WO2005049467A1 - エレベータ制御装置 - Google Patents

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elevator
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control operation
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Akihiro Chida
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/34Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/34Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3415Control system configuration and the data transmission or communication within the control system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66B1/34Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3415Control system configuration and the data transmission or communication within the control system
    • B66B1/3446Data transmission or communication within the control system
    • B66B1/3453Procedure or protocol for the data transmission or communication

Definitions

  • the present invention relates to an elevator control device having a multiple redundant structure including a plurality of control systems.
  • the system is compared with the local system, and if the data does not match, it is determined that there is a failure and the railway travel is stopped.
  • a system the input result of the own system
  • B system the input result of another system
  • the A-system controller reads the input contact signal from the A-system input tut and writes the read result to the shared memory.
  • the B-system controller similarly reads the input contact signal from the B-system input unit and writes the read result to the shared memory.
  • the A-system controller reads the result written by the B-system controller from the shared memory and compares it with its own input result read from the A-system input unit, thereby comparing the input results of its own system with other systems. ing.
  • the prior art has the following problems.
  • the controller of the own system obtains the input result of the other system
  • the read result of the other system written in the shared memory by the controller of the other system is read.
  • the circuit configuration for realizing the multiplex system becomes complicated.
  • this complicates data processing and slows down the operation, or delays the reading result.
  • dedicated hardware is required and the equipment becomes expensive.
  • each control system reads the contact signal from the relay circuit and verifies the ON / OFF state. For example, when an encoder is used as the signal detection means, a signal to be subjected to ONZOFF is continuously input to each control system. There was a problem that the collation confirmation of the count result cannot be performed. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and to provide an elevator control device capable of easily performing verification by a multiplex system even for an input signal that is continuously turned off. With the goal.
  • An elevator control device includes: two or more control systems each having an individual processing unit; an external click generation unit for synchronizing the processing units of each control system; It has a shared memory that is readable and writable between the arithmetic processing units, and the arithmetic processing unit of each control system detects the pulse train signal used for elevator control as an input signal using its own detection means.
  • the input pulse signal and the pulse train signal detected by the detection means of another system are taken together as input signals, and the difference between the results of counting the number of pulses of both input signals is within a predetermined input signal allowable error range.
  • an arithmetic operation required for elevator control is executed using an input signal from a detection means of a predetermined control system, and the arithmetic result is written to the shared memory.
  • the calculation result of the other system is read from the shared memory, and the difference from the calculation result of the own system is calculated. If the difference between the two calculation results is within the predetermined calculation result allowable error range, all control systems Outputs a control operation permission command that permits the control operation of the elevator when it is determined to be normal, and when the difference between the two input signals is outside the input signal allowable error range, or when the difference between the two operation results is the operation result allowable error. If it is out of the range, any of the control systems is determined to be in an abnormal state, and a control operation stop command for stopping the control operation of the elevator is output.
  • FIG. 1 shows a redundant structure of a control system of an elevator control device according to Embodiment 1 of the present invention. Figure showing
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of determining a normal state of a control system in the elevator control device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a redundant structure of a control system of an elevator control device according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart showing a process for determining a normal state of the control system in the elevator control device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a control system capable of controlling an elevator includes two systems, a control system and b control system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a redundant structure of a control system of an elevator control device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Each control system shown in Fig. 1 has a schematic configuration in which only a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) as an arithmetic processing unit is described.
  • ROM and RAM are used as storage units.
  • a detector such as an encoder is attached to the elevator governor shaft to obtain the elevator car position and speed information.
  • a pulse train signal from the detector is output. It is assumed that the input is made to the input units 1a and 1b corresponding to the respective control systems.
  • input units la and 1b each of which is individually equipped with a detector such as an encoder, for each control system, are used.
  • the signal from the detector passed through is input to both of the two microcomputers 2a and 2b.
  • the microcomputers 2a and 2b are synchronized by an external clock generating means 3 provided commonly, and execute input processing and arithmetic processing.
  • Each of the microcomputers 2a and 2b has an event counter register (not shown) for counting the number of pulses of the input signal which is a pulse train.
  • microcomputers 2a and 2b are provided in common as external storage means. Shared memory 4 is connected.
  • the microcomputers 2a and 2b can read and write data from and to the shared memory 4 via the bus, respectively. With such a configuration, the microcomputers 2a and 2b can read the operation results of other systems.
  • the respective microcomputers 2a and 2b compare and determine the input signals of both systems and the calculation results of both systems to determine whether both a control system and b control system are in a normal state. Is in a normal state. Further, the microcomputers 2a and 2b can switch the ON / OFF state of the relay controllers 6a and 6b by outputting the signal of the determination result to the photocouplers 5a and 5b.
  • the relay contact 7 a of the relay coil 6 a and the relay contact 7 b of the relay coil 6 b are inserted in series between the relay coil 8 and the control circuit line 9 of the relay coil 8.
  • the relay coils 6a and 6b and the relay contacts 7a and 7b correspond to a relay circuit.
  • the excitation of the relay coil 8 is cut off. Therefore, although not shown, for example, by applying the relay contact of the relay coil 8 to a circuit that shuts off the motor brake power of the elevator, the brake is applied to the motor based on the outputs from the microcomputers 2a and 2b. It is possible to call.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a process for determining a normal state of the control system in the elevator control device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the subscripts a and b of the step numbers represent the a control system and b control system, respectively, and the basic processing is the same for both systems. Therefore, description will be made mainly on the case where the control system determines the normal state of the control system.
