking of the building. This is the magnitude of the shaking of the building in which the rope resonates due to the shaking of the building, and the force that grows the rope swing and the force that converges the rope swing balance. Even if the building shake of Δα or less continues for a long time, the rope swing does not grow from the predetermined amount.
図4はロープ振れの解析結果を示す図であり、ロープの振れ量を「振れ高」、「振れ低」、「振れ特低」の3段階で解析した結果を表している。   FIG. 4 is a diagram showing the analysis result of the rope runout, and shows the result of analyzing the runout amount of the rope in three stages of “runout height”, “runout low”, and “runout low”.
「振れ高」とは、ロープが昇降路10b内の機器に接触する可能性のある振れの状態を言う。「振れ低」とは、ロープが「振れ高」の50〜70%程度で振れている状態を言う。「振れ特低」とは、ロープの振れ始めの状態である。   The “runout height” refers to a shake state in which the rope may come into contact with equipment in the hoistway 10b. “Low runout” refers to a state in which the rope swings at about 50 to 70% of the “runout height”. “Running low” is the state at the beginning of the rope swing.
この3つの段階に対して閾値Gをそれぞれ設定しておくことで、上記(1)式に基づいてロープの振れ量=「振れ高」、「振れ低」、「振れ特低」の3種類のロープ振れ検出信号を出力することができる。   By setting the threshold value G for each of these three stages, three types of rope runout = “runout height”, “runout low”, and “runout low” based on the above equation (1). A rope runout detection signal can be output.
次に、第1の実施形態の動作を説明する。
図5は第1の実施形態におけるエレベータのロープ振れ検出の処理動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing the processing operation of the elevator rope runout detection in the first embodiment.
まず、初期設定として、保守員が設定スイッチ24を操作し、ロープ振れ検出に必要な各種パラメータを制御装置22のロープ振れ検出部31に設定しておく(ステップS11)。   First, as an initial setting, a maintenance staff operates the setting switch 24 to set various parameters necessary for rope shake detection in the rope shake detection unit 31 of the control device 22 (step S11).
各種パラメータとは、上述した最小継続時間Δt,最小揺れ量Δα,閾値Gである。また、これらの他に継続監視時間A1を含む。ここで設定された各種パラメータの値は制御装置22内に設けられた図示せぬ記憶部に記憶され、ロープ振れ検出部31によって適宜読み出される。   The various parameters are the above-described minimum duration Δt, minimum shake amount Δα, and threshold G. In addition to these, the continuous monitoring time A1 is included. The values of the various parameters set here are stored in a storage unit (not shown) provided in the control device 22 and are appropriately read out by the rope shake detection unit 31.
上記継続監視時間A1とは、同じ大きさの建物揺れが継続しているとみなす時間である。すなわち、図6に示すように、建物揺れの信号は正弦波のように上下に交互に繰り返しているので、一時的にαよりも低くなっても、次の周期を見るために継続監視時間A1が経過するまでの間は監視を続けるものとする。   The continuous monitoring time A1 is a time for which it is considered that the building shake of the same size continues. That is, as shown in FIG. 6, since the building shaking signal is alternately repeated up and down like a sine wave, even if it temporarily becomes lower than α, the continuous monitoring time A1 is used in order to see the next cycle. Monitoring will continue until
ここで、地震や強風等により建物10が揺れ、加速度センサ23から建物10の揺れ量αを示す加速度信号が制御装置22のロープ振れ検出部31に入力されたとする(ステップS12のYes)。   Here, it is assumed that the building 10 is shaken by an earthquake, strong wind, or the like, and an acceleration signal indicating the shake amount α of the building 10 is input from the acceleration sensor 23 to the rope shake detection unit 31 of the control device 22 (Yes in step S12).
ロープ振れ検出部31は、加速度センサ23から加速度信号を入力すると、タイマ32を起動して、その加速度信号が示す揺れ量αの継続時間tを監視する(ステップS13)。その際、上記継続監視時間A1を考慮して継続時間tの監視を行うものとする。   When the acceleration signal is input from the acceleration sensor 23, the rope shake detection unit 31 activates the timer 32 and monitors the duration t of the shake amount α indicated by the acceleration signal (step S13). At that time, the duration t is monitored in consideration of the duration monitoring time A1.
