MX2014008910A - Metodo y dispositivo de control para monitoreo de movimientos de viaje de cabina de elevador. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un método para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador, con un dispositivo de control electrónico para el monitoreo de los movimientos de viaje de una cabina de elevador, y con una cabina de elevador teniendo un dispositivo de control correspondiente. Movimientos de viaje (s, v, a) de una cabina de elevador son esencialmente caminos (s), velocidades (v) o aceleraciones (a) de la cabina de elevador. Al menos algunos movimientos de viaje se detectan de manera redundante con la finalidad del monitoreo. Aquí, los caminos (s) o la velocidad (v) se detectan de manera redundante y las aceleraciones (a) se detectan en forma individual o, alternativamente, las aceleraciones (a) se detectan de manera redundante y los caminos (s) o la velocidad (v) se detectan en forma simple o, preferentemente, los caminos (s) o la velocidad (v) y las aceleraciones (a) pueden detectarse de manera redundante. El dispositivo de control electrónico se dispone preferentemente en el área de las poleas de suspensión de la cabina de elevador.

Description

METODO Y DISPOSITIVO DE CONTROL PARA MONITOREO DE MOVIMIENTOS DE VIAJE DE CABINA DE ELEVADOR DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador, un dispositivo de control electrónico para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador y una cabina de elevador teniendo un dispositivo de control correspondiente .

Objetos que se mueven dinámicamente, como los ascensores de la presente modalidad, respectivamente cabinas de elevador, usualmente no deben rebasar aceleraciones y velocidades definidas por motivos de seguridad, puesto que de lo contrario no es posible excluir lastimaduras de las personas transportadas ni daños del objeto en movimiento mismo. Se prevé por consiguiente usualmente un dispositivo de control ajustado al objeto que detecta una aceleración excesiva y reduce el par motor correspondientemente, o que activa una función de freno en caso de velocidades excesivas.

Del estado de la técnica se conocen en este contexto, por una parte, dispositivos mecánicos que activan en caso de velocidades excesivas un sistema de freno de emergencia. También se conocen unidades de control electrónicas que activan una reducción de par motor o una función de frenado con base en una señal de aceleración o de velocidad detectada. Por motivos de seguridad se consultan para esto frecuentemente dos magnitudes de sensor físicas diferentes para la determinación de la velocidad o de la aceleración. Se conoce además calcular con base en la señal del sensor de velocidad adicionalmente una aceleración, y viceversa, por medio de la señal del sensor de aceleración, adicionalmente una velocidad.

Importante en semejantes unidades de control electrónicas es que la detección del rebasamiento de un valor de umbral crítico para la seguridad se haga con bastante velocidad para que se puedan activar confiablemente, antes de que se presenten riesgos de lastimadura o de daño, acciones para contrarrestarlos (e.g. reducción de par motor o activación de una función de frenado) . Esto es particularmente importante en el uso de elevadores ya que en éstos, por ejemplo en caso de una falle de medios portadores, se pueden presentar condiciones de caída libre, lo que puede conllevar un incremento rápido de la velocidad de caída. El reconocimiento del rebasar del valor de umbral crítico para la seguridad se combina frecuentemente mediante una prueba de plausibilidad de las señales de sensor y con un monitoreo eléctrico.

Exámenes de plausibilidad de la señal del sensor de aceleración y del sensor de velocidad tienen desventajas por las siguientes razones: largos tiempos de detección de errores y tiempos para establecer la plausibilidad basados en la transformación previa (basada en modelos) de la señal de sensor de aceleración en una señal de velocidad o viceversa, - altos umbrales para reconocer errores y, con ello, una activación tardía de contramedidas necesarias en caso de aceleración excesiva o de velocidad excesiva y - una inversión alta en la calibración de los sensores y de los algoritmos de transformación (basados en modelos) .

De conformidad a una idea de la invención se propone, por consiguiente, usar para la prueba de plausibilidad al mismo tiempo al menos dos señales de sensor de aceleración y al menos una señal de sensor de velocidad o una señal de sensor de camino. Alternativamente se usan para la prueba de plausibilidad al menos una señal de sensor de aceleración y al menos dos señales de sensor de velocidad o dos señales de sensor de camino, o se usan al menos dos señales de sensor de aceleración y al menos dos señales de sensor de velocidad o dos señales de sensor de camino al mismo tiempo para la prueba de plausibilidad.

Con esto se hacen posibles un reconocimiento de errores esencialmente rápido de una señal de sensor y una activación esencialmente rápida de una contramedida al detectar una velocidad excesiva o una aceleración excesiva.

Preferentemente, las magnitudes de movimiento usados se someten continuamente a una prueba de plausibilidad y/o de errores. Así pueden crearse unidades que trabajan independientemente y que pueden monitorear confiablemente los movimientos de viaje.

Los respectivos señales de sensor son procesados preferentemente en un dispositivo de control electrónico (ECÜ, unidad de control electrónica, por sus siglas en inglés) . La ECU se dispone para esto ventajosamente en el objeto en movimiento dinámico o en la cabina de elevador.

La cabina de elevador usualmente es portada por medios portantes. Los medios portantes se guían para esto sobre unas poleas de desviación que están dispuestas en la cabina de elevador. Esto permite reducir la fuerza de portar necesaria en el medio portante de acuerdo a un factor de reducción determinado por la disposición de las poleas de desviación. Preferentemente al menos los sensores de velocidad o los sensores de camino para la detección de las señales de detector de velocidad o de las señales de sensores de camino están ensamblados con estas poleas de desviación o integraos en éstas. Las poleas de desviación, a causa de la alta carga de portar, son accionadas con seguridad por el medio portante y las señales de sensores de velocidad o señales de sensor de camino correspondientes son correspondientemente exactas y confiables.