  • the microcomputer 2a of the control system takes in the input signal I Na from the encoder attached to the axis of the governor of the elevator via the input unit 1a. Along with this, the microcomputer 2a of the control system further takes in the input signal INb from another encoder attached to the axis of the governor of the elevator via the input unit 1b (S201) a).
  • the microcomputer 2a counts the number of pulses of each of the input signals INa and INb using the event counter register (S202a). Furthermore, microcomputer 2 “a” reads the count value of the event counter register at a constant calculation cycle in synchronization with the clock signal from the external clock generation means 3.
  • the microcomputer 2a checks the count values of the input signals I Na and I Nb read from the event counter register. Specifically, the microcomputer 2a calculates the difference between the two count values, and determines whether the difference value is within a predetermined input signal allowable error range (S203a).
  • the microcomputer 2a adopts the count value based on the input signal INa as a master and performs position data and speed data arithmetic processing (S204a).
  • S204a position data and speed data arithmetic processing
  • this corresponds to the rule in which the count value related to input signal INa is used as a master is determined in advance. Further, the same processing as in the a control system is executed in the b control system. That is, if the difference value is within the input signal allowable error range (S203b), the microcomputer 2b also uses the count value based on the input signal INa as a master, and calculates the position data and speed data. (S204b).
  • the microcomputer 2a writes the calculated operation result to the shared memory 4 (S205a). Similarly, the microcomputer 2b also writes the calculated operation result into the shared memory 4 (S205b). Next, the microcomputer 2a reads from the shared memory 4 the calculation result of the control system b written by the microcomputer 2b (S206a).
  • the microcomputer 2a checks the calculation result of the control system a calculated by itself and the calculation result calculated by the control system b. Specifically, the microcomputer 2a calculates the difference between the two calculation results, and determines whether the difference value is within a predetermined calculation result allowable error range (S207a).
  • the microcomputer 2a determines that both the a control system and the b control system are in a normal state, that is, the control system is in a normal state. Then, the microcomputer 2a outputs a control operation permission command to the photocoupler 5a so that the elevator can run normally (S208a), and then shifts to the next operation cycle. The As a result, the relay coil 6a is excited, and the relay contact 7a is turned on. As long as the state in which the control system is judged to be normal continues, the relay contact 7a is kept ON.
  • the microcomputer 2a determines that the difference value of the input signal is outside the allowable range of the input signal (S203a), or determines that the difference value of the calculation result is outside the allowable error range of the calculation result. If this is the case (S207a), it is determined that the control system is not in a normal state. Further, the microcomputer 2a outputs a control operation stop command to the photocoupler 5a to stop the elevator (S209a). As a result, the relay coil 6a is not excited, and the relay contact 7a is turned off.
  • the microcomputer 2b outputs a control operation stop command to the photocoupler 5b (S209b)
  • the relay coil 6b is not excited, and the relay contact 7b is in the OFF state.
  • the relay coil 8 is not excited.
  • the motor brake power of the elevator is cut off in conjunction with the output of the control operation stop command from the microcomputer 2a or the microcomputer 2b.
  • each of the plurality of microcomputers can individually determine the normal state of the control system, and can easily configure the multiplex redundancy structure.
  • Each of the plurality of microcomputers determines whether the collation result of the input signal is out of the allowable range of the input signal or the collation result of the arithmetic processing is out of the allowable error range of the operation result. Then, each of the plurality of microcomputers can output a control operation stop command based on the determination result, thereby shutting off the motor brake of the elevator and stopping the elevator.
  • the elevator control device has a simple hardware configuration having an external clock common to a plurality of microcomputers and a shared memory, and is expensive, such as an expensive ASIC (Application Specific Integrated Circuits) or an FPGA ( There is no need to use dedicated hardware such as a Field Programmable Gate Array). Furthermore, with this configuration, it is possible to easily perform verification by a multiplex system even for an input signal of a pulse train that is continuously turned ON and OFF, and also to perform verification by a multiplex system on the operation result. It can be done easily. As a result, inexpensive and expensive An elevator control device having high reliability can be obtained.
  • Embodiment 2 Embodiment 2
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a redundant structure of a control system of an elevator control device according to Embodiment 2 of the present invention. Compared to Fig. 1, it is different in that it further includes an output unit 10 that controls the command output from multiple microcomputers and a feedback relay contact 11a and lib that feeds back the operation status of the relay coil to the microcomputer. ing.
  • the output unit 10 takes in the respective command outputs from the microcomputers 2a and 2b and outputs the same general command to the photocouplers 5a and 5b based on the status of both command outputs. It is.
  • the feedback relay contacts 11a and lib have the opposite logic to the relay contacts 7a and 7b, which are turned on by the excitation of the relay coils 6a and 6b, and the relay coils 6a and 6b are excited. As a result, the state of the feedback relay contacts 11a and 11b is read into the microcomputers 2a and 2b, respectively.
