WO2015151256A1 - エレベータの制御装置 - Google Patents

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WO2015151256A1
WO2015151256A1 PCT/JP2014/059837 JP2014059837W WO2015151256A1 WO 2015151256 A1 WO2015151256 A1 WO 2015151256A1 JP 2014059837 W JP2014059837 W JP 2014059837W WO 2015151256 A1 WO2015151256 A1 WO 2015151256A1
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unit
signal
state
switching unit
control unit
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PCT/JP2014/059837
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English (en)
French (fr)
Inventor
柴田 益誠
和則 鷲尾
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/0006Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0018Devices monitoring the operating condition of the elevator system
    • B66B5/0031Devices monitoring the operating condition of the elevator system for safety reasons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor

Definitions

  • the present invention relates to an elevator control device that stops the car by shutting off the power supply to the hoisting machine and the brake when an abnormality occurs in the elevator.
  • a conventional elevator safety control device monitors an elevator by acquiring signals from various switches and sensors, and when an abnormality occurs in the elevator, operates a relay to shut off the power to the contactor (contactor). , Operate the contactor. And by operating a contactor, the electric power supply to a hoisting machine and a brake is interrupted
  • the contactor is intentionally opened and closed between the start of the door opening and the door opening completion (from the beginning of the elevator door to the end of opening), thereby confirming that the contactor has not failed. And the presence or absence of a failure of an elevator safety control apparatus is diagnosed (for example, refer patent document 1).
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and more reliably detects a failure in which the power supply to the hoisting machine and the brake cannot be cut off when an abnormality occurs in the elevator.
  • an object of the present invention is to obtain an elevator control device capable of suppressing deterioration of the operation efficiency of the elevator.
  • the elevator control device includes an operation control unit that outputs an operation control signal for controlling the operation of the hoisting machine, and electric power to the hoisting machine based on the operation control signal input from the operation control unit.
  • a hoisting machine power supply unit that supplies power and an operation control signal for controlling the operation of the brake that stops the hoisting machine rotation operation by applying a braking force to the hoisting machine when the power supply is cut off.
  • the first signal insulating unit that insulates the operation control signal output from the operation control unit, and brake power control Department and blur
  • the operation control signal output by the brake power supply control unit is conducted, while in the OFF state, the operation control signal output by the brake power supply control unit is transmitted. It is connected to the second signal insulating part to be insulated and the power source for driving the first signal insulating part, and when it is switched to the ON state by the first external command, the power is supplied to the first signal insulating part.
  • the first signal insulation unit is switched to the ON state and is switched to the OFF state by the first external command, the first signal insulation unit is turned off by shutting off the power supply to the first signal insulation unit.
  • a first external command is output to switch the first switching unit to the OFF state
  • a second external command is output to switch the second switching unit to the OFF state.
  • each of the first switching unit and the second switching unit is configured by a semiconductor switching element,
  • the first switching voltage value supplied from the first switching unit to the first signal insulating unit and the second output voltage value supplied from the second switching unit to the second signal insulating unit can be read.
  • the diagnosis target is extracted from either of the second switching unit and the first switching unit is extracted as the diagnosis target, the first external command is output to switch the first switching unit to the OFF state.
  • the semiconductor switching element when the abnormality occurs in the elevator, the semiconductor switching element is switched to the OFF state so that the power supply to the hoisting machine and the brake is cut off, and the failure diagnosis of the semiconductor switching element is performed.
  • the presence or absence of a failure is diagnosed based on the voltage value after the semiconductor switching element to be diagnosed is switched to the OFF state.
  • Embodiment 2 of this invention it is explanatory drawing which shows the behavior of the output voltage detected when the semiconductor switching element to be diagnosed is instantaneously turned off.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an elevator according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a car 10 and a counterweight 20 are suspended by a main rope 30 in the hoistway.
  • a main rope 30 for example, a lobe or a belt is used as the main rope 30.
  • the hoisting machine 40 includes a hoisting machine main body (not shown) including a motor, and a drive sheave 41 provided rotatably on the hoisting machine main body.
  • the main rope 30 is wound around a driving sheave 41.
  • the driving sheave 41 is rotated by the driving force of the motor of the hoisting machine main body.
  • the car 10 and the counterweight 20 are moved in the vertical direction in the hoistway by the rotation of the driving sheave 41.
  • the brake 50 applies a braking force to the drive sheave 41 when the power supply is cut off, and releases the braking force applied to the drive sheave 41 when the power supply is performed.
  • the brake 50 for example, an electromagnetic brake or the like is used. Normally, the brake 50 brakes the driving sheave 41 while the car 10 is stopped, while the braking of the driving sheave 41 is released while the car 10 is traveling.
  • a control device 100 for controlling the operation of the elevator is provided in the hoistway.
  • the control device 100 includes an operation control unit 110, a hoisting machine power supply unit 120, a brake power supply control unit 130, a brake power supply unit 140, a first signal insulation unit 150, a second signal insulation unit 160, a safety control unit 170, and a first switching. Part 180 and second switching part 190.
  • the operation control unit 110 controls the operation of the car 10. That is, the operation control unit 110 outputs an operation control signal for controlling the operation of the motor of the hoisting machine body of the hoisting machine 40 to the hoisting machine power supply unit 120 via the first signal insulating unit 150. .
  • the first signal insulation unit 150 conducts the operation control signal output from the operation control unit 110 when it is driven (ON state), while it controls the operation when it is not driven (in the OFF state).
  • the operation control signal output from the unit 110 is insulated.
  • an optical coupler is used as the first signal insulating unit 150.
  • the operation control signal output from the operation control unit 110 is input to the hoisting machine power supply unit 120 when the first signal insulating unit 150 is driven, while the hoisting machine power supply unit is operated when the first signal insulating unit 150 is not driven. 120 is not input.
  • the hoisting machine power supply unit 120 controls the power supply to the motor of the hoisting machine main body of the hoisting machine 40 based on the operation control signal input from the operation control unit 110.
  • the operation of the motor of the hoisting machine body is controlled by controlling the power supply from the hoisting machine power supply unit 120.
  • an inverter is used as the hoisting machine power supply unit 120.
  • the brake power supply control unit 130 outputs an operation control signal for controlling the operation of the brake 50 to the brake power supply unit 140 via the second signal insulating unit 160.
  • the second signal insulation unit 160 conducts the operation control signal output from the brake power supply control unit 130 when it is driven (ON state), while it is braked when it is not driven (OFF state).
  • the operation control signal output from the power controller 130 is insulated.
  • an optical coupler is used as the second signal insulating unit 160.
  • the brake power supply unit 140 controls power supply to the brake 50 based on the operation control signal input from the brake power supply control unit 130.
  • the operation of the brake 50 is controlled by controlling power supply from the brake power supply unit 140.
  • a DC-DC converter is used as the brake power supply unit 140.
  • Each of the hoisting machine power supply unit 120 and the brake power supply unit 140 outputs a monitoring signal to the safety control unit 170.
  • the safety control unit 170 determines whether or not each of the hoisting machine power supply unit 120 and the brake power supply unit 140 is abnormal by monitoring monitoring signals from the hoisting machine power supply unit 120 and the brake power supply unit 140.
  • the safety control unit 170 receives a detection signal S1 from the elevator state detection unit 60 that detects the state of the elevator. The safety control unit 170 determines whether there is an abnormality in the elevator state based on the detection signal S1 input from the elevator state detection unit 60.
  • the elevator state detection unit 60 may be configured with, for example, a door switch that detects the open / closed state of each car door and landing door, and a landing sensor that detects that the car 10 is in the landing zone.
  • a signal is input to the safety control unit 170 from each of the door switch and the landing sensor as the detection signal S1. If it is detected from these input signals that the car 10 is out of the landing zone, the safety control unit 170 determines that there is an abnormality in the elevator state.
  • an external safety control unit 70 to which other detection devices are connected is configured.
  • the detection device include a plurality of door switches that detect the open / closed state of the car entrance and exit of each car 10 and the entrance / exit of each floor, an emergency stop switch that detects the operation of the emergency stop device mounted on the car 10, and a car.
  • a governor switch that detects ten overspeeds.
  • a safety signal from the external safety control unit 70 to the safety control unit 170 is stopped (becomes a Low signal).