El dispositivo de control electrónico (ECU) , respectivamente la unidad de procesamiento de ésta con el procesador para la evaluación de las señales de sensor de velocidad o de las señales de sensor de camino se disponen preferentemente también directamente cerca de las poleas de desviación. En todo caso, partes de sensor, por ejemplo un sensor incremental para detectar marcas increméntales de la polea de desviación, se disponen en una pletina de la unidad de procesamiento. Preferentemente pueden disponerse también un sensor de aceleración o los sensores de aceleración redundantes para la detección de las señales de aceleración en esta pletina. Asi puede realizarse una prueba general de errores y de plausibilidad en el lugar de la detección de las señales correspondientes.

Preferentemente se equipan en una cabina de elevador varias poleas de desviación, al menos dos poleas de desviación con una unidad de procesamiento con procesador correspondiente. Asi pueden intercambiarse tanto las medidas de medición individuales para la prueba de errores y plausibilidad o se pueden comparar los resultados de cada uno de los procesadores.

El método inventivo comprende preferentemente una primera etapa de activación que permite una reducción o un ajuste del par motor del objeto en movimiento dinámico o de la cabina de elevador. Se usan para esto preferentemente dos sensores de aceleración que preferentemente están integradas constructivamente en la ECU, de acuerdo a lo descrito precedentemente. El monitoreo de las dos señales de sensor de aceleración al y a2 se realiza aquí por ejemplo a través de la comparación de las dos señales de sensor de aceleración. Si las dos señales de aceleración son esencialmente iguales, entonces se tienen valores confiables. Esencialmente igual puede determinarse a través de la inecuación |al - a2\<s. Si el valor |al - a21 está encima de un valor de umbral e definido, entonces una de las dos señales de sensor es erróneo. Tan pronto se detecta semejante error se genera, por ejemplo, una señal de advertencia con base en la cual se puede realizar, por ejemplo, una verificación. Si el valor de |al - a21 en cambio está por debajo del valor de umbral e definido, entonces puede monitorearse confiablemente la aceleración por medio de los valores de sensor de aceleración. Si la aceleración medida rebasa un valor de umbral definido para la aceleración, entonces se realiza una información de seguridad, que puede servir eventualmente de base para un ajuste del par motor. El ajuste puede ser, dependiendo de un estado de carga y la dirección de viaje de la cabina de elevador, una reducción o un incremento del par motor. Pero este ajuste o esta regulación se realizarán frecuentemente por una regulación del accionamiento separada, asociada con un accionamiento de la cabina de elevador, por lo que esta primera etapa de activación también puede omitirse. Independientemente de esto, los valores de medición de las señales de sensor pueden estar disponibles, desde luego, para una regulación de accionamiento, para una información de la caja u otra información de viaje, para el control de todo el elevador. Una prueba de plausibilidad de las señales de aceleración a través de la señal de velocidad o de la señal de camino puede realizarse, de acuerdo a lo explicado precedentemente, mediante comparación directa o también mediante conversión de las otras magnitudes de movimiento. Esta evaluación de la plausibilidad sirve preferentemente para el monitoreo general de las señales de sensor .

Preferentemente las al menos dos señales de aceleración se procesan directamente y sin previa conversión ni procesamiento. De esto resulta la ventaja de que se pueden deducir muy sensiblemente y rápido a cambios de velocidad del objeto en movimiento dinámico, respectivamente de la cabina de elevador, puesto que se reconoce la tendencia de una velocidad alta y se puede ajusfar el par motor correspondientemente temprano.

En lo que sigue se entiende bajo el término objeto la cabina de elevador. Un movimiento de objeto es, por consiguiente, un movimiento de la cabina de elevador o una velocidad de objeto es una velocidad de la cabina de elevador, etc.

Un valor de umbral para la aceleración a cuyo rebasar se realiza un ajuste del par motor o un apagar del par motor, se define preferentemente de tal manera que primeramente se rebasa una aceleración máxima admisible. I.e., la aceleración medida tiene que estar encima de la aceleración admisible para reducir o apagar el par motor.

Ventajosamente se prevé además en la emisión de la información de seguridad una segunda etapa de activación que preferentemente es independiente de la primera etapa de activación. La segunda etapa de activación activa al menos una unidad de freno (e.g. un sistema de freno de emergencia) y/o apaga el par motor. Esto se realiza ventajosamente basado en una velocidad real v excesiva, eventualmente combinada adicionalmente con una velocidad real al respectivamente a2 excesivas. La verificación de las señales de sensor y la evaluación de su plausibilidad se realiza preferentemente de manera independiente tal como se describe en lo precedente.

El monitoreo ya descrito de la aceleración en cuanto a un rebasar de una aceleración de umbral permite reconocer una pluralidad de condiciones de operación defectuosas, pero no todas las condiciones de operación defectuosas. En particular aceleraciones debajo de la aceleración de umbral pueden conllevar que se rebase la velocidad de umbral critica para la seguridad. Semejantes rebasamientos de la velocidad de umbral pueden detectarse al monitorear un valor de velocidad.

