KR100336355B1

KR100336355B1 - 유압 엘리베이터의 운전제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100336355B1
Application number: KR1019990042074A
Authority: KR
Inventors: 김지헌
Original assignee: 장병우; 엘지 오티스 엘리베이터 유한회사
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2002-05-13
Also published as: KR20010029316A

Abstract

본 발명은 유압식 엘리베이터에서 이상 발생시 갑작스런 주행정지 동작에 의해 쇼크가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여, 소프트웨어적인 에러와 같이 유압모터를 어느 정도 계속 회전시키는 것이 가능한 에러가 발생되어 카를 정지시킬 때, 체크밸브 제어용 밸브들을 일련의 순서대로 오프시킨 후 유압모터의 구동을 정지시키는 기술에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 목적은, 유압 엘리베이터의 카가 정지중이고 하드웨어적인 에러와 소프트웨어적인 에러가 발생되지 않은 상태에서 부름등록이 발생되면, 운전지령에 따라 파일롯관로 상의 닫힘제어밸브와 유압모터를 소정의 시간 간격을 두고 구동시키거나, 닫힘제어밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘솔레노이드밸브 및 유압모터를 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 구동시키는 제1과정과; 상기 카가 상승 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러는 발생되지 않고 소프트웨어적인 에러가 발생되면, 상기 닫힘제어밸브를 오프시키고 이로부터 소정 시간 후 유압모터의 구동을 중지시키는 제2과정과; 상기 카가 하강 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러는 발생되지 않고 소프트웨어적인 에러가 발생되면, 소정의 시간 간격을 두고 상기 각 밸브 및 유압모터의 구동을 순차적으로 중지시키는 제3과정에 의해 달성된다.

Description

유압 엘리베이터의 운전제어 방법 및 장치{OPERATION CONTROL METHOD AND APPARATUS FOR HYDRAULIC ELEVATOR}

본 발명은 유압식 엘리베이터에서 이상 발생시 갑작스런 주행정지 동작에 의해 쇼크가 발생되고 밸브들이 손상되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로, 특히 소프트웨어적인 에러가 발생되어 카를 정지시킬 때 체크밸브 제어용 밸브들을 일련의 순서대로 오프시킨 후 유압모터의 구동을 정지시키는데 적당하도록한 유압 엘리베이터의 운전제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

유압식 엘리베이터의 상승운전 모드에서는 오일탱크에 저장되어 있는 오일을 유압관로를 통해 유압실린더측으로 펌핑하는 것에 의해 카가 목표 층상을 향해 상승 주행하게 되고, 하강운전 모드에서는 유압실린더측의 오일을 오일탱크측으로 배출시키는 것에 의하여 카가 목표 층상을 향해 하강 주행하게 된다.

이를 위해 상기 오일탱크와 유압실린더 사이의 유압관로 상에 체크밸브를 설치하고, 파일롯관로 상에 설치된 밸브들을 이용하여 그 체크밸브의 개폐동작을 제어하면서 오일탱크에 설치된 유압모터의 구동을 제어하게 된다.

종래기술에 의한 유압 엘리베이터에서는 하드웨어적으로 검출되는 에러가 발생되거나 소프트웨어적으로 검출되는 에러가 발생될 때, 유압관로 상의 체크밸브를 닫아 카의 구동을 중지시키기 위해 파일롯관로 상에 설치된 밸브들을 일시에 오프시키고, 이와 동시에 유압모터의 구동을 정지시키게 되어 있는데, 도 1을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

유압관로 상에 설치된 체크밸브를 통해 오일탱크에서 실린더측으로 또는 그 반대방향으로 오일이 흐르도록 하기 위하여, 파일롯관로 상에 설치된 닫힘제어밸브(22), 열림솔레노이드밸브(24) 및 닫힘솔레노이드밸브(25)를 적절이 구동시켜 체크밸브의 개폐동작을 제어하면서 오일탱크에 설치된 유압모터(7)의 구동을 제어하게 된다. 이를 위해 밸브/모터구동 제어부(40A)에서 기동지령(COM_D)에 따라 상기 각 밸브(22),(24),(25)의 구동제어신호와 유압모터(7)의 구동제어신호를 출력하게 된다.