  • the relay coils 6a and 6b, the relay contacts 7a and 7b, and the feedback relay contacts 11a and 11b correspond to a relay circuit unit.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a process for determining a normal state of a control system in the elevator control device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the subscripts a and b of the step numbers represent the a control system and b control system, respectively, and the basic processing is the same for both systems. Therefore, description will be made mainly on the case where the control system determines the normal state of the control system.
  • FIG. 2 the parts used in FIG. 4 are described as “part” and “part B”, and in FIG. 4, the parts performing the same processing as in FIG. 2 are described as “part” and “part B”. And the details are omitted.
  • the subsequent processing based on the command output from the microcomputers 2a and 2b will be described below with reference to FIG.
  • the output unit 10 fetches command outputs from the microcomputers 2a and 2b (S401) and compares whether the logic of both command outputs is the same (S402).
  • the output unit 10 outputs the matched command output to the photocouplers 5a and 5b as a general command output (S403).
  • the output unit 10 outputs the stop command output to the photocouplers 5a and 5b as the general command output (S4). 4 0 4). That is, if at least one of the command outputs from the microcomputers 2a and 2b is a control operation stop command, the output unit 1 ⁇ outputs a control operation stop general command to the photocouplers 5a and 5b. Become. Further, the output unit 10 outputs a control operation permission general command to the photo power bras 5a and 5b only when both command outputs from the microcomputers 2a and 2b are control operation permission commands. Become.
  • the relay coils 6a and 6b operate based on the control operation permission general command or the control operation stop general command output from the output unit 10 (S405). That is, when the control operation permission general command is output from the control unit 10, the relay coils 6 ′ a and 6 b are excited, and when the control operation stop general command is output, the relay coil 6 a, 6b is not excited.
  • relay contacts 7a and 7b are ON contacts that are turned on when each of relay relays 6a and 6b is excited.
  • the feedback relay contacts 11a and 11b in the second embodiment are turned off by energizing the respective relay coils 6a and 6b, as opposed to the relay contacts 7a and 7b. It is a contact that becomes a state.
  • the microcomputer 2a can detect the ⁇ NZ OFF state of the relay coil 6a by reading the state of the feedback relay contact 11a (S406a;). Further, the microcomputer 2a compares whether the state of the read feedback relay contact matches the state of the command output to the output unit 10 (S407a). If the microcomputer 2a determines that the two states match (S407a), it determines that the normal state of the control system is secured, and then proceeds to the next operation cycle. On the other hand, when the microcomputer 2a determines that the two states do not match (S407a), it determines that the normal state of the control system is not ensured. Then, the microcomputer 2a transmits an abnormal signal so as to apply a brake to the elevator control CPU by using communication means with the CPU of the elevator control board to stop the car (S408a).
  • step S407a when a mismatch is determined in step S407a, the microcomputer 2a immediately transmits an abnormal signal to the elevator control CPU. I explained the case. However, it is conceivable that the microcomputer 2a outputs a control operation stop command to the output unit 10 immediately before transmitting the abnormality signal. That is, based on a control operation stop command from the microcomputer 2a, an attempt is made to stop the elevator by turning off the excitation of the relay coil 8 that can shut off the motor brake power of the elevator.
  • the microcomputer 2a reads the signal of the feedback relay contact 11a together with the output of the control operation stop command. Next, the microcomputer 2a determines whether the signal of the feedback relay contact 11a is correctly detected as an ON state in accordance with the output of the control operation stop command. When the microcomputer 2a determines that the signal at the feedback relay contact point 11a is in the OFF state, that is, malfunctions, the microcomputer 2a stops the car in the same manner as in the previous step number S408a. To do this, it sends a signal to the elevator control CPU to apply a brake, using communication means with the CPU on the elevator control board.
  • the consistency of control commands from a plurality of microcomputers can be more strictly checked by utilizing the output unit and the feedback relay contact.
  • the hardware configuration can be sufficiently realized by a general-purpose device or the like, and is inexpensive in terms of cost. As a result, an inexpensive and highly reliable elevator control device can be obtained.
  • a pulse train input signal that is continuously turned ON / OFF can be provided.
  • the microcomputer 2a can check the operation of the feedback relay one contact 11a only when the car is stopped. When the car is stopped, operation of the relay coil 8 that can shut off the motor brake power of the elevator does not hinder the operation. Therefore, the microcomputer 2a outputs a control operation permission command or a control operation stop command as a dummy signal for operation confirmation, and reads a state corresponding to the output from the feedback relay contact 11a to provide a feedback relay. The operation of the contact 11a can be confirmed.
  • Embodiments 1 and 2 the case where the pulse train input signal from the encoder is collated based on the permissible error has been described.However, it is also possible to simply collate the Z coincidence of the input signal for detecting the ONZOFF state. It is possible.
  • a safety relay unit can be used as the relay coils 6a and 6b, the relay contacts 7a and 7b, and the relay contact feedbacks 11a and 11b.
  • the safety relay unit operates so as to surely shut off the power supply when an error occurs, and has the function of not returning to the original state unless the cause of the error is removed. As a result, a more reliable elevator control device can be realized.

