JPH0958938A - エレベータの制御装置 - Google Patents

エレベータの制御装置

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JPH0958938A
JPH0958938A JP7239020A JP23902095A JPH0958938A JP H0958938 A JPH0958938 A JP H0958938A JP 7239020 A JP7239020 A JP 7239020A JP 23902095 A JP23902095 A JP 23902095A JP H0958938 A JPH0958938 A JP H0958938A
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JP
Japan
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car
rope
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landing
car position
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JP7239020A
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English (en)
Inventor
Yasuaki Takeda
泰明 武田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、ロープの伸びによるかご位
置の誤差を補正し、より正確なかご位置に基づいて精度
の良い制御を行うことができるエレベータの制御装置を
得ることにある。 【解決手段】 位置検出器1は、巻上機6を駆動するモ
ータ10の回転軸位置に基づいてかご位置を検出し、か
ご位置補正手段17は、位置検出器1で検出されたかご
位置及びロープ端にかかる荷重に基づいてかご位置を補
正する。これにより、精度の高いかご位置に基づいてエ
レベータの制御を行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、つるベ式エレベー
タのかごの走行制御を行うエレベータの制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】つるべ式エレベータのかご位置の検出
は、巻上機を駆動するモータの回転軸から位置検出器に
より検出している。そして、検出されたかご位置を実際
のかご位置としてかごの走行制御に使用していた。一般
に、エレベータのかごが加減速する際には、かごを吊る
したロープが引っ張られるためロープに伸びが発生す
る。従来は、モータの軸回転位置をかご位置として検出
し、かごの走行制御に用いているので、かごの加減速時
に発生するロープ伸びが考慮されておらず実際のかご位
置との誤差があった。
【0003】例えば、かご位置を用いる制御としては着
床制御があり、その着床制御は図10に示すように行わ
れている。すなわち、かごが着床ゾーンに入っているか
否かを確認し(S1)、着床ゾーンに入っていない場合
は処理を終了する。かごが着床ゾーンに入っていたら位
置検出器からかご位置を検出し(S2)、検出したかご
位置データを使って着床位置までの残り距離を算出する
(S3)。次に、算出した残り距離から着床パターンを
作成し(S4)、その着床パターンにしたがってかごの
位置制御を行う(S5)。そして、着床が終了したか否
かを確認し(S6)、着床が終了した場合は処理を終了
する。着床が終了していない場合は、ステップS2へ戻
り着床制御を続けることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このかごの
着床制御時のような精密な位置制御を行う場合に、ロー
プの伸びを考慮していなければ、着床レベルが合わない
といった問題が生じる。また、大量輸送を目的とする大
きな荷重のかかるエレベータや、ビルの超高層化が進み
ロープが長いエレベータに対して、ますますロープの伸
びの問題が無視できなくなることが予想される。
【0005】着床制御の場合、かごが下降時においては
減速によりロープが引っ張られてロープ伸びが生じる。