그런데, 엘리베이터의 운행도중 소프트웨어적인 에러가 발생되거나 하드웨어(H/W)적인 에러가 발생될 때 카를 정지시키기 위하여 한편으로는 상기 구동제어신호들을 앤드게이트(AD1-AD4)에서 소프트웨어(S/W)적 안전체크신호(SSC)와 각기 앤드조합한 후 안전릴레이(RY1)의 스위치(RY11- RY14)를 각기 통해 그 밸브(22),(24),(25)와 유압모터(7)에 공급하고, 다른 한편으로는 하드웨어적인 안전체크신호(HSC)와 소프트웨어적인 안전체크신호(SSC)를 앤드게이트(AD5)를 통해 앤드조합하여 상기 안전릴레이(RY1)의 구동제어신호로 공급한다.

따라서, 소프트웨어적인 에러가 발생하거나 하드웨어적인 에러가 발생할 때 상기 하드웨어적인 안전체크신호(HSC)나 소프트웨어적인 안전체크신호(SSC)가 '로우'로 공급되므로 이에 의해 안전릴레이(RY1)가 오프된다. 이로 인하여 그 릴레이(RY1)의 스위치(RY11-RY14)들이 동시에 개방되므로 상기 밸브(22),(24),(25)와 유압모터(7)의 구동이 동시에 중지되면서 카가 급정지하게 된다.

상기 하드웨어적인 에러에는 리미트스위치, 가버너스위치, 실린더 이탈방지스위치 등에 관련된 에러를 들 수 있으며, 소프트웨어적인 에러에는 과대속도, 이상 저속, 엔코더 이상, 인버터 에러 등을 들 수 있다.

이와 같이 종래기술에 의한 유압 엘리베이터의 운전기술에 있어서는 소프트웨어적인 에러가 발생하거나 하드웨어적인 에러가 발생할 때 무조건 안전 릴레이가 동작하고 이에 의해 체크밸브의 구동을 제어하기 위한 각 밸브들과 유압모터가 동시에 오프되었다. 이에 따라 오일 흐름이 갑자기 중지되어 큰 정지 쇼크가 발생되고, 이로 인하여 승차감이 저하되고 밸브들이 손상되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 소프트웨어적인 에러가 발생할 때 체크밸브의 개폐동작을 제어하기 위한 밸브들을 소정의 구동 시퀀스에 따라 순차적으로 닫은 후 유압모터의 구동을 중지시키는 유압 엘리베이터의 운전제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 밸브 및 유압모터 제어 회로도.

도 2는 본 발명에 의한 운전제어 방법이 적용되는 유압 엘리베이터의 제어 계통도.

도 3은 본 발명에 의한 운전제어 방법이 적용되는 유압 엘리베이터의 제어 블록도.

도 4는 본 발명에 의한 운전제어 장치의 일실시 예시 회로도.

도 5a,5b는 본 발명에 의한 유압 엘리베이터의 운전제어 방법의 신호 흐름도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1 : 유압실린더 2 : 럽춰밸브