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Abstract

入力ユニットを介した検出器からの信号は、複数のマイコンのそれぞれに入力される。複数のマイコンは、共通に設けられた外部クロック発生手段により同期が取られ、入力処理及び演算処理を実行する。また、複数のマイコンには、外部の記憶手段として共通に設けられた共有メモリがつながれており、それぞれバスを介して共有メモリに対してデータの読み書きを行う。このように、複数のマイコンのそれぞれは、複数のマイコンに共通の外部クロックと共有メモリとを有する単純なハードウェア構成を取っている。

Description

エレベータ制御装置 技術分野
本発明は、 複数の制御系を備えた多重冗長構造のエレベータ制御装置に関する ものである。
背景技術
例えば、 特開 2 0 0 0— 2 5 5 4明 3 1号公報に示された鉄道用保安制御装置に おける多重冗長構造では、 複数の制御系によりフェイルセーフ機能を確保して信 頼性を向上させることが可能となっている。 各制御系は、 共有メモリを用いて、 書
現場機器との間の信号の入出力結果について、 自系統と他系統との照合を行い、 データが一致しない場合は故障であるとして鉄道の走行を停止するものである。 具体的には、 ある入力接点信号に対して、 自系統 (以下、 A系と呼ぶ) の入力 結果と他系統 (以下、 B系と呼ぶ) の入力結果とは次のようにして照合される。 A系コントローラは、 A系入力ュ-ットから入力接点信号を読み取るとともに、 読み取り結果を共有メモリに書き込む。 一方、 B系コントローラも同様にして、 B系入力ュニットから入力接点信号を読み取るとともに、 読み取り結果を共有メ モリに書き込む。
A系コントローラは、 B系コントローラが書き込んだ結果を共有メモリから読 み取り、 A系入力ュニットから読み取った自らの入力結果と照合することにより 、 自系統と他系統との入力結果の照合を行っている。
しかしながら、 従来技術には次のような問題点がある。 従来の多重冗長構造に おいて、 自系統のコントローラが他系統の入力結果を得るに当たっては、 他系統 のコントローラによって共有メモリに書き込まれた他系統による読み取り結果を 読み取つている。 このような構成においては、 多重系を実現するための回路構成 が複雑になる。 さらに、 これに伴ってデータ処理も複雑となり、 動作速度が遅く なる、 あるいは読み取り結果が遅延するといつた問題が起こる。 さらに、 専用の ハードウェアが必要になり装置が高価になるといった問題があった。 また、 従来の多重冗長構造において、 各制御系はリ レー回路による接点信号を 読み取り、 その O N/O F F状態の照合確認を行うものである。 し力、し、 例えば 信号検出手段としてエンコーダを用いた場合には、 連続して O NZO F Fする信 号が各制御系に入力されることとなり、 従来の各制御系ではこのような入力信号 のカウント結果の照合確認を行うことはできないという問題があった。 発明の開示
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、 連続して O NZ O F Fする入力信号に対しても、 多重系による照合確認を容易に行えるエレべ一 タ制御装置を得ることを目的とする。
本発明に係るエレベータ制御装置は、 演算処理装置を個別に有する 2系統以上 の制御系と、 各制御系の演算処理装置の同期をとるための外部ク口ック発生手段 と、 各制御系の演算処理装置間で相互に読み書きが可能な共有メモリとを備え、 各制御系の演算処理装置は、 エレベータ制御に使用するパルス列信号を入力信号 として取り込む際に、 自系統の検出手段を用いて検出したパルス列信号と、 他系 統の検出手段を用いて検出したパルス列信号とをともに入力信号として取り込み 、 両入力信号のパルス数をカウントした結果の差分があらかじめ決められた入力 信号許容誤差範囲内のときは、 あらかじめ決められた制御系の検出手段からの入 力信号を用いてエレベータ制御に必要な演算処理を実行して演算結果を前記共有 メモリに書き込み、 さらに共有メモリから他系統の演算結果を読み込み自系統の 演算結果との差分を求め、 両演算結果の差分があらかじめ決められた演算結果許 容誤差範囲内のときは、 全制御系が正常状態であると判断してエレベータの制御 動作を許可する制御動作許可指令を出力し、 両入力信号の差分が入力信号許容誤 差範囲外のとき、 または両演算結果の差分が演算結果許容誤差範囲外のときには 、 いずれかの制御系が異常状態であると判断してエレベータの制御動作を停止さ せる制御動作停止指令を出力するものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係るエレベータ制御装置の制御系の冗長構造 を示す図、
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係るエレベータ制御装置における制御系の正 常状態判断を行う処理を示したフローチヤ一ト、
図 3は、 本発明の実施の形態 2に係るエレベータ制御装置の制御系の冗長構造 を示す図、
図 4は、 本発明の実施の形態 2に係るエレベータ制御装置における制御系の正 常状態判断を行う処理を示したフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態 1 . '