Por ejemplo, se usa como valor de velocidad la velocidad calculada de la señal de sensor de aceleración de acuerdo a Va=F(al, a2) siendo F una regla de cálculo apropiadamente seleccionada de la aceleración al, respectivamente al y a2 en función del tiempo. F es preferentemente una regla integral. De esto resulta la ventaja de la primera y la segunda etapa de activación se basan en la misma señal de sensor (ventajosamente la de la aceleración) y las medidas coincidan, que habría de activar de acuerdo a la primera etapa de activación y la segunda etapa de activación. Una prueba de plausibilidad y, con ello, el monitoreo del valor de velocidad obtenido de los sensores de aceleración mediante la señal de sensor de velocidad V se realiza preferentemente a través de la relación IVa - ?|<e1.

Alternativamente la evaluación de la plausibilidad y con ello el monitoreo del valor de velocidad obtenido de los sensores de aceleración también mediante la señal de sensor de camino s. Para esto se calcula la señal de sensor de velocidad V de la señal de sensor de camino s a través de una regla diferencial D como sigue V = D(s) , y la prueba de plausibilidad y, con ello, el monitoreo del valor de velocidad obtenido de los sensores de aceleración por medio de la señal de sensor de camino s se realiza por consiguiente preferentemente a través de la relación I Va - V|<el, respectivamente |Va - D(s) |<e1.

Si se rebasa el valor de umbral e?, entonces las señales de sensor ya no son plausibles y el sistema se tiene que cambiar en caso de emergencia directamente a un estado seguro.

La señal de sensor de velocidad, respectivamente la señal de sensor de camino, tiene asi preferentemente la función de monitorear la señal de velocidad calculada de las señales de sensor de aceleración. A causa de la transformación de las señales de sensor de aceleración en la señal de velocidad y de la eventual transformación continua de las señales de camino en la señal de velocidad puede realizarse una comparación directa de la velocidad. Mediante filtración de las señales y la transformación (basada en modelos) de los valores de señal puede presentarse aquí un retardo temporal en comparación con el monitoreo puramente basado en la aceleración. Cambios rápidos de movimiento se detectan, por lo tanto, confiablemente mediante el monitoreo del valor de aceleración y modificaciones lentos de movimiento se pueden detectar mediante monitoreo del valor de velocidad.

Si el monitoreo del valor de umbral e para la aceleración de umbral indica un comportamiento erróneo de los sensores, entonces se puede mantener una tolerancia a errores a través del uso de tres sensores (dos sensores de aceleración y un sensor de velocidad o un sensor de camino) . Para esto se realiza adicionalmente de preferencia la siguiente transformación: Val = F(al) y Va2 - F(a2) Se distinguen ventajosamente los siguientes casos : 1) Si Val y V se ubican dentro de una banda de tolerancia definida, pero Va2 y V afuera de la banda de tolerancia definida, entonces a2 es errónea. 2) Si Va2 y V se ubican dentro de una banda de tolerancia definida, Val y V, en cambio, afuera de la banda de tolerancia definida, entonces al es errónea. 3) Si al y a2 se ubican dentro de una banda de tolerancia, Val y V asi como Va2 y V afuera de la banda de tolerancia definida, entonces V es errónea.

Esta distinción de casos se realiza preferentemente cuando se pueden excluir errores basados en causas comunes (asi llamados errores de causa común) de los sensores que están presentes en forma redundante. Si esto no se excluye, entonces al y a2 pueden suministrar valores dentro de una banda de tolerancia definida a causa de una desviación común no detectada de una calibración inicial, Val y V, asi como Va2 y V, sin embargo, ubicarse en cada caso fuera de la banda de tolerancia definida. En este caso no seria V errónea, sino al y a2. Por este motivo se ejecutan preferentemente algoritmos de sistemática de errores para reconocer errores de causa común de dos (arbitrarios) de los tres sensores o se usan diferentes productos de sensor para excluir errores basados en una causa común.

Un tratamiento de errores de este tipo o de esta naturaleza permite mantener una funcionalidad básica, un error detectado no obstante, hasta el final del intervalo de mantenimiento apropiado para el respectivo caso. Asi puede emitirse además un diagnóstico mejorado (e.g. si un sensor de velocidad o un sensor de aceleración deben ser reemplazados) . La detección de un sensor defectuoso puede, por ejemplo, activar una solicitud de mantenimiento.

Además es posible y se prefiere que se usen las señales de sensor de velocidad para calcular una señal de aceleración. En este caso se usa preferentemente, en lugar de una regla integral, una regla diferencial para calcular la señal de aceleración de la señal de sensor de velocidad. El procesamiento descrito y el uso de las señales de velocidad y de las señales de aceleración se intercambian correspondientemente .

Preferentemente se puede trabajar también con valores de umbrales dinámicos en lugar de valores de umbral fijos. Los valores de umbral dependen en este caso de las respectivas condiciones de operación del objeto como, e.g., de la velocidad del objeto o también de una distancia del objeto a un obstáculo o un final del camino de viaje.

Se prefiere además que los sensores se sometan una vez previo a su uso, a intervalos temporales definidos durante su uso, de manera irregular o si se requiere a un proceso de calibración en si conocido. También es posible, y se prefiere, que se use un método de calibración autorregulado . También combinaciones arbitrarias de los métodos de calibraciones son posibles y preferidas.

Preferentemente se realiza un monitoreo mutuo entre si de todos los sensores usados.

Preferentemente se usa la unidad de seguridad inventiva además para casos de aplicación en los cuales se exige en general una aceleración mínima o una velocidad mínima,. de manera que en caso de no cumplir con la aceleración mínima o con la velocidad mínima se pueden activar medidas de seguridad apropiadas.