なお、図6の例では、揺れ量αが1Galと3Galの継続時間が示されているが、実際には加速度入力毎つまり建物揺れ量毎に継続時間の監視を行い、上記(1)式の演算を行うことになる。   In the example of FIG. 6, the duration of the shaking amount α of 1 Gal and 3 Gal is shown, but actually the duration is monitored for each acceleration input, that is, for each building shaking amount, and the above equation (1) An operation is performed.
建物10の揺れ量αとその継続時間tが得られると、ロープ振れ検出部31は、揺れ量αとその継続時間tの積を演算してロープ振れを検出する(ステップS14)。詳しくは、上記各種パラメータとして設定された最小継続時間Δtと最小揺れ量Δαを加味し、上記(1)式で示される関数式f(α,t)に従って(α−Δα)(t−Δt)の演算を行う。   When the shaking amount α of the building 10 and the duration t thereof are obtained, the rope shake detecting unit 31 calculates the product of the shaking amount α and the duration t and detects the rope shake (step S14). Specifically, in consideration of the minimum duration Δt and the minimum fluctuation amount Δα set as the various parameters, (α−Δα) (t−Δt) according to the function formula f (α, t) expressed by the above formula (1). Perform the operation.
この演算結果とした得られた値が予め設定された閾値G以上であれば(ステップS15のYes)、ロープ振れ検出部31は、ロープが上記閾値Gで定められる所定量以上振れている状態にあるものと判断し、管制運転制御部33に対してロープ振れ検出信号を出力する(ステップS16)。これにより、管制運転制御部33では、巻上機12を駆動制御して乗りかご14を最寄階に停止あるいは待避階まで移動させ、安全のため、建物揺れが収まるまでの間、エレベータの運転を休止しておく(ステップS17)。なお、移動先の待避階の位置によってはロープがさらに共振してしまう可能性があるため、予め共振しない位置を待避階として決めておくものとする。   If the value obtained as a result of this calculation is equal to or greater than a preset threshold G (Yes in step S15), the rope shake detection unit 31 is in a state where the rope is shaken more than a predetermined amount determined by the threshold G. It is determined that there is, and a rope shake detection signal is output to the control operation control unit 33 (step S16). As a result, the control operation control unit 33 controls the hoisting machine 12 to move the car 14 to the nearest floor or move it to the retreat floor, and for the sake of safety, the elevator operation is stopped until the building shake is settled. Is paused (step S17). Since the rope may further resonate depending on the position of the retreat floor at the destination, a position that does not resonate is determined as the retreat floor in advance.
このように第1の実施形態によれば、建物の揺れ量と継続時間との関係を示す関数式を用いてロープ振れに対する閾値を設定でき、その閾値を用いてロープの振れを検出することにより、無駄な管制運転を防ぐことができる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to set a threshold value for rope shake using a functional expression indicating the relationship between the amount of shaking of the building and the duration, and by detecting the rope shake using the threshold value. , Can prevent useless control operation.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
第2の実施形態では、かご位置を加味してロープ振れの閾値を設定するようにしたものである。   In the second embodiment, the rope runout threshold is set in consideration of the car position.
図7は第2の実施形態におけるエレベータの制御装置22の機能構成を示すブロック図である。なお、上記第1の実施形態における図2の構成と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the elevator control device 22 according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the structure of FIG. 2 in the said 1st Embodiment, and the description shall be abbreviate | omitted.
第2の実施形態において、制御装置22にはかご位置検出部34が追加されている。かご位置検出部34は、乗りかご14の現在位置を検出し、その検出信号をロープ振れ検出部31に出力する。なお、かご位置の検出方法としては、例えば巻上機12のモータ軸に設置されたパルスエンコーダを用い、そのパルスエンコーダからモータの回転に同期して出力されるパルス信号をカウントすることで検出する方法などがある。   In the second embodiment, a car position detection unit 34 is added to the control device 22. The car position detector 34 detects the current position of the car 14 and outputs a detection signal to the rope shake detector 31. As a car position detection method, for example, a pulse encoder installed on the motor shaft of the hoisting machine 12 is used, and detection is performed by counting pulse signals output in synchronization with the rotation of the motor from the pulse encoder. There are methods.
ロープ振れ検出部31は、このかご位置検出部34によって検出されたかご位置に応じてロープ振れの閾値を変更し、その変更後の閾値に従ってロープ振れ検出信号を管制運転制御部33に出力する。   The rope shake detection unit 31 changes the rope shake threshold value according to the car position detected by the car position detection unit 34 and outputs a rope shake detection signal to the control operation control unit 33 according to the changed threshold value.