  • the safety control unit 170 determines whether there is an abnormality in the elevator state based on whether the safety signal S2 is input.
  • Each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 includes one or more semiconductor switching elements.
  • the safety control unit 170 outputs a control signal (first external command) for turning on or off each semiconductor switching element included in the first switching unit 180. Similarly, the safety control unit 170 outputs a control signal (second external command) for turning on or off each semiconductor switching element included in the second switching unit 190.
  • Each semiconductor switching element included in the first switching unit 180 is connected to a power source for driving the first signal insulating unit 150, and is turned on or off according to a control signal from the safety control unit 170. .
  • the first signal insulation unit 150 is driven because it is electrically connected to the power source when the first switching unit 180 is in the ON state.
  • the first signal insulating unit 150 is not driven because it is electrically disconnected from the power source.
  • Each semiconductor switching element included in the second switching unit 190 is connected to a power source for driving the second signal insulating unit 160, and is turned on or off according to a control signal from the safety control unit 170. . Further, the second signal insulating unit 160 is driven because it is electrically connected to the power source when the second switching unit 190 is in the ON state. On the other hand, when the second switching unit 190 is in the OFF state, the second signal insulating unit 160 is not driven because it is electrically disconnected from the power source.
  • each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 for example, an optical coupler, a MOSFET (metal-oxide-field-effect transistor), or a transistor is used.
  • MOSFET metal-oxide-field-effect transistor
  • the safety control part 170 outputs the control signal which makes the 1st switching part 180 and the 2nd switching part 190 OFF state, when the abnormality of the state of an elevator is detected. As a result, the first signal insulation unit 150 and the second signal insulation unit 160 are not driven, so that the operation control signal is not input to the hoisting machine power supply unit 120 and the operation control signal is input to the brake power supply unit 140. Disappear.
  • FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a circuit configuration in the control device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the first switching unit 180 includes two first semiconductor switching elements 181 and 182 and the second switching unit 190 includes two second semiconductor switching elements 191 and 192. Is illustrated.
  • the power supply to the hoisting machine power supply unit 40 is cut off.
  • the power supply to the brake power supply unit 140 is cut off. The case where it comprises with a system is illustrated.
  • the first signal insulation unit 150 includes first insulation elements 151 to 156, and the operation control unit 110 and the hoisting machine power supply unit 120 are connected to each other via the first insulation elements 151 to 156, respectively. Has been.
  • each of the first insulating elements 151 to 156 conducts the operation control signal output from the operation control unit 110 when it is driven, and insulates the operation control signal when it is not driven.
  • the second signal insulation unit 160 includes second insulation elements 161 and 162, and the brake power supply control unit 130 and the brake power supply unit 140 are connected to each other via the second insulation elements 161 and 162, respectively.
  • Each of the second insulating elements 161 and 162 conducts an operation control signal output from the brake power supply control unit 130 when it is driven, while the operation control signal is output from the brake power supply control unit 130 when it is not driven. Isolate the signal.
  • FIG. 2 illustrates the case where optical couplers are used as the first insulating elements 151 to 156 and the second insulating elements 161 and 162.
  • the safety control unit 170 includes a first safety control CPU (first calculation unit) 171 and a second safety control CPU (second calculation unit) 172.
  • first safety control CPU 171 and the second safety control CPU 172 are omitted as the first CPU 171 and the second CPU 172, respectively.
  • Each of the first CPU 171 and the second CPU 172 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a clock, a watchdog timer, a bus, and the like. Further, the first CPU 171 and the second CPU 172 are connected to each other via a communication line, and perform failure diagnosis processing by comparing the calculation results with each other.
  • each of the first CPU 171 and the second CPU 172 is connected to the elevator state detection unit 60 through electrical wiring, and is connected to the external safety control unit 70 through a communication line.
  • the first switching unit 180 includes first semiconductor switching elements 181 and 182, and the second switching unit 190 includes second semiconductor switching elements 191 and 192. Note that FIG. 2 illustrates the case where transistors are used as the first semiconductor switching elements 181 and 182 and the second semiconductor switching elements 191 and 192.
  • the first CPU 171 outputs a control signal for turning on or off each of the first semiconductor switching element 181 and the second semiconductor switching element 191.
  • the second CPU 172 outputs a control signal for turning on or off each of the first semiconductor switching element 182 and the second semiconductor switching element 192.
  • the first semiconductor switching element 181 is connected to a power source for driving the first insulating elements 151 to 153, and is turned on or off according to a control signal from the first CPU 171.
  • the first semiconductor switching element 182 is connected to a power source for driving the first insulating elements 154 to 156, and is similarly turned on or off according to a control signal from the second CPU 172.
  • the second semiconductor switching element 191 is connected to a power source for driving the second insulating element 161, and is turned on or off according to a control signal from the first CPU 171. Further, the second semiconductor switching element 192 is connected to a power source for driving the second insulating element 162, and is similarly turned on or off in accordance with a control signal from the second CPU 172.
  • the detection signal S1 is input to each of the first CPU 171 and the second CPU 172 independently. Thereby, each of 1st CPU171 and 2nd CPU172 detects independently the abnormality of the state of an elevator based on detection signal S1. Similarly, the safety signal S2 is input independently to each of the first CPU 171 and the second CPU 172. Accordingly, each of the first CPU 171 and the second CPU 172 independently detects an abnormality in the elevator state when the input of the safety signal S2 is stopped (the signal becomes low).
  • the first CPU 171 When the first CPU 171 detects an abnormal state of the elevator, the first CPU 171 outputs a control signal for turning off each of the first semiconductor switching element 181 and the second semiconductor switching element 191. As a result, the first insulating elements 151 to 153 and the second insulating element 161 are not driven, the operation control signal is not input to the hoisting machine power supply unit 120, and the operation control signal is not input to the brake power supply unit 140.
  • the second CPU 172 outputs a control signal for turning off each of the first semiconductor switching element 182 and the second semiconductor switching element 192 when detecting an abnormal state of the elevator.
  • the first insulating elements 154 to 156 and the second insulating element 162 are not driven, the operation control signal is not input to the hoisting machine power supply unit 120, and the operation control signal is not input to the brake power supply unit 140.
  • the power supply to the hoisting machine 40 and the brake 50 is cut off, so that the traveling car is stopped. be able to.
  • the power supply to the hoisting machine 40 and the brake 50 is not shut off.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a failure diagnosis processing operation by the safety control unit 170 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the flowchart in FIG. 3 is executed at a preset timing. Specifically, for example, the failure diagnosis process is performed by executing the flowchart in FIG. 3 every elapse of a fixed time (for example, 1 hour, 1 day, 1 month, etc.) since the previous failure diagnosis process was executed. What should I do? Further, for example, when the car 10 is stopped, the failure diagnosis process may be performed by executing the flowchart in FIG.
  • step S101 the safety control unit 170 sets the car 10 in service to a failure diagnosis process standby state in order to perform diagnosis of the first switching unit 180 and the second switching unit 190, and proceeds to step S102.
  • the safety control unit 170 issues a command to the operation control unit 110, and if the car 10 is running, the car 10 is stopped at a specific floor (for example, the destination floor or the nearest floor), If the car 10 is not running, the car 10 is kept stopped.
  • a specific floor for example, the destination floor or the nearest floor
  • step S102 the safety control unit 170 determines whether or not the car 10 is landing. And when it determines with the car 10 having landed (namely, YES), the safety control part 170 progresses to step S103, and determined with the car 10 not having landed (namely, NO). In that case, the process of step S102 is executed again.
  • the safety control unit 170 can determine whether or not the car 10 is landing. That is, as an example, the operation control unit 110 outputs a landing completion signal to the safety control unit 170 when the car 10 is landed on the floor. And if this landing completion signal is inputted, safety control part 170 will judge with car 10 having landed.
  • an encoder for generating a pulse corresponding to the rotation angle is attached to the hoisting machine 40, and a pulse signal from this encoder is input to the safety control unit 170. And the safety control part 170 will determine with the car 10 having landed from the input encoder signal, if the state below a fixed speed (for example, re-flooring operation speed) continues for a fixed time. .
  • a fixed speed for example, re-flooring operation speed
  • step S103 the safety control unit 170 outputs a diagnosis start signal to the operation control unit 110 in order to temporarily stop the operation service of the car 10, and proceeds to step S104.