3 : 호스 4 : 셧오프밸브

5 : 댐퍼 6 : 유압펌프

7 : 유압모터 8 : 엔코더

9 : 오일탱크 10 : 오일 게이지

11 : 레벨 스위치 12 : 제1온도센서

13 : 제2온도센서 14 : 오일냉각기

15 : 핸드펌프 16 : 압력게이지

17 : 게이지셧오프 밸브 18 : 실린더측 압력센서

19 : 탱크측 압력센서 20 : 수동하강용 압력밸브

21 : 수동/자동하강 밸브 22 : 닫힘제어밸브

23 : 비상제어밸브 24 : 열림솔레노이드밸브

25 : 닫힘솔레노이드밸브 26 : 체크밸브

27 : 릴리프밸브 28,30 : 파일롯릴리프밸브

29 : 오일온도제어 밸브 31 : 안티-캐비테이션 밸브

32 : 3상교류전원 33 : 컨버터

34 : 인버터 35 : 펄스폭변조 제어부

36 : 속도제어부 37 : 운전제어부

38 : 카 40B : 밸브/모터구동 제어부

본 발명의 목적을 달성하기 위한 유압 엘리베이터의 운전 제어방법은, 유압 엘리베이터의 카가 정지중이고 하드웨어적인 에러와 소프트웨어적인 에러가 발생되지 않은 상태에서 부름등록이 발생되면, 상승,하강 운전지령에 따라 파일롯관로 상의 닫힘제어밸브와 유압모터를 소정의 시간 간격을 두고 구동시키거나, 닫힘제어밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘솔레노이드밸브 및 유압모터를 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 구동시키는 제1과정과; 상기 카가 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러가 발생되면 상기 각 밸브들과 유압모터를 일시에 구동정지시키는 제2과정과;상기 카가 상승 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러는 발생되지 않고 소프트웨어적인 에러가 발생되면, 상기 닫힘제어밸브를 오프시키고 이로부터 소정 시간 후 유압모터의 구동을 중지시키는 제3과정과; 상기 카가 하강 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러는 발생되지 않고 소프트웨어적인 에러가 발생되면, 소정의 시간 간격을 두고 상기 닫힘솔레노이드밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘제어밸브 및 유압모터의 구동을 순차적으로 중지시키는 제4과정으로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 운전 제어방법이 적용되는 유압 엘리베이터의 제어 계통도로서 이에 도시한 바와 같이, 후술할 유압모터(7)의 정·역회전에 따른 유압변동에 의해 수직방향으로 운동하여 엘리베이터의 카를 주행시키는 유압실린더(1)와; 유압모터(7)에 의해 정방향으로 회전하여 유압관로를 통해 유압실린더(1)측으로 오일을 펌핑하거나, 역방향으로 회전하여 오일을 배출하는 유압펌프(6)와; 상기 유압모터(7)의 회전속도를 검출하기 위한 엔코더(8)와; 상기 유압펌프(6), 유압모터(7) 및 엔코더(8)가 설치되고 오일이 저장되는 오일탱크(9)와; 상기 유압실린더(1)와 오일탱크(9)를 연결하는 유압관로 상에 설치되어 그 오일탱크(9)에서 유압실린더(1)측으로 또는 그 반대 방향으로 오일 흐름을 제어하는 체크밸브(26)와; 파일롯 관로 상에 설치되어 상기와 같이 오일탱크(9)에서 유압실린더(1)측으로 또는 그 반대 방향으로 오일이 흐르도록 상기 체크밸브(26)를 제어하는 닫힘제어밸브(22), 열림솔레노이드밸브(24) 및 닫힘솔레노이드밸브(25)를 포함하여 구성하였다.

도 4는 본 발명에 의한 유압 엘리베이터의 운전제어 장치의 일실시 예시도로서 이에 도시한 바와 같이, 하드웨어적인 안전체크신호(HSC)에 따라 구동되는 안전릴레이(RY1)와; 기동/정지지령(COM_D),(COM_S)에 따라 체크밸브의 구동을 제어하기 위한 파일롯밸브 상의 밸브(22),(24),(25) 및 유압모터(7)의 구동제어신호를 출력하는 밸브/모터구동제어부(40B)와; 소프트웨어적인 안전체크신호(SSC)와 상기 밸브/모터구동제어부(40B)에서 출력되는 각각의 구동제어신호를 앤드조합하는 앤드게이트(AD1-AD4)와; 상기 안전릴레이(RY1)가 구동될 때 상기 앤드게이트(AD1-AD4)의 출력신호를 닫힘제어밸브(22), 열림솔레노이드밸브(24), 닫힘솔레노이드밸브 (25), 유압모터(7)에 각기 전달하는 릴레이(RY1)의 스위치(RY11-RY14)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 3 및 도 5a,5b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

