JPWO2005100224A1 - エレベータ装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

エレベータ装置においては、かごの運転を制御する運転制御部と、かごの走行の異常を検出する監視部とがエレベータ制御装置に設けられている。監視部の初期設定を行う際、運転制御部は、初期設定の段階に応じて通常運転時よりも低速でかごを走行させる。

Description

この発明は、例えば起動時等に監視部の初期設定を必要とするエレベータ装置及びその制御方法に関するものである。

例えば、特開２００３−１０４６４６号公報には、安全装置を作動させるための設定速度をかごの位置に応じて連続的に変化させた従来のエレベータ装置が示されている。具体的には、このエレベータ装置では、エンコーダによりかごの位置が検出され、昇降路内の上端領域及び下端領域では、中間領域よりも低い設定速度で安全装置が作動される。これにより、昇降路の下部に設置されるバッファのストロークが短縮される。
このような従来のエレベータ装置では、昇降路内の基準位置からの累積パルス数でかごの位置を検出するため、例えばエレベータ装置の起動時や、何等かの原因によりかごの位置にずれが生じた場合などには、昇降路内でかごを移動させて初期設定動作を行う必要がある。
しかし、初期設定動作中にはかごの位置に応じた監視が行えないため、初期設定動作中に何等かの異常が発生した場合、衝突許容速度を超えた速度でかごがバッファに衝突し、かご及びバッファが破損する恐れがあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、衝突許容速度を超えた速度でかごがバッファに衝突するのをより確実に防止することができるエレベータ装置及びその制御方法を得ることを目的とする。
この発明によるエレベータ装置は、かごの運転を制御する運転制御部と、かごの走行の異常を検出する監視部とを有するエレベータ制御装置を備え、監視部の初期設定を行う際、運転制御部は、初期設定の段階に応じて通常運転時よりも低速でかごを走行させるようになっている。
また、この発明によるエレベータ装置の制御方法は、かごの走行の異常を検出する監視部の初期設定を、かごを走行させながら行う初期設定運転ステップを含み、初期設定運転ステップでは、初期設定の段階に応じて通常運転よりも低速でかごを走行させる。

図１はこの発明の実施の形態の一例によるエレベータ装置を模式的に示す構成図、
図２は図１の終端階強制減速装置の速度監視パターンを示すグラフ、
図３は図１の終端階強制減速装置の初期設定動作の段階と運転制御部及び安全回路の動作との関係を示す説明図、
図４は図１のエレベータ装置の初期設定運転モードにおけるかごの動きを説明する説明図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はこの発明の実施の形態の一例によるエレベータ装置を模式的に示す構成図である。図において、昇降路１の上部には、駆動装置（巻上機）２及びそらせ車３が配置されている。駆動装置２は、モータ及びブレーキを含む駆動装置本体４と、駆動装置本体４のモータにより回転される駆動シーブ５とを有している。
駆動シーブ５及びそらせ車３には、複数本（図では１本のみ示す）の主ロープ６が巻き掛けられている。主ロープ６の一端部には、かご７が接続されている。主ロープ６の他端部には、釣合おもり８が接続されている。即ち、かご７及び釣合おもり８は、主ロープ６により１：１ローピング方式で昇降路１内に吊り下げられている。かご７及び釣合おもり８は、駆動装置２の駆動力により昇降路１内を昇降される。
昇降路１の下部（底部）には、かご用バッファ９及び釣合おもり用バッファ１０が設置されている。かご用バッファ９はかご７の真下に配置され、釣合おもり用バッファ１０は釣合おもり８の真下に配置されている。かご用バッファ９及び釣合おもり用バッファ１０としては、油圧緩衝器が用いられている。