  • the operation control unit 110 temporarily stops the operation service of the car 10 when a diagnosis start signal is input from the safety control unit 170. That is, the operation control unit 110 continues the state where the car 10 is stopped on a specific floor while the diagnosis is being performed, so that the elevator cannot be used.
  • step S104 the safety control unit 170 selects a semiconductor switching element that has not been diagnosed as a semiconductor switching element to be diagnosed among the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190. One is extracted, the extracted semiconductor switching element is turned off, and the process proceeds to step S105.
  • the safety control unit 170 uses a semiconductor switching element that has not been diagnosed among the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 as a semiconductor switching element to be diagnosed. One is extracted, and the extracted semiconductor switching element is turned off. If the semiconductor switching element included in the first switching unit 180 is turned off as a result of the extraction, the power supply to the hoisting machine 40 is cut off, and the semiconductor switching element included in the second switching unit 190 is turned off. If it will be in a state, the electric power supply to the brake 50 will be interrupted
  • semiconductor switching elements other than those to be diagnosed continue to be in the ON state. That is, for example, if the inside of the control device 100 has the circuit configuration shown in FIG. 2 and the first semiconductor switching element 181 is a diagnosis target, the first semiconductor switching element 181 is turned off, and the first semiconductor switching element 182 and the first semiconductor switching element 182 2 The semiconductor switching elements 191, 192 continue to be in the ON state.
  • step S105 the safety control unit 170 determines whether or not the output voltage detected from the semiconductor switching element to be diagnosed (that is, the semiconductor switching element turned off in step S104) is equal to or lower than the threshold voltage.
  • this threshold voltage is a reference for determining whether or not the semiconductor switching element has failed, and a numerical value corresponding to the characteristic of the semiconductor switching element to be diagnosed may be set in advance.
  • the safety control unit 170 determines that the output voltage of the semiconductor switching element to be diagnosed is equal to or lower than the threshold voltage (that is, YES)
  • the safety control unit 170 returns the semiconductor switching element to the ON state and proceeds to step S106. . That is, when the process proceeds to step S106, the safety control unit 170 determines that the semiconductor switching element to be diagnosed has not failed.
  • the safety control unit 170 keeps the semiconductor switching element in the OFF state and proceeds to step S108. move on. That is, when the process proceeds to step S108, the safety control unit 170 determines that the diagnosis target semiconductor switching element has failed.
  • the safety control unit 170 includes the first output voltage value supplied from the first switching unit 180 (the power source connected to the first switching unit 180) to the first signal insulating unit 150, and the second switching unit 190.
  • the second output voltage value supplied to the second signal insulation unit 160 from the power source connected to the second switching unit 190 can be read.
  • the first switching unit 180 is extracted as a diagnosis target, the first output voltage value when the first external command is output so as to switch the first switching unit 180 to the OFF state is read, and the first output voltage If the value does not fall within the preset first threshold voltage range (threshold voltage or less), it is determined that the first switching unit 180 is abnormal.
  • the second switching unit 190 when the second switching unit 190 is extracted as a diagnosis target, the second output voltage value when the second external command is output so as to switch the second switching unit 190 to the OFF state is read, and the second output voltage When the value does not fall within the preset second threshold voltage range (threshold voltage or less), it is determined that the second switching unit 190 is abnormal.
  • the safety control unit 170 when the safety control unit 170 includes a CPU, the safety control unit 170 may be configured as follows. That is, the safety control unit 170 is configured so that the output signal (output voltage) is detected by bypassing the output signal of the semiconductor switching element to be diagnosed and inputting it to the digital input port of the CPU. Further, if the output signal is equal to or lower than the Low determination threshold voltage of the digital input port (that is, the output signal is Low), the detected output voltage is determined to be equal to or lower than the threshold voltage.
  • the output signal output voltage
  • step S106 the safety control unit 170 determines whether all of the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 have been diagnosed. If the safety control unit 170 determines that all of the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 have been diagnosed (that is, YES), the safety control unit 170 proceeds to step S107.
  • step S104 the safety control unit 170 determines that all of the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 have not been diagnosed (that is, NO).
  • the process proceeds to step S104.
  • the safety control unit 170 extracts another semiconductor switching element that has not been diagnosed as a semiconductor switching element to be diagnosed, turns it off, and executes step S105 and subsequent steps. Will be.
  • step S107 the safety control unit 170 outputs a diagnosis completion signal to the operation control unit 110 in order to resume the operation service of the car 10, and ends the series of processes.
  • step S107 is executed, all the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 are in the ON state. Therefore, electric power is supplied to the hoisting machine 40 and the brake 50.
  • the operation control unit 110 resumes the operation service of the car 10 when a diagnosis completion signal is input from the safety control unit 170. That is, if the failure diagnosis process by the safety control unit 170 is completed, the elevator can be used.
  • step S108 the safety control unit 170 turns off the semiconductor switching elements other than the diagnosis target among the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190, and proceeds to step S109. . Thereby, all of the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 are turned off. In this case, power supply to the hoisting machine 40 and the brake 50 is interrupted.
  • step S109 the safety control unit 170 outputs an operation stop signal to the operation control unit 110, and ends a series of processes. Moreover, if the operation stop signal is input from the safety control unit 170, the operation control unit 110 stops the operation service of the car 10 (continues the stop).
  • the safety control unit 170 diagnoses all the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 during one failure diagnosis processing timing. It is said. Therefore, all of the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 are not found during the single failure diagnosis processing timing unless a faulty semiconductor switching element is found. The semiconductor switching element is diagnosed.
  • each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 is a dual system (that is, each configured by two semiconductor switching elements as shown in FIG. 2)
  • one fault diagnosis is performed.
  • one semiconductor switching element included in the first switching unit 180 and one semiconductor switching element included in the second switching unit 190 are set as diagnosis targets, and each diagnosis target is alternately set for each failure diagnosis. You may change it. That is, at one failure processing timing, one of the respective duplex systems is diagnosed.
  • the first semiconductor switching element 181 and the second semiconductor switching element 191 are targeted for diagnosis in the current failure diagnosis process, and the first semiconductor switching element 182 and the second semiconductor switching element 182 in the next failure diagnosis process.
  • the semiconductor switching element 192 is to be diagnosed.
  • each of the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 is diagnosed during each failure diagnosis processing timing, and in turn for each failure diagnosis processing.
  • the diagnosis target may be changed. That is, any one switching unit is diagnosed at one failure diagnosis processing timing.
  • the external safety control unit 70 similarly to the safety control unit 170, the external safety control unit 70 itself performs a failure diagnosis process. In this case, the external safety control unit 70 checks the soundness of the output circuit by changing the output voltage. However, the safety control unit 170 erroneously determines that the input of the safety signal S2 is stopped due to the fluctuation of the output voltage accompanying the failure diagnosis of the external safety control unit 70, and the elevator state is not abnormal. There is a possibility of detecting abnormalities.
  • the safety control unit 170 executes the following flowchart in FIG. 4 along with the failure diagnosis processing by the external safety control unit 70.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation executed by the safety control unit 170 according to the first embodiment of the present invention along with the failure diagnosis process by the external safety control unit 70.
  • the external safety control unit 70 outputs a diagnosis start signal to the safety control unit 170 before starting the failure diagnosis process of the output circuit. Further, the external safety control unit 70 outputs a diagnosis completion signal to the safety control unit 170 when the failure diagnosis process of the output circuit is completed. Further, when the external safety control unit 70 determines that a failure has occurred as a result of the failure diagnosis process, the external safety control unit 70 causes the safety control unit 170 to detect the failure. Specifically, the external safety control unit 70 turns off its own output together with the diagnosis completion signal or outputs an abnormality detection signal to the safety control unit 170 to indicate that it has failed. Let the safety control unit 170 detect it.
  • signals relating to diagnosis such as a diagnosis start signal, a diagnosis completion signal, and an abnormality detection signal output by the external safety control unit 70 have a signal type different from that of the safety signal S2 indicating the safety state of the elevator.
  • the signal voltage or cycle may be changed to a specific pattern, or the header information may be different in serial transmission.
  • a communication line for outputting only a signal related to diagnosis may be provided separately.
  • step S201 the safety control unit 170 determines whether or not a diagnosis start signal is input from the external safety control unit 70, and if it is determined that the diagnosis start signal is input (that is, YES). The process proceeds to step S202. On the other hand, when it is determined that the diagnostic signal is not input (that is, NO), the safety control unit 170 executes the process of step S201 again.