Modalidades adicionales son desprendibles de las reivindicaciones subordinadas y de la siguiente descripción de ejemplos de realización con apoyo en las figuras.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1 una estructura básica de un dispositivo de seguridad, Figura 2 a guisa de ejemplo un primer desarrollo del método para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador, Figura 3 otro ejemplo de un desarrollo del método para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador, y Figura 4 una vista esquemática de una cabina de elevador teniendo un dispositivo de seguridad.

Partes y funciones que realizan la misma acción se proveen con los mismos signos de referencia.

EXPLICACIÓN DE LOS EJEMPLOS DE REALIZACIÓN En la figura 1 se representa un dispositivo de control 11 electrónica (ECU 11) , el cual comprende unos sensores de aceleración 12 y 13 y un sensor de velocidad 14 o un sensor de camino 14.1. La ECU 11 es parte de la electrónica reguladora de un ascensor de operación eléctrica, respectivamente de una cabina de elevador. Los sensores de aceleración 12 y 13 están dispuestos directamente en la ECU 11, mientras que el sensor de velocidad 14 o el sensor de camino 14.1 están dispuestos afuera de la ECU 11 y únicamente transmite una señal de sensor de velocidad v o una señal de camino s a un primer microprocesador 16 en la ECU 11. En caso que se requiera el primer microprocesador 16 calcula de la señal de camino s la señal de sensor de velocidad v.

Un segundo microprocesador 15 recibe las señales de sensor de aceleración al y a2 de los sensores de aceleración 12 y 13 y las verifica en cuanto a su plausibilidad. El segundo microprocesador 15 calcula al mismo tiempo por medio de una regla integral una velocidad Val de las señales de sensor de aceleración al y a2 y ejecuta un algoritmo de sistemática de errores para descubrir eventuales errores de causa común de los sensores de aceleración al y a2.

La velocidad Val se envía al primer microprocesador 16, el cual compara la velocidad Val con la velocidad v y realiza así una verificación de plausibilidad. El microprocesador 16 calcula además por medio de una regla diferencial una aceleración av y transmite la aceleración av al segundo microprocesador 15. El segundo microprocesador 15 compara ahora la aceleración av con las señales de sensor de aceleración al y a2 en cuanto a plausibilidad . Si se descubre a causa del análisis de plausibilidad un sensor defectuoso, entonces puede generarse una señal de advertencia W correspondiente, o la cabina de elevador puede pararse, por ejemplo al concluir un ciclo de viajes.

El segundo microprocesador 15 y el primer microprocesador 16 comparan además continuamente los valores de aceleración av, al y a2 y los valores de velocidad v y Val con valores de umbral definidos. El segundo microprocesador 15 compara los valores al, a2 y av con valores de umbral definidos, mientras que el primer microprocesador 16 compara los valores val y v con valores de umbral definidos. Si uno de los valores av, al, a2, v o val rebasa un valor de umbral definido, y un error de sensor está excluido, o si una señal errónea no se puede identificar inequívocamente, se emite una información de seguridad Sk para reducir el par motor, o para activar un evento de frenado por parte de aquel microprocesador que detectó el rebasar del valor de umbral.

El rebasamiento del valor de umbral produce usualmente en una primera etapa de activación una reducción del par motor o un paro controlado de la cabina de elevador, mientras que el rebasamiento del valor de umbral en una segunda etapa de activación produce la activación de un evento de frenado.

El segundo microprocesador 15 es eventualmente subdividido en un primer procesador parcial 15.1 y un segundo procesador parcial 15.2, de manera que la evaluación y la comparación en relación con uno de los sensores de aceleración 12 se realiza por el primer procesador parcial 15.1 y una evaluación y comparación con relación al otro sensor de aceleración 13 por el segundo procesador parcial 15.2. Esto permite detectar eventuales errores en el área de los procesadores.

El segundo microprocesador 15 procesa aqui preferentemente informaciones de salida de sensor de al menos un sensor de aceleración 12, 13 y el segundo procesador electrónico 16 procesa informaciones de salida de sensor de al menos un sensor de velocidad 14 o de un sensor de camino 14.1.

En la figura 2 se puede ver un posible desarrollo de un método en forma de un diagrama de flujo. En la etapa de método 21 se detecta el valor de aceleración al. Independientemente de esto se detectan en la etapa de método 22 al mismo tiempo dos valores de velocidad vi y v2. En la etapa 24 se realiza una comparación del valor de aceleración al con un valor de umbral definido as para la aceleración. Si el valor de aceleración al rebasa el valor de umbral as definido para la aceleración, entonces se emite una información de seguridad Sk correspondiente y se reduce el par motor que causa la aceleración o se activa un evento de frenado. En caso de que el valor de aceleración al no rebasa el valor de umbral definido para la aceleración, entonces no hay otra reacción en la etapa 24. Simultáneamente con la etapa 24 se convierte en la etapa 23 el valor de aceleración al mediante una regla integral en el valor de velocidad Va. En la etapa de método 25 se realiza una verificación de plausibilidad y prueba de error de los valores de velocidad va y v2 detectados. Si los valores de velocidad vi y v2 son plausibles y no se detecta ningún error, entonces se continúa el método en las etapas 26 y 27. De lo contrario se emite, por ejemplo, una señal de advertencia W.

