KR0167173B1 - 엘리베이터 분산제어기의 고장검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법에 관한 것으로, 엘리베이터 초기 기동을 제외한 통신방식에 의거하면 에러검출은 통신중계 제어기로 입력되는 정보 전송시에만 한정되므로 분산된 제어기들의 고장이 발생하였을 때는 각 승강장 제어기, 승강기 내부/상부제어기 관할의 입력은 즉, 스위치류나 버튼에서 입력상태 변환이 발생하지 않으므로 통신 에러검출에 의한 고장검출이 불가능하므로 제어기 고장에 따른 엘리베이터 호출, 서비스층 등록 및 운전조작 제약 등의 비정상 상태에 대처할 수 있는 새로운 엘리베이터 운전방식 도입시기를 결정할 수 없는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 발명은 특정주기마다 통신중계제어기는 입력상태 변환이 발생하지 않은 제어기들만 순차적으로 통신함으로써 분산된 제어기들의 고장유무를 판단하기 때문에 이에 따른 통신량 증가는 거의 무시해도 될 양이므로 통신 트랙팩에는 영향이 없도록 한다.

Description

엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법

제 1 도는 종래 엘리베이터의 분산제어장치 구성도.

제 2 도는 제 1 도에서 통신중계제어기와 각층의 제어기들 사이에 데이터 전송상태를 보여주는 전송과정도.

제 3 도는 제 2 도의 통신중계 제어기에서 출력되는 폴링정보의 포맷도.

제 4 도는 본 발명에서 통신중계제어기와 각 층의 제어기들 사이에서 이루어지는 전송상태를 보여주는 전송과정도.

제 5 도의 (a) 내지 (h)는 본 발명 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법에 대한 동작과정도.

제 6 도는 제 4 도의 통신중계 제어기에서 전송된 에러체크 변수값에 따른 분산 제어기의 응답을 나타낸 흐름도. 제 7 도는 분산제어기의 고장검출에 대한 주 제어기의 제어 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주제어기 2 : 통신중계 제어기

3 : 승강장 제어기 4 : 승강기 내부 제어기

5 : 승강기 상부제어기 6 : 엘리베이터 호출버튼

7 : 서비스층 버튼 8 : 운전제어 스위치

9 : 표시기 10, 12 : 네트워크 출력변수

11, 13 : 네트워크 입력변수

본 발명은 엘리베이터에서 각종 제어기들간의 정보전송에 관한 것으로, 특히 사건 구동방식의 직렬정보 전송시 특정주기마다 통신중계 제어기가 사건이 발생하지 않은 제어기들을 순차적으로 통신하여 분산된 제어기들의 고장유무를 판단한 후 통신토록 함으로써 빠른 통신이 이루어지고, 제어기들의 고장검출에 따른 다양한 대체 운전방식을 제공하여 안전성을 높이고, 서비스 효율을 높이도록 한 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법에 관한 것이다.

종래 엘리베이터의 분산제어장치 회로구성은, 제 1 도에 도시된 바와 같이, 기계실에 설치되어 엘리베이터의 모터제어 및 운전제어를 하는 주제어기(1)와, 각층 승강장에 설치되어 엘리베이터 호출버튼(6), 입력처리 및 표시기(9)를 제어하는 승강 제어기(3)와, 승강장 내부에 설치되어 서비스층 입력버튼(7), 운전제어 스위치(8)의 입력처리를 제어하는 승강기 내부 제어기(4)와, 승강기 상부에 설치되어 운전제어스위치(미도시) 및 표시기(8')를 제어하는 승강기 상부 제어기(5)와, 상기 주 제어기(1)와 상기 승강장 제어기(3) 및 승강기 내부/상부 제어기(4, 5)와의 통신 중계 역할을 수행하는 통신중계 제어기(2)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

승객이 엘리베이터 호출번튼(6)과 승강기 내부의 서비스층 버튼(7), 운전제어 스위치(8)를 선택하면, 분산제어기(이하, 승강장 제어기(3)와 승강기 내부/상부 제어기(4, 5)를 분산제어기라 칭함)들은 승객에 의해 선택된 입력정보를 직렬전송로를 통하여 통신중계 제어기(2)로 직렬전송하고, 통신중계 제어기(2)는 전송된 정보를 자신의 버퍼(미도시)에 저장하는 한편 병렬전송로를 통하여 주 제어기(1)로 전송하고, 다시 주 제어기(1)로부터 엘리베이터의 제어정보나 상태정보 등을 입력받아 분산제어기들로 재 전송함으로써 엘리베이터의 운전제어 및 상태제어를 수행한다.