すなわち、長周期地震や強風時には、建物10は1次固有周波数で揺れやすく、建物高さが120m以上となる超高層建物では、一次固有周波数が概ね0.1〜0.5Hzの範囲となる。超高層建物となると、ロープの固有周波数範囲が0.1〜0.5Hz内となる場合があり、建物揺れにロープが共振する可能性が高い。   That is, during a long-period earthquake or a strong wind, the building 10 easily shakes at the primary natural frequency, and in a high-rise building with a building height of 120 m or more, the primary natural frequency is generally in the range of 0.1 to 0.5 Hz. When it is a super high-rise building, the natural frequency range of the rope may be within 0.1 to 0.5 Hz, and there is a high possibility that the rope will resonate with the shaking of the building.
ここで、図8に示すように、乗りかご14の停止位置によってロープ長さL0が変動する。下記の(2)式に示すように、ロープ長さL0に応じて1次周波数が求まり、ロープの1次周波数と建物揺れの周波数が一致すると、共振が起こり、ロープの振れが成長する。反対にロープの1次周波数と建物揺れの周波数が異なれば、ロープは共振せず、ロープの振れは成長しない。
Here, as shown in FIG. 8, the rope length L 0 varies depending on the stop position of the car 14. As shown in the following equation (2), the primary frequency is obtained according to the rope length L0, and when the primary frequency of the rope matches the frequency of the building shake, resonance occurs and the rope swing grows. Conversely, if the primary frequency of the rope is different from the frequency of the building shake, the rope will not resonate and the rope swing will not grow.
建物高さ :H(m)
建物1次の固有周期 :T(s)=0.025×H
建物1次の周波数 :f(Hz)=1/T
建物最上部の振幅 :D(m)
建物最上部の加速度 :α(m/s
α=D×(2π/T)
ロープの1次の周波数:fi(Hz)
ロープ長さ :L0(m)
ロープの平均張力 :T0(N)
ロープ単位長さ当たりの質量:ρA(kg/m)。
Building height: H (m)
Natural period of the primary building: T (s) = 0.025 × H
Building primary frequency: f (Hz) = 1 / T
Amplitude at top of building: D (m)
Acceleration at the top of the building: α (m / s 2 )
α = D × (2π / T) 2
Rope primary frequency: fi (Hz)
Rope length: L0 (m)
Average rope tension: T0 (N)
Mass per rope unit length: ρA (kg / m).
このように、かご位置に応じてロープが共振したときの振れ量が異なるため、上述した揺れ量αとその継続時間tの積に対する閾値を切り替えることが好ましい。   Thus, since the amount of shake when the rope resonates differs according to the car position, it is preferable to switch the threshold value for the product of the amount of shake α and its duration t.
図9は第2の実施形態におけるエレベータのロープ振れ検出の処理動作を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the processing operation of the elevator rope runout detection in the second embodiment.
まず、初期設定として、保守員が設定スイッチ24を操作し、ロープ振れ検出に必要な各種パラメータを制御装置22のロープ振れ検出部31に設定しておく(ステップS21)。   First, as an initial setting, a maintenance person operates the setting switch 24 to set various parameters necessary for rope shake detection in the rope shake detection unit 31 of the control device 22 (step S21).
各種パラメータとは、上述した最小継続時間Δt,最小揺れ量Δα,閾値Gである。また、これらの他に継続監視時間A1を含む。さらに、閾値Gについては、予めかご位置によってロープが建物揺れに共振して振れる量を測定しておき、かご位置毎にその振れ量に応じた閾値を設定しておくものとする。ここで設定された各種パラメータの値は制御装置22内に設けられた図示せぬ記憶部に記憶され、ロープ振れ検出部31によって適宜読み出される。   The various parameters are the above-described minimum duration Δt, minimum shake amount Δα, and threshold G. In addition to these, the continuous monitoring time A1 is included. Furthermore, for the threshold value G, the amount of swinging of the rope that resonates with the building shake is measured in advance according to the car position, and a threshold value corresponding to the amount of shaking is set for each car position. The values of the various parameters set here are stored in a storage unit (not shown) provided in the control device 22 and are appropriately read out by the rope shake detection unit 31.