昇降路１内の上部終端階付近には、第１及び第２の上部終端階スイッチ１１，１２が設置されている。第２の上部終端階スイッチ１２は、第１の上部終端階スイッチ１１よりも上方に配置されている。
昇降路１内の下部終端階付近には、第１及び第２の下部終端階スイッチ１３，１４が設置されている。第２の下部終端階スイッチ１４は、第１の下部終端階スイッチ１３よりも下方に配置されている。
かご７には、かご７の移動により終端階スイッチ１１〜１４を操作するかご側プレート１５が取り付けられている。
昇降路１の上部には、回転可能なガバナシーブ１６が設けられている。ガバナシーブ１６には、無端状のガバナロープ１７の上端部が巻き掛けられている。ガバナロープ１７の下端部は、ガバナロープ１７に張力を付与する張り車１８に巻き掛けられている。張り車１８は、昇降路１内の下部に配置されている。ガバナロープ１７は、かご７に接続されている。従って、ガバナロープ１７は、かご７の走行に伴って循環移動される。また、ガバナシーブ１６は、かご７の走行に伴って回転される。
ガバナシーブ１６には、制御用位置センサである第１のガバナエンコーダ１９と、監視用位置センサである第２のガバナエンコーダ２０とが設けられている。
昇降路１の上部には、エレベータ制御装置（制御盤）２１が設けられている。エレベータ制御装置２１には、運転制御部２２、安全回路２３、及び監視部としての終端階強制減速装置（ＥＴＳ）２４が設けられている。
運転制御部２２は、複数の運転モードを選択的に切り換えてかご７の運転、即ち駆動装置２を制御する。運転制御部２２の運転モードには、通常運転モード、かご７を走行させながら終端階強制減速装置２４の初期設定を行うための初期設定運転モード、及び保守運転モード等が含まれている。
運転制御部２２には、第１のガバナエンコーダ１９からの信号が入力される。また、運転制御部２２は、第１のガバナエンコーダ１９からの信号により、かご７の位置及び速度を検出する。
終端階強制減速装置２４には、第２のガバナエンコーダ２０及び終端階スイッチ１１〜１４からの信号が入力される。終端階強制減速装置２４は、エレベータの異常を検出する。具体的には、終端階強制減速装置２４は、予め設定された速度を超えた速度でかご７が終端階付近に接近したときに、安全回路２３を介してかご７を強制的に減速停止させる。
終端階強制減速装置２４を用いたことにより、かご用バッファ９及び釣合おもり用バッファ１０として、終端階強制減速装置２４を用いない場合のバッファよりも短い短縮バッファが用いられている。
また、終端階強制減速装置２４は、第２のガバナエンコーダ２０からの信号により、運転制御部２２とは独立して、かご７の位置及び速度を検出する。
さらに、運転制御部２２は、初期設定運転モードでは、初期設定の段階に応じて通常運転モードよりも低速でかご７を走行させる。具体的には、運転制御部２２は、初期設定運転モードでは、短縮バッファであるかご用バッファ９及び釣合おもり用バッファ１０の衝突許容速度以下でかご７を走行させる。
次に、図２は図１の終端階強制減速装置２４の速度監視パターンを示すグラフである。図２では、かご用バッファ９の上面からの距離とかご速度との関係を示している。図２において、実線で示す曲線１は、定格速度（正常速度）で終端階へ走行するパターンである。
また、破線で示す曲線ＩＩは、終端階強制減速装置２４により強制減速を行う設定値のパターンである。即ち、かご７の速度が曲線ＩＩを超えると、終端階強制減速装置２４によりかご７が強制減速される。
終端階強制減速装置２４により強制減速を行う設定値は、かご用バッファ９の上面からの位置に応じて変化している。即ち、かご用バッファ９の近くでは、より低い速度で強制減速を行うように設定されている。
また、Ｖ１は、終端階強制減速装置２４を用いた場合の短縮バッファの衝突許容速度である。さらに、Ｖ２は、終端階強制減速装置２４を用いない場合に使用される通常のバッファの衝突許容速度である。短縮バッファは、通常のバッファよりも衝突許容速度が低いが、長さ寸法が通常のバッファよりも小さい。このため、短縮バッファを用いることにより、昇降路１の底部の深さ寸法を縮小することができる。