이때, 통신중계 제어기(2)와 분산제어기들 사이에는 제 2 도에 도시된 바와 같이, 사건 구동방식의 네트워크 구조를 이루고 있기 때문에, 분산제어기들의 네트워크 입력변수(11)는 통신중계 제어기(2)의 네트워크 출력변수(10)와 논리적으로 연결되어 있고, 분산제어기들의 네트워크 출력변수(12)는 통신중계 제어기(2)의 네트워크 입력변수(13)와 논리적으로 연결되어 있어, 서로 네트워크 출력변수값을 갱신하여 논리적으로 연결된 네트워크 입력변수값들이 갱신되도록 되어 있다.

승객에 의해 선택된 정보를 통신중계 제어기(2)로 전송하는 경우, 분산제어기들은 선로의 부하를 줄이기 위하여 엘리베이터 호출버튼(6)과 서비스층 입력버튼(7) 및 운전제어 스위치(8)들의 조작 시에만 네트워크 출력변수(12)값을 새로운 값으로 갱신하고, 그 네트워크 출력변수(12) 값의 갱신에 의해 논리적으로 연결된 통신중계 제어기(2)의 네트워크 입력변수(13)값이 갱신됨으로써, 상기 승객에 의해 선택된 정보가 직렬전송로를 통하여 상기 통신중계 제어기(2)로 전송된다.

상기 통신중계 제어기(2)의 네트워크 입력변수(13)값이 갱신되면, 스케쥴러에 의해 타스트(TASK)가 동작하게 되어 수신된 정보는 버퍼(미도시)에 저장된 후 병렬 전송로를 통하여 주제어기(1)로 전송되고, 통신중계 제어기(2)는ACK(ACKnowledge)통신방식을 사용하여 에러 없이 정보를 수신한 경우 통신이 성공되었음을 알리는 정보(ACKD)를 분산제어기인 승강장 제어기(3), 승강기 내부 제어기(4)와 승강기 상부 제어기(5)로 출력한다.

그러나, 통신 실패 즉, 승강장 제어기(3), 승강기 내부 제어기(4)와 승강기 상부 제어기(5)가 상기 정보(ACKD)를 수신하지 못하여 실패한 경우는 다시 입력정보를 재 전송하게 되고 정보처리 절차는 전술한 바와 같은 내용과 동일하되 이같은 통신 재시도는 정해진 횟수만큼 행하여지며 정해진 횟수를 넘을 경우 통신 에러처리를 하게 된다.

그리고 상기 주 제어기(1)로부터 승강장 제어기(3) 또는 승강기 내부 제어기(4)와 승강기 상부 제어기(5)로 정보 전송 시에는 네트워크 변수들의 논리적 연결을 이용하는 것은 전술한 바와 같이 동일하지만 통신 방식은 ACK방식을 사용하지 않고 통신 실패유무와 관계없이 정해진 횟수만큼 동일 정보를 재 전송하는 REPEAT방식을 사용한다.

그 이유는 ACK방식으로 할 경우, 통신중계 제어기(2)는 제어정보나 상태정보를 전송한 후 승강장 제어기(3)와 승강기 내부 제어기(4) 및 승강기 상부 제어기(5)들로부터 각각 통신성공을 알리는 정보(ACKD)를 수신 받아야 하므로 직렬전송로의 통신트래픽이 크게 증가하게 되고, 또한 승강장 제어기(3)와 승강기 내부 제어기(4) 및 승강기 상부 제어기(5)들은 사건 구동방식의 비동기 통신에 의해 정보를 전송하기 때문에 직렬통신로 상에서 정보가 충돌될 확률이 높아지게 되기 때문이다. 그러나 전원인가 후 초기에 통신중계 제어기(2)로부터 전송되는 엘리베이터 사양에 관계되는 중요정보는 ACK방식에 의해 전송된다.