ここで、地震や強風等により建物10が揺れ、加速度センサ23から建物10の揺れ量αを示す加速度信号が制御装置22のロープ振れ検出部31に入力されたとする(ステップS22のYes)。   Here, it is assumed that the building 10 is shaken due to an earthquake, strong wind, or the like, and an acceleration signal indicating the shake amount α of the building 10 is input from the acceleration sensor 23 to the rope shake detection unit 31 of the control device 22 (Yes in step S22).
ロープ振れ検出部31は、加速度センサ23から加速度信号を入力すると、タイマ32を起動して、その加速度信号が示す揺れ量αの継続時間tを監視する(ステップS23)。その際、上記継続監視時間A1を考慮して継続時間tの監視を行うものとする。   When the acceleration signal is input from the acceleration sensor 23, the rope shake detection unit 31 starts the timer 32 and monitors the duration t of the shake amount α indicated by the acceleration signal (step S23). At that time, the duration t is monitored in consideration of the duration monitoring time A1.
建物10の揺れ量αとその継続時間tが得られると、ロープ振れ検出部31は、揺れ量αとその継続時間tの積を演算してロープ振れを検出する(ステップS24)。詳しくは、上記各種パラメータとして設定された最小継続時間Δtと最小揺れ量Δαを加味し、上記(1)式で示される関数式f(α,t)に従って(α−Δα)(t−Δt)の演算を行う。   When the amount of shaking α of the building 10 and its duration t are obtained, the rope shake detecting unit 31 calculates the product of the amount of shaking α and its duration t to detect the rope shake (step S24). Specifically, in consideration of the minimum duration Δt and the minimum fluctuation amount Δα set as the various parameters, (α−Δα) (t−Δt) according to the function formula f (α, t) expressed by the above formula (1). Perform the operation.
このとき、乗りかご14は任意の階で停止しているものとすると、ロープ振れ検出部31は、その停止位置(現在のかご位置)の情報をかご位置検出部34から取得する(ステップS25)。そして、ロープ振れ検出部31は、そのかご位置に応じて閾値Gを切り替え(ステップS26)、その切替え後の閾値Gと上記ステップS24にて演算された値とを比較する(ステップS27)。   At this time, if it is assumed that the car 14 is stopped at an arbitrary floor, the rope shake detection unit 31 acquires information on the stop position (current car position) from the car position detection unit 34 (step S25). . Then, the rope runout detection unit 31 switches the threshold G according to the car position (step S26), and compares the threshold G after the switching with the value calculated in step S24 (step S27).
その結果、演算値が閾値G以上であれば(ステップS27のYes)、ロープ振れ検出部31は、ロープが上記閾値Gで定められる所定量以上振れている状態にあるものと判断し、管制運転制御部33に対してロープ振れ検出信号を出力する(ステップS28)。これにより、管制運転制御部33では、巻上機12を駆動制御して乗りかご14を最寄階に停止あるいは待避階まで移動させ、安全のため、建物揺れが収まるまでの間、エレベータの運転を休止しておく(ステップS29)。なお、移動先の待避階の位置によってはロープがさらに共振してしまう可能性があるため、予め共振しない位置を待避階として決めておくものとする。   As a result, if the calculated value is greater than or equal to the threshold value G (Yes in step S27), the rope shake detection unit 31 determines that the rope is in a state of greater than or equal to the predetermined amount determined by the threshold value G, and performs the control operation. A rope runout detection signal is output to the control unit 33 (step S28). As a result, the control operation control unit 33 controls the hoisting machine 12 to move the car 14 to the nearest floor or move it to the retreat floor, and for the sake of safety, the elevator operation is stopped until the building shake is settled. Is paused (step S29). Since the rope may further resonate depending on the position of the retreat floor at the destination, a position that does not resonate is determined as the retreat floor in advance.
このように第2の実施形態によれば、かご位置を加味して閾値を設定することで、建物揺れに伴うロープ振れをより正確に検出して管制運転に切り替えることができる。   As described above, according to the second embodiment, by setting the threshold value in consideration of the car position, it is possible to more accurately detect the rope run-out associated with the building shake and switch to the control operation.
(第3の実施形態)
上記第1の実施形態では、エレベータの制御装置22にてロープ振れ検出に関わる一連処理を行うものとして説明したが、建物揺れを検出する感知器に同様の機能を持たすようにしても良い。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the elevator control device 22 has been described as performing a series of processes related to rope shake detection. However, a sensor that detects building shake may have the same function.