  • step S202 the safety control unit 170 performs masking (invalidation) processing of the signal from the external safety control unit 70, and proceeds to step S203. If such mask processing is performed, the safety control unit 170 does not determine whether there is an abnormality in the elevator state based on the safety signal S2. In addition, the external safety control unit 70 performs output circuit failure diagnosis processing in a state where such mask processing is performed. Therefore, along with the failure diagnosis process performed by the external safety control unit 70, the safety control unit 170 has no possibility of detecting an abnormality even though the state of the elevator is not abnormal.
  • step S203 the safety control unit 170 determines whether or not a diagnosis completion signal is input from the external safety control unit 70, and if it is determined that this diagnosis completion signal is input (that is, YES). The process proceeds to step S204. On the other hand, when it is determined that the diagnosis completion signal is not input (that is, NO), the safety control unit 170 proceeds to step S205.
  • step S204 the safety control unit 170 determines whether or not a failure of the external safety control unit 70 is detected in response to the input of the diagnosis completion signal, and determines that this failure has been detected (that is, YES). Advances to step S207. On the other hand, if it is determined that this failure has not been detected (ie, NO), the process proceeds to step S206.
  • step S205 the safety control unit 170 determines whether or not a prescribed time specified in advance has elapsed since the diagnosis start signal was input from the external safety control unit 70, and the prescribed time has not elapsed (that is, NO). ), The process returns to step S203. If it is determined that the specified time has elapsed (that is, YES), the process proceeds to step S207. That is, when the safety control unit 170 proceeds to step S207, the diagnosis completion signal is not input even if the specified time has elapsed after the diagnosis start signal is input from the external safety control unit 70. Is judged to be abnormal.
  • step S206 the safety control unit 170 performs a mask unmasking (validation) process on the signal from the external safety control unit 70, and ends the series of processes. If such mask removal processing is performed, the safety control unit 170 determines whether there is an abnormality in the elevator state based on the safety signal S2.
  • step S207 the safety control unit 170 turns off all the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190. In this case, power supply to the hoisting machine 40 and the brake 50 is interrupted.
  • step S208 the safety control unit 170 outputs an operation stop signal to the operation control unit 110, and ends a series of processes. Moreover, if the operation stop signal is input from the safety control unit 170, the operation control unit 110 stops the operation service of the car 10.
  • the input of the safety signal S2 is stopped due to the fluctuation of the output voltage accompanying the failure diagnosis of the external safety control unit 70, and a failure occurs in the external safety control unit 70. For example, by stopping the power supply to the hoisting machine 40 and the brake 50, the traveling car is stopped.
  • Each of the safety control unit 170 and the external safety control unit 70 may be configured to have not only the above-described functions but also at least one function listed below.
  • a maintenance worker protection function that inputs a signal of each door switch that detects opening / closing of a car door and a landing door and instructs the operation control unit 110 to invalidate the automatic operation when a door opening is detected by a maintenance worker.
  • the signal from each switch that monitors the movement of the car 10 and the signal from the driving operation signal by the maintenance staff are used as inputs, and the signals from some switches are invalidated during operations such as rescue of passengers when confinement occurs.
  • Electric driving function
  • Door switch bypass operation function that receives signals from the operation signals of each door switch and maintenance personnel that detect the opening and closing of car doors and landing doors, and invalidates the signal from the door switch when checking the door switch.
  • Forced deceleration function at the terminal floor that makes an emergency stop when a signal from an encoder attached to a switch, speed governor, or hoisting machine installed in the hoistway that detects the movement of the car 10 is detected. .
  • each of the safety control unit 170 and the external safety control unit 70 may be configured to have any function of monitoring the state of the elevator and performing an emergency stop if it is determined that the state of the elevator is abnormal. .
  • the switching unit is not a mechanical contact switch such as a contactor, but a semiconductor switching element that is a contactless switch.
  • the failure diagnosis processing of the switching unit is performed at a preset timing. Thereby, failure diagnosis processing can be performed freely and frequently without considering the life of the switching unit.
  • Embodiment 2 As the failure diagnosis processing by the safety control unit 170, when the car 10 is running, the car 10 is landed, and then the first switching unit 180 and the second switching unit 190 are respectively set. The case of diagnosing the included semiconductor switching element has been described. On the other hand, in the second embodiment of the present invention, a case where these semiconductor switching elements are diagnosed regardless of the traveling state of the car 10 will be described.
  • each component of the control device 100 in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the operation will be centered on differences from the first embodiment. explain.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a failure diagnosis processing operation performed by the safety control unit 170 according to the second embodiment of the present invention.
  • the flowchart in FIG. 5 is executed at a preset timing. Specifically, for example, if the predetermined time (for example, 1 hour, 1 day, 1 month, etc.) has elapsed since the previous failure diagnosis process, the failure diagnosis process is executed by executing the flowchart in FIG. Good.
  • the predetermined time for example, 1 hour, 1 day, 1 month, etc.
  • step S ⁇ b> 301 the safety control unit 170 selects a semiconductor switching element that has not been diagnosed as a semiconductor switching element to be diagnosed among the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190. One is extracted, the extracted semiconductor switching element is instantaneously turned off, and the process proceeds to step S302.
  • the safety control unit 170 uses a semiconductor switching element that has not been diagnosed among the semiconductor switching elements included in each of the first switching unit 180 and the second switching unit 190 as a semiconductor switching element to be diagnosed. One is extracted, and the extracted semiconductor switching element is instantaneously turned off. The semiconductor switching element is instantaneously turned off when the semiconductor switching element is changed from the ON state to the OFF state at a time interval within which the first signal insulating unit 150 and the second signal insulating unit 160 can maintain the conductive state. This means that the first external command and the second external command that can be returned to the ON state after switching are output.
  • step S302 the safety control unit 170 determines whether or not the output voltage detected from the semiconductor switching element to be diagnosed (that is, the semiconductor switching element instantaneously turned off in step S302) is included in the threshold voltage range. judge.
  • this threshold voltage range is higher than the voltage V1 at which the insulating elements (the first signal insulating unit 150 and the second signal insulating unit 160) can maintain driving, and lower than the rated output voltage of the semiconductor switching element to be diagnosed. This is a range that is lower than the set voltage V2.
  • the safety control unit 170 determines that the output voltage of the semiconductor switching element to be diagnosed is included in the threshold voltage range (that is, YES). That is, when the process proceeds to step S303, the safety control unit 170 determines that the semiconductor switching element to be diagnosed has not failed.
  • FIG. 6 shows the behavior of the output voltage detected when the semiconductor switching element to be diagnosed is momentarily turned off.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the behavior of the output voltage detected when the semiconductor switching element to be diagnosed is momentarily turned off in the second embodiment of the present invention.
  • the switching element is instantaneously turned off by a cutoff command (first external command or second external command) for instantaneously turning off the switching element to be diagnosed by the safety control unit 170.
  • a cutoff command first external command or second external command
  • the output voltage of the switching element is temporarily lower than the voltage V2, but before the voltage V1 is lowered.
  • the voltage V2 is exceeded and the original state is restored.
  • the first signal insulation unit 150 and the second signal insulation unit 160 are not turned off unless the voltage V1 falls below.
  • the power supply to 50 is not cut off.
  • the safety control unit 170 determines that the output voltage of the semiconductor switching element to be diagnosed is not included in the threshold voltage range (that is, NO). That is, when the process proceeds to step S304, the safety control unit 170 determines that the diagnosis target semiconductor switching element has failed.
  • step S303 the safety control unit 170 executes the same process as in step S106 in FIG.
  • step S304 and step S305 the safety control unit 170 executes the same processing as in steps S108 and 110 in FIG.
  • step S304 and step S305 the electric power supply to the hoisting machine 40 and the brake 50 is interrupted, and the operation service of the car 10 is stopped.
  • the safety control unit 170 outputs a command to the operation control unit 110 to stop at the nearest floor, and then receives a landing completion signal indicating that the operation control unit 110 has stopped at the nearest floor.
  • step S304 and step S305 may be executed after confirming that a certain time has elapsed after the output of this command.