本発明の実施の形態 1では、 ェレベータの制御が可能な制御系が、 a制御系、 b制御系の 2系統により構成される場合について説明する。
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係るエレベータ制御装置の制御系の冗長構造 を示す図である。 図 1に示す各制御系は、 演算処理装置であるマイクロコンピュ ータ (以下マイコンと呼ぶ) のみを記載した概略の構成となっており、 図示しな いが記憶部として R OM、 R AMを有している。 また、 エレベータの調速器の軸 には、 エレベータのかご位置 .速度情報を得るためにエンコーダ等の検出器 (図 示せず) が取り付けられていて、 ここでは、 検出器からのパルス列の信号が、 そ れぞれの制御系に対応した入力ユニット 1 a、 1 bに入力される場合を想定して いる。 さらに、 信頼性を向上する目的で、 同一の信号を複数の検出手段で検出す るために、 各制御系に対して個別にエンコーダ等の検出器が取り付けられている 入力ユニット l a、 1 bを介した検出器からの信号は、 2系統のマイコン 2 a 、 2 bの両方に入力される。 マイコン 2 a、 2 bは、 共通に設けられた外部クロ ―ック発生手段 3により同期が取られ、 入力処理及び演算処理を実行する。 マイコ ン 2 a、 2 bは、 パルス列である入力信号のパルス数をカウントするために、 ィ ベントカウンタレジスタ (図示せず) をそれぞれ有している。
この 2系統のマイコン 2 a、 2 bには、 外部の記憶手段として共通に設けられ た共有メモリ 4がつながれている。 マイコン 2 a、 2 bは、 それぞれバスを介し て共有メモリ 4に対してデータの読み書きを行うことができる。 このような構成 により、 マイコン 2 a、 2 bは、 他系統の演算結果を読み取ることができる。 それぞれのマイコン 2 a、 2 bは、 両系統の入力信号及び両系統の演算結果を 比較判断することにより、 a制御系と b制御系とがともに正常な状態であるか否 力 \ すなわち制御系が正常な状態であるか否かを判断できる。 さらに、 マイコン 2 a、 2 bは、 その判断結果の信号をフォトカプラ 5 a、 5 bに出力することに より、 リレーコィノレ 6 a、 6 bの O NZO F F状態を切り換えることができる。 リ レーコイル 6 aのリレー接点 7 a及びリレーコイル 6 bのリレー接点 7 bは 、 リ レーコイル 8とリ レーコイル 8の制御回路ライン 9との間に直列に挿入され ている。 ここで、 リレーコイル 6 a、 6 b及びリレー接点 7 a、 7 bはリ レー回 路部に相当する。
リ レーコイル 8は、 リレー接点 7 a、 7 bのいずれか 1つでも O F F状態にな ると、 励磁が切れる。 したがって、 図示していないが、 例えばエレベータのモー タブレーキ電源を遮断する回路にリレーコイル 8のリ レー接点を揷入することに より、 マイコン 2 a、 2 bからの出力に基づいてモータにブレーキをかけること が可能となる。
次に、 図 2を用いて動作を詳細に説明する。 図 2は、 本発明の実施の形態 1に 係るエレベータ制御装置における制御系の正常状態判断を行う処理を示したフロ 一チャートである。 ステップ番号の添字 a、 bは、 それぞれ a制御系、 b制御系 を表すものであり、 基本的な処理は両系統で同一である。 そこで、 a制御系にお いて制御系の正常状態を判断する場合を中心に説明する。
a制御系のマイコン 2 aは、 入力ュニット 1 aを介して、 ェレベータの調速器 の軸に取り付けられたエンコーダからの入力信号 I N aを取り込む。 これととも に、 a制御系のマイコン 2 aは、 入力ユニット 1 bを介して、 エレベータの調速 器の軸に取り付けられた別のエンコーダからの入力信号 I N bもさらに取り込む ( S 2 0 1 a ) 。
マイコン 2 aは、 イベントカウンタレジスタによりそれぞれの入力信号 I N a 、 I N bのパルス数のカウント処理を行う (S 2 0 2 a ) 。 さらに、 マイコン 2 aは、 外部クロック発生手段 3からのクロック信号に同期して、 一定の演算周期 でそのイベントカウンタレジスタのカウント値を読み出す。
マイコン 2 aは、 ィベントカウンタレジスタから読み出した入力信号 I N a、 I N bに関するそれぞれのカウント値を照合する。 具体的には、 マイコン 2 aは 、 両カウント値の差分を求め、 差分値があらかじめ決められた入力信号許容誤差 範囲内であるかを判断する (S 2 0 3 a ) 。
差分値が入力信号許容誤差範囲内であれば、 マイコン 2 aは、 入力信号 I N a に基づくカウント値をマスタとして採用し、 位置データ、 速度データの演算処理 を行う (S 2 0 4 a ) 。 ここで、 入力信号 I N a、 I N bに関するカウント値の どちらをマスタとして採用するかは、 処理判断のルールとして、 全てのマイコン に対してあらかじめ共通に定めておくものである。
本実施の形態 1においては、 入力信号 I N aに関するカウント値をマスタとす るルールがあらかじめ定められていたことに相当する。 さらに b制御系において も、 a制御系と同様の処理が実行される。 すなわち、 差分値が入力信号許容誤差 範囲内であれば (S 2 0 3 b ) 、 マイコン 2 bも、 入力信号 I N aに基づくカウ ント値をマスタとして採用し、 位置データ、 速度データの演算処理を行うことと なる ( S 2 0 4 b ) 。
