KR19990076177A - 엘리베이터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터 제어 장치 및 방법에 관한 것으로 특히, 운전 제어부의 이상 발생시 속도 제어부 단독으로 카의 승객을 안전하게 하차시킬 수 있는 층으로 카를 이동시키는 구출 운전을 실시함에 있어서 정지층에 도착하였을 때 착상 소요 시간을 단축하고 착상시의 충격을 완화시킴은 물론 정위치에 착상시킬 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 운전 제어부의 이상으로 엘리베이터의 카가 정지한 경우 속도 제어부에 이상이 없다면 운전 제어부의 속도 지령을 무시하고 속도 제어부 단독으로 카를 이동시켜 승객을 구출하는 엘리베이터의 구출 운전 장치에 있어서, 운전 제어부의 이상 및 카의 비정상적인 정지 위치를 판단하여 단독으로 기동 지령을 발생시키는 수단과, 운전 제어부와는 별도로 속도 지령을 발생시키는 수단과, 감속 개시를 결정하는 수단과, 카의 정상적인 착상 여부를 판단하는 수단과, 카가 기동하여 설정된 속도에 이르기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우 착상까지의 잔거리를 연산하고 바로 감속하지 않고 미리 설정된 속도까지 가속한 후 감속을 개시하여 정지 위치에서 카를 정지시키는 수단을 구비함을 특징으로 한다.

Description

엘리베이터 제어 장치 및 방법

본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로 특히, 구출 운전에 있어서 엘리베이터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터 제어 장치는 크게 운전 제어 블럭과 속도 제어 블럭으로 나뉘어져 있다.

운전 제어블럭은 카의 운행에 관련된 신호를 처리하고 속도 제어 블럭으로 카의 기동과 착상, 속도 지령 등을 출력한다.

속도 제어 블럭은 운전 제어 블럭의 각종 지령에 따라 인버터를 구동하여 카를 원하는 층으로 이동시키는 속도 제어를 담당한다.

만일, 엘리베이터 운행중에 어떤 이유로 하여 운전 제어 블럭에 내장된 중앙 처리 장치(CPU)의 동작에 이상이 발생한 경우에는 그 운전 제어 블럭은 속도 제어 블럭으로 기동 지령 및 속도 지령의 출력이 불가능하고 엘리베이터는 운행 불가의 상태가 된다.

이때, 카의 위치가 엘리베이터 도어의 개방이 가능한 구간(Door Zone)이면 상관없지만 도어존 이외의 구간에서 운전 제어 블럭에 이상이 발생하여 승객이 카내에 갇히는 경우가 발생하게 된다.

이 경우 인버터에 이상이 없고 속도 제어 블럭이 정상인 경우 운전 제어 블럭의 동작과는 상관없이 속도 제어 블럭 단독으로 속도 지령을 발생시켜 카를 저속으로 이동시키는 것이 가능하다.

즉, 운전 제어 블럭의 이상으로 승객이 카내에 갇히는 경우 속도 제어 블럭은 카를 이동시켜 정지층에 도달하면 브레이크를 오프시키고 도어를 개방하여 승객이 탈출할 수 있도록 한다.

이를 구출 운전이라고 한다.

도1 은 종래의 구출 운전 장치의 블럭도로서 이에 도시된 바와 같이, 카(106)의 운행에 관련된 신호를 처리하고 그 카(106)의 기동과 착상, 속도 지령 등을 출력하는 운전 제어부(101)와, 이 운전 제어부(101)의 각종 지령에 따라 상기 카(106)를 원하는 층으로 이동시키기 위해 인버터(103)의 출력 전류를 제어하는 속도 제어부(102)와, 상기 인버터(106)의 출력 전류에 따라 권상기(105)를 회전시키는 모터(104)와, 상기 카(106)가 상하 운전됨에 따라 각각의 정지층 위치를 검출하여 상기 운전 제어부(101) 및 속도 제어부(102)로 전송하는 위치 검출기(107)와, 상기 모터(104)의 회전에 대응하여 펄스를 계수하고 그 계수값에 따라 검출 속도를 상기 속도 제어부(102)로 전송하는 속도 검출기(108)와, 상기 인버터(103)의 출력 전류를 검출하여 상기 속도 제어부(102)에 전송하는 전류 검출기(109)로 구성된다.