입력되는 3상교류전원(32)이 컨버터(33)를 통해 정류된 후 콘덴서(C)에 의해 평활되어 인버터(34)의 입력단에 직류전압이 공급되고, 펄스폭변조 제어부(35)에 의해 그 인버터(34)가 구동될 때 유압모터(7)에 정방향 또는 역방향의 가변주파수 형태의 교류전력이 공급된다.

카(38)의 운행이 정지된 상태에서, 하드웨어적인 에러 및 소프트웨어적인 에러가 발생된 경우에는 하드웨어적인 안전체크신호(HSC)와 소프트웨어적인 안전체크신호(SSC)가 모두 '로우'로 공급된다. 이에 따라 안전릴레이(RY1)가 구동되지 않으므로 그 릴레이(RY1)의 스위치(RY11-RY14)들이 모두 개방된다. 이로 인하여 체크밸브(26)의 개폐동작을 제어하기 위해 파일롯관로 상에 설치된 각 밸브(22),(24),(25)의 구동제어신호가 차단되어 그들이 모두 오프되고,유압모터(7)도 구동정지 상태로 된다.(S1-S3)

그러나, 상기 하드웨어적인 에러 및 소프트웨어적인 에러가 발생되지 않는 경우에는 하드웨어적인 안전체크신호(HSC)와 소프트웨어적인 안전체크신호(SSC)가 모두 '하이'로 공급된다. 이에 따라 안전릴레이(RY1)가 구동되므로 그 릴레이(RY1)의 스위치(RY11-RY14)들이 모두 단락된다. 이와 같은 상태에서 승강장에 대기중인 승객 또는 카에 탑승한 승객에 의해 상승 또는 하강 부름등록이 발생되면 다음과 같은 시퀀스로 상기 닫힘제어밸브(22), 열림솔레노이드밸브(24), 닫힘솔레노이드밸브(25)와 유압모터(7)를 구동시키게 된다.(S4-S6)

상승부름등록시 운전제어부(37)와 속도제어부(36)의 공통 제어에 의해 상승운전지령이 발생된다. 이때, 밸브/모터구동 제어부(40B)가 출력포트(P2)를 통해 밸브구동제어신호를 '하이'로 출력하고, 이로부터 소정의 시간(예: 100ms) 간격을 두고 출력포트(P5)를 통해 모터 구동제어신호를 '하이'로 출력한다.(S7-S9)

이렇게 출력되는 구동제어신호가 각각의 앤드게이트(AD1),(AD4)에서 상기 '하이'로 공급되는 안전체크신호(SSC)와 앤드조합된 후 상기 릴레이(RY1)의 스위치(RY11),(RY14)를 통해 닫힘제어밸브(22)와 유압모터(7)에 공급된다. 따라서, 상기 닫힘제어밸브(22)가 구동되고, 이로부터 100ms의 시간이 경과된 후 유압모터(7)가 구동된다. 이로 인하여 파일롯관로 상의 닫힘제어밸브(22)와 열림솔레노이드밸브(24)가 개방되는 반면 닫힘솔레노이드밸브(25)는 닫힘상태를 그대로 유지한다.

따라서, 상기 유압펌프(6)의 구동에 의해 유압관로 상에서 그 유압펌프(6)측관로의 유압이 상승되어 상기 체크밸브(26)가 열리게 되고, 이에 의해 오일탱크(9)에서 펌핑되는 오일이 유압관로 상의 체크밸브(26)를 통한 후 댐퍼(5), 셧오프밸브(4) 및 럽춰밸브(2)를 통해 실린더(1)측으로 공급되어 피스톤이 상승되고, 이에 의해 카(38)가 목표 층상을 향해 상승운전된다.