このように、衝突許容速度Ｖ１が低いため、かご用バッファ９の近くでは、より低い速度で強制減速を行うように設定し、短い距離でも衝突許容速度Ｖ１まで減速できるようにしている。
図２において、２点鎖線で示す曲線ＩＩＩは、何等かの原因により、かご７の速度が終端階強制減速装置２４の設定値を超えた場合のパターンを示している。パターンＩＩＩでは、バッファ９の上面からの距離Ｈ１でかご７の速度が急激に増加し、距離Ｈ２で設定値を超えている。かご７の速度が設定値を超えると、終端階強制減速装置２４により安全回路２３が遮断され、かご７が減速される。そして、短縮バッファの衝突許容速度Ｖ１でバッファ９に衝突している。
次に、終端階強制減速装置２４の初期設定動作について説明する。上述したように、終端階強制減速装置２４では、運転制御部２２とは独立して、かご７の位置を検出している。このため、例えばエレベータの起動時には、終端階強制減速装置２４の初期設定動作（初期設定運転ステップ）を行う必要がある。また、何等かの原因により運転制御部２２におけるかご７の位置情報と終端階強制減速装置２４におけるかご７の位置情報との間にずれが生じてしまった場合にも、終端階強制減速装置２４の初期設定動作を行う必要がある。このような初期設定動作を行う際には、運転制御部２２の運転モードは、初期設定運転モードに切り換えられる。
図３は図１の終端階強制減速装置２４の初期設定動作の段階と運転制御部２２及び安全回路２３の動作との関係を示す説明図である。初期設定動作では、まず速度検出初期設定が行われ、次に位置検出初期設定が行われる。
初期設定動作開始時には、安全回路２３により駆動装置２が非常停止状態にされている。即ち、駆動装置２のモータ電源が遮断され、駆動装置２のブレーキが制動状態にされている。また、終端階強制減速装置２４から運転制御部２２に運転不可の指令が出力されている。
速度検出初期設定が終了するまでは、安全回路２３は非常停止状態であり、運転制御部２２も運転不可のままである。従って、終端階強制減速装置２４による監視は不能である。
速度検出初期設定が終了すると、終端階強制減速装置２４から運転制御部２２に低速運転可能の許可信号が出力される。また、安全回路２３の非常停止状態が解除される。この状態で、終端階強制減速装置２４は、位置検出初期設定動作を行う。
位置検出初期設定動作では、かご７は、バッファ９，１０の衝突許容速度以下の速度で、昇降路１の下部から上部まで走行される。そして、終端階強制減速装置２４では、第２のガバナエンコーダ２０からの信号と昇降路１内でのかご７の位置との関係が設定される。
初期設定動作が終了すると、終端階強制減速装置２４から運転制御部２２に高速（定格速運転）運転可能の許可信号が出力される。また、終端階強制減速装置２４では、高速監視が可能となる。
次に、図４は図１のエレベータ装置の初期設定運転モードにおけるかご７の動きを説明する説明図である。初期設定運転モードでは、速度検出初期設定が終了した後、かご７が昇降路１の下部の階床書込開始位置まで移動される。階床書込開始位置は、かご７が最下階位置Ｐ_ＢＯＴよりも下方でかご側バッファ９よりも上方に位置する位置である。また、かご７が階床書込開始位置に位置するとき、かご側プレート１５は第２の下部終端階スイッチ１４よりも下方に位置している。
昇降路１内には、運転制御部２２により最下階や最上階の位置を検出するための複数の終点スイッチ（図示せず）が設けられている。そして、階床書込開始位置へのかご７の移動は、運転制御部２２によって制御される。
この後、階床書込開始位置からかご７を上昇させながら、第２のガバナエンコーダ２０からの信号に対応したかご７の仮現在位置Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ}が求められる。具体的には、階床書込開始位置を０とする。
Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ}←０