さらに、 マイコン 2 aは、 算出した演算結果を共有メモリ 4に書き込む (S 2 0 5 a ) 。 同様に、 マイコン 2 bも、 算出した演算結果を共有メモリ 4に書き込 む (S 2 0 5 b ) 。 次に、 マイコン 2 aは、 マイコン 2 bによって書き込まれた b制御系の演算結果を共有メモリ 4から読み込む (S 2 0 6 a ) 。
マイコン 2 aは、 自己が算出した a制御系の演算結果と、 b制御系によって算 出された演算結果とを照合する。 具体的には、 マイコン 2 aは、 両演算結果の差 分を求め、 差分値があらかじめ決められた演算結果許容誤差範囲内であるかを判 断する (S 2 0 7 a ) 。
差分値が演算結果許容誤差範囲内であれば、 マイコン 2 aは、 a制御系と b制 御系とがともに正常状態である、 すなわち制御系が正常状態であると判断する。 そして、 マイコン 2 aは、 ェレベータが通常走行できるように制御動作許可指令 をフォトカプラ 5 aに出力し (S 2 0 8 a ) 、 その後、 次の演算周期へと移行す る。 これにより、 リレーコイル 6 aは励磁され、 リ レー接点 7 aは O N状態とな る。 制御系が正常状態と判断される状態が続く限り、 リ レー接点 7 aは O N状態 が保たれることとなる。
一方、 マイコン 2 aは、 入力信号の差分値が入力信号許容誤差範囲外であると 判断した場合 (S 2 0 3 a ) 、 または演算結果の差分値が演算結果許容誤差範囲 外であると判断した場合 (S 2 0 7 a ) には、 制御系が正常状態でないと判断す る。 さらに、 マイコン 2 aは、 エレベータを停止させるために制御動作停止指令 をフォトカプラ 5 aに出力する (S 2 0 9 a ) 。 これにより、 リレーコイル 6 a は励磁されなくなり、 リレー接点 7 aは O F F状態となる。
同様にして、 マイコン 2 bがフォトカプラ 5 bに制御動作停止指令を出力する と (S 2 0 9 b ) 、 リ レーコイル 6 bは励磁されなくなり、 リ レー接点 7 bは O F F状態となる。 リレー接点 7 aまたはリレー接点 7 bのどれか 1つでも O F F 状態となることにより、 リ レーコイル 8は励磁されなくなる。 これにより、 マイ コン 2 aまたはマイコン 2 bからの制御動作停止指令の出力に連動して、 エレべ ータのモータブレーキ電源が遮断されることとなる。
実施の形態 1によれば、 複数のマイコンのそれぞれは、 制御系の正常状態を個 別に判断でき、 容易に多重冗長構造を構成することができる。 複数のマイコンの それぞれは、 入力信号の照合結果が入力信号許容誤差範囲外であるか、 または演 算処理の照合結果が演算結果許容誤差範囲外であるかを判断する。 そして、 複数 のマイコンのそれぞれは、 それらの判断結果に基づいて制御動作停止指令を出力 することにより、 エレベータのモータブレーキを遮断して、 エレベータを停止さ せることができる。
さらに、 本実施の形態 1に係るエレベータ制御装置は、 複数のマイコンに共通 の外部クロックと共有メモリとを有する単純なハードウェア構成を取っており、 高価な A S I C (Application Specific Integrated Circuits) や F P G A (Fi eld Programmable Gate Array) のような専用ハードウェアを使う必要が無い。 さらに、 この構成により、 連続して O NZO F Fするパルス列の入力信号に対し ても、 多重系による照合確認を容易に行うことができ、 その上、 演算結果に対し ても多重系による照合確認を容易に行うことができる。 この結果、 安価でかつ高 い信頼性を有するエレベータ制御装置を得ることができる。 実施の形態 2 .
本発明の実施の形態 2では、 制御系の正常状態の判断をより厳格に行う構成に ついて説明する。 図 3は、 本発明の実施の形態 2に係るエレベータ制御装置の制 御系の冗長構造を示す図である。 図 1と比較すると、 複数のマイコンからの指令 出力を統括する出力ュニット 1 0と、 リレーコイルの動作状態をマイコンにフィ ードバックするフィードバックリレー接点 1 1 a、 l i bとをさらに備えている 点が異なっている。
出力ユニット 1 0は、 マイコン 2 a、 2 bからのそれぞれの指令出力を取り込 み、 両指令出力の状態に基づいて、 フォトカプラ 5 a、 5 bに対して同一の統括 指令を出力するものである。 また、 フィードバックリレー接点 1 1 a、 l i bは 、 リ レーコィノレ 6 a、 6 bの励磁により O N状態となるリ レー接点 7 a、 7 bと は逆の論理で、 リ レーコイル 6 a、 6 bの励磁により O F F状態となるものであ り、 フィードバックリ レー接点 1 1 a、 1 1 bの状態がそれぞれのマイコン 2 a 、 2 bに読み込まれる。 ここで、 リ レーコイル 6 a、 6 b、 リ レー接点 7 a、 7 b及びフィードバックリレー接点 1 1 a、 1 1 bはリレー回路部に相当する。 出力ュニッ ト 1 0及びフィードバックリレー接点 1 1 a、 1 1 bの詳細につい て、 図 4のフローチャートをもとに説明する。 図 4は、 本発明の実施の形態 2に 係るエレベータ制御装置における制御系の正常状態判断を行う処理を示したフロ 一チャートである。 ステップ番号の添字 a、 bは、 それぞれ a制御系、 b制御系 を表すものであり、 基本的な処理は両系統で同一である。 そこで、 a制御系にお いて制御系の正常状態を判断する場合を中心に説明する。