そうすると、位置検出器から検出したかご位置を基に着
床パターンを作成して位置制御を行っているため、検出
したかご位置に誤差が含まれていれば、精度の良い着床
制御ができない。
【0006】例えば、エレベータかごの減速時にロープ
伸びが20mm存在したとする。着床パターンへの切り
替わり時に、位置検出器が着床レベルまで200mmと
検出しても、ロープの伸びが全て無くなる着床レベルま
で220mm存在することになるので、精度の良い着床
はできない。
【0007】本発明の目的は、ロープの伸びによるかご
位置の誤差を補正し、より正確なかご位置に基づいて精
度の良い制御を行うことができるエレベータの制御装置
を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、巻上
機を駆動するモータの回転軸位置に基づいてかご位置を
検出する位置検出器と、位置検出器で検出されたかご位
置及びロープ端にかかる荷重に基づいてかご位置を補正
するかご位置補正手段とを備えている。
【0009】請求項2の発明は、位置検出器で検出され
たかご位置及びロープ端にかかる荷重に基づいてかご位
置を補正するかご位置補正手段と、かご位置補正手段で
補正されたかご位置に基づいて着床制御を行う着床制御
手段とを備えている。
【0010】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
の発明において、かご位置補正手段は、位置検出器で検
出されたかご位置を2階微分してかごの減速度を検出す
る減速度検出手段と、減速度検出手段で算出された減速
度及びロープ端にかかる荷重に基づいてロープ伸び量を
算出するロープ伸び量演算手段と、位置検出器で検出さ
れたかご位置とロープ伸び量演算手段で算出されたロー
プ伸び量とを加算して補正されたかご位置を算出する加
算手段とから構成したものである。
【0011】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
の発明において、ロープ端にかかる荷重は、予め定めら
れた所定値、又は予め定めされた機器重量とかご荷重検
出器で検出されたかご荷重との和としたものである。予
め定められた所定値を用いる場合は演算の負担が軽くな
り、検出されたかご荷重を用いる場合はかご内荷重の変
化に応じた精密な制御が可能となる。
【0012】請求項5の発明は、請求項2の発明におい
て、かごが着床ゾーンに入ったときはロープの長さが予
め定めた基準値より大きいか否かを判定し、予め定めた
基準値以下のときは、かご位置補正手段の演算を行わな
いようにしたものである。これにより、かご位置の誤差
が小さいと予想できるときには、かご位置補正手段の演
算の負担を軽減する。
【0013】請求項6の発明は、かごが着床ゾーンに入
ったときはかごの減速度を検出しその減速度が予め定め
た基準値より小さいときは、かご位置検出手段の演算を
行わないようにしたものである。これにより、かご位置
の誤差が小さいと予想できるときには、かご位置補正手
段の演算の負担を軽減する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は本発明の第1の実施の形態を示す構成図で
ある。この第1の実施の形態は、巻上機6を駆動するモ
ータ10の回転軸位置に基づいてかご4のかご位置を検
出する位置検出器1と、位置検出器1で検出されたかご
位置及びロープ5のかご4側のロープ端にかかる荷重M
に基づいてかご位置を補正するかご位置補正手段17と
を有している。かご位置補正手段17は演算装置11内
に構成される。また、ロープ端にかかる荷重Mは予めメ
モリ12に記憶されている。
【0015】図1において、エレベータのかご4とカウ
ンターウエート7はロープ5で接続され、巻上機6につ
るべ式に吊られている。さらに、かご4とカウンターウ
エート7はコンペンロープ8により接続されコンペンシ
ーブ9に掛けられている。巻上機6とモータ10は結合
されており、モータ10の動力が巻上機6に伝達される
ようになっている。
【0016】モータ10の回転軸にはかご4の位置を検
出する位置検出器1が接続されており、位置検出器1の
出力は演算装置11へ入力されている。演算装置11
は、かご位置補正手段17を有しており、かご位置補正
手段17は位置検出器1で検出されたかご位置及びメモ