図10は第3の実施形態におけるロープ振れの検出機能を備えた感知器50の構成を示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a sensor 50 having a rope shake detection function in the third embodiment.
感知器50は、建物10の上部に図1に示す加速度センサ23に代えて設置される。この感知器50は、加速度センサ51と、演算器52と、タイマ53と、設定スイッチ54とが組み込まれている。加速度センサ51は、加速度センサ23と同様の機能を有し、地震や強風等による建物10の揺れを検出する。   The sensor 50 is installed above the building 10 in place of the acceleration sensor 23 shown in FIG. The sensor 50 includes an acceleration sensor 51, a calculator 52, a timer 53, and a setting switch 54. The acceleration sensor 51 has the same function as the acceleration sensor 23, and detects shaking of the building 10 due to an earthquake, strong wind, or the like.
演算器52は、図2のロープ振れ検出部31に相当する。すなわち、この演算器52は、加速度センサ51によって検出された建物10の揺れ量毎に揺れの継続時間を監視し、ロープの振れ量に対する建物10の揺れ量と継続時間との解析結果から導出された関数式f(α,t)に基づいてロープの振れに対する閾値を設定し、建物10の揺れ量と継続時間との積が閾値以上の場合にロープ振れ検出信号をエレベータの制御装置22に出力する。   The computing unit 52 corresponds to the rope shake detection unit 31 in FIG. That is, the computing unit 52 monitors the duration of shaking for each shaking amount of the building 10 detected by the acceleration sensor 51, and is derived from the analysis result of the shaking amount and duration of the building 10 with respect to the rope shaking amount. Based on the function formula f (α, t), a threshold value for the rope swing is set, and when the product of the swing amount and the duration of the building 10 is equal to or greater than the threshold value, a rope swing detection signal is output to the elevator controller 22. To do.
タイマ53は、演算器52によって起動され、建物10の揺れ量毎にその継続時間をカウントする。   The timer 53 is activated by the computing unit 52 and counts the duration for each shaking amount of the building 10.
また、演算器52には、例えばロータリースイッチからなる設定スイッチ54が接続されている。この設定スイッチ54は、保守員によって操作され、演算器52によるロープ振れの検出に必要な各種パラメータ(Δt,Δα,G,A1)を設定する。   The calculator 52 is connected to a setting switch 54 composed of, for example, a rotary switch. The setting switch 54 is operated by maintenance personnel and sets various parameters (Δt, Δα, G, A1) necessary for detecting the rope runout by the computing unit 52.
このような構成において、地震や強風等により建物10が揺れると、感知器50内の加速度センサ51にて建物10の揺れ量αが検出されて演算器52に与えられる。演算器52では、揺れ量αとその継続時間tの積を演算してロープ振れを検出する。詳しくは、上記各種パラメータとして設定された最小継続時間Δtと最小揺れ量Δαを加味し、上記(1)式で示される関数式f(α,t)に従って(α−Δα)(t−Δt)の演算を行う。   In such a configuration, when the building 10 shakes due to an earthquake, strong wind, or the like, the acceleration sensor 51 in the sensor 50 detects the amount of shaking α of the building 10 and gives it to the computing unit 52. The calculator 52 calculates the product of the swing amount α and its duration t to detect the rope swing. Specifically, in consideration of the minimum duration Δt and the minimum fluctuation amount Δα set as the various parameters, (α−Δα) (t−Δt) according to the function formula f (α, t) expressed by the above formula (1). Perform the operation.
この演算結果とした得られた値が予め設定された閾値G以上であれば、演算器52から制御装置22に対してロープ振れ検出信号が出力される。   If the value obtained as a result of the calculation is equal to or greater than a preset threshold G, a rope shake detection signal is output from the calculator 52 to the control device 22.
この場合、図4に示したように、ロープの振れ量を「振れ高」、「振れ低」、「振れ特低」の3段階で解析した結果に対して閾値Gがそれぞれ設定されていれば、上記(1)式に基づいてロープの振れ量=「振れ高」、「振れ低」、「振れ特低」の3種類のロープ振れ検出信号が制御装置22に対して出力されることになる。制御装置22では、このロープ振れ検出信号を入力すると、運転モードを管制運転に切り替え、乗りかご14を最寄階に停止あるいは待避階まで移動させて停止する。   In this case, as shown in FIG. 4, if the threshold value G is set for each of the results of analysis of the swing amount of the rope in three stages of “runout height”, “runout low”, and “runout low”. Based on the above equation (1), three types of rope runout detection signals of rope runout = “runout height”, “runout low”, and “runout low” are output to the controller 22. . When the control signal is input to the control device 22, the operation mode is switched to the control operation, and the car 14 is stopped by moving to the nearest floor or moving to the waiting floor.