  • step S303-S305 since the processing content of step S106, S108, S109 was explained in full detail in previous Embodiment 1, description is abbreviate
  • the first switching unit when the first switching unit is switched to the OFF state, the first switching unit is instantaneously turned off within a range in which the first signal insulating unit can maintain the conductive state.
  • the second switching unit when the first external command is output and the second switching unit is switched to the OFF state, the second switching unit is instantaneously turned OFF within a range in which the second signal insulating unit can maintain the conductive state.
  • a second external command is output.

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Abstract

エレベータに異常が発生した場合に半導体スイッチング素子(181,182,191,192)がOFF状態に切り替えられることで巻上機電源部(120)およびブレーキ電源部(140)の動作が停止し巻上機およびブレーキへの電力供給が遮断されるように構成するとともに、半導体スイッチング素子の故障診断処理を行う場合に診断対象となる半導体スイッチング素子がOFF状態に切り替えられた後の半導体スイッチング素子から検出される電圧値に基づいて半導体スイッチング素子の故障の有無を診断するように構成することで、エレベータに異常が発生した場合に巻上機およびブレーキへの電力供給を遮断することができなくなる故障を確実に検出するとともに、エレベータの稼働効率の悪化を抑制することができる。

Description

エレベータの制御装置
 本発明は、エレベータに異常が発生した場合、巻上機およびブレーキへの電力供給を遮断してかごを停止させるエレベータの制御装置に関するものである。
 従来のエレベータ安全制御装置は、各種スイッチおよびセンサから信号を取得することでエレベータを監視し、エレベータに異常が発生した場合、リレーを動作させてコンタクタ(接触子)への電源を遮断することで、コンタクタを動作させる。そして、コンタクタを動作させることで、巻上機およびブレーキへの電力供給を遮断してかごを停止させる。
 ここで、エレベータに異常が発生した場合に巻上機およびブレーキへの電力供給を確実に遮断することが求められるため、エレベータ安全制御装置に故障が発生していないか確認する必要ある。具体的には、例えば、戸開開始から戸開完了(エレベータの戸が開き始めてから開き終わる)までの間に、コンタクタを意図的に開閉することで、コンタクタに故障が発生していないか確認し、エレベータ安全制御装置の故障の有無を診断する(例えば、特許文献1参照)。
特開2013-142038号公報
 ここで、コンタクタの接点においては、開閉を正常にすることのできる開閉回数に限りがある。また、特許文献1に記載の従来技術においては、通常の運行制御に加えて、診断を実施する際にもコンタクタを開閉する必要があるので、開閉回数が多くなってしまい、コンタクタの寿命が短くなる。その結果として、コンタクタを交換するメンテナンスの頻度が上がり、エレベータの稼働効率が悪化するという問題がある。
 また、特許文献1に記載の従来技術においては、戸閉状態のままでは診断を実施しないので、戸閉状態が長時間経過すると、その間にコンタクタあるいは診断機能自体に故障が発生しても、このような故障を検出できないという問題もある。
 本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、エレベータに異常が発生した場合に巻上機およびブレーキへの電力供給を遮断することができなくなる故障をより確実に検出するとともに、エレベータの稼働効率の悪化を抑制することのできるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。
 本発明におけるエレベータの制御装置は、巻上機の動作を制御するための運行制御信号を出力する運行制御部と、運行制御部から入力された運行制御信号に基づいて、巻上機への電力供給を行う巻上機電源部と、電力供給が遮断されている時に巻上機に制動力を与えることで巻上機の回転動作を停止させるブレーキの動作を制御するための動作制御信号を出力するブレーキ電源制御部と、ブレーキ電源制御部から入力された動作制御信号に基づいて、ブレーキへの電力供給を行うブレーキ電源部と、運行制御部と巻上機電源部との間に設けられ、ON状態の場合には、運行制御部が出力する運行制御信号を導通する一方、OFF状態の場合には、運行制御部が出力する運行制御信号を絶縁する第1信号絶縁部と、ブレーキ電源制御部とブレーキ電源部との間に設けられ、ON状態の場合には、ブレーキ電源制御部が出力する動作制御信号を導通する一方、OFF状態の場合には、ブレーキ電源制御部が出力する動作制御信号を絶縁する第2信号絶縁部と、第1信号絶縁部を駆動するための電源に接続されており、第1外部指令によりON状態に切り替わった場合には、第1信号絶縁部に電源を供給することで第1信号絶縁部をON状態に切り替え、第1外部指令によりOFF状態に切り替わった場合には、第1信号絶縁部への電源の供給を遮断することで第1信号絶縁部をOFF状態に切り替える第1切替部と、第2信号絶縁部を駆動するための電源に接続されており、第2外部指令によりON状態に切り替わった場合には、第2信号絶縁部に電源を供給することで第2信号絶縁部をON状態に切り替え、第2外部指令によりOFF状態に切り替わった場合には、第2信号絶縁部への電源の供給を遮断することで第2信号絶縁部をOFF状態に切り替える第2切替部と、エレベータ状態の異常を検出した場合に、第1切替部をOFF状態に切り替えるように第1外部指令を出力するとともに、第2切替部をOFF状態に切り替えるように第2外部指令を出力することで、第1信号絶縁素子および2信号絶縁素子をOFF状態に切り替える安全制御部と、を備え、第1切替部および第2切替部のそれぞれは、半導体スイッチング素子で構成され、安全制御部は、第1切替部から第1信号絶縁部に供給される第1出力電圧値と、第2切替部から第2信号絶縁部に供給される第2出力電圧値を読み取れる構成を有し、第1切替部および第2切替部のいずれかから診断対象を抽出し、診断対象として第1切替部を抽出した場合には、第1切替部をOFF状態に切り替えるように第1外部指令を出力した際の第1出力電圧値を読み取り、第1出力電圧値があらかじめ設定した第1閾値電圧範囲とならない場合には、第1切替部が異常であると判定し、診断対象として第2切替部を抽出した場合には、第2切替部をOFF状態に切り替えるように第2外部指令を出力した際の第2出力電圧値を読み取り、第2出力電圧値があらかじめ設定した第2閾値電圧範囲とならない場合には、第2切替部が異常であると判定し、第1切替部および第2切替部の少なくともいずれか一方が異常であると判断した場合には、第1切替部および第2切替部の両方をOFF状態にするように、第1外部指令および第2外部指令を出力することで、故障診断処理を実行するものである。
 本発明によれば、エレベータに異常が発生した場合に半導体スイッチング素子がOFF状態に切り替えられることで巻上機およびブレーキへの電力供給が遮断されるように構成するとともに、半導体スイッチング素子の故障診断処理を行う場合に診断対象となる半導体スイッチング素子がOFF状態に切り替えられた後の電圧値に基づいて故障の有無を診断するように構成する。これにより、エレベータに異常が発生した場合に巻上機およびブレーキへの電力供給を遮断することができなくなる故障を確実に検出するとともに、エレベータの稼働効率の悪化を抑制することのできるエレベータの制御装置を得ることができる。
本発明の実施の形態1におけるエレベータを示す構成図である。 本発明の実施の形態1における制御装置内の回路構成の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態1における安全制御部による故障診断処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1における安全制御部が、外部安全制御部による故障診断処理に伴って実行する動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2における安全制御部による故障診断処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2において、診断対象の半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にした場合に検出される出力電圧の挙動を示す説明図である。
 以下、本発明のエレベータの制御装置の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1におけるエレベータを示す構成図である。図1において、昇降路内には、かご10および釣合おもり20が主索30により吊り下げられている。主索30としては、例えば、ローブまたはベルト等が用いられている。
 巻上機40は、モータを含む巻上機本体(図示せず)と、巻上機本体に回転可能に設けられた駆動綱車41とを有する。主索30は、駆動綱車41に巻き掛けられている。駆動綱車41は、巻上機本体のモータの駆動力により回転される。かご10および釣合おもり20は、駆動綱車41の回転により昇降路内を上下方向へ移動される。