도면의 미설명 부호 '120'는 카(106)의 운행시 균형을 맞추기 위한 균형추이고 '121'은 위치 검출기(107)를 동작시키기 위한 차폐판이다.

상기 속도 제어부(102)는 운전 제어부(101)의 속도 지령에 따라 전류 제어 지령을 발생시키면서 속도 검출기(108)의 검출 속도를 점검하는 속도 제어 증폭기(131)와, 이 속도 제어 증폭기(131)의 제어 지령에 따라 인버터(103)의 출력 전류를 제어하면서 전류 검출기(109)에서 검출한 상전류를 점검하는 전류 제어 증폭기(132)와, 상기 운전 제어부(101)의 이상 여부를 검출하는 운전 제어 이상 검출기(134)와, 위치 검출기(107)의 검출 신호를 점검하면서 상기 운전 제어 이상 검출기(134)에서 이상을 검출한 경우 속도 및 위치 지령을 출력하는 속도 지령 발생기(133)와, 정상 운전시 상기 운전 제어부(101)의 출력 지령을 선택하고 상기 운전 제어부(101)의 이상 발생시 상기 속도 지령 발생기(133)의 출력 지령을 선택하여 상기 속도 제어 증폭기(131)에 출력하는 스위치(135)로 구성된다.

이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

엘리베이터의 정상 운전인 경우 홀측 또는 카(106)내의 부름이 발생되면 운전 제어부(101)는 목적층까지의 거리를 연산하여 속도 지령을 속도 제어부(102)로 전송한다.

상기 속도 제어부(102)는 운전 제어부(101)에서 전송된 속도 지령에 따라 속도 제어 증폭기(131)가 전류 제어 지령을 출력하고 이 전류 제어 지령을 입력받은 전류 제어 증폭기(132)는 인버터(103)를 PWM 제어하여 모터(104)의 토오크를 제어한다.

이에 따라, 모터(104)가 회전함에 의해 권상기(105)에 로프에 의해 균형추(120)와 서로 반대 방향으로 연결되어 있는 카(101)가 목적층으로 이동되어진다.

이때, 속도 제어부(102)는 모터(104)의 회전에 대응하여 속도 검출기(108)로부터 카(101)의 이동 속도를 입력받은 속도 제어 증폭기(131)는 속도 제어를 위해 전류 제어 지령을 출력하며 이 전류 제어 지령을 입력받은 전류 제어 증폭기(132)는 전류 검출기(109)에서 검출된 상기 인버터(103)의 상전류를 점검하여 상기 인버터(103)의 토오크 전류를 제어한다.

그리고, 카(101)가 목적층으로 이동할 때 상기 카(101)에 설치된 위치 검출기(107)는 차폐판(121)와 겹치는 경우 동작하여 그 검출 신호를 속도 제어부(102)의 속도 지령 발생기(133) 및 운전 제어부(101)로 전송한다.

따라서, 운전 제어부(101)는 위치 검출기(107)의 출력 신호가 입력될 때 정지층에 도달하는 경우라면 정속 지령을 감속 지령으로 전환하고 일정 속도가 되면 그 속도를 유지하도록 한 후 완전하게 목적층에 도달하였을 때 속도 지령을 오프시켜 모터(104)의 회전을 정지시킴으로써 카(101)를 정지시키고 승객의 승하차를 위하여 도어를 열게 된다.

한편, 엘리베이터의 운전중에 속도 제어부(102)는 운전 제어 이상 검출기(134)가 운전 제어부(101)의 이상 여부를 검출한다.

만일, 운전 제어부(101)에 이상이 발생되면 속도 제어부(102)는 이를 검출한 운전 제어 이상 검출기(134)가 도2 (b)와 같은 구출 운전 개시 신호를 속도 지령 발생기(133)로 출력하며 아울러 스위치(135)가 상기 속도 지령 발생기(133)로 절환되어 더 이상 상기 운전 제어부(101)로부터 속도 지령을 입력받지 않는다.