En la etapa de método 26 se realiza una comparación de valores de velocidad vi y v2 con un valor de umbral vs para la velocidad. Si al menos uno de los valores de velocidad vi o v2 rebasa el valor de umbral definido vs para la velocidad, entonces se emite la información de seguridad Sk y se ajusta correspondientemente el par motor que mueve la cabina de elevador, o se activa un evento de frenado. Si ninguno de los valores de velocidad vi y v2 rebasa el valor de umbral definido para la velocidad, entonces no hay más reacción. Al mismo tiempo se convierten en la etapa 27 los valores de velocidad vi o v2 por medio de una regla diferencial en una aceleración media a. En la etapa de método 28 se realiza finalmente una evaluación de la plausibilidad y prueba de error de los valores de velocidad vi y v2 detectados en la etapa 22 con base en el valor de velocidad Va calculado en la etapa 23. En paralelo se realiza en la etapa 29 una prueba de plausibilidad y prueba de error del valor de aceleración al detectado en la etapa 21 y del valor de aceleración a calculado en la etapa 27. Si se detecta en una de las etapas 28 y 29 una falta de plausibilidad o un error, se emite una señal de advertencia W correspondiente y se para la cabina de elevador de inmediato o después de concluir un ciclo de viaje.

En la figura 3 se representa una variante alternativa o complementaria de un posible desarrollo de un método. La ECU 11 consiste de un primer microprocesador 30 y de un segundo microprocesador 36. Los sensores de aceleración 12 y 13 están asignados al primer microprocesador 30 y el sensor de velocidad 14 o el sensor de camino 14.1 está asignado al segundo microprocesador 36.

En una primera etapa 31.1, 31.2 se comparan en el primer microprocesador 30 las señales de sensor de aceleración al y a2 de los dos sensores de aceleración 12 y 13 con un valor de umbral de aceleración as. Si una de las dos señales de sensor de aceleración rebasa el valor de umbral, i.e., al o a2 > (es más grande que) as, entonces se emite la información de seguridad sk y se ajusta correspondientemente el par motor que mueve la cabina de elevador o se activa un evento de frenado.

En otra etapa 32.1, 32.2 se realiza una prueba de plausibilidad y prueba de errores de las señales de sensor de aceleración al y a2 detectadas. Si las señales de sensor de aceleración al y a2 son plausibles, i.e., si una eventual diferencia de los dos valores está debajo del valor de umbral de errores e, y no se reconoce, por consiguiente, ningún error, se pone la señal de estatus en ¾ok' . De lo contrario se emite una señal de advertencia W. Con este se solicita por ejemplo un servicio de mantenimiento, o se continúa la operación del sistema de elevador basado en evaluaciones adicionales, que se describen más adelante, se pone fuera de funcionamiento o se opera sólo en un modo reducido.

En otra etapa 33.1, 33.2 se transforman las señales de sensor de aceleración al y a2 por medio de una regla integral, Val, 2 = Fal,2 en valores de velocidad Val respectivamente Va2 y estos valores de velocidad calculados Val y Va2 se comparan entre sí en la etapa 34.1, 34.2. Si una eventual diferencia de las dos señales de sensor de aceleración al y a2 está debajo del valor de umbral de errores e se pone la señal de estatus en ^k' . De lo contrario se emite una señal de advertencia W. El valor de umbral de errores e se refiere naturalmente en cada caso a los valores que deben compararse, como la velocidad, la aceleración, etc.

Además se comparan en una siguiente etapa 35.1, 35.2 los valores de velocidad Val y Va2 con un valor de umbral de velocidad Vs . Si uno de los dos alores rebasa el valor de umbral de velocidad Vs, i.e. si Val o Va2 > (es más grande que) Vs, entonces se emite la información de seguridad sk.

El primer microprocesador 30 preferentemente es subdividido en dos procesadores parciales 30.1 y 30.2, distribuyéndose los dos sensores de aceleración 12 y 13 entre los dos procesadores parciales 30.1 y 30.2. Los dos procesadores parciales pueden realizar en paralelo etapas de comparación y de calculación, lo que permite descubrir eventuales errores de procesamiento. La prueba de plausibilidad y la prueba de errores en las etapas 32.1, 32.2 y 34.1, 34.2 pueden ejecutarse igualmente con redundancia mutua en los dos procesadores parciales 30.1, 30.2, o uno de los procesadores parciales puede encargarse de ellas.

En el segundo procesador 36 se averigua o detecta la señal de sensor de velocidad V del sensor de velocidad 14. En una alternativa (se representa mediante una linea interrumpida) se detecta un valor de velocidad V, por ejemplo mediante un velocímetro. Pero preferentemente se usa un sensor de camino 14.1, que detecta por ejemplo una diferencia de camino s mediante caminos increméntales, de la cual se deriva respectivamente averigua por medio de una regla de calculación 14.2 el valor de velocidad V.

En una etapa de verificación 39 se compara además el valor de velocidad V con un valor de umbral de velocidad Vs . Si el valor de velocidad V rebasa el valor de umbral, i.e., si V>(es más grande que) Vs, se emite la información de seguridad sk.

Se verifica en una etapa de comparación 37 además, por una parte, si las señales de estatus de las etapas de prueba de plausibilidad y prueba de errores 32.1, 32.2, 34.1, 34.2 fueron puestos en ^k' por el primer microprocesador, o si se emitió una señal de advertencia W. Se calcula además el valor de velocidad V con los valores de velocidad Val y Va2 calculados por el primer microprocesador 30. Si una diferencia entre cada uno de los valores de velocidad Val y Va2 calculados y el valor de velocidad V se encuentra debajo de un valor de umbral de error e, entonces se pone la señal de estatus en *ok' . De lo contrario se emite una señal de advertencia W.

Si se detecta ahora en la etapa de comparación 37 que todas las señales de estatus de las etapas de prueba de plausibilidad y de prueba de error 32.1, 32.2, 34.1, 34.2 y 37 están puestas en 'ok' , entonces se continúa la operación de la unidad de monitoreo respectivamente el dispositivo de control 11 electrónico. De lo contrario se inicia otro análisis de error 38.