また、 マイコン 2 a、 2 bが制御動作許可指令または制御動作停止指令を出力 するまでの処理は、 図 2のフローチャートと全く同一である。 そこで、 図 2にお いて図 4に用いられる部分を 「 部」 、 「B部」 と記載するとともに、 図 4にお いては図 2と同一の処理を行う部分を 「 部」 、 「B部」 と記載して詳細を省略 している。 マイコン 2 a、 2 bからの指令出力に基づくそれ以降の処理について 、 図 4を用いて以下に説明する。 出力ユニット 1 0は、 マイコン 2 a、 2 bからの指令出力を取り込み (S 4 0 1 ) 、 両指令出力の論理が同一であるかを比較する (S 4 0 2 ) 。 すなわち、 制 御動作許可指令の論理を 1, 制御動作停止指令の論理を 0としたときに、 両指令 出力の論理が一致するか否かを判断することとなる。 両指令出力の論理が一致し ている場合には、 出力ュニット 1 0は、 一致した指令出力を統括指令出力として フォトカプラ 5 a、 5 bに出力する (S 4 0 3 ) 。
一方、 両指令出力の論理が一致していない場合 (S 4 0 2 ) には、 出力ュニッ ト 1 0は、 停止指令出力を統括指令出力としてフォトカブラ 5 a、 5 bに出力す る (S 4 0 4 ) 。 すなわち、 出力ュニット 1◦は、 マイコン 2 a、 2 b力 らの指 令出力の少なくとも 1つが制御動作停止指令であれば、 フォトカプラ 5 a、 5 b に制御動作停止統括指令を出力することとなる。 さらに、 出力ュニット 1 0は、 マイコン 2 a、 2 bからの指令出力の両方が制御動作許可指令であったときのみ 、 フォト力ブラ 5 a、 5 bに制御動作許可統括指令を出力することとなる。
出力ュニット 1 0から出力される制御動作許可統括指令または制御動作停止統 括指令に基づいて、 リ レーコイル 6 a、 6 bが動作する (S 4 0 5 ) 。 すなわち 、 制御ユニット 1 0から制御動作許可統括指令が出力されると、 リ レーコイル 6' a、 6 bは励磁される状態となり、 制御動作停止統括指令が出力されると、 リレ 一コイル 6 a、 6 bは励磁されない状態となる。
リレー接点 7 a、 7 bは、 実施の形態 1において説明したように、 リ レーコィ ノレ 6 a、 6 bのそれぞれが励磁されることにより O N状態となる接点である。 本 実施の形態 2におけるフィ一ドバックリレー接点 1 1 a、 1 1 bは、 リレー接点 7 a、 7 bとは逆に、 リレーコイル 6 a、 6 bのそれぞれが励磁されることによ り O F F状態となる接点である。
マイコン 2 aは、 リ レーコイル 6 aの〇NZ O F F状態を、 フィードバックリ レー接点 1 1 aの状態を読み込むことにより検知できる (S 4 0 6 a;) 。 さらに 、 マイコン 2 aは、 読み込んだフィードバックリ レー接点の状態と、 出力ュニッ ト 1 0に対して出力した指令の状態とが一致するかを比較する (S 4 0 7 a ) 。 マイコン 2 aは、 両状態が一致すると判断した場合 (S 4 0 7 a ) には、 制御 系の正常状態が確保されていると判断し、 その後、 次の演算周期へと移行する。 一方、 マイコン 2 aは、 両状態が一致しないと判断した場合 (S 4 0 7 a ) には 、 制御系の正常状態が確保されていないと判断する。 そして、 マイコン 2 aは、 かごを停止させるために、 ェレベータ制御基板の C P Uとの通信手段を使って、 エレベータ制御 C P Uにブレーキをかけるように異常信号を送信する (S 4 0 8 a ) 。
なお、 図 4のフローチャートを用いた上述の実施の形態 2の説明では、 ステツ プ番号 S 4 0 7 aにおいて不一致判断がなされた際に、 マイコン 2 aは、 直ちに エレベータ制御 C P Uに異常信号を通信する場合を説明した。 しカゝし、 直ちに異 常信号を送信する前に、 マイコン 2 aは、 出力ユニット 1 0に対して制御動作停 止指令を出力することも考えられる。 すなわち、 マイコン 2 aからの制御動作停 止指令に基づいて、 エレベータのモータブレーキ電源を遮断できるリレーコイル 8の励磁を切ることにより、 エレベータを停止させることを試みる。
この際、 マイコン 2 aは、 制御動作停止指令の出力とともに、 フィードバック リレー接点 1 1 aの信号を読み取る。 次に、 マイコン 2 aは、 制御動作停止指令 の出力に対応してフィードバックリ レー接点 1 1 aの信号が正しく O N状態とし て検知されたかを判断する。 そして、 マイコン 2 aは、 フィードバックリ レー接 点 1 1 aの信号が O F F状態、 すなわち誤動作をしていると判断した場合には、 先のステップ番号 S 4 0 8 aと同様に、 かごを停止させるために、 エレベータ制 御基板の C P Uとの通信手段を使って、 エレベータ制御 C P Uにブレーキをかけ るように信号を送信する。