이때, 승강로의 안전에 이상이 없고 속도 제어부(102)에 이상이 없다면 상기 속도 제어부(102)는 도어죤 이외의 위치에서 카(101)가 정지한 경우 구출 운전을 시작한다.

먼저, 속도 제어부(102)는 속도 지령 발생기(133)가 위치 검출기(107)의 출력 신호를 계속 입력받아 카(101)의 현재 위치를 인식하고 있으므로 현재 위치에서 가장 가까운 층을 판단하여 상기 카(101)를 이동시키기 위해 도2 와 같은 저속의 속도 지령을 스위치(135)를 통해 속도 제어 증폭기(131)로 출력시킨다.

따라서, 속도 제어 증폭기(131)가 전류 제어 증폭기(132)에 전류 제어 지령을 출력하여 인버터(103)의 토오크 전류를 제어함으로써 모터(104)를 구동하여 카(106)를 원하는 층으로 이동시킨다.

이때, 속도 검출기(104)의 출력 신호를 점검하고 있는 속도 제어 증폭기(131)는 카(106)의 이동 속도가 일정 속도가 되면 그 속도를 유지하도록 전류 제어 증폭기(132)를 제어한다.

즉, 속도 지령은 도2 와 같이 일정 비율로 속도를 증가시킨 후 일정 속도에 도달하면 그 속도 지령을 유지시킨다.

이에 따라, 전류 제어 증폭기(132)는 토오크 전류를 제어하기 위하여 인버터(103)의 상전류를 전류 검출기(109)로부터 입력받아 상기 인버터(103)를 PWM 제어함에 의해 3상 교류 출력을 모터(104)에 입력시켜 토오크를 제어한다.

이 후, 위치 검출기(107)의 출력 신호를 점검하고 있는 속도 지령 발생기(133)는 도2 (c)와 같은 감속 개시 신호가 입력되어 정지층의 도달을 인식하면 일정 비율로 감속되는 낮은 속도 지령을 속도 제어 증폭기(131)로 출력한다.

이 후, 감속 운전에 의해 일정 속도에 도달하면 속도 제어 증폭기(131)는 전류 제어 증폭기(132)를 제어하여 그때의 속도를 유지하여 저속으로 카(106)를 운전시키고 상기 카(106)가 정지 위치에 도달하면 속도 지령 발생기(133)가 속도 지령을 '0'으로 하여 상기 속도 제어 증폭기(131)로 출력한다.

그리고, 속도 제어부(102)는 브레이크를 오프하여 카(106)를 정지시키고 도어를 열어 승객을 구출한 후 구출 운전을 종료하게 된다.

즉, 종래에는 구출 운전이 시작되면 미리 설정된 일정 속도(예로, 15m/min)까지 속도를 증가시키고 정지층에 도달하여 감속 개시신호가 카(106)에 설치된 위치 검출기(107)로부터 입력되면 일정 비율로 설정된 낮은 속도로 지령 속도를 감속시킨 후 일정 속도(예로, 2m/min)에 도달하면 그때의 저속을 유지하여 정지 위치에서 카(106)를 정지시키고 도어를 열어 승객을 구출하게 된다.

그러나, 종래의 기술은 도3 의 타이밍도와 같이 구출 운전이 시작되어 설정된 속도에 이르기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우에는 다시 감속 운전함으로 저속 운전하는 구간이 필연적으로 발생하게 되어 착상시까지 오랜 시간이 소요됨에 의해 승객에게 불안감을 가중시키는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 정지 위치에서 브레이크 오프시 정지 쇼크가 발생하여 승차감이 나빠지게 되고 착상 레벨오차도 커지게 되는 문제점이 있다.

