JPH0751428B2 - エレベータ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレベータの制御装置に係り、特に制御系を構
成する機器の経年変化による制御性能の悪化を防止する
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

エレベータの着床精度や乗心地等は、乗かご内の負荷の
大小，電動機や制御機器の温度等の運転条件の影響を受
けるため、従来はこれらの運転条件に対応した補正装置
を設けていた。例えば、負荷の大きさ及び運転方向に応
じて速度指令信号を修正することにより、着床精度を向
上させる、等の手段が採られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の補正装置は、運転条件と制御対
象、例えば、負荷の大きさ及び運転方向と着床誤差との
関係を予め設定し、以後はその設定値に応じて補正を行
うのみであったため、長期間の使用による経年変化によ
り、制御系の特性が変化すると、十分な補正が行えなく
なるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、経年変化
により制御系の特性が変化しても、着床精度や乗心地を
良好に維持することのできるエレベータ制御装置を提供
することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、負荷の大きさ，運転方向，電動機の温度等の
運転条件と、速度指令の減速度の大きさや速度修正信号
の大きさ等の制御パラメータの大きさとを検出し、上記
運転条件下において適用された制御パラメータの大きさ
と、そのときの制御結果（例えば着床誤差）とをテーブ
ル（表）形式で記憶しておき、エレベータの運転時に
は、そのときの運転条件下で制御結果が最も良好となる
大きさの制御パラメータを上記テーブルから選択して速
度制御装置へ出力し、常に良好な制御結果が得られるよ
うにしたものである。更に、制御結果をテーブルに記憶
する際に、同一運転条件で同一の大きさの制御パラメー
タを適用したときの制御結果が既にテーブルに記憶され
ている場合には、今回の制御結果を加味してテーブルの
記憶値を修正するという学習機能を有している。

〔作用〕

本発明は上記のような学習機能を有しているため、経年
変化による制御系の特性の変化があっても、最良の制御
結果を得るための最適な大きさの制御パラメータを自動
的に選択し、常に良好な制御機能を維持することができ
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明する。本
実施例は、速度制御装置の温度，電動機の温度，かご内
の負荷及び運転方向の４つを運転条件とし、速度指令の
減速度を制御パラメータとし、着床誤差を制御結果とし
た場合の実施例である。

第１図は本実施例の全体構成を示す図であり、１はエレ
ベータの速度制御装置で、速度指令パターンを作成し、
電動機駆動装置２へ制御信号101を出力し、電動機駆動
装置２からの制御信号102を介して巻上電動機３の速度
制御を行うものである。1aは速度制御装置１内の温度を
検出する温度検出器、3aは巻上電動機３の温度を検出す
る温度検出器、４は巻上電動機３の回転量、即ち、かご
５の動きに同期してパルス信号107を出力するパルスエ
ンコーダ、5aはかご５内の負荷の大きさを検出する荷重
検出器、６はカウンターウエイト、７は主ロープ、８は
かご５の運転方向を検出して出力する運転方向信号出力
装置である。10は上記パルス信号107をかご５の位置情
報108に変換する変換回路、11は制御評価装置であり、
かご５が目的階に着床したときの位置情報108と理想的
な目的階の位置とのずれ（着床誤差）を着床誤差信号10
9として出力するものである。12は運転条件検出装置で
あり、温度検出器1a及び3aからの温度信号103及び104運
転方向信号出力装置８からの運転方向信号105、荷重検
出器5aからの荷重信号106を入力し、運転条件信号110と
して出力する。13は制御パラメータ115（本実施例の場
合は速度指令の減速度）、着床誤差信号109及び運転条
件信号110から制御評価テーブル15を作成及び制御評価
テーブル15の記憶値の更新をする制御評価テーブル作成
装置である。尚、制御評価テーブル15は、制御パラメー
タ115と運転条件信号110、及びこれら両者に基いて速度
制御された結果としての着床誤差信号109のそれぞれの
値をテーブル形式で記録したものである。14は制御パラ
メータ制御装置であり、運転毎にその時の運転条件信号
110に対して最も適切な、即ち最も着床誤差が小さくな
る制御パラメータの値を制御評価テーブル15から読み出
し（信号111）で、制御パラメータ112として出力する。
この制御パラメータ112は切り換え装置17を介して制御
パラメータ115として速度制御装置１へ出力されるほ
か、運転終了後に制御評価テーブル15の記憶値を更新す
るために制御評価テーブル作成装置13へも出力される。
これらの変換回路10〜制御評価テーブル15により制御パ
ラメータ学習装置９が構成されている。16は初期調整指
令装置で、エレベータの据付調整時や保守時に使用され
るものであり、制御評価テーブル15を初期化、即ち実測
値が１つもない状態にする指令信号113と制御評価テー
ブル15から読み出されて制御パラメータ制御装置14から
出力される制御パラメータ112とは全く別に、特に指定
した制御パラメータ114を出力するものである。尚、切
り換え装置17は、通常は制御パラメータ112側に接続さ
れており、初期調整指令時にのみ制御パラメータ114側
に切り換えられる。