このように第3の実施形態によれば、上記第1の実施形態と同様の機能を感知器50に持たすことで、建物の揺れ量とその継続時間に応じたロープ振れを感知器50にて高精度に検出でき、その検出信号を制御装置22に出力して管制運転に切り替えることが可能となる。   As described above, according to the third embodiment, the sensor 50 has the same function as that of the first embodiment, so that the rope 50 according to the amount of shaking and the duration of the building can be detected by the sensor 50. It can be detected with high accuracy, and the detection signal can be output to the control device 22 to switch to the control operation.
以上述べた少なくとも1つの実施形態によれば、ロープ振れに対する閾値を建物の揺れ量とその継続時間に応じて適切に設定して無駄な管制運転を防ぐようにしたエレベータ制御装置及び感知器を提供することができる。   According to at least one embodiment described above, there is provided an elevator control device and a detector that appropriately set a threshold for rope swing according to the amount of shaking of a building and its duration to prevent useless control operation. can do.
なお、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。   In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…建物、11…エレベータ、12…巻上機、13…メインロープ、14…乗りかご、15…カウンタウェイト、16…コンペンシープ、17…コンペンロープ、18…かご制御装置、19…かごドア、20…伝送ケーブル、21a,21b,21c…乗場、22…制御装置、23…加速度センサ、24…設定スイッチ、31…ロープ振れ検出部、32…タイマ、33…管制運転制御部、34…かご位置検出部、50…感知器、51…加速度センサ、52…演算器、53…タイマ、54…設定スイッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Building, 11 ... Elevator, 12 ... Hoisting machine, 13 ... Main rope, 14 ... Ride car, 15 ... Counterweight, 16 ... Compensation, 17 ... Compen rope, 18 ... Car control device, 19 ... Car door, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Transmission cable, 21a, 21b, 21c ... Landing place, 22 ... Control apparatus, 23 ... Acceleration sensor, 24 ... Setting switch, 31 ... Rope shake detection part, 32 ... Timer, 33 ... Control operation control part, 34 ... Car position Detection unit, 50 ... sensor, 51 ... acceleration sensor, 52 ... calculator, 53 ... timer, 54 ... setting switch.

Claims (8)

  1. 建物の昇降路内に設置されたロープを介して昇降動作する乗りかごを備えたエレベータの制御装置において、
    上記建物の揺れ量を検出する建物揺れ検出手段と、
    この建物揺れ検出手段によって検出された上記建物の揺れ量とその揺れ量の検出時点から当該揺れ量以上の状態が継続している時間を監視し、上記建物の揺れ量と上記継続時間との積が予め設定された閾値以上の場合にロープ振れ検出信号を出力するロープ振れ検出手段と、
    このロープ振れ検出手段から出力される上記ロープ振れ検出信号に基づいて上記乗りかごを最寄階に停止あるいは待避階に管制運転させる管制運転手段と
    を具備したことを特徴とするエレベータの制御装置。
    In an elevator control device equipped with a car that moves up and down via a rope installed in a hoistway of a building,
    Building shaking detection means for detecting the amount of shaking of the building,
    The amount of shaking of the building detected by the building shaking detection means and the time during which the state exceeding the shaking amount continues from the time of detection of the shaking amount are monitored, and the product of the shaking amount of the building and the duration time is monitored. A rope shake detection means for outputting a rope shake detection signal when is equal to or greater than a preset threshold;
    An elevator control device, comprising: control operation means for stopping the passenger car on the nearest floor or performing control operation on the retreat floor based on the rope shake detection signal output from the rope shake detection means.