そして、以降は、演算周期（例えば１００ｍｓｅｃ）毎に仮現在位置が更新される。
ここで、終端階強制減速装置２４には、第２のガバナエンコーダ２０のエンコーダパルスをカウントするアップダウンカウンタが設けられており、アップダウンカウンタの演算周期内移動量をＧＣ１とすると、Ｎ回目の演算周期における仮現在位置Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ}は、
Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ Ｎ}←Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ Ｎ−１}＋ＧＣ１
で求められる。具体的には、仮現在位置や演算周期内移動量は、エンコーダパルスのパルス数として求められる。
このように、かご７の上昇に伴い仮現在位置が更新されていくが、かご側プレート１５が終端階スイッチ１１〜１４に進入した位置と、かご側プレート１５が終端階スイッチ１１〜１４から脱出した位置とは、終端階強制減速装置２４に設けられた記憶部（メモリ）のテーブルに書き込まれる。
例えば、Ｎ回目の演算周期で第２の下部終端階スイッチ１４への進入が検出されたとすると、進入位置Ｐ_{ｔｍｐ ＥＴＳＤ}は、
Ｐ_{ｔｍｐ ＥＴＳＤ}←Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ Ｎ−１}＋ＧＣ１−ＧＣ２
で求められる。但し、ＧＣ２は、第２の下部終端階スイッチ１４への進入後のアップダウンカウンタの移動量である。
他の終端階スイッチ１１，１２，１３への進入位置も同様にテーブルに書き込まれる。
また、Ｎ回目の演算周期で第２の下部終端階スイッチ１４からの脱出が検出されたとすると、脱出位置Ｐ_{ｔｍｐ ＥＴＳＵ}は、
Ｐ_{ｔｍｐ ＥＴＳＵ}←Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ Ｎ−１}＋ＧＣ１−ＧＣ３
で求められる。但し、ＧＣ３は、第２の下部終端階スイッチ１４から脱出した後のアップダウンカウンタの移動量である。
他の終端階スイッチ１１，１２，１３からの脱出位置も同様にテーブルに書き込まれる。
このように、全ての進入位置及び脱出位置の書き込みが終わったら、かご７は最上階位置Ｐ_ＴＯＰに停止される。
ここで、運転制御部２２には、仮想０点を基準とした最下階位置Ｐ_ＢＯＴ及び最上階位置Ｐ_ＴＯＰのデータが設定されている。そして、かご７が最上階位置Ｐ_ＴＯＰに停止されたら、仮想０点を基準とした最下階位置Ｐ_ＢＯＴ及び最上階位置Ｐ_ＴＯＰのデータが運転制御部２２から終端階強制減速装置２４に伝送される。終端階強制減速装置２４では、仮現在位置として求められテーブルに書き込まれている位置データが、運転制御部２２から伝送された情報に基づいて、仮想０点を基準としたデータに変換される。これにより、仮想０点を基準とした現在位置Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}の検出が可能となる。
現在位置への修正量δは、
δ＝Ｐ_ＴＯＰ−Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｍｐ Ｎ}
で求められる。従って、テーブルに書き込まれた位置データに修正量δを加えれば、仮想０点基準の位置データが求められる。修正後の位置データは、終端階強制減速装置２４のＥ^２ＰＲＯＭに書き込まれ、以降はこのデータが使用される。
また、最上階停止中には、以下の処理が行われ、位置管理が仮現在位置から現在位置に変更される。
Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ ０}←Ｐ_ＴＯＰ
Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ Ｎ}←Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ Ｎ−１}＋ＧＣ１