リ12に記憶されたデータに基づいて、かご位置の補正
演算を行うようになっている。
【0017】図2は、かご位置補正手段17で行われる
かご位置補正演算の原理説明図である。エレベータのか
ご4とカウンターウエート4はロープ5で接続され、巻
上機6につるべ式に吊られている。さらに、かご4とカ
ウンターウエート7はコンペンロープ8により接続され
コンペンシープ9に掛けられている。
【0018】ここで、ロープ5を弾性定数kのバネと考
えると、ロープ5の張力T(x)からロープ長xに対す
る伸び量yを算出することができる。
【0019】いま、巻上機6を原点Oとして下方向への
距離をxとする。そして、x=Lの位置でかご4が減速
度αで運動しているとした場合、ロープ5のx方向の各
点にかかる張力T(x)は、ロープ5の端部(かご4が
取り付けられている部分)にかかる荷重をM、ロープ5
の単位長さあたりの重量をMRとすると、下記の(1)
式で示される。
【0020】T(x)=(M+MRx)α …(1) ロープ5の各部、つまりx点での微少長さdxに対する
微小伸び量dyはロープ5の弾性定数をkとすると、下
記の(2)式で示される。
【0021】dy=(T(x)/k)dx …(2) 以上からロープ全体の伸び量yは、下記の(3)式で示
される。
【0022】
【数1】
【0023】図3は、演算装置11におけるかご位置補
正手段17のブロック構成図である。かご位置補正手段
17は、以上のかご位置補正演算の原理に基づき、以下
のように演算を行う。メモリ12には、予めかご4の減
速開始位置x=L、ロープ5にかかるかご4の荷重と機
器重量との和であるロープ端荷重M、ロープ5の弾性定
数k、ロープ5の単位長さあたりの重量をMRを記憶さ
せておく。
【0024】まず、巻上機6のロープ5の原点Oからか
ご4までの距離x(x=L)の所で、かご4が減速度α
で減速したとする。位置検出器1の出力xを微分処理手
段2で2回微分する。つまり、x=Lでのロープ長の変
化分dxの変化分を求める。これによりx=Lでのかご
4の減速度αが得られる。
【0025】この減速度αと、ロープ5の端部における
ロープ端荷重Mと、巻上機6のロープ原点Oからかご4
までのロープ長さ(減速開始位置L)と、弾性定数k
と、ロープ5の単位長さあたりの重量をMRとをロープ
伸び演算手段3に入力し、x=Lでのロープ伸び量yを
得る。
【0026】そして、ロープ伸び量yを補正値として加
算手段18に入力し、位置検出器1の出力x(x=L)
に補正値であるロープ伸び量yを加算し、ロープ伸びy
による誤差を含まないかご位置Xkを得る。
【0027】このロープの伸び量yは、ロープ長L(L
=260m)、ロープ端荷重M(M=1270N)ロー
プ単位長さ当たり重量MR(MR=1.65N/m)、
減速度α(α=0.9m/s2 )、ロープ5の弾性定数
k(k=1.69×10s5N/mm/m)とすると、
y=20mmとなる。このロープ伸び量yは、精密な位
置制御を行うときには無視できない誤差であり、更にロ
ープ長が長い位置でかご4が加減速したり、荷重Mが大
きくなるとロープ伸び量yは更に大きくなる。このかご
4の加減速時において生じるロープ伸び量yの誤差を補
正することにより、最適なかご位置Xkの検出が可能と
なる。
【0028】このように、この第1の実施の形態によれ
ば、つるベ式エレベータのかごの走行に応じてかご位置
を位置検出器1で検出し、そのかご位置でのロープ伸び
量yを演算装置11のかご位置補正手段17で演算す
る。そして、その演算したロープ伸び量yを用いて位置
検出器1から検出したかご位置Lに対して補正をかけ
る。これにより誤差の少ないかご位置を検出することが
できる。
【0029】次に、図4は本発明の第2の実施の形態を
示すブロック構成図である。この第2の実施の形態は、
図1に示した第1の実施の形態に対し、かご位置補正手
段17で補正されたかご位置に基づいて着床制御を行う
着床制御手段19を演算装置11内に追加して設けたも
のである。それに伴い、かご4が階床15に近づき着床
ゾーンに入ったことを検出する着床ゾーン検出器14を
設け、演算装置11の着床制御手段19に入力するよう
にしている。また、演算装置11の着床制御手段19か
らの指令信号に基づきモータ10を駆動するためのモー
タドライバ13が設けられている。これにより、着床制