따라서, 분산제어기들은 통신중계 제어기(2)로부터 엘리베이터의 제어정보나 상태정보들을 입력받아, 표시기(9)와 엘리베이터 호출버튼(6)과 서비스층 입력버튼(7) 및 운전제어스위치(8)를 제어한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서, 통신중계 제어기가 ACK통신방식으로 정보를 수신할 때 분산제어기들의 통신에러를 검출하기 때문에, 분산제어기들에 고장이 발생할 경우 그 분산제어기들의 입력원(스위치류, 버튼)에서 사건(입력상태 변화)이 발생되지 않게 되어, 사건 구동방식의 비동기 통신을 채택하는 분산 제어기들로부터 통신중계 제어기로 정보전송이 이루어지지 않게 됨으로써 통신에러검출이 불가능해진다.

또한, 통신에러검출이 불가능하기 때문에 통신에러의 검출에 의한 분산제어기의 고장검출 자체가 불가능하게 되어, 분산제어기의 고장에 따라 엘리베이터의 호출, 서비스층 등록 및 운전조작 제약등 비정상적인 상태에 대처할 수 있는 새로운 엘리베이터 운전방식의 도입시기를 결정할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 특정한 폴링주기마다 통신중계 제어기로 정보전송을 하지 않은 분산제어기들만을 선별하고, 그 선별된 분산제어기들과 순차적으로 통신하여 각 층의 승강장계열의 제어기와 승강기 내부/상부 제어기들의 고장유무를 검출함으로써, 통신트래픽에 영향 없이 안정적으로 분산제어기의 고장을 검출할 수 있는 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제어기들의 고장 검출에 따른 다양한 대체 운전방식을 제공함으로써 안정성이 높고, 서비스 효율이 높은 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주 제어기에서 제어명령이 갱신되면 운전모드에 따라 고장검출의 대상이 되는 제어기를 선별하기 위한 타스크의 기동주기와 분산제어기들의 폴링주기를 설정하는 제1단계와, 상기에서 설정한 폴링주기마다 하나의 분산제어씩 순차적으로 폴링하여 통신중계 제어기로 정보전송을 하지 않는 분산제어기들중에서 통신에러를 체크할 특정 제어기만을 선별하는 제2단계와, 상기에서 선별된 분산제어기를 참조하여 폴링정보를 작성하고, 그 작성된 폴링정보로 네트워크 출력변수(Error Check)값을 갱신하는 제3단계와, 상기 네트워크 출력변수 값이 갱신된 시점에서 특정 주기동안 분산제어기로부터 재 전송되는 응답을 체크하여 분산제어기의 고장유무를 판별하는 제4단계로 이루어진다.

상기 각 단계를 이루기 위한 구성은 종래의 구성인 제 1 도에 동일하며, 그 구성과 단계에 의거하여 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

승객에 의해 엘리베이터 호출버튼(6)과 서비스층 입력버튼(7) 및 운전제어스위치(8)들중 하나가 선택되면, 분산제어기(승강장 제어기(3)와 승강기 내부/상부 제어기(4, 5))들은 선택된 네트워크 출력변수(12) 값을 갱신하고, 그 변수 값의 갱신에 의해 네트워크 출력변수(12)와 논리적으로 연결된 네트워크 입력변수(13)값이 갱신되어, 승객에 의해 선택된 정보가 통신중계 제어기(2)로 전송된다.

이때, 통신중계 제어기(2)는 네트워크 입력변수(13)중에서 갱신되는 변수 값을 OK(1)로 하고, 그 갱신되는 변수 값에 따라 스케줄러(미도시)에 의해 타스크가 동작되어 수신한 정보를 버퍼(미도시)에 저장한 후, 그 저장정보를 향후 특정주기에 병렬전송로를 통하여 주 제어기(1)로 전송한다.