그리고, 종래에는 정지 쇼크를 줄이기 위해서 저속 운전 구간에서의 속도를 더욱 줄여야 하지만 착상 시간이 더욱 오래 걸리는 단점이 있고 착상 시간을 줄이기 위해 저속 운전 구간에서 속도를 높이면 착상시 브레이크 오프에 의한 착상 쇼크가 커지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 운전 제어부의 이상 발생시 속도 제어부 단독으로 카의 승객을 안전하게 하차시킬 수 있는 층으로 카를 이동시키는 구출 운전을 실시함에 있어서 정지층에 도착하였을 때 착상 소요 시간을 단축하고 착상시의 충격을 완화시킴은 물론 정위치에 착상시킬 수 있도록 창안한 엘리베이터 제어 장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.

특히, 본 발명은 구출 운전에 있어서 일정 속도에 도달하기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우 착상시의 시간이 장시간 소요되는 종래의 문제점을 해소하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 엘리베이터의 구출 운전 장치의 구성도.

도 2는 도 1에서 구출 운전시 속도 패턴을 보인 파형도.

도 3은 도 1에서 빠른 감속 개시에 의한 속도 패턴을 보인 파형도.

도 4는 본 발명의 일실시예를 위한 구출 운전시 속도 패턴을 보인 파형도.

도 5는 본 발명에서 정상적인 구출 운전시 속도 패턴을 보인 파형도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 위한 구출 운전시 속도 패턴을 보인 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

101 : 운전 제어부 102 : 속도 제어부

103 : 인버터 104 : 모터

105 : 권상기 106 : 카

107 : 위치 검출기 108 : 속도 검출기

109 : 전류 검출기 120 : 균형추

121 : 차폐판 131 : 속도 제어 증폭기

132 : 전류 제어 증폭기 133 : 속도 지령 발생기

134 : 운전 제어 이상 검출기 135 : 스위치

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 운전 제어부의 이상으로 엘리베이터의 카가 정지한 경우 속도 제어부에 이상이 없다면 운전 제어부의 속도 지령을 무시하고 속도 제어부 단독으로 카를 이동시켜 승객을 구출하는 엘리베이터의 구출 운전 방법에 있어서, 운전 제어부의 이상을 검출하는 수단과, 카의 정상적인 착상 위치 여부를 판단할 수 있는 신호를 검출하는 수단과, 운전 제어부의 이상과 비정상적인 카의 정지 위치를 판단하여 속도 제어부 단독으로 기동 지령을 발생시켜 브레이크를 개방하는 수단과, 속도 제어부 단독으로 속도 지령을 발생시켜 카를 움직이는 수단과, 감속 개시 신호를 결정하는 신호를 검출하는 수단과, 카가 기동하고 가속하여 설정된 속도에 이르기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우에 착상까지의 잔거리는 연산하고 바로 감속하지 않고 미리 설정된 속도까지 가속한 후 감속을 개시한 후 카를 정지시키는 수단을 구비하여 구출 운전을 수행하는 장치 및 방법을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

발명의 실시예를 위한 장치는 도1 의 종래 장치와 동일하게 속도 제어부(102)에 속도 제어 증폭기(131), 전류 제어 증폭기(132), 속도 지령 발생기(133), 운전 제어 이상 검출기(134) 및 스위치(135)를 포함하여 구성한다.

상기 속도 지령 발생기(133)는 구출 운전을 위한 속도 패턴을 출력한 후 감속 개시 신호가 입력될 때 미리 설정된 속도치에 도달하지 않은 경우 미리 설정된 속도치까지 카를 가속한 후 감속을 개시하도록 제어하는 동작을 수행하도록 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명도 운전 제어부(101)에 이상이 발생하지 않은 경우 종래 기술과 동일한 과정으로 엘리베이터 운전을 수행시키게 된다.

만일, 엘리베이터 운전중에 운전 제어부(101)에 이상이 발생되면 속도 제어부(102)는 이를 검출한 운전 제어 이상 검출기(134 )가 도4 (b)와 같은 구출 운전 개시 신호를 속도 지령 발생기(133)로 출력하며 아울러 스위치(135)가 상기 속도 지령 발생기(133)측으로 절환되어 상기 운전 제어부(101)로부터 더 이상 속도 지령을 입력받지 않는다.