御が行われる。その他の構成は図1に示した第1の実施
の形態と同じであるので、同一要素には同一符号を付し
その説明は省略する。
【0030】図5は、演算装置11におけるかご位置補
正手段17及び着床制御手段19の演算内容を示すフロ
ーチャートである。まず、着床ゾーン検出器14が動作
したか否かを判断する(S1)。すなわち、かご4が着
床ゾーンに入ったことを検出したか否かを確認する。か
ご4が着床ゾーンに入っていなければ処理を終了する。
かご4が着床ゾーンに入っていれば、位置検出器1によ
るかご位置の検出を行う(S2)。かご位置補正手段1
7は、位置検出器1から検出したかご位置データと前回
検出したかご位置データの変化量から減速度αを算出し
(S3)、ロープ伸び量yを算出する(S4)。そし
て、かご位置データの補正を行う(S5)。
【0031】次に、着床制御手段18は、かご位置補正
手段17で補正されたかご位置に基づいて着床制御を行
う(S6)。そして、着床の終了を確認し(7)、着床
が終了していなければステップS2へ戻り、ステップS
2以降の処理を繰り返す。着床が終了していれば処理を
終了する。
【0032】例えば、ロープ長L(L=260m)、ロ
ール端荷重M(M=1270N)、ロープ単位長さ当た
り重量MR(MR=1.65N/m)、減速度α(α=
0.9m/s2 )、ロープの弾性定数k(k=1.69
×105 N/mm/m)で計算すると、ロープ伸び量y
はy=20mmである。位置検出器1の検出値が100
mmだったとすると、算出したロープ伸び量yを用いて
着床レベルまでのかご位置を120mmと補正する。
【0033】以上のように、この第2の実施の形態によ
れば、ロープの伸びyを補正したかご位置を用いて着床
制御を行うので、精密な着床制御が可能となる。これに
より、ロープ伸びyの影響を受ける着床時に、より精度
の高い着床制御が可能となる。
【0034】図6は、本発明の第3の実施の形態を示す
ブロック構成図である。この第3の実施の形態は、図4
に示した第2の実施の形態に対し、ロープ端部にかかる
荷重Mのうち、かご荷重についてはかご荷重検出器16
で検出されたかご荷重m’を用いるようにしたものであ
る。すなわち、図7に示すように、ロープ端部にかかる
荷重Mとして、予め定めされた機器重量Mcとかご荷重
検出器16で検出されたかご荷重m’との和を用いるよ
うにしたものである。
【0035】これにより、検出されたかご荷重m’を用
いるので、かご内荷重の変化に応じた精密な制御が可能
となる。その他の構成は図4に示した第2の実施の形態
と同じであるので、同一要素には同一符号を付し、その
説明は省略する。
【0036】この第3の実施の形態では、かご内荷重を
かご荷重検出器16で検出したかご内荷重を用いてロー
プ伸び量yを算出するので、かご内荷重の変化によるロ
ープ伸び量yの変化に対応して着床制御を行うことがで
きる。
【0037】次に、本発明の第4の実施の形態を説明す
る。この第4の実施の形態は、図4に示した第2の実施
の形態及び図6に示した第3の実施の形態に対し、かご
4が着床ゾーンに入ったときは、ロープの長さが予め定
めた基準位置より大きいか否かを判定し、予め定めた基
準値以下のときは、かご位置補正手段17の演算を行わ
ないようにしたものである。この場合、位置検出器1で
検出したロープ長を用いて着床制御を行う。これによ
り、かご位置の誤差が小さいと予想できるときには、か
ご位置補正手段17の演算の負担を軽減する。
【0038】図8は本発明の第4の実施の形態による演
算装置11の演算処理内容を示すフローチャートであ
る。着床ゾーン検出器14によりかご4が着床ゾーンに
入ったか否かを判定し(S1)、着床ゾーンに入ってい
なければ処理を終了する。
【0039】かご4が着床ゾーンに入っていれば、かご
4の停止階におけるロープ長Lを求める(S2)。この
ロープ長Lは、巻上機6のロープ5の原点Oから各階床
までの距離として予めメモリ12に記憶しておくか、位
置検出器1で検出されたかご位置に基づいて算出する。
次に、ロープ長Lが基準値より大きいか否かを判定し
(S3)、ロープ長Lが基準値以下のときは処理を終了
する。ロープ長Lが基準値より大きいときは、位置検出
器1によるかご位置検出を行う(S4)。
【0040】次に、位置検出器1から検出したかご位置