この修正が完了し、位置管理が現在位置管理に移行されたら、終端階強制減速装置２４から運転制御部２２に高速運転可の指令が出力され、高速自動運転、即ち通常運転モードの実施が許可される。また、終端階強制減速装置２４では、通常監視動作が実施される。通常監視動作では、かご用バッファ９の上面からのかご７の距離Ｌ１と釣合おもり用バッファ１０の上面からの釣合おもり８の距離Ｌ２とが、次の式により演算周期毎に求められる。
Ｌ１＝Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ Ｎ}−（Ｐ_ＢＯＴ−Ｌ_ＫＲＢ）
Ｌ２＝（Ｐ_ＴＯＰ−Ｌ_ＣＲＢ）−Ｐ_{ｃｕｒｒｅｎｔ Ｎ}
但し、Ｌ_ＫＲＢは、かご用バッファ９の上面から最下階位置Ｐ_ＢＯＴまでの距離、Ｌ_ＣＲＢは、最上階位置Ｐ_ＴＯＰから、釣合おもり８が釣合おもり用バッファ１０に衝突するときのかご７の位置（図３のＣＷＴ衝突位置）までの距離である。
このようなエレベータ装置によれば、初期設定動作が完了するまでは、かご用バッファ９の衝突許容速度以下でかご７を走行させるので、衝突許容速度を超えた速度でかご７がかご用バッファ９に衝突するのをより確実に防止することができ、信頼性を向上させることができる。
なお、上記の例では、速度検出初期設定及び位置検出初期設定の２段階で初期設定動作を行う場合を示したが、３段階以上で初期設定動作を行い、段階毎に許容されるかごの走行速度を設定してもよい。
また、初期設定動作は、速度検出初期設定及び位置検出初期設定に限定されるものではない。
さらに、上記の例では監視部として終端階強制減速装置を示したが、これに限定されるものではなく、例えばかごの過速度や振動を検出する装置などであってもよい。

Claims (7)

1. かごの運転を制御する運転制御部と、上記かごの走行の異常を検出する監視部とを有するエレベータ制御装置を備え、
   上記監視部の初期設定を行う際、上記運転制御部は、初期設定の段階に応じて通常運転時よりも低速で上記かごを走行させるようになっているエレベータ装置。
2. 上記監視部は、初期設定の段階に応じて、上記かごの速度に関する許可信号を上記運転制御部に出力する請求項１記載のエレベータ装置。
3. 上記運転制御部は、通常運転モードと、上記かごを走行させながら上記監視部の初期設定を行うための初期設定運転モードとを含む複数の運転モードを選択的に切り換えて上記かごの運転を制御するようになっており、
   上記運転制御部は、上記初期設定運転モードでは、初期設定の段階に応じて上記通常運転モードよりも低速で上記かごを走行させる請求項１記載のエレベータ装置。
4. 上記監視部は、予め設定された速度を超えた速度で上記かごが終端階付近に接近したときに上記かごを強制的に減速停止させるための終端階強制減速装置である請求項１記載のエレベータ装置。
5. 上記終端階強制減速装置を用いたことにより、昇降路内の下部には、上記かごを受ける短縮バッファが設置されており、
   上記運転制御部は、上記監視部の初期設定時には、上記短縮バッファの衝突許容速度以下の速度で上記かごを走行させる請求項４記載のエレベータ装置。
6. 上記運転制御部に接続され、昇降路内における上記かごの位置を検出するための制御用位置センサと、上記監視部に接続され、上記昇降路内における上記かごの位置を検出するための監視用位置センサとをさらに備え、
   上記監視部の初期設定時には、上記監視用位置センサからの信号と上記昇降路内での上記かごの位置との関係が設定される請求項１記載のエレベータ装置。
7. かごの走行の異常を検出する監視部の初期設定を、上記かごを走行させながら行う初期設定運転ステップを含み、
   上記初期設定運転ステップでは、初期設定の段階に応じて通常運転よりも低速で上記かごを走行させるエレベータ装置の制御方法。

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