次に、本実施例の動作について説明する。まず、本実施
例の要部である制御評価テーブル15の構成について説明
する。

本実施例では、制御評価テーブル15の作成要素の制御パ
ラメータ（速度指令の減速度）、運転条件、制御結果
（着床誤差）を次のように区分する。

速度指令の減速度Ａは0.06g〜0.069g（ｇは重力加速
度）の0001gきざみの10段階に区分する。

運転条件は、 （ａ）速度制御装置の温度はTsは、Ts＜30℃、 Ts≧30℃の２段階に区分する。

（ｂ）巻上電動機の温度Tmは、Tm＜50℃、Tm≧50℃の２
段階に区分する。

（ｃ）かごの負荷Ｌ及び運転方向は、 （ｉ）Ｌ＜25％でUP運転、又は75％≦ＬでDN（Down）運
転。

（ii）25％≦Ｌ＜50％でUP運転、又は50＜Ｌ＜75％でDN
運転。

（iii）50％≦Ｌ＜75％でUP運転、又は25％≦Ｌ＜50％
でDN運転。

（iv）75％≦ＬでUP運転、又はＬ＜25％でDN運転。

の４段階に区分する。

着床誤差は、行き過ぎ（＋）、行き足らず（−）を区
別して、それぞれの誤差をmm単位で表わす。

上記の区分による制御評価テーブルは第２図に示すよう
に、縦軸にかご内負荷及び運転方向を、横軸に速度指令
の減速度をとり、それぞれ、ａ〜ｄ、１〜10に区分し、
各々の交点a1〜d10にそのときの着床誤差を記録してい
く。

また、この第２図の構成のテーブルを、 （Ｉ）Ts＜30℃、かつ、Tm＜50℃ （II）Ts≧30℃、かつ、Tm＜50℃ （III）Ts＜30℃、かつ、Tm≧50℃ （IV）Ts≧30℃、かつ、Tm≧50℃ の各条件毎にそれぞれ作成する。

次に、エレベータの据え付け当初におけるテーブルの作
成手順について、第３図により説明する。まず、第１図
で説明した初期調整指令装置16からの指令信号113によ
って制御評価テーブル15,即ち第2,3図の各交点a1〜d10
を初期化し、切り換え装置17を切り換えて制御パラメー
タ114、即ち制御パラメータ115（速度指令の減速度Ａ）
でエレベータを昇降させる。