データと前回検出したかご位置データとの変化量から減
速度を算出し(S5)、ロープ伸び量yを算出する(S
6)。そして、ロープ伸び量yを加算してかご位置の補
正を行う(S7)。
【0041】次に、その補正されたかご位置に基づいて
着床制御を行う(S8)。そして、着床の終了を確認し
(S9)、着床が終了していなければステップS4へ戻
りステップS4以降の処理を繰り返す。着床が終了して
いれば処理を終了する。
【0042】以上により、ロープ長Lが短いときはロー
プ伸び量yが小さいので、そのロープ伸び量yを補正演
算しても効果が少ないため、ロープ伸び量yを考慮した
着床制御を行わないようにする。この場合、通常の着床
制御である位置検出器1で検出したロープ長を用いて着
床制御を行う。これにより、演算装置11の負担を減ら
すことができる。
【0043】図9は、本発明の第5の実施の形態を示す
演算装置11の演算内容を示すフローチャートである。
この第5の実施の形態は、図8に示した第4の実施の形
態に対し、ロープ長Lに代えてかご4の減速度αを用い
るようにしたものである。すなわち、かご4が着床ゾー
ンに入ったときは、かご4の減速度αを検出しその減速
度αが予め定めた基準値より小さいときは、かご位置検
出手段の演算を行わないようにしたものである。これに
より、かご位置の誤差が小さいと予想できるときには、
かご位置補正手段17の演算の負担を軽減する。
【0044】図9において、まず、着床ゾーン検出器1
4の検出信号により、かご4が着床ゾーンに入ったか否
かを判定し(S1)、かご4が着床ゾーンに入っていな
ければ処理を終了する。かご4が着床ゾーンに入ってい
れば位置検出器1によるかご位置の検出を行う(S
2)。そして、位置検出器1から検出した位置データと
前回検出した位置データとの変化量からかご4の減速度
を算出する(S3)。
【0045】次に、減速度αが基準値より大きいか否か
を判定し(S4)、減速度αが基準値以下のときは処理
を終了する。減速度αが基準値より大きいときは、ロー
プ伸び量yを算出し(S5)、かご位置の補正を行う
(S6)。
【0046】そして、その補正されたかご位置に基づい
て着床制御を行い(S7)、着床の終了を確認し(S
8)、着床が終了していなければステップS2へ戻りス
テップS2以降の処理を繰り返す。着床が終了していれ
ば処理を終了する。
【0047】以上のように、かご4の減速度αの小さい
ときは、ロープ伸び量yは小さいので、そのロープ伸び
量yを補正演算しても効果が少ないため、ロープ伸び量
yを考慮した着床制御を行わないようにする。この場
合、通常の着床制御である位置検出器1で検出したロー
プ長を用いて着床制御を行う。これにより、演算装置1
1の負担を減らすことができる。
【0048】以上述べた各実施の形態における着床制御
では、かご4の下降時に付いて説明しているが、かご4
の上昇時も同様である。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
の発明ではロープ伸びによる誤差を含まないかご位置に
てエレベータを制御することができる。また、請求項2
の発明ではロープ伸びによる位置検出誤差を考慮した精
度の良いエレベータの着床制御を行うことができる。そ
して、請求項3の発明ではかご位置の補正演算を比較的
簡単に求めることができる。また、請求項4の発明では
エレベータのかご内荷重の変化に対応したロープ伸びに
よる位置検出誤差を考慮した精度の良いエレベータ着床
制御を行うことができる。
【0050】一方、請求項5の発明ではロープ長が短く
ロープ伸びによる位置検出誤差を考慮した着床制御の効
果が小さい場合、かご位置の補正演算を行わないことに
より演算装置の負担を軽減することができる。同様に、
請求項6の発明では加減速度が小さくロープ伸びによる
位置検出誤差を考慮した着床制御の効果が小さい場合、
かご位置の補正演算を行わないことにより演算装置の負
担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。
【図2】図2は、本発明の第1の実施の形態におけるか
ご位置の補正演算の原理を説明するための説明図であ
る。
【図3】図3は、本発明の第1の実施の形態におけるか
ご位置補正手段のブロック構成図である。