또한, 하강부름등록시에는 상기 운전제어부(37)와 속도제어부(36)의 공통 제어에 의해 상승운전지령이 발생된다. 이때, 밸브/모터구동 제어부(40B)가 출력포트(P2-P5)를 통해 밸브 구동제어신호와 모터 구동제어신호를 출력함에 있어서, 상기와 같이 소정의 시간(예: 100ms) 간격을 두고 순차적으로 '하이'로 출력한다. (S10-S16)

이렇게 출력되는 구동제어신호가 각각의 앤드게이트(AD1-AD4)에서 상기 '하이'로 공급되는 안전체크신호(SSC)와 앤드조합된 후 상기 릴레이(RY1)의 스위치(RY11-RY14)를 각기 통해 각각의 밸브(22),(24),(25)와 유압모터(7)에 공급된다. 따라서, 상기 각각의 밸브(22),(24),(25)와 유압모터(7)가 100ms의 시간 간격을 두고 순차적으로 구동된다. 이로 인하여 파일롯관로 상의 닫힘제어밸브(22)와 닫힘솔레노이드밸브(25)가 개방되는 반면 열림솔레노이드밸브(24)는 닫힘상태를 유지한다.

따라서, 상기 유압펌프(6)의 역방향 회전에 의해 실린더(1)측 유압관로의 유압이 상승되어 상기 체크밸브(26)가 열리게 되고, 상기 실린더(1)의 오일이 상기의 역방향으로 배출되면서 피스톤이 하강된다. 이에 따라 카(38)가 목표 층상을 향해 하강운전된다.

한편, 카(38)가 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러가 발생된 경우에는 하드웨어적인 안전체크신호(HSC)가 '로우'로 공급된다. 이에 따라 안전릴레이(RY1)가 구동되지 않으므로 그 릴레이(RY1)의 스위치(RY11-RY14)들이 모두 개방된다. 이로 인하여 체크밸브(26)의 개폐동작을 제어하기 위해 파일롯관로 상에 설치된 각 밸브(22),(24),(25)의 구동제어신호가 차단되어 그들이 모두 오프되고, 유압모터(7)도 구동정지 상태로 된다.(S17-S20)

그러나, 하드웨어적인 에러가 발생되지 않은 상태에서 소프트웨어적인 에러가 발생하거나, 소프트웨어적인 에러가 발생되지는 않았지만 정지 지령이 발생된 경우에는 상,하강의 운전방향에 따라 다음과 같은 시퀀스로 상기 닫힘제어밸브(22), 열림솔레노이드밸브(24), 닫힘솔레노이드밸브(25)와 유압모터 (7)를 구동시키게 된다.(S21-S23)

상승 운행중인 경우, 상기 밸브/모터구동 제어부(40B)가 출력포트(P2)를 통해 출력하던 밸브 구동제어신호를 차단하여 닫힘제어밸브(22)가 닫히게 되고, 이로부터 소정의 시간(예: 100ms) 간격을 두고 출력포트(P5)를 통해 출력하던 모터 구동제어신호를 차단하여 유압모터(7)의 구동이 중지된다.(S24-S26)

하강 운행중인 경우에는 상기 밸브/모터구동 제어부(40B)가 출력포트(P4)를 통해 출력하던 닫힘솔레노이드밸브(25)의 구동제어신호를 차단하여 그 밸브(25)가 닫히게 되고, 이로부터 상기의 시간(100ms) 간격을 두고 열림솔레노이드밸브(24), 닫힘제어밸브(22)의 구동제어신호를 '로우'로 출력하여 그들이 순차적으로 닫히게 되며, 이어서 유압모터(7)의 구동제어신호를 차단하게 된다.(S27-S33)