 ブレーキ50は、電力供給が遮断されることで駆動綱車41に制動力を与え、電力供給が行われることで駆動綱車41に制動力を与えることを解除する。なお、ブレーキ50としては、例えば、電磁ブレーキ等が用いられている。また、通常、かご10が停止中にはブレーキ50が駆動綱車41に対する制動を行う一方、かご10が走行中には駆動綱車41に対する制動が解除されている。
 昇降路内には、エレベータの運転を制御する制御装置100が設けられている。制御装置100は、運行制御部110、巻上機電源部120、ブレーキ電源制御部130、ブレーキ電源部140、第1信号絶縁部150、第2信号絶縁部160、安全制御部170、第1切替部180および第2切替部190を有する。
 運行制御部110は、かご10の運行を制御する。すなわち、運行制御部110は、巻上機40の巻上機本体のモータの動作を制御するための運行制御信号を、第1信号絶縁部150を介して、巻上機電源部120へ出力する。
 第1信号絶縁部150は、自身が駆動時(ON状態時)には、運行制御部110が出力する運行制御信号を導通する一方、自身が非駆動時(OFF状態時)には、運行制御部110が出力する運行制御信号を絶縁する。なお、第1信号絶縁部150としては、例えば、光カプラが用いられている。
 したがって、運行制御部110が出力する運行制御信号は、第1信号絶縁部150が駆動時には巻上機電源部120へ入力される一方、第1信号絶縁部150が非駆動時には巻上機電源部120へ入力されない。
 巻上機電源部120は、運行制御部110から入力された運行制御信号に基づいて、巻上機40の巻上機本体のモータへの電力供給を制御する。巻上機本体のモータの動作は、巻上機電源部120からの電力供給の制御により制御される。なお、巻上機電源部120としては、例えば、インバータが用いられている。
 ブレーキ電源制御部130は、ブレーキ50の動作を制御するための動作制御信号を、第2信号絶縁部160を介して、ブレーキ電源部140へ出力する。
 第2信号絶縁部160は、自身が駆動時(ON状態時)には、ブレーキ電源制御部130が出力する動作制御信号を導通する一方、自身が非駆動時(OFF状態時)には、ブレーキ電源制御部130が出力する動作制御信号を絶縁する。なお、第2信号絶縁部160としては、例えば、光カプラが用いられている。
 ブレーキ電源部140は、ブレーキ電源制御部130から入力された動作制御信号に基づいて、ブレーキ50への電力供給を制御する。ブレーキ50の動作は、ブレーキ電源部140からの電力供給の制御により制御される。
すなわち、ブレーキ50に電力供給が遮断される場合には、制動が行われ、電力供給が行われる場合には、ブレーキコイルに電流が流れ、制動が解除される。なお、ブレーキ電源部140としては、例えば、DC-DCコンバータが用いられている。
 巻上機電源部120およびブレーキ電源部140のそれぞれは、監視信号を安全制御部170へ出力する。安全制御部170は、巻上機電源部120およびブレーキ電源部140のそれぞれからの監視信号を監視することで、巻上機電源部120およびブレーキ電源部140のそれぞれの異常の有無を判定する。
 安全制御部170には、エレベータの状態を検出するエレベータ状態検出部60から検出信号S1が入力される。安全制御部170は、エレベータ状態検出部60から入力された検出信号S1に基づいて、エレベータの状態の異常の有無を判定する。
 エレベータ状態検出部60として、例えば、かご戸および乗場戸のそれぞれの開閉状態を検出するドアスイッチと、かご10が着床ゾーンにあることを検出する着床センサとで構成すればよい。この場合、安全制御部170には、検出信号S1として、ドアスイッチおよび着床センサのそれぞれから信号が入力される。安全制御部170は、入力されるこれらの信号から、戸開状態中にかご10が着床ゾーンから外れたことを検出すれば、エレベータの状態の異常が有りと判定する。
 また、エレベータでは、その他の検出装置が接続された外部安全制御部70が構成されている。検出装置としては、例えば、かご10のかご出入口及び各階の乗場出入口のそれぞれの開閉状態を検出する複数のドアスイッチ、かご10に搭載された非常止め装置の動作を検出する非常止めスイッチ、およびかご10の過速度を検出する調速機スイッチ等が挙げられる。すべての検出装置が正常であるときには、外部安全制御部70から安全制御部170へ安全信号S2が入力されている。少なくともいずれかの検出装置に異常が生じると(例えば、かご10の移動中にかご10のドアスイッチにより戸開状態が検出されると)、外部安全制御部70から安全制御部170への安全信号S2の入力が停止される(Low信号となる)。安全制御部170は、安全信号S2の入力の有無に基づいて、エレベータの状態の異常の有無を判定する。
 第1切替部180および第2切替部190のそれぞれは、1つ以上の半導体スイッチング素子を含んで構成される。
 安全制御部170は、第1切替部180に含まれる各半導体スイッチング素子をON状態またはOFF状態にする制御信号(第1外部指令)を出力する。同様に、安全制御部170は、第2切替部190に含まれる各半導体スイッチング素子をON状態またはOFF状態にする制御信号(第2外部指令)を出力する。
 第1切替部180に含まれる各半導体スイッチング素子は、第1信号絶縁部150を駆動するための電源に接続されており、安全制御部170からの制御信号に応じてON状態またはOFF状態になる。また、第1信号絶縁部150は、第1切替部180がON状態である場合には、電源と電気的に接続されるので駆動する。一方、第1信号絶縁部150は、第1切替部180がOFF状態である場合には、電源と電気的に切り離されるので駆動しない。
 第2切替部190に含まれる各半導体スイッチング素子は、第2信号絶縁部160を駆動するための電源に接続されており、安全制御部170からの制御信号に応じてON状態またはOFF状態になる。また、第2信号絶縁部160は、第2切替部190がON状態である場合には、電源と電気的に接続されるので駆動する。一方、第2信号絶縁部160は、第2切替部190がOFF状態である場合には、電源と電気的に切り離されるので駆動しない。
 なお、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子としては、例えば、光カプラまたはMOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)あるいはトランジスタが用いられている。
 安全制御部170は、エレベータの状態の異常を検出した場合、第1切替部180および第2切替部190をOFF状態にする制御信号を出力する。これにより、第1信号絶縁部150および第2信号絶縁部160が非駆動となるので、運行制御信号が巻上機電源部120へ入力されなくなるとともに、動作制御信号がブレーキ電源部140へ入力されなくなる。
 したがって、巻上機電源部120およびブレーキ電源部140の動作が停止するので、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されることとなる。このように、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されることで、走行中のかごが緊急停止する。
 次に、本実施の形態1における制御装置100内の回路構成の具体例について、図2を参照しながら説明する。図2は、本発明の実施の形態1における制御装置100内の回路構成の一例を示す構成図である。なお、図2においては、第1切替部180は、2個の第1半導体スイッチング素子181,182を有し、第2切替部190は、2個の第2半導体スイッチング素子191,192を有する場合を例示している。また、図2においては、第1切替部180の第1半導体スイッチング素子181,182のうちのいずれかがOFF状態になれば、巻上機電源部40への電力供給が遮断されるように二重系で構成されるとともに、第2切替部190の第2半導体スイッチング素子191,192のうちのいずれかがOFF状態になれば、ブレーキ電源部140への電力供給が遮断されるように二重系で構成される場合を例示している。
 図2において、第1信号絶縁部150は、第1絶縁素子151~156を有し、運行制御部110および巻上機電源部120は、第1絶縁素子151~156のそれぞれを介して互いに接続されている。
 また、第1絶縁素子151~156のそれぞれは、自身が駆動時には、運行制御部110が出力する運行制御信号を導通する一方、自身が非駆動時には、運行制御信号を絶縁する。
 第2信号絶縁部160は、第2絶縁素子161,162を有し、ブレーキ電源制御部130およびブレーキ電源部140は、第2絶縁素子161,162のそれぞれを介して互いに接続されている。
 また、第2絶縁素子161,162のそれぞれは、自身が駆動時には、ブレーキ電源制御部130が出力する動作制御信号を導通する一方、自身が非駆動時には、ブレーキ電源制御部130が出力する動作制御信号を絶縁する。
 なお、図2では、第1絶縁素子151~156および第2絶縁素子161,162としては、光カプラが用いられている場合を例示している。
 安全制御部170は、第1安全制御用CPU(第1演算部)171と、第2安全制御用CPU(第2演算部)172とを有する。なお、以降では、第1安全制御用CPU171、第2安全制御用CPU172を、それぞれ第1CPU171、第2CPU172と省略する。
 また、第1CPU171および第2CPU172のそれぞれには、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、クロックと、ウォッチドッグタイマと、バス等とが含まれている。また、第1CPU171および第2CPU172は、通信線にて互いに接続されており、演算結果を相互比較することで、故障診断処理を互いに行う。
 さらに、第1CPU171および第2CPU172のそれぞれは、エレベータ状態検出部60とは電気配線で接続され、外部安全制御部70とは通信線で接続される。
 第1切替部180は、第1半導体スイッチング素子181,182を有し、第2切替部190は、第2半導体スイッチング素子191,192を有する。なお、図2では、第1半導体スイッチング素子181,182および第2半導体スイッチング素子191,192としては、トランジスタが用いられている場合を例示している。
