JP6220613B2

JP6220613B2 - エレベータの制御システム

Info

Publication number: JP6220613B2
Application number: JP2013193653A
Authority: JP
Inventors: 岩本　晃; 晃岩本; 大沼　直人; 大沼　　直人; 孝道星野; 真輔井上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: CN104444687A; JP2015059014A; CN104444687B

Description

本発明は、乗りかごの速度検出及び位置検出にエンコーダを用い、その値により運転制御を行うエレベータに関し、特に、エンコーダの故障等に対してもより安全性を確保するのに好適である。

乗りかごの減速度、速度、位置を、定めた目標値に沿って制御するエレベータの非常停止システムとして、故障時でも安全にエレベータを制動して非常停止するため、重複した検知手段や演算手段から出力される結果を比較することで制御系や状態センサの故障を確実に検知することが知られている。より、具体的には、２系統の独立した第一調速機エンコーダ（第一状態センサ）１及び第二調速機エンコーダ（第二状態センサ）２を備え、た両信号に基づいて減速度等のエレベータの状態量を算出し、算出された状態量の差が所定値よりも小さい場合、両方のエンコーダが正常動作していると判断し、所定値よりも大きい場合、少なくともどちらか一方のエンコーダが誤動作していると判断し、非常停止することが、例えば特許文献１に記載されている。

国際公開第２００７/０６０７３３号パンフレット

上記従来技術として、特許文献１に記載のものでは、誤動作していると判断された場合、ブレーキコイルへの通電を遮断し、非常停止するので、乗りかごが階床間で停止して再起動不可となり乗客の閉じ込めに至る恐れがある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、少なくともいずれかのエンコーダが故障した場合でも閉じ込めの発生を防止すると共に、安全性を確保、より向上することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、乗りかごと、該乗りかごと連動して回転するガバナプーリと、該ガバナプーリの回転に応じてパルス信号を発生するガバナエンコーダと、前記パルス信号により前記乗りかごの速度及び位置を検出し、前記乗りかごの運転を制御する安全コントローラと、を有するエレベータの制御システムにおいて、前記ガバナエンコーダはパルス信号を発生する１系ガバナエンコーダと２系ガバナエンコーダとで２重化され、前記安全コントローラは前記１系ガバナエンコーダと前記２系ガバナエンコーダとで検出された前記乗りかごの速度の偏差が所定値以下の場合、両速度データの内、大きい値により前記乗りかごの運転を制御するものである。

本発明によれば、ガバナエンコーダはパルス信号を発生する１系ガバナエンコーダと２系ガバナエンコーダとで２重化され、両速度データの内、大きい値により乗りかごの運転を制御するので、どちらか一方に異常が発生した場合、それだけで直ちに非常停止する必要がなく、乗客のエレベータ内閉じ込めの発生を防止できる。

本発明の一実施の形態を示す全体構成。一実施の形態における制御ブロック図。一実施の形態における動作を示すフローチャート。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、全体構成を示すシステム構成図である。1はエレベータの乗りかごであり、エレベータを駆動するモータ2と、乗りかごと対向した箇所に設置されている釣り合い錘3があり、それぞれはプーリ4と、ロープ5を介してそれぞれ連結されている。また、モータ2にはモータエンコーダ6が取付けられており、モータ2の回転に応じて発生するモータエンコーダ6のパルスにより、エレベータの位置検出及び速度検出を行い、制御装置９によりエレベータの走行制御を行っている。

また、ガバナプーリ7は、エレベータの乗りかご１に固定されたガバナロープにより、乗りかご１の移動と連動して回転する。ガバナプーリ7にはガバナエンコーダ8が１系、２系のように２重化されてが取り付けられており、ガバナプーリ7の回転に応じて発生するガバナエンコーダ8のパルス信号により、乗りかご１の速度検出及び位置検出を直接に行う。

１系及び２系ガバナエンコーダ8は、ガバナプーリ7の回転軸に取り付けられた２系統のエンコーダであれば良く、それぞれが発生するパルスは、安全コントローラ10へ入力される。安全コントローラ10は、乗りかご１の各位置に対する許容速度を予めETSD動作速度パターンとしてデータベース化して定めている。例えば、ETSD動作速度パターンより端階位置に対して定めた許容速度を得て、乗りかご１が端階へ突入する時、つまり、端階位置に到達した時の速度を緩衝器11の許容速度以下になるように乗りかご１の制動を行う。

図２、３を参照して、ガバナエンコーダ8のパルス信号により、安全コントローラ10にて作成する速度及び位置データの作成及び制御装置9との通信内容について説明する。
ガバナエンコーダ8が１系、２系にて発生したそれぞれのパルス信号を安全コントローラ10内にあるI/O12を経由して、安全コントローラ10内のMPU13内部の速度検出部14にて２種類の速度データを作成し、位置検出部15にて２種類の位置データをそれぞれ作成する。次に、データ異常判定部16にて二つの速度データを比較し、両データの偏差が所定の閾値以下の場合は異常と判定しない。さらに、二つの速度データの内、大きい方の値を、ETSD動作速度パターンと比較するための速度データとする処理を行う。つまり、二つの速度データの内、より安全装置が動作し易く、厳しくなる速度データを採用する。