또한, 통신중계 제어기(2)는 제 5 도의 (a)에 도시한 바와 같이 특정주기 마다 주 제어기(1)로부터 수신한 정보 중에서 제어명령갱신이 검출되면, 보수운전모드인지 체크하여 보수 운전모드인 경우는 N을 0으로 설정한 후, 고장검출의 대상이 되는 제어기를 선별하기 위한 타스크의 기동주기(Timer 1의 카운트 값)를 작게 설정하고(약 200ms), 기타 운전모드인 경우는 N을 총층수로 설정한 후 타스크의 기동주기를 크게(약 5sec) 설정함으로써, 그 설정된 기동주기로 Timer 1을 기동하여 타스크의 기동 시마다 하나의 분산제어기씩 순차적으로 체크하여 고장검출을 위한 제어기를 선별한다.

이때, 각 분산제어기들이 선별되어지는 폴링주기는 기타 운전모드인 경우 [총층수(N) + 1(승강기 상부 제어기) + 1(승강기 내부 제어기)] × Timer 1이 되고, 보수 운전모드인 경우는 통신중계 제어기(2)가 승강기 내부/상부 제어기(4)(5)만을 폴링하므로 층수(N)가 0이 되어 폴링 주기는 2 × Timer 1이 된다.

즉, 보수 운전모드시에는 승강장 제어기(3)의 고장검출은 의미가 없고, 단지 승강기 내부/상부 제어기(4)(5)의 고장만이 안전에 큰 영향을 미치기 때문에 폴링주기를 작게 설정한다.

이후, Timer 1의 카운트동작이 완료되면, 통신중계 제어기(2)는 승강장 제어기(3)와 승강기 내부/상부 제어기(4)(5)들 중에서 폴링주기가 된 제어기 중에서 통신에러를 체크할 특정 제어기를 선별하는 동작을 수행한다.

예를 들어, 12층의 건물에 각각 승강장 제어가(3)와 승강기 내부/상부 제어기(4)(5)가 설치된 경우, 통신중계 제어기(2)는 Timer 1을 주기적으로 재가동시켜 count 3의 값을 1부터 N(12)+2까지 증가시키면서, 그 count 3의 값에 해당되는 승강장 제어기(3)와 승강기 내부/상부 제어기(4)(5)들을 체크하여, 그 제어기들이 과거 폴링되었던 시점부터 현 시점까지 네트워크 출력변수(12)를 갱신하여 통신중계 제어기(2)로 정보를 전송한 일이 있는지 반복적으로 체크한 후, 정보전송을 하지 않은 제어기만을 선별한다.

이렇게 선별한 제어기들에 대해서만 에러체크를 함으로써 통신트래픽을 최소화하여 사건구동방식을 장점을 유지하게 된다.

이때, count 3이 1인 경우는 승강기 상부 제어기, count 3이 2인 경우는 승강기 내부 제어기, count 3 이 3인 경우는 1층의 승강장 제어기, count 3이 4인 경우는 2층의 승강장 제어기를 각각 의미하여, count 3이 14인 경우는 12층의 승강장 제어기를 의미한다.

이후, 상기 count 3값의 증가에 따라 에러체크할 분산제어기들이 선별되면, 통신중계 제어기(2)는 count 3에 해당하는 제어기를 참조하여 변수를 0으로 초기화한 후 그 선별된 분산제어기의 제어기코드를 작성하고, 그 제어기코드에 따라 폴링정보를 작성한 후 네트워크 출력변수(Error Check)값을 갱신한다.

상기에서 폴링정보는, 제 3 도에 도시한 바와 같이, 에러체크할 분산제어기의 제어기코드를 구분하여 주는데, 첫 번째 바이트에는 승강장 제어기와 승강기 내부/상부 제어기를 구분하여 주고, 두 번째 바이트에는 승강장 제어기중 특정 층을 구분하여 주고, 세 번째 바이트에는 현재 사용하고 있는 통신방식이 네트워크 변수 값의 갱신에 의해서 특정한 타스크를 동작시키는 방식이기 때문에 통신중계 제어기로부터 풀링울 위한 정보를 전송할 때는 반드시 세 번째 바이트를 0에서 1, 또는 1에서 0으로 구분하여 네트워크 출력변수의 값을 갱신한다.