【図4】図4は、本発明の第2の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施の形態における演
算装置の演算内容を示すフローチャートである。
【図6】図6は、本発明の第3の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。
【図7】図7は、本発明の第3の実施の形態におけるか
ご位置補正手段のブロック構成図である。
【図8】図8は、本発明の第4の実施の形態における演
算装置の演算内容を示すフローチャートである。
【図9】図9は、本発明の第5の実施の形態における演
算装置の演算内容を示すフローチャートである。
【図10】従来例における着床制御の内容を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
1 位置検出器 2 微分処理手段 3 ロープ伸び量演算手段 4 かご 5 ロープ 6 巻上機 7 カウンターウエート 8 コンぺンロープ 9 コンペンシーブ 10 モータ 11 演算装置 12 メモリ 13 モータドライバ 14 着床ゾーン検出器 15 階床 16 かご荷重検出器 17 かご位置補正手段 18 加算手段 19 着床制御手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 かごをロープで吊しモータで巻上機を回
    転させて前記かごの走行を制御するエレベータの制御装
    置において、前記モータの回転軸位置に基づいて前記か
    ご位置を検出する位置検出器と、前記位置検出器で検出
    されたかご位置及び前記ロープ端にかかる荷重に基づい
    て前記かご位置を補正するかご位置補正手段とを備えた
    ことを特徴とするエレベータの制御装置。
  2. 【請求項2】 かごをロープで吊した巻上機を回転させ
    るモータの回転軸位置に基づいて前記かご位置を検出す
    る位置検出器と、前記位置検出器で検出されたかご位置
    に基づいて着床制御を行う着床制御手段とを有したエレ
    ベータの制御装置において、前記位置検出器で検出され
    たかご位置及び前記ロープ端にかかる荷重に基づいて前
    記かご位置を補正するかご位置補正手段と、前記かご位
    置補正手段で補正されたかご位置に基づいて着床制御を
    行う着床制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1
    に記載のエレベータの制御装置。
  3. 【請求項3】 前記かご位置補正手段は、前記位置検出
    器で検出されたかご位置を2回微分して前記かごの減速
    度を検出する減速度検出手段と、前記減速度検出手段で
    算出された減速度及び前記ロープ端にかかる荷重に基づ
    いて前記ロープ伸び量を算出するロープ伸び量演算手段
    と、前記位置検出器で検出された前記かご位置と前記ロ
    ープ伸び量演算手段で算出された前記ロープ伸び量とを
    加算して補正されたかご位置を算出する加算手段とから
    なることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエ
    レベータの制御装置。
  4. 【請求項4】 前記ロープ端にかかる荷重は、予め定め
    られた所定値、又は予め定めされた機器重量とかご荷重
    検出器で検出されたかご荷重との和を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のエレベ
    ータの制御装置。
  5. 【請求項5】 前記かごが着床ゾーンに入ったときは、
    前記ロープの長さが予め定めた基準値より大きいか否か
    を判定し、予め定めた基準値以上のときにのみ、前記か
    ご位置補正手段の演算を行なうようにしたことを特徴と
    する請求項2に記載のエレベータの制御装置。
  6. 【請求項6】 前記かごが着床ゾーンに入ったときは、
    前記かごの減速度を検出しその減速度が予め定めた基準
    値以上のときにのみ、前記かご位置検出手段の演算を行
    なうようにしたことを特徴とする請求項2に記載のエレ
    ベータの制御装置。
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