Si los valores de velocidad Va2 y V se encuentran, de acuerdo a la etapa 38.1 del análisis de error 38 dentro de la banda de tolerancia definida, pero Val y V afuera de la banda de tolerancia definida, entonces puede determinarse que la señal de aceleración al o la regla de calculación asociada contienen errores.

Si los valores de velocidad Val y V se encuentran de acuerdo a la etapa 38.2 dentro de la banda de tolerancia definida, pero Va2 y V afuera de la banda de tolerancia definida, entonces se puede determinar que la señal de aceleración a2 o la regla de calculación asociada contienen errores .

Si en cambio las señales de aceleración al y a2 se encuentran de acuerdo a la etapa 38.3 dentro de la banda de tolerancia definida, pero los valores comparativos de velocidad, Va2 con V y Val con V, afuera de la banda de tolerancia definida, entonces puede determinarse que la señal de velocidad V o eventualmente la regla de calculación asociada contienen errores.

De esta manera puede determinarse sistemáticamente cuál es la señal conteniendo erroxes y el técnico de mantenimiento puede reemplazar rápidamente el componente afectado. Durante el tiempo de operación hasta el reemplazo del componente puede suprimirse la señal defectuosa o se puede reemplazar temporalmente por una de las dos señales que están en orden.

Los métodos preferentes para el monitoreo de caminos de objeto s, si, s2, de velocidades de objeto v, vi, v2 y de aceleraciones de objeto a, al, a2 se caracterizan análogamente a las explicaciones dadas por lo siguiente: 1.) al menos los caminos de objeto s, si, s2, las velocidades de objeto v, vi, v2 o al menos las aceleraciones de objeto a, al, a2 son detectadas de manera redundante . 2. ) se detectan los caminos de objeto s, si, s2 de manera redundante y las aceleraciones de objeto a, al, a2 de manera simple o las velocidades de objeto v, vi, v2 de manera redundante y las aceleraciones de objeto a, al, a2 de manera simple, o que se detecten las aceleraciones de objeto a, al, a2 de manera redundante y las velocidades de objeto v, vi, v2 o los caminos de objeto s, si, s2 de manera simple. 3.) los caminos de objeto s, si, s2 y/o las velocidades de objeto v, vi, v2 y/o las aceleraciones de objeto a, al, a2 son sometidos a una prueba de plausibilidad y/o a una prueba errores. 4. ) los caminos de objeto s, si, s2 o las velocidades de objeto v, vi, v2 o las aceleraciones de objeto a, al, a2 son reconocidos como plausibles cuando se cumplen las condiciones | al - a21 < e o |vl - v2| < e? o |sl - s21 < e2, siendo e, e? y e2 valores máximos de una diferencia admisible. 5. ) la prueba de errores se realiza a través de algoritmos de sistemática de errores que comparan entre si la relación de los caminos de objeto s, si, s2 detectados de manera redundante, de las velocidades de objeto v, vi, v2 o de las aceleraciones de objeto a, al, a2 detectadas redundantemente, o los valores del mismo tipo calculado. 6.) se calculan por medio de funciones integrales de la aceleraciones de objeto a, al, a2, velocidades de objeto v, vi, v2 y/o caminos de objeto s, si, s2. 7. ) se calculan a través de una regla diferencial de los caminos de objeto s, si, s2, velocidades de objeto v, vi, v2 y/o aceleraciones de objeto a, al, a2. 8. ) se comparan las aceleraciones de objeto a, al, a2 en una primera etapa de activación con un valor de umbral para la aceleración y al rebasar el valor de umbral para la aceleración se realiza un ajuste y/o un apagado del par motor o se activa una función de frenado. 9. ) se comparan las velocidades de objeto v, vi, v2 en una segunda etapa de activación con un valor de umbral para la velocidad y al rebasar el valor de umbral para la velocidad realiza un ajuste y/o un apagado del par motor o se activa una función de frenado. 10. ) se calculan las velocidades de objeto v, vi, v2 en la segunda etapa de activación de las aceleraciones de objeto a, al, a2. 11. ) se detectan las aceleraciones de objeto a, al, a2 a través de las señales de sensor de aceleración. 12. ) se detectan las velocidades de objeto v, vi, v2 a través de señales de sensor de velocidad, por ejemplo de generadores tacométricos, y/o los caminos de objeto s, si, s2 por medio de señales de camino como de sensores increméntales o codificadores. 13. ) se procesan directamente las señales de sensor de aceleración y/o las señales de sensor de velocidad y/o los caminos sin procesamiento y/o filtración y/o conversión previos. 14. ) el valor de umbral para las aceleraciones de objeto a, al, a2 se ubica encima de una aceleración máxima admisible en función del objeto y el valor de umbral para las velocidades de objeto v, vi, v2 se ubica encima de una velocidad máximo admisible en función del objeto. 15. ) las señales de sensor de aceleración son detectadas mediante sensores de aceleración y/o las señales de sensor de velocidad son detectadas mediante sensores de velocidad y/o las señales de sensor de camino son detectadas mediante sensores de camino. 16. ) los sensores de aceleración, los sensores de velocidad y/o los sensores de camino son calibrados una vez o repetidas veces. 17. ) se prueba la plausibilidad de las señales de sensor de aceleración mediante las señales de sensor de velocidad comparando una velocidad de objeto calculada de las aceleraciones de objeto a, al, a2 con la velocidad detectada mediante los sensores de velocidad o mediante la velocidad calculada de las señales de sensor de camino. 18. ) se realiza una prueba de plausibilidad mutua de todos los sensores de velocidad o sensores de camino y sensores de aceleración. 19. ) se usan para la prueba de errores unas bandas de tolerancia definidas, detectándose los errores a través de un posicionamiento de las aceleraciones de objeto a, al, a2 y/o de las velocidades de objeto v, vi, v2 y/o de los caminos de objeto s, si, s2 dentro y/o afuera de las bandas de tolerancia. 20. ) se usan las bandas de tolerancias definidas para la prueba de errores únicamente si se pueden excluir defectos funcionales de sensores con presencia redundante.