이 후, 승강로의 안전에 이상이 없고 속도 제어부(102)내에 이상이 없으면 도어존 이외의 위치에서 카가 정지한 경우 속도 지령 구출 운전을 시작한다.

우선, 구출 운전이 시작되면 속도 제어부(102)는 속도 지령 발생기(133)가 종래와 동일하게 도2 의 타이밍도와 같은 속도 지령을 발생시킴에 의해 미리 설정된 일정 속도(예로, 15m/min)까지 모터(104)의 속도를 증가시킨 후 그 일정 속도를 유지시키고 정지층에 도달하여 카(106)에 설치된 위치 검출기(107)로부터 감속 개시 신호가 입력되면 일정 비율로 설정된 낮은 속도로 지령 속도를 감속시킨 후 일정 속도(예로, 2m/min)에 도달하면 그때의 저속을 유지하여 정지 위치에서 카(106)를 정지시키고 도어를 열어 승객을 구출하게 된다.

만일, 카(106)를 기동하여 미리 설정된 속도로 가속하였을 때 속도 지령치 또는 실제 설정된 속도에 이르기 전에 위치 검출기(107)로부터 감속 개시 신호가 입력된 경우 속도 지령 발생기(133)는 도4 의 타이밍도에 도시한 바와 같이, 감속 개시 신호가 입력된 순간부터 바로 감속 지령을 발생시키지 않고 미리 설정된 속도치(예로, 구출 운전 최고 속도의 80%, 도4 의 3a 값)에 도달할 때까지 속도를 증가시키게 된다.

이 후, 카(106)가 미리 설정된 속도치에 도달한 순간부터 속도 지령 발생기(133)는 속도 제어 증폭기(131)로 감속 운전을 위한 속도 지령을 출력하고 감속을 개시하여 소정 저속까지 상기 카(106)를 운전시킨 후 정지 위치에 도달하면 브레이크를 동작시켜 카(106)를 정지시키고 도어를 열어 승객을 구출한다.

상기에서 감속 개시 신호가 입력된 순간에 카(106)가 착상하여야 할 거리는 정해지므로 속도 지령 발생기(133)는 속도를 가속시켜 일정 속도에 도달하더라도 감속 개시 신호가 입력된 순간부터 카(106)의 착상까지의 잔거리는 연산하여 둔다.

상기와 같은 구출 운전에 있어서 본 발명의 속도 지령 발생기(133)는 카(106)가 정지층에 도달하여 설정된 저속값으로 감속된 후 이때의 속도를 유지하고 정지 위치에 도달하면(잔거리가 '0'이 되면) 카(106)를 정지시키기 위한 속도 지령을 속도 제어 증폭기(131)로 전송하였다.

그러나, 이 경우에도 착상을 위한 저속 운전중에 카의 정지를 위해 브레이크를 오프하면 착상 쇼크가 발생할 수 있고 이에 의해 착상 오차가 발생할 수 있다.

따라서, 이를 해소하기 위한 다른 방법을 제시한다.

우선, 운전 제어 이상 검출기(134)가 운전 제어부(101)의 이상을 검출하여 구출 운전 개시 신호를 출력함에 의해 이를 입력받은 속도 제어 증폭기(133)가 속도 지령을 출력하여 구출 운전이 개시되었을 때 도5 와 같이 이미 설정된 속도까지 가속이 이루어진 상태에서 감속 개시 신호가 카(106)에 설치된 위치 검출기(107)로부터 입력되어 감속하는 경우 또는 도6 과 같이 설정된 속도 이전에 감속 개시 신호가 입력되어 일정 속도까지 가속한 후 감속하는 경우 카(106)의 위치는 카(106)의 착상 레벨과는 설정된 일정 거리(잔거리)만큼 남게 된다.

만일, 카(106)가 잔거리를 지났을 경우 속도 지령 발생기(133)에 발생되는 속도 지령이 '0'이 되어야 하므로 속도 지령의 기울기는 아래의 식과 같이 구할 수 있다.