 第1CPU171は、第1半導体スイッチング素子181および第2半導体スイッチング素子191のそれぞれをON状態またはOFF状態にする制御信号を出力する。同様に、第2CPU172は、第1半導体スイッチング素子182および第2半導体スイッチング素子192のそれぞれをON状態またはOFF状態にする制御信号を出力する。
 第1半導体スイッチング素子181は、第1絶縁素子151~153を駆動するための電源に接続されており、第1CPU171からの制御信号に応じてON状態またはOFF状態になる。また、第1半導体スイッチング素子182は、第1絶縁素子154~156を駆動するための電源に接続されており、同様に、第2CPU172からの制御信号に応じてON状態またはOFF状態になる。
 第2半導体スイッチング素子191は、第2絶縁素子161を駆動するための電源に接続されており、第1CPU171からの制御信号に応じてON状態またはOFF状態になる。また、第2半導体スイッチング素子192は、第2絶縁素子162を駆動するための電源に接続されており、同様に、第2CPU172からの制御信号に応じてON状態またはOFF状態になる。
 検出信号S1は、第1CPU171および第2CPU172のそれぞれに独立して入力されるようになっている。これにより、第1CPU171および第2CPU172のそれぞれは、検出信号S1に基づいて、エレベータの状態の異常を独立して検出する。同様に、安全信号S2は、第1CPU171および第2CPU172のそれぞれに独立して入力されるようになっている。これにより、第1CPU171および第2CPU172のそれぞれは、安全信号S2の入力が停止される(信号がLowになる)と、エレベータの状態の異常を独立して検出する。
 第1CPU171は、エレベータの状態の異常を検出した場合には、第1半導体スイッチング素子181および第2半導体スイッチング素子191のそれぞれをOFF状態にする制御信号を出力する。これにより、第1絶縁素子151~153および第2絶縁素子161が非駆動となり、運行制御信号が巻上機電源部120へ入力されなくなるとともに、動作制御信号がブレーキ電源部140へ入力されなくなる。
 同様に、第2CPU172は、エレベータの状態の異常を検出した場合には、第1半導体スイッチング素子182および第2半導体スイッチング素子192のそれぞれをOFF状態にする制御信号を出力する。これにより、第1絶縁素子154~156および第2絶縁素子162が非駆動となり、運行制御信号が巻上機電源部120へ入力されなくなるとともに、動作制御信号がブレーキ電源部140へ入力されなくなる。
 したがって、第1CPU171および第2CPU172の少なくとも一方がエレベータの状態の異常を検出した場合には、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されることとなるので、走行中のかごを停止させることができる。これに対して、第1CPU171および第2CPU172のいずれもがエレベータの状態の異常を検出していない場合には、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されない。
 次に、安全制御部170による第1切替部180および第2切替部190の故障診断処理について、図3を参照しながら説明する。図3は、本発明の実施の形態1における安全制御部170による故障診断処理動作を示すフローチャートである。なお、図3におけるフローチャートは、あらかじめ設定されたタイミングで実行される。具体的には、例えば、前回の故障診断処理が実行された時から一定時間(例えば1時間、1日または1ヶ月等)経過毎に、図3におけるフローチャートを実行して故障診断処理を実施するようにすればよい。また、例えば、かご10の停止時に、図3におけるフローチャートを実行して故障診断処理を実施するようしてもよい。
 ステップS101において、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190の診断を実施するために、運行サービス中のかご10を故障診断処理待機状態にして、ステップS102へと進む。
 具体的には、安全制御部170は運行制御部110に指令を出して、かご10が走行中であれば、特定の階床(例えば、目的階または最寄階)にかご10を停止させ、かご10が走行中でなければ、かご10を停止させたままとする。
 ステップS102において、安全制御部170は、かご10が着床しているか否かを判定する。そして、安全制御部170は、かご10が着床している(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS103へと進み、かご10が着床していない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS102の処理を再び実行する。
 ここで、例えば、以下のように構成することで、安全制御部170が、かご10が着床しているか否かを判定することができる。すなわち、一例として、運行制御部110は、かご10を階床に着床させれば、着床完了信号を安全制御部170に出力する。そして、安全制御部170は、この着床完了信号が入力されれば、かご10が着床していると判定する。
 また、別例として、巻上機40に回転角に応じたパルスを発生させるエンコーダが取り付けられ、このエンコーダからのパルス信号を安全制御部170に入力させる。そして、安全制御部170は、入力されたエンコーダの信号から、かごが一定速度(例えば、再床合わせ動作速度)以下の状態が一定時間継続すれば、かご10が着床していると判定する。
 ステップS103において、安全制御部170は、かご10の運行サービスを一時的に停止するために、診断開始信号を運行制御部110に出力し、ステップS104へと進む。
 運行制御部110は、安全制御部170から診断開始信号が入力されれば、かご10の運行サービスを一時的に停止する。すなわち、運行制御部110は、診断が行われている間、特定の階床にかご10を停止させた状態を継続し、エレベータを利用できないようにする。
 ステップS104において、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中で、まだ診断されていない半導体スイッチング素子を、診断対象の半導体スイッチング素子として1つ抽出し、抽出した半導体スイッチング素子をOFF状態にして、ステップS105へと進む。
 具体的には、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中でまだ診断されていない半導体スイッチング素子を、診断対象の半導体スイッチング素子として1つ抽出し、抽出した半導体スイッチング素子をOFF状態にする。なお、抽出された結果、第1切替部180に含まれる半導体スイッチング素子がOFF状態になれば、巻上機40への電力供給が遮断され、第2切替部190に含まれる半導体スイッチング素子がOFF状態になれば、ブレーキ50への電力供給が遮断される。
 また、診断対象以外の半導体スイッチング素子は、ON状態を継続する。すなわち、例えば、制御装置100内が図2で示す回路構成であり、第1半導体スイッチング素子181が診断対象となれば、第1半導体スイッチング素子181がOFF状態となり、第1半導体スイッチング素子182および第2半導体スイッチング素子191,192は、ON状態を継続する。
 ステップS105において、安全制御部170は、診断対象の半導体スイッチング素子(すなわち、ステップS104でOFF状態にした半導体スイッチング素子)から検出される出力電圧が閾値電圧以下であるか否かを判定する。なお、この閾値電圧は、半導体スイッチング素子が故障しているか否かを判断するための基準であり、診断対象となる半導体スイッチング素子の特性に応じた数値を、あらかじめ設定しておけばよい。
 そして、安全制御部170は、診断対象の半導体スイッチング素子の出力電圧が閾値電圧以下である(すなわち、YES)と判定した場合には、この半導体スイッチング素子をON状態に戻し、ステップS106へと進む。すなわち、安全制御部170は、ステップS106へ進んだ場合には、診断対象の半導体スイッチング素子が故障していないと判断していることとなる。
 一方、安全制御部170は、診断対象の半導体スイッチング素子の出力電圧が閾値電圧よりも大きい(すなわち、NO)と判定した場合には、この半導体スイッチング素子をOFF状態にしたまま、ステップS108へと進む。すなわち、安全制御部170は、ステップS108へ進んだ場合には、診断対象の半導体スイッチング素子が故障していると判断していることとなる。
 ここで、安全制御部170は、第1切替部180(第1切替部180に接続されている電源)から第1信号絶縁部150に供給される第1出力電圧値と、第2切替部190(第2切替部190に接続されている電源)から第2信号絶縁部160に供給される第2出力電圧値を読み取れる構成を有する。また、診断対象として第1切替部180を抽出した場合には、第1切替部180をOFF状態に切り替えるように第1外部指令を出力した際の第1出力電圧値を読み取り、第1出力電圧値があらかじめ設定した第1閾値電圧範囲(閾値電圧以下)とならない場合には、第1切替部180が異常であると判定する。さらに、診断対象として第2切替部190を抽出した場合には、第2切替部190をOFF状態に切り替えるように第2外部指令を出力した際の第2出力電圧値を読み取り、第2出力電圧値があらかじめ設定した第2閾値電圧範囲(閾値電圧以下)とならない場合には、第2切替部190が異常であると判定する。
 具体的には、例えば、安全制御部170がCPUを含んで構成される場合、安全制御部170を以下のように構成すればよい。すなわち、診断対象の半導体スイッチング素子の出力信号をバイパスして、CPUのデジタル入力ポートへ入力されるようにして、出力信号(出力電圧)が検出されるように安全制御部170を構成する。さらに、出力信号がデジタル入力ポートのLow判定閾値電圧以下(すなわち、出力信号がLow)であれば、検出される出力電圧が閾値電圧以下であると判定するように構成する。
 ステップS106において、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてを診断したか否かを判定する。そして、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてを診断した(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS107へと進む。