Unidades de control 11 electrónicas preferentes para el monitoreo de velocidades de objeto v, vi, v2 y aceleraciones de objeto a, al, a2 comprenden por ejemplo un primer procesador 15 electrónico o primeros procesadores 30 correspondientes que realizan un procesamiento de la información de salida de sensores y que activa, dependiendo de un resultado del procesamiento de información de salida de sensor una reducción de un par motor y/o un apagado del par motor y/o una activación de una unidad de freno, ejecutando el dispositivo de control 11 un método de acuerdo a uno de los ejemplos 1 a 20 precedentes o una combinación de estos ejemplos.

El dispositivo de control referido comprende además un segundo medio de procesamiento 16 electrónico o un segundo procesador 36 que intercambia informaciones con el primer medio de procesamiento o procesador. El segundo medio de procesamiento 16 o el segundo procesador 36 realizan aquí preferentemente también un procesamiento de información de salida de sensor y, dependiendo del resultado del procesamiento de información de salida de sensor, activan la reducción del par motor y/o el apagado del par motor y/o la activación de la unidad de freno.

De acuerdo a lo mostrado en la figura 4, el dispositivo de control electrónico (ECU) 11 está instalada en un sistema de elevador, preferentemente en la cabina de elevador 40, para supervisar los movimientos de viaje de ésta. En el ejemplo, la cabina de elevador es portada y movida por medio de unos medios portantes 41. Los medios portantes 41 están suspendidos fijamente en un extremo, por ejemplo en una estructura de edificio (no se representa). Con el otro extremo son movibles a través de un accionamiento, lo que se indica por medio de flechas dobles en la figura 4. Los medios portantes pasan debajo de la cabina de elevador 40, siendo desviados por poleas de suspensión 43.1, 43.2, 43.3, 43.4. La cabina de elevador es guiada por medio de rieles de guia 42. En el ejemplo se dispone en cada caso un medio portante en ambos lados de un plano de guía definido por los rieles de guía 42. Esto permite que la cabina de elevador 40 sea soportada de manera simétrica. El número necesario de medios portantes 41 resulta, desde luego, de la carga por portar necesaria y de la ejecución constructiva del sistema de elevador. En el ejemplo, el dispositivo de control electrónico (ECU) 11 está asignado a una de las poleas de suspensión 43.1, i.e. un indicador incremental para detectar el camino s de la cabina de elevador se detecta directamente a través del movimiento rotatorio de la polea de suspensión 43.1. La ECU 11 es configurada de acuerdo a lo explicado en los ejemplos precedentes. De esta manera es posible monitorear los movimientos de viaje de la cabina de elevador 40 seguro y económicamente óptimo. El accionamiento de las poleas de suspensión se garantiza por la gran fuerza de carga que se transmite a través de la polea de suspensión. De manera complementaria puede disponerse, naturalmente, otra ECU 11.1 o al menos algunos de los sensores redundantes en otra polea de suspensión 43.3 que preferentemente no es accionada por el mismo medio portante (se representa mediante linea interrumpida en la figura 4). Asi puede aumentarse adicionalmente la seguridad, puesto que un medio portante individual que, por ejemplo, se está aflojando, puede afectar el movimiento de la polea de suspensión correspondiente, hecho que puede detectarse a través de las reglas de comparación complementarias. Estas reglas de comparación pueden integrarse en una de las ECU 11 o ECU 11.1, o se puede preparar una caja de comparación complementaria .

El al menos único sensor de aceleración 12, 13 está constructivamente integrado en uno de los receptáculos del dispositivo de control 11. La distribución de los sensores a diferentes microprocesadores y procesadores parciales es seleccionable por el especialista.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Método para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador, en el cual los movimientos de viaje son determinados a través de caminos, velocidades o aceleraciones de la cabina de elevador, caracterizado porque las aceleraciones son detectadas de manera redundante y los caminos o la velocidad son detectados en forma simple o en forma redundante.

2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los caminos detectados o las velocidades detectadas y las aceleraciones detectadas en forma redundante son sometidos continuamente a una prueba de plausibilidad y/o a una prueba de error.

3. Método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque las aceleraciones detectadas en forma redundante son comparadas en una primera etapa de activación con un valor de umbral para la aceleración y si se rebasa el valor de umbral para la aceleración se activa un ajuste y/o un apagado del par motor, o si excede el valor de umbral para la aceleración se activa una función de frenado.

4. Método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque las velocidades detectadas o calculadas se comparan en una segunda etapa de activación con un valor de umbral para la velocidad y si se excede el valor de umbral para la velocidad, se activan un ajuste y/o un apagado del par motor, o si se excede el valor de umbral para la velocidad se activa una función de frenado, siendo que en caso necesario se calculan las velocidades de las aceleraciones por medio de una regla integral o las velocidades se calculan de los caminos por medio de una regla diferencial.

5. Método de conformidad con la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el valor de umbral es un valor de umbral dinámico, siendo que el valor de umbral dinámico depende de las condiciones de operación de la cabina de elevador .