具体的には、まずその時の速度制御装置の温度Ts及び巻
上電動機の温度Tmにより、上記（Ｉ）〜（IV）のうちの
いずれか１つのテーブルが選択される。このとき仮に
（Ｉ）のテーブルが選択されたとすると、次に、Ａ＝0.
06gに設定し、無負荷でかごをUP運転し、このときの着
床誤差（例えば＋50mm）をd1点に書き込む。次に、同じ
く無負荷でかごをDN運転し、このときの着床誤差（例え
ば＋5mm）をa1点に書き込み、これらa1,d1点の値をもと
に、b1,c1点の値を補間演算（本実施例ではa1,d1点の値
の差を等分して四捨五入する）してそれぞれ書き込む。
このとき、a1,d1点の値を実測値、b1,c1点の値を非実測
値として区別しておく。第３図では実測値は○印で囲ん
である。

次に、Ａ＝0.069gに設定し、無負荷でかごをUP運転し、
このときの着床誤差（例えば−4mm）をd10点に書き込
み、同じくDN運転し、このときの着床誤差（例えば−35
mm）をa10点に書き込み、b10,c10点の値を補間演算して
書き込む。更に第１列及び第10列の各値から、a2〜d9点
の値を補間演算して書き込む。これにより第３図に示す
ようなテーブルが完成する。このテーブルは（Ｉ）のテ
ーブルであるが、 （II）〜（IV）のテーブルはa1〜d10の全交点とも
（Ｉ）の値と同一の値が書き込まれるが、全交点とも非
実測値として扱われる。

次に、上記のようにして作成されたテーブルを使ってエ
レベータを運転する場合につて、第４図のフローチャー
ト、第３図，第５図及び第６図のテーブルにより説明す
る。

今、かごの負荷が30％でUP運転を行うとすると、まず、
テーブル（Ｉ）〜（IV）の中からその時の速度制御装置
及び巻上電動機の温度条件に合うテーブルを選択する
（STEP1）。仮にテーブル（Ｉ）、即ち第３図のテーブ
ルが選択されたとすると、次に負荷の大きさ及び運転方
向から、テーブルのａ〜ｄ行のうち該当する行が選択さ
れる（STEP2）。今回はｃ行が選択される。次にｃ行の
中から着床誤差の絶対値が最も小さくなる交点の減速度
Ａが選択される（STEP3）。今回は第３図c7点の「２」
が最も絶対値が小さいため、減速度Ａ＝0.066gが選択さ
れる。次に、選択された交点が当該行の最端列（今回の
場合、c1又はc10点）であるかどうかを判定し、最端列
であれば要調整表示を行う（STEP4）。これは、長年の
使用によりある行、例えばｄ行の各点の値が第６図のよ
うになった場合、着床誤差の絶対値の最小値はd10点の
外に存在する、即ち最適な減速度Ａは0.069g以上と考え
られるため、着床誤差の絶対値の最小値がd1〜d10点内
にくるように、減速度Ａを再設定する必要があるためで
ある。次に、上記選択された交点の値と両横の交点の値
とが所定値以上離れていると要調整表示を行う（STEP
5）。これは、長年の使用によりある行、例えばｃ行の
各交点の値が第６図のようになった場合、着床誤差の絶
対値の最小値はc10点に存在する、即ち減速度Ａ＝0.069
gが選択されるべきであると考えられるが、実際にはｃ
行の各交点の中で絶対値が最も小さいc9点、即ち減速度
Ａ＝0.068gが選択され、減速度Ａ＝0.069gが選択されな
くなってしまう。そのため左右に隣接する２交点（多く
の場合第１列目と第２列目、又は第９列目と第10列目）
の値が所定値（例えば10mm）以上になると再調整表示を
行わせるのである。