이와 같이 운전방향에 따라 각 밸브(22),(24),(25)들의 구동을 순차적으로 제어하고 유압모터(7)의 구동을 중지시킨 후 소프트웨어적인 에러가 발생하였는지 확인하여 발생되었으면 그대로 종료하고, 발생된 경우에는 '로우'로 공급되는 소프트웨어적인 안전체크신호(SSC)에 의해 상기 각각의 앤드게이트(AD1-AD4)에서 각 밸브(22),(24),(25)의 구동제어신호가 차단된다.(S34,S35)

상기의 설명에서 '속도제어부(36)와 운전제어부(37)의 공통 제어'란 상기 유압모터(7)나 각 밸브와 같이 안전운전에 큰 영향을 미치는 제어대상을 제어할 때, 보다 만전을 기하기 위하여, 그 속도제어부(36)와 운전제어부(37)가 각각 제어명령(제어패턴)을 하달하고, 이 각각의 제어명령이 서로 일치하는 조건하에서만 유압모터(7)나 해당 밸브가 구동되도록 하는 것을 의미한다. 물론, 이때, 안전회로를 통해 안전상에 이상이 검출되지 않아야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 하드웨어적인 에러가 발생되는 경우에는 부득이 파일롯관로 상의 제어용 밸브들과 유압모터의 구동을 일시에 중지시키되, 소프트웨어적인 에러만 발생되는 경우에는 소정의 시퀀스로 밸브들의 구동을 중지시킨 후 유압모터의 구동을 중지시킴으로써, 오일의 흐름이 갑자기 차단되지 않고 서서히 차단되어 쇼크발생이 최대한 억제되는 효과가 있다.

Claims

카의 운행 정지 중 하드웨어/소프트웨어적인 에러가 발생되지 않고 부름등록이 발생되면, 상,하강 운전지령에 따라 체크밸브를 제어하기 위한 파일롯관로 상의 닫힘제어밸브와 유압모터를 소정의 시간 간격을 두고 구동시키거나, 파일롯관로 상의 닫힘제어밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘솔레노이드밸브와 유압모터를 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 구동시키는 제1과정과; 상기 카가 상승 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러는 발생되지 않고 소프트웨어적인 에러가 발생되면, 상기 닫힘제어밸브를 오프시키고 이로부터 소정 시간 후 유압모터의 구동을 중지시키는 제2과정과; 상기 카가 하강 운행중인 상태에서, 하드웨어적인 에러는 발생되지 않고 소프트웨어적인 에러가 발생되면, 소정의 시간 간격을 두고 상기 닫힘솔레노이드밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘제어밸브 및 유압모터의 구동을 순차적으로 중지시키는 제3과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 엘리베이터의 운전제어 방법.
제1항에 있어서, 소정 시간은 100ms인 것을 특징으로 하는 유압 엘리베이터의 운전제어 방법.
유압 엘리베이터에서 발생되는 하드웨어적인 안전체크신호에 따라 구동되는 안전릴레이와; 기동/정지지령에 따라 체크밸브의 구동을 제어하기 위한 파일롯밸브 상의 닫힘제어밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘솔레노이드밸브의 구동제어신호와 유압모터의 구동제어신호를 출력함에 있어서, 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 출력하는 밸브/모터구동제어부와; 유압 엘리베이터에서 발생되는 소프트웨어적인 안전체크신호와 상기 밸브/모터구동제어부에서 출력되는 각각의 구동제어신호를 앤드조합하는 다수의 앤드게이트와; 상기 안전릴레이가 구동될 때 상기 각 앤드게이트의 출력신호를 닫힘제어밸브, 열림솔레노이드밸브, 닫힘솔레노이드밸브 및 유압모터에 각기 전달하는 다수의 릴레이스위치로 구성한 것을 특징으로 하는 유압 엘리베이터의 운전제어 장치.