同様にデータ異常判定部16にて二つの位置データを比較し、両データの偏差が所定の閾値以下の場合は異常と判定しない。さらに、二つの位置データの内、端階に近い側と算出された位置データをETSD動作速度パターンにおける残距離データとする処理を行う。ここで、端階に近い側の位置データとは、乗りかご１の方向性が上昇でUPの場合にはエレベータの上端位置、方向性が降下でDNの場合には下端位置に近いデータであり、安全装置が動作するETSD動作速度が小さくなるようにして、つまり、二つの位置データの内、より安全装置が動作し易く、厳しくなる位置データを採用して安全性を向上する。

さらに、速度データまたは位置データの偏差が所定の閾値を越え、ガバナエンコーダ８が異常であると判定される場合、安全コントローラ10のI/O12を経由して、安全コントローラ10と制御装置9間の通信17、制御装置9のI/O18を経由して、制御装置9のMPU19内にある運転制御部20へ異常であることを示す信号を送信する。

運転制御部20は異常を受信すると、エレベータを最寄階にて停止させ、その後、休止させる指令を行う。さらに、異常信号を受信したとき、受信時の乗りかご１の速度が緩衝器11衝突時の許容速度以下の場合には、速度制御部21により、速度制限して最高速度を緩衝器衝突速度以下に制限するようにしても良い。

また、安全コントローラ10は、速度及び位置データの異常発生有無によらず、データ異常判定部16にて判定された後の位置データ及び速度データにより、速度データが位置データに対応するETSD動作速度パターンを上回った場合、安全装置動作としてエレベータを非常停止させる。速度データが位置データに対応するETSD動作速度パターンを上回ったかどうかの判定は、安全装置動作部23にて現在の速度及び位置データをETSD動作速度パターンと比較することによって行われる。

図３は安全コントローラ１０による速度及び位置データの作成及びエンコーダ異常発生後の安全コントローラ及び制御装置の処理についてのフローチャートを示したものである。
エレベータの走行に応じて、ガバナプーリ7が回転し、その回転によりガバナエンコーダ8が回転する(S1)。２重化されたガバナエンコーダ8の回転により発生する二つのパルス信号を、安全コントローラ10にてそれぞれ取得する(S2)。取得した二つのパルス信号より、速度データ及び位置データをそれぞれ作成する(S3)。作成した速度データ及び位置データをそれぞれ比較する(S4)。

速度データは、二つのデータのうち、値が大きい方のデータを乗りかご１の速度とする。位置データは、エレベータの走行方向に応じて、端階に近い側のデータを採用する(S5)。

位置データを用いて、ETSD動作速度パターンを作成する(S6)。速度データとS6にて作成したETSD動作速度パターンとの比較を行い、速度データがETSD動作速度パターンを超えると、安全装置動作にてエレベータを非常停止する(S7)。

S5のフローと並行して、速度、位置データのそれぞれの比較した結果、データの差分が異常判定閾値を超えた場合、異常として検出する(S8)。異常を検出すると、制御装置9に検出値が異常であることを送信する(S9)。制御装置9は安全コントローラ10から異常信号を受信すると、最寄階に停止させ、その後エレベータを休止処理とする(S10)。また、異常判定閾値とは別に予兆閾値を設け、この値を超えた場合、ガバナエンコーダ８、ガバナプーリの異常が無いかの確認を促す指令を発報して保守員へ知らせる。

1…乗りかご、2…モータ、3…釣り合い錘、4…プーリ、5…ロープ、6…モータエンコーダ、7…ガバナプーリ、8…ガバナエンコーダ、9…制御装置、10…安全コントローラ、11…緩衝器、12…安全コントローラのI/O、14…速度検出部、15…位置検出部、16…データ異常判定部、17…安全コントローラと制御装置間の通信、18…制御装置のI/O、20…運転制御部、21…速度制御部、22…ETSDパターン作成部、23…安全装置動作部。

Claims

乗りかごと、該乗りかごと連動して回転するガバナプーリと、該ガバナプーリの回転に応じてパルス信号を発生するガバナエンコーダと、前記パルス信号により前記乗りかごの速度及び位置を検出し、前記乗りかごの運転を制御する安全コントローラと、を有するエレベータの制御システムにおいて、
前記ガバナエンコーダはパルス信号を発生する１系ガバナエンコーダと２系ガバナエンコーダとで２重化され、前記安全コントローラは前記１系ガバナエンコーダと前記２系ガバナエンコーダとで検出された前記乗りかごの速度の偏差が所定値以下の場合、両速度データの内、大きい値により前記乗りかごの運転を制御し、
前記安全コントローラは前記１系ガバナエンコーダと前記２系ガバナエンコーダとで検出された前記乗りかごの位置の偏差が所定値以下の場合、両位置データの内、端階に近い側の位置データにより前記乗りかごの運転を制御することを特徴とするエレベータの制御システム。
請求項１に記載のエレベータの制御システムにおいて、前記安全コントローラは前記両速度データの内、大きい値が前記乗りかごの位置に対る許容速度を定めたETSD動作速度パターンより得られる値を超えた場合、エレベータを非常停止することを特徴とするエレベータの制御システム。
請求項１に記載のエレベータの制御システムにおいて、前記安全コントローラは前記１系ガバナエンコーダと前記２系ガバナエンコーダとで検出された前記乗りかごの速度又は位置の偏差が所定値を超えた場合、前記ガバナエンコーダが異常であると判定することを特徴とするエレベータの制御システム。
請求項３に記載のエレベータの制御システムにおいて、前記ガバナエンコーダが異常であると判定された場合、前記乗りかごを最寄階に停止させ、その後休止状態とすることを特徴とするエレベータの制御システム。