上記のようにして選択されたＡ＝0.066gで運転・着床し
（STEP6）、そのときの着床誤差を検出し（STEP7）、先
程選択したc7点にその値（ここでは−3mm）を書き込む
が、このとき、c7点の値が実測値か非実測値であったか
により書き込み方法が異なる（STEP8）。今回の場合、c
7点には非実測値である「２」が書かれているため、今
回の実測値「−３」に書き換える（STEP9）。即ち、非
実測値よりも実測値が優先されるわけである。もし、c7
点の値が実測値であったとすると、既にテーブルのc7点
に書き込まれている値（既書入値）と今回の実測値とが
所定値（例えば10mm）より離れているかどうかをチェッ
クする（STEP10）。もし、所定値以上離れている場合に
は、制御系に急激な特性変化が発生したとみなして、異
常表示を行い（STEP11）、テーブルの書き換えは行わず
に処理を終了する。また、既書入値と今回の実測値との
差が所定値以内であったとすると、 という式によって演算された値を実測値としてc7点に書
き込むことになる（STEP12）。即ち、過去の運転実績に
基づいて演算されて書き込まれている既書入値に比べ、
今回の実測値は２倍の重みを持つことになるのである。
従って、もしc7点に実測値（既書入値）「２」が書き込
まれていたとすると、今回の書入値は 書入値＝（−３＋２×1/2）×3/2 ≒−1.3 四捨五入して「−１」となる。

次に、c7点に「−３」が書き込まれると、次は７列の非
実測値について補間演算を行う。（STEP13）。今回の場
合、７列には他に実測値がないため、最端行の値との間
で補間演算を行う。まず、ａ行のa7点とc7点の値により
b7の値が補間演算され、書き込まれる。また、ｃ行とｄ
行との間に行はないため、こちらはそのままである。次
にｃ行について同じく補間演算を行う（STEP14）。ｃ行
には実測値がないため、上記と同様に最端列のc1及びc1
0点とc7点の間でそれぞれ補間演算を行い、それぞれの
演算値を書き込む。ここで、もしｃ行の中に実測値が存
在する場合には、c7点とその実測値との間で補間演算を
行う。例えばc3点が実測値であれば、c3点とc7点とによ
りc4〜c6点の補間演算を行い、それぞれの演算結果を書
き込む。c1及びc2点はそのままである。

次に、先程補間演算されたb7点について、上記と同様に
ｂ行の補間演算を行い、それぞれの演算結果を書き込む
（STEP15）。尚、a7及びd7点の値は変化しないため、a,
d行はそのままである。

上記のようにして第３図のテーブルは第５図のように更
新される。尚、STEP15において、b7点について、ｂ行の
補間演算を行っているが、代わりにc2〜c6,c8及びc9点
について、各列の補間演算を行うことも可能であるた
め、いずれの方法を採るか予め決めておく必要がある。

以後は上記の手順を繰り返し、エレベータが運転する毎
にテーブルが更新される。従って、経年変化により制御
系の特性が変化しても、テーブルの値もそれぞれに追従
して変化していくため、常に着床誤差を小さくすること
ができる。また、制御系の特性の変化が大きくなり、着
床誤差を最小にする減速度がテーブル内に存在しなくな
ったと考えられる場合にはその旨を表示し、メンテナン
ス時に再調整を行わせるようにしているため、調整の
要，不要も容易にわかり、メンテナンスが容易になる。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

（１）上記実施例では、運転条件を決める際、かごの負
荷Ｌ及び運転方向については、カウンターウエイトのオ
ーバーバランスを50％とし、Ｌ＜25％のUP運転と75％≦
ＬのDN運転は等しい、のようにみなしているが、カウン
ターウエイトのオーバーバランスが50％でない場合や、
非常に正確な値でテーブル作成を行う場合には、UP運転
とDN運転とでそれぞれ独立にテーブルを作成する。

（２）テーブルの初期調整を行う場合、上記実施例では
減速度Ａ＝0.06g及びＡ＝0.069gの２つの場合につい
て、それぞれ無負荷でUP及びDN運転を行っているが、更
に減速度Ａや負荷Ｌを変えて運転を行っておけば、より
精確にテーブルの初期調整が行える。

（３）上記実施例では、テーブルを更新する場合、テー
ブルの該当交点に既に実測値（既書入値）が存在してい
た場合、今回の実測値の重みを既書入値の２倍として演
算しているが（第４図STEP12）、既書入値と同一の重み
としたり、既書入値は末消して今回の実測値をそのまま
書き込んだり、又は、各交点毎に最新のものから順に所
定数の実測値を記憶しておき、これらの実測値の平均値
をテーブルの該当交点に書き込んでおくようにしても良
い。