그리고, 통신중계 제어기(2)는 제 5 도의 (b)에서와 같이 보수운전모드인 경우는 분산제어기들로부터의 응답(response)을 검출하기 위한 검출주기인 Timer 2의 카운트 값을 작게 설정하고 (약 50ms), 보수 운전모드가 아닌 경우는 Timer 2의 카운트값을 크게 (약 10ms) 설정하여 Timer 2를 가동시킴으로써, 네트워크 출력변수(Error Check)값이 송신된 시점으로부터 특정주기(Timer 2의 카운트값)내에 선별된 제어기에서 응답(response)이 오는지를 체크하는 동시에 Timer 1을 재 가동하여 다시 제 5 도의 (b)에 도시한 제어기 선별과 폴링정보를 전송하기 위한 단계를 수행하여 다음 제어기의 에러를 체크하게 된다.

따라서, 분산제어기들은 상기에서와 같은 과정을 거치면서 통신중계 제어기(2)로부터 네트워크 출력변수(Error Check)값이 갱신되면, 제 5 도의 (e)에 도시한 바와 같이 스케줄러에 의해 타스크가 동작되어 폴링정보를 수신하고, 그 수신된 폴링정보의 첫 번째와 두 번째 바이트를 참조하여 자신이 응답할 차례인지 판별한 후, 제 4도에 도시된 바와 같이 통신중계제어기(2)로부터 수신한 폴링정보와 동일한 포맷으로 응답 변수 값을 재 갱신함에 의해 통신중계 제어기(2)로 응답을 하게 된다.

이후, 응답검출주기인 Timer 2의 카운트가 완료되면, 통신중계 제어기(2)는 분산제어기들에서 전송된 응답의 에러유무를 체크하여 에러가 있으면 해당 분산제어기의 재폴링을 위해 네트워크 출력변수값을 과거에 전송하였던 제어기코드의 폴링정보로 재 전송하고 응답이 이루어지지 않은 횟수를 나타내는 count 2를 증가시켜 Timer 2를 재 기동시킴으로써, 분산제어기로부터 응답변수값의 갱신여부를 체크한다.

이때 네트워크 출력변수값의 재전송횟수는 3회로 한정된다.

그러나 분산제어기들에서 전송된 응답의 에러가 없으면 변수를 0으로 한다.

그리고 제 5 도의 (c)에서와 같이, 통신중계 제어기(2)는 분산제어기로부터 응답변수값이 갱신되었는지 체크하여, 응답 값이 갱신되면 응답 값이 전에 에러체크를 하기 위해 전송하였던 제어기코드와 일치하는지 확인하여, 일치되면 응답을 OK(1)로하여 자신의 버퍼에 저장한다.

반면에, 응답 값이 과거에 에러체크를 하기 위해 전송하였던 제어기코드와 일치하지 않으면 통신중계 제어기(2)는 응답을 에러로 처리하여 저장한 후, 재폴링을 하기 위하여 네트워크 출력변수(Error Check)값을 과거에 전송하였던 제어기코드의 폴링정보로 재 전송하고, 소망하는 제어기로부터의 응답이 아닌 횟수를 나타내는 count 1을 증가시켜 Timer 2를 재 가동시킴으로써, 분산제어기로 부터의 응답이 전에 에러체크를 하기 위해 전송하였던 제어기코드와 일치하는지 체크한다. 이때, 상기 네트워크 출력변수값이 재전송횟수는 3회로 한정된다.

이후, 유효횟수만큼(3회)의 네트워크 출력변수(Error Check)값이 재 갱신된 결과, 그때가지 분산제어기로부터 응답이 없거나 또는 응답 값이 전에 에러체크를 하기 위해 전송하였던 제어기코드와 일치하지 않으면, 통신중계제어기(2)는 count 1과 count 2를 클리어시키고 그 분산제어기를 고장 처리한 후 그 분산제어기의 제어기코드를 주 제어기(1)로 전송한다.