  2. 上記建物の最小揺れ量と最小継続時間を設定するための設定手段を備え、
    上記ロープ振れ検出手段は、
    上記建物の揺れ量から上記設定手段によって設定された最小揺れ量を減算すると共に、上記継続時間から上記設定手段によって設定された最小継続時間を減算して両者の積を演算することを特徴とする請求項1記載のエレベータの制御装置。
    It has setting means for setting the minimum shaking amount and minimum duration of the building,
    The rope runout detection means is
    While subtracting the minimum swing amount set by the setting means from swinging amount of the building, characterized by calculating a product of both by subtracting the minimum duration set by said setting means from said duration The elevator control device according to claim 1.
  3. 上記ロープの振れ量に対する閾値を段階的に設定するための設定手段を備え、
    上記ロープ振れ検出手段は、
    上記建物の揺れ量と上記継続時間との積を演算し、その演算結果と上記設定手段によって設定された各閾値とを比較して、上記ロープの振れ量に応じたロープ振れ検出信号を出力することを特徴とする請求項1記載のエレベータの制御装置。
    Comprising setting means for setting a threshold value for the amount of runout of the rope in stages;
    The rope runout detection means is
    The product of the amount of shaking of the building and the duration time is calculated, the calculation result is compared with each threshold value set by the setting means, and a rope shake detection signal corresponding to the rope shake amount is output. The elevator control device according to claim 1.
  4. 上記乗りかごの位置を検出するかご位置検出手段を備え、
    上記ロープ振れ検出手段は、
    上記かご位置検出手段によって検出された上記乗りかごの位置に応じて閾値を切り替えることを特徴とする請求項1記載のエレベータの制御装置。
    A car position detecting means for detecting the position of the car,
    The rope runout detection means is
    2. The elevator control device according to claim 1, wherein the threshold value is switched in accordance with the position of the car detected by the car position detecting means.
  5. 建物の昇降路内に設置されたロープを介して昇降動作する乗りかごを備えたエレベータの制御装置に接続される感知器であって、
    上記建物の揺れ量を検出する建物揺れ検出手段と、
    この建物揺れ検出手段によって検出された上記建物の揺れ量とその揺れ量の検出時点から当該揺れ量以上の状態が継続している時間を監視し、上記建物の揺れ量と上記継続時間との積が予め設定された上記閾値以上の場合にロープ振れ検出信号を上記エレベータの制御装置に出力する演算手段と
    を具備したことを特徴とする感知器。
    A sensor connected to an elevator control device having a car that moves up and down via a rope installed in a hoistway of a building,
    Building shaking detection means for detecting the amount of shaking of the building,
    The amount of shaking of the building detected by the building shaking detection means and the time during which the state exceeding the shaking amount continues from the time of detection of the shaking amount are monitored, and the product of the shaking amount of the building and the duration time is monitored. And a calculating means for outputting a rope shake detection signal to the elevator control device when is equal to or greater than a preset threshold value.
  6. 上記建物の最小揺れ量と最小継続時間を設定するための設定手段を備え、
    上記演算手段は、
    上記建物の揺れ量から上記設定手段によって設定された最小揺れ量を減算すると共に、上記継続時間から上記設定手段によって設定された最小継続時間を減算して両者の積を演算することを特徴とする請求項5記載の感知器。
    It has setting means for setting the minimum shaking amount and minimum duration of the building,
    The computing means is
    While subtracting the minimum swing amount set by the setting means from swinging amount of the building, characterized by calculating a product of both by subtracting the minimum duration set by said setting means from said duration The sensor according to claim 5.
  7. 上記ロープの振れ量に対する閾値を段階的に設定するための設定手段を備え、
    上記演算手段は、
    上記建物の揺れ量と上記継続時間との積を演算し、その演算結果と上記設定手段によって設定された各閾値とを比較して、上記ロープの振れ量に応じたロープ振れ検出信号を出力することを特徴とする請求項5記載の感知器。
    Comprising setting means for setting a threshold value for the amount of runout of the rope in stages;
    The computing means is
    The product of the amount of shaking of the building and the duration time is calculated, the calculation result is compared with each threshold value set by the setting means, and a rope shake detection signal corresponding to the rope shake amount is output. The sensor according to claim 5.
  8. 上記乗りかごの位置を検出するかご位置検出手段を備え、
    上記演算手段は、
    上記かご位置検出手段によって検出された上記乗りかごの位置に応じて閾値を切り替えることを特徴とする請求項5記載の感知器。
    A car position detecting means for detecting the position of the car,
    The computing means is
    6. The sensor according to claim 5, wherein a threshold value is switched in accordance with the position of the car detected by the car position detecting means.
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