이때, 속도 지령 발생기(133)는 감속 개시 신호가 입력된 직후에 속도 지령 기울기를 1번만 연산하며 상기에서 속도 지령 기울기가 연산된 이 후의 속도 지령은 아래의 식과 같이 구할 수 있다.

따라서, 속도 지령 발생기(133)가 속도 지령을 연산하였을 때 잔거리가 일정치이하인 경우(예로, 5mm) 브레이크를 오프하여 카(106)를 정지시키고 도어를 열어 승객을 구출한다.

즉, 본 발명은 구출 운전에 있어서 카(106)를 기동하여 미리 설정된 속도로 가속하고 속도 지령치 또는 실제 속도가 설정된 속도에 이르기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우 감속 개시 신호가 입력된 순간부터 바로 감속 운전하지 않고 미리 설정된 속도치(예를 들면, 구출 운전 최고 속도의 80%)에 이르기 까지 속도를 증가시킨다.

이에 따라, 설정된 속도치에 도달한 순간부터 감속을 개시하여 저속까지 운전시키고 정지 위치에 도달하면 카(106)를 정지시킨다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 구출 운전에 있어서 카가 기동하여 속도 지령치 또는 실제 속도가 설정된 속도에 이르기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우 감속 개시 신호가 입력된 순간부터 바로 감속하지 않고 미리 설정된 속도치까지 속도를 증가시키고 이 값에 도달한 순간부터 정지 위치까지 감속을 개시하여 카를 정지시킴으로써 종래 기술과는 달리 저속으로 운전하는 구간을 없애 승차감을 개선하며 또한, 착상 시간의 지연없이 카를 정지시켜 착상 쇼크를 감소시킴은 물론 착상 레벨 오차도 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 운전 제어부의 이상으로 엘리베이터의 카가 정지한 경우 속도 제어부에 이상이 없다면 운전 제어부의 속도 지령을 무시하고 속도 제어부 단독으로 카를 이동시켜 승객을 구출하는 엘리베이터의 구출 운전 장치에 있어서, 운전 제어부의 이상 및 카의 비정상적인 정지 위치를 판단하여 단독으로 기동 지령을 발생시키는 수단과, 운전 제어부와는 별도로 속도 지령을 발생시키는 수단과, 감속 개시를 결정하는 수단과, 카의 정상적인 착상 여부를 판단하는 수단과, 카가 기동하여 설정된 속도에 이르기 전에 감속 개시 신호가 입력된 경우 착상까지의 잔거리를 연산하고 바로 감속하지 않고 미리 설정된 속도까지 가속한 후 감속을 개시하여 정지 위치에서 카를 정지시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 감속시의 속도 지령은 현재의 속도 지령과 잔거리에 따라 속도 지령의 기울기를 연산하고 이 기울기와 잔거리를 아래의 식과 같이 연산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 제어 장치.
3. 운전 제어부의 이상으로 엘리베이터의 카가 정지한 경우 속도 제어부에 이상이 없다면 운전 제어부의 속도 지령을 무시하고 속도 제어부 단독으로 카를 이동시켜 승객을 구출하는 엘리베이터의 구출 운전 방법에 있어서, 운전 제어부의 이상을 판단하는 단계와, 상기에서 운전 제어부의 이상을 판단하면 속도 제어부 단독으로 속도 지령을 발생시키는 단계와, 상기의 속도 지경으로 카를 기동 가속하면서 감속 개시 신호의 입력을 판단하는 단계와, 상기에서 감속 개시 신호가 입력된 경우 미리 설정된 속도치까지 가속되었는지 판단하는 단계와, 상기에서 미리 설정된 속도치까지 가속되지 않은 경우 바로 감속하지 않고 미리 설정된 속도치까지 계속 가속하는 단계와, 상기에서 미리 설정된 속도치까지 가속되면 감속을 개시하여 카를 정지시키는 단계를 수행함을 특징으로 하는 엘리베이터의 제어 방법.