그리고 상기에서와 같은 과정들은 각 층(N)에 장착된 승강장 제어기(3)와 승강기의 내부/상부 제어기(4)(5)들 전반에 걸쳐 수행된다.

이어서, 주 제어기(1)는 통신중계 제어기(2)로 부터 분산제어기의 에러발생과 제어기코드를 입력받아, 제 7 도에 도시된 바와 같이, 보수 운전모드이고 제어기코드가 1 또는 2인 경우, 즉 승강기 내부/상부 제어기(4)(5)가 고장인 경우는 비상정지를 한 후 에러코드를 작성하고, 제어기코드가 1 또는 2가 아닌 경우, 즉 승강장계열의 제어기가 고장인 경우는 에러코드만 작성하여 향후 운전모드로 전환할 때 고장이 발생된 층에 강제로 정지하도록 한다.

그리고, 운전모드에서 제어기코드가 2인 경우, 즉 승강기 상부 제어기(5)가 고장인 경우는 에러코드만을 작성하여 향후 보수 운전모드로 전환할 때 비상 정지되도록 하고, 제어기코드가 1인 경우, 즉 승강기 내부 제어기(4)가 고장인 경우는 에러코드만을 작성하여 향후 보수운전모드로 전환할 때 비상 정지되도록 하고, 제어기코드가 0인 경우, 즉 승강장계열의 제어기가 고장인 경우는 제어기코드의 2번째 바이트를 참조하여 고장난 충의 승강장 제어기(3)를 판별한 후 엘리베이터 운행시 각기 고장이 발생된 층에서 정지하도록 하는 특정층 강제정지운전모드로 전환하여 엘리베이터를 운행시킨다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 특정한 폴링주기마다 통신중계기로 정보전송을 하지 않은 분산제어기들만을 선별하고, 그 선별된 제어기들과 순차적으로 통신하여 각 층의 승강장계열의 제어기와 승강기 내부/상부 제어기들의 고장유무를 검출함으로써, 통신트래픽을 최소화하면서도 안정적으로 분산제어기의 고장을 검출할 수 잇는 효과가 있다.

그리고, 상기 분산제어기의 고장검출에 따라 다양한 대체운전방식을 제공함으로써 엘리베이터의 안전성을 높여 서비스효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 주 제어기에서 제어명령이 갱신되면 운전모드에 따라 고장검출의 대상이 되는 제어기를 선별하기 위한 타스크의 기동주기와 분산제어기들의 폴링주기를 설정하는 제1단계와, 상기에서 설정한 폴링주기마다 하나의 분산제어기씩 순차적으로 폴링하여 통신중계 제어기로 정보전송을 하지 않는 분산제어기들중에서 통신에러를 체크할 특정 제어기만을 선별하는 제2단계와, 상기에서 선별된 분산제어기를 참조하여 폴링정보를 작성하고, 그 작성된 폴링정보로 네트워크 출력변수(Error Check) 값을 갱신하는 제3단계와, 상기 네트워크 출력변수 값이 갱신된 시점에서 특정 주기동안 분산제어기로부터 재 전송되는 응답을 체크하여 분산제어기의 고장유무를 판별하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법.
2. 제1항에 있어서, 제1단계에서 폴링주기는 운전모드인 경우는 [총층수(N) + 1(승강기 상부 제어기) + 1(승강기 내부 제어기)] × Timer 1 이 되고, 보수 운전모드인 경우는 [1(승강기 상부 제어기) +1(승강기 내부 제어기)] × Timer 1인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법.
3. 제1항에 있어서, 제3단계에서 폴링정보는 첫 번째 바이트에는 승강장 제어기와 승강기 내부/상부 제어기를 구분하여 주고, 두 번째 바이트에는 승강장 제어기중 특정 층을 구분하여 주고, 네트워크 변수 값의 갱신에 의해 특정한 타스크를 동작시키도록 세 번째 바이트를 0에서 1, 또는 1에서 0으로 구분하여 작성하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 분산제어기의 고장검출방법.