（４）上記実施例では、テーブルを更新する場合、当該
交点の属する行又は列のそれぞれにおいて、当該交点か
ら最も近い実測値のある交点との間で補間演算を行って
いるが（第４図STEP13〜15）、実測値の有無にかかわら
ず当該交点と最端列又は最端行の交点との間で補間演算
を行い、中間にある実測値も全て演算結果の値に書き換
えるようにしても良い。

また、実測値ののみを最小二乗法で演算し、その結果を
テーブルに書き込むようにしても良い。この場合、各交
点の実測値は以後の演算の際に使用されるため、テーブ
ルの各交点の値とは別に記憶しておく必要がある。

（５）上記実施例では、運転条件を決める要素として巻
上電動機の温度を直接検出しているが、巻上電動機の起
動頻度を検出することによって間接的に温度検出を行う
ようしても良い。また、速度制御装置の温度検出を行う
場合、速度制御装置の周辺部や熱によって特性の変わり
易い所定の素子、例えば抵抗の温度を検出するようにし
ても良い。更に、各機器の精確な温度検出を行うもので
はないが、季節によってテーブルを変えることもでき
る。

（６）上記実施例では、制御結果として着床誤差を使用
しているが、代わりにかごの加減速度の変化を検出して
も良い。例えばかごの起動時や停止時におけるショック
の大小等を制御結果とすることも可能である。

（７）上記実施例では、制御パラメータとして、速度指
令の減速度を使用しているが、代わりに着床補正出力の
ゲインや減速開始点としても良い。即ち、エレベータの
速度時には、かご負荷の大小による着床誤差の発生を防
止するため、速度指令に着床補正出力を加算する場合が
あるが、この着床補正出力の大きさを変えたり、また、
減速開始点を通過後、かごを直ちに減速させず、テーブ
ルから選択された時間だけ時間遅れを持たせる等であ
る。

（８）定格速度の大きいエレベータの場合、１階床運転
時は75m/m、２階床以上走行する場合は120m/mというよ
うに、複数の走行速度を持っているが、この場合には各
走行速度毎にテーブルを作る。

（９）本発明はロープトラクション式エレベータのみな
らず、巻胴式や油圧エレベータにも適用することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば経年変化による制
御系の特性変化を自動的に補正するため、常に良好な制
御性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第２
図，第３図，第５図及び第６図は第１図の実施例の構成
要素である制御評価テーブルの一例を示す図、第４図は
第１図の実施例の動作例を示すフローチャートである。 １……速度制御装置 1a,3a……温度検出器 ３……巻上電動機、５……かご 5a……荷重検出器 ８……運転方向信号出力装置 ９……制御パラメータ学習装置 11……制御評価装置 12……運転条件検出装置 13……制御評価テーブル作成装置 14……制御パラメータ制御装置 15……制御評価テーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エレベータの速度を制御する速度制御装置
   と、かごの位置を検出する装置と、かごの負荷を検出す
   る装置と、かごの運転方向を検出する装置とを備えたも
   のにおいて、 上記速度制御装置による制御結果を評価して出力する制
   御評価装置と、上記速度制御装置の制御パラメータを出
   力する制御パラメータ制御装置と、かごの負荷の大きさ
   や運転方向等の運転条件を検出して出力する運転条件検
   出装置と、上記運転条件と制御パラメータで形成された
   テーブルに、上記運転条件とこの運転条件下で適用され
   た制御パラメータに基いて制御された制御結果を入力し
   て記憶する制御評価テーブル作成装置とを備え、 上記制御パラメータ制御装置は、エレベータの運転開始
   以前にそのときの運転条件において制御結果が最良とな
   る制御パラメータを上記テーブルから読み出して、上記
   速度制御装置へ出力することを特徴とするエレベータ制
   御装置。