実施の形態 2によれば、 出力ュニット及びフィードバックリレー接点を活用す ることにより、 複数のマイコンからの制御指令の整合性をより厳格にチェックで きる。 さらに、 ハードウェア構成は、 汎用のデバイス等で十分に実現できるもの であり、 コス ト的にも安価である。 この結果、 安価でかつ高い信頼性を有するェ レベータ制御装置を得ることができる。
以上のように本発明によれば、 複数のマイコンに対して共通の外部クロックと 共有メモリとを有する単純なハードウェア構成を取ることにより、 連続して O N / O F Fするパルス列の入力信号に対しても、 多重系による照合確認を容易に行 うことができ、 安価でかつ高い信頼性を有するエレベータ制御装置を得ることが できる。
なお、 マイコン 2 aは、 かごが停止しているときに限り、 フィードバックリ レ 一接点 1 1 aの動作確認を行うことができる。 かごが停止している状態のときに は、 エレベータのモータブレーキ電源を遮断できるリレーコイル 8の O NZO F F動作を行っても運転に支障がない。 そこで、 マイコン 2 aは、 動作確認用のダ ミー信号として制御動作許可指令または制御動作停止指令を出力し、 その出力に 対応する状態をフィードバックリレー接点 1 1 aから読み取ることにより、 フィ 一ドバックリレー接点 1 1 aの動作確認を行うことができる。
また、 本実施の形態 2では、 実施の形態 1に対して出力ユニットとフィードバ ックリ レー接点とを追加した構成を説明したが、 実施の形態 1に対して出力ュニ ットだけ、 あるいはフィードバックリレー接点だけを追加した構成を取ることも できる。
また、 実施の形態 1、 2では、 エンコーダからのパルス列入力信号を許容誤差 に基づいて照合する場合を説明したが、 単に O NZO F F状態を検出する入力信 号の一致 Z不一致を照合することも可能である。
また、 図 1及び図 2において、 リ レーコィノレ 6 a、 6 b、 リ レー接点 7 a、 7 b、 及びリレー接点フィードバック 1 1 a、 1 1 bとしては、 セーフティリレー ユニッ トを用いることができる。 セーフティリレーユニッ トは、 異常発生時に電 源を確実に遮断するように動作するとともに、 異常原因が取り除かれない限りは 元の状態に復帰しない機能を有しているもので^る。 これにより、 より信頼性の 高いエレベータ制御装置を実現できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 演算処理装置を個別に有する 2系統以上の制御系と、
前記各制御系の演算処理装置間で相互に読み書きが可能な共有メモリと を漏え、
前記各制御系の演算処理装置は、 ェレベータ制御に使用するパルス列信号を入 力信号として取り込む際に、 自系統の検出手段を用いて検出したパルス列信号と 、 他系統の検出手段を用いて検出したパルス列信号とをともに入力信号として取 り込み、 両入力信号のパルス数をカウントした結果の差分があらかじめ決められ た入力信号許容誤差範囲内のときは、 あらかじめ決められた制御系の検出手段か らの入力信号を用いてエレベータ制御に必要な演算処理を実行して演算結果を前 記共有メモリに書き込み、 さらに前記共有メモリから他系統の演算結果を読み込 み自系統の演算結果との差分を求め、 両演算結果の差分があらかじめ決められた 演算結果許容誤差範囲内のときは、 全制御系が正常状態であると判断してエレべ ータの制御動作を許可する制御動作許可指令を出力し、 前記両入力信号の差分が 前記入力信号許容誤差範囲外のとき、 または前記両演算結果の差分が前記演算結 果許容誤差範囲外のときには、 いずれかの制御系が異常状態であると判断してェ レベータの制御動作を停止させる制御動作停止指令を出力する
エレベータ制御装置。
2 . 請求項 1に記載のエレベータ制御装置において、
前記各制御系の演算処理装置が出力する前記制御動作許可指令または前記制御 動作停止指令をそれぞれ読み込み、 全ての制御系の演算処理装置から前記制御動 作許可指令を読み込んだときは制御動作許可統括指令を出力し、 少なくともいず れか 1台の制御系の演算処理装置から前記制御動作停止指令を読み込んだときは 制御動作停止統括指令を出力する出力ュニットをさらに備えた
エレベータ制御装置。
3 . 請求項 1に記載のエレベータ制御装置において、 前記各制御系の演算制御装置は、 前記制御動作許可指令または前記制御動作停 止指令に基づいて O NZO F F動作を行うリレー回路部の接点信号を読み込み、 前記リレー回路部に対して出力した前記制御動作許可指令または前記制御動作停 止指令と、 前記接点信号の O NZO F F状態とを比較することにより前記リ レー 回路部の動作が正常であるか否かを確認する
エレベータ制御装置。
4 . 請求項 2に記載のエレベータ制御装置において、
前記各制御系の演算制御装置は、 前記出力ュニットが出力する前記制御動作許 可統括指令または前記制御動作停止統括指令に基づいて O N/O F F動作を行う リレー回路部の接点信号を読み込み、 前記出力ュニットに対して出力した前記制 御動作許可指令または前記制御動作停止指令と、 前記接点信号の O N/O F F状 態とを比較することにより前記リレー回路部の動作が正常であるか否かを確認す る
エレベータ制御装置。
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