6. Método para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador en el cual los movimientos de viaje son determinados por caminos, velocidades o aceleraciones de la cabina de elevador, siendo que al menos los caminos o las velocidades o las aceleraciones son sometidos a detección redundante, siendo que los caminos o las velocidades son detectados en forma redundante y las aceleraciones son detectadas de manera simple, o las aceleraciones son detectadas de manera redundante y los caminos o las velocidades son detectadas de manera simple, o los caminos o las velocidades y las aceleraciones son detectadas de manera redundante, caracterizado porque se ejecuta una prueba de error mediante unos algoritmos de sistema de error los cuales comparan entre si el comportamiento de los viajes, velocidades detectados de manera redundante o de las aceleraciones detectadas de manera redundante, o los valores equivalentes calculados de estos entre si.

7. Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las velocidades y/o los caminos se calculan de las aceleraciones por medio de una regla integral y/o las velocidades y/o las aceleraciones se calculan de los viajes por medio de una regla diferencial y/o las aceleraciones se calculan de las velocidades por medio de una regla diferencial.

8. Método de conformidad con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque incluye una prueba de plausibilidad por medio de una comparación de los caminos detectados de manera redundante o de las velocidades detectadas de manera redundante o calculadas, o de las aceleraciones detectadas de manera redundante, reconociéndose los movimientos detectados como plausibles si se cumplen la condición | al - a2 | < e o |vl - v2| < e? o Isl - s2l < siendo e, e? y e2 los valores máximos de una diferencia admisible.

9. Método de conformidad con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque la aceleración detectada es sometida a la determinación de plausibilidad mediante la velocidad detectada de manera que una velocidad calculada de las aceleraciones se compara con una velocidad detectada o la primera aceleración es sometida a la determinación de plausibilidad por medio de caminos detectados, comparando una velocidad calculada de las aceleraciones con la velocidad calculada de los caminos detectados .

10. Método de conformidad con una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque las aceleraciones se comparan en una primera etapa de activación con un valor de umbral para la aceleración y si se excede el valor de umbral para la aceleración, se activa un ajuste o apagado del par motor, o si se excede el valor de umbral para la aceleración, se activa una función de frenado.

11. Método de conformidad con una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque las velocidades detectadas o calculadas se comparan en una segunda etapa de activación con un valor de umbral para la velocidad y si se excede el valor de umbral para la velocidad, se activa un ajuste y/o apagado del par motor, o si se excede el valor de umbral para la velocidad se activa una función de frenado.

12. Dispositivo electrónico para el monitoreo de movimientos de viaje de una cabina de elevador en el cual los movimientos de viaje son determinados por caminos, velocidades o aceleraciones de la cabina de elevador, el dispositivo referido comprendiendo un primer medio de procesamiento electrónico o procesador que realiza la evaluación de la información de salida de sensor y activa, dependiendo del resultado de la evaluación de la información de salida de sensor, un ajuste del par motor y/o el apagado del par motor y/o activa un dispositivo de frenado para la cabina de elevador, caracterizado porque el dispositivo de control ejecuta un método de conformidad con al menos una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Dispositivo de control electrónico de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de control puede montarse en la cabina de elevador y el dispositivo de control puede activar un dispositivo de control dispuesto en la cabina de elevador.

14. Dispositivo de control electrónico de conformidad con las reivindicaciones 12 y 13, caracterizado porque el dispositivo de control comprende un segundo medio de procesamiento electrónico o procesador que intercambia información con el primer medio de procesamiento o de procesador, siendo que el segundo medio de procesamiento o procesador realiza de manera similar una evaluación de la información de salida de sensor y, dependiendo del resultado de la evaluación de la información de salida de sensor, activa el ajuste del par motor y/o la descontinuación del par motor y/o la activación del dispositivo de freno para la cabina de elevador.

15. Dispositivo electrónico de conformidad con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque al menos un sensor de aceleración se integra constructivamente en un receptáculo del dispositivo de control .

16. Cabina de elevador teniendo un dispositivo de freno y un dispositivo de control de conformidad con una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizada porque la cabina de elevador incluye al menos una polea de desviación y al menos un primer medio portante carga la cabina de elevador a través de la primera polea de desviación, y siendo que la primera polea de desviación incluye o impulsa un primer sensor de velocidad, preferentemente un primer generador tacométrico, para la generación de una primera señal de sensor de velocidad o un primer sensor de viaje, preferentemente un primer sensor incremental, para la generación de la primera señal de sensor de camino.

17. Cabina de elevador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la cabina de elevador incluye al menos una segunda polea de desviación y el primer medio portante o un segundo medio portante cargan juntos la cabina de elevador mediante la segunda polea de desviación, y siendo que la segunda polea de desviación incluye o impulsa un segundo dispositivo de control o un segundo sensor de velocidad, preferentemente un segundo generador tacométrico, para generar una segunda señal de sensor de velocidad o un segundo sensor de camino, preferentemente un segundo sensor incremental para generar una segunda señal de sensor de camino.

18. Cabina de elevador de conformidad con una de las reivindicaciones 16 y 17, caracterizada porque el primer sensor de velocidad o el primer sensor de camino están conectados con un primer medio de procesamiento o procesador y en caso de una modalidad de conformidad con la reivindicación 13, el segundo sensor de velocidad o el segundo sensor de camino están conectados con un segundo medio de procesamiento o procesador, siendo que el primero, y en caso requerido, también el segundo medio de procesamiento o procesador están conectados en cada caso con el primero y el segundo sensor de aceleración para la detección de aceleraciones.