 一方、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてを診断していない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS104へと戻る。なお、このようにステップS104へ戻った場合、安全制御部170は、まだ診断されていない別の半導体スイッチング素子を、診断対象の半導体スイッチング素子として抽出し、OFF状態にして、ステップS105以降を実行することとなる。
 ステップS107において、安全制御部170は、かご10の運行サービスを再開するために、診断完了信号を運行制御部110に出力し、一連の処理を終了する。なお、ステップS107を実行する際には、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてがON状態である。したがって、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が行われる。
 また、運行制御部110は、安全制御部170から診断完了信号が入力されれば、かご10の運行サービスを再開する。すなわち、安全制御部170による故障診断処理が完了すれば、エレベータを利用することができる。
 ステップS108において、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中で、診断対象以外の半導体スイッチング素子をOFFにして、ステップS109へと進む。これにより、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてがOFF状態となる。この場合、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断される。
 ステップS109において、安全制御部170は、運行停止信号を運行制御部110に出力し、一連の処理を終了する。また、運行制御部110は、安全制御部170から運行停止信号が入力されれば、かご10の運行サービスの停止をする(停止を継続する)。
 なお、本実施の形態1では、安全制御部170は、1回の故障診断処理タイミングの間に、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてを診断対象としている。したがって、1回の故障診断処理タイミングの間に、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中で、故障している半導体スイッチング素子が見つからない限り、すべての半導体スイッチング素子が診断される。
 しかしながら、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれが二重系である(すなわち、図2に示すように、それぞれ2個の半導体スイッチング素子で構成される)場合、1回の故障診断処理タイミングの間に、第1切替部180に含まれる片方の半導体スイッチング素子と第2切替部190に含まれる片方の半導体スイッチング素子を診断対象として、故障診断毎に、それぞれを交互に診断対象を変えてもよい。すなわち、1回の故障処理タイミングにおいては、それぞれの二重系の一方を診断する。図2の場合を例に挙げると、今回の故障診断処理で、第1半導体スイッチング素子181および第2半導体スイッチング素子191を診断対象とし、次回の故障診断処理で第1半導体スイッチング素子182および第2半導体スイッチング素子192を診断対象とする。
 また、1回の故障診断処理タイミングの間に、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中で1つだけ診断対象として、故障診断処理毎に、順番に診断対象を変えてもよい。すなわち、1回の故障診断処理タイミングのおいては、いずれか一方の切替部を診断する。
 ここで、外部安全制御部70自身も安全制御部170と同様に故障診断処理を行っている。この場合、外部安全制御部70は、出力電圧を変動させることで出力回路の健全性を検査する。しかしながら、安全制御部170は、外部安全制御部70の故障診断に伴う出力電圧の変動に起因して、安全信号S2の入力が停止されたと誤判定し、エレベータの状態が異常でないにも関わらず、異常を検出する可能性がある。
 したがって、このような可能性を考慮して、外部安全制御部70による故障診断が実行中である場合には、第1切替部180をOFF状態にする第1外部指令の出力、および第2切替部190をOFF状態にする第2外部指令の出力をすることを禁止するようにマスク処理を実行するように構成してもよい。具体的には、例えば、安全制御部170は、外部安全制御部70による故障診断処理に伴って、以下の図4におけるフローチャートを実行する。図4は、本発明の実施の形態1における安全制御部170が、外部安全制御部70による故障診断処理に伴って実行する動作を示すフローチャートである。
 ここで、外部安全制御部70は、出力回路の故障診断処理を開始する前に、安全制御部170に診断開始信号を出力する。また、外部安全制御部70は、出力回路の故障診断処理が完了すれば、安全制御部170に診断完了信号を出力する。さらに外部安全制御部70は、故障診断処理の結果、自身に故障が発生していると判断すると、安全制御部170にそのことを検知させる。具体的には、外部安全制御部70は、診断完了信号と併せて、自身の出力をオフするか、異常検出信号を安全制御部170に出力することで、自身が故障していることを、安全制御部170に検知させる。
 なお、外部安全制御部70が出力する診断開始信号、診断完了信号および異常検出信号といった診断に関する信号は、エレベータの安全状態を示す安全信号S2とは異なる信号種別とする。例えば、信号の電圧または周期を特定のパターンに変更したり、シリアル伝送においてヘッダ情報を異なるものとしたりすればよい。また、診断に関する信号だけを出力するための通信線を別途設けてもよい。
 ステップS201において、安全制御部170は、外部安全制御部70から診断開始信号が入力されているか否かを判定し、この診断開始信号が入力されている(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS202へと進む。一方、安全制御部170は、この診断信号が入力されていない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS201の処理を再び実行する。
 ステップS202において、安全制御部170は、外部安全制御部70からの信号のマスク(無効化)処理を行い、ステップS203へと進む。なお、このようなマスク処理が行われれば、安全制御部170は、安全信号S2に基づいて、エレベータの状態の異常の有無を判定しなくなる。また、外部安全制御部70は、このようなマスク処理が行われている状態で、出力回路の故障診断処理を行う。したがって、外部安全制御部70による故障診断処理に伴って、安全制御部170は、エレベータの状態が異常でないにも関わらず、異常を検出する可能性がなくなる。
 ステップS203において、安全制御部170は、外部安全制御部70から診断完了信号が入力されているか否かを判定し、この診断完了信号が入力されている(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS204へとすすむ。一方、安全制御部170は、この診断完了信号が入力されていない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS205へと進む。
 ステップS204において、安全制御部170は、診断完了信号の入力に伴い、外部安全制御部70の故障を検知したか否かを判定し、この故障を検知した(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS207へと進む。一方、この故障を検知していない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS206へと進む。
 ステップS205において、安全制御部170は、外部安全制御部70から診断開始信号が入力されてからあらかじめ規定した規定時間が経過したか否かを判定し、規定時間が経過していない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS203へと戻り、規定時間が経過した(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS207へと進む。すなわち、安全制御部170は、ステップS207へ進んだ場合には、外部安全制御部70から診断開始信号が入力されてから規定時間が経過しても、診断完了信号が入力されないので、エレベータの状態が異常であると判断していることとなる。
 ステップS206において、安全制御部170は、外部安全制御部70からの信号のマスク解除(有効化)処理を行い、一連の処理を終了する。なお、このようなマスク解除処理が行われれば、安全制御部170は、安全信号S2に基づいて、エレベータの状態の異常の有無を判定するようになる。
 ステップS207において、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子のすべてをOFF状態にする。この場合、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断される。
 ステップS208において、安全制御部170は、運行停止信号を運行制御部110に出力し、一連の処理を終了する。また、運行制御部110は、安全制御部170から運行停止信号が入力されれば、かご10の運行サービスを停止する。
 このように、外部安全制御部70の故障診断に伴う出力電圧の変動に起因して、安全信号S2の入力が停止されたと誤判定することがないとともに、外部安全制御部70に故障が発生すれば、巻上機40およびブレーキ50への電力供給を遮断することで、走行中のかごを停止させる。
 なお、安全制御部170および外部安全制御部70のそれぞれは、前述したような機能を有するだけでなく、以下に列挙する機能を少なくとも1つ有するように構成してもよい。
 ・かご戸および乗場戸の開閉を検出する各ドアスイッチの信号を入力とし、保守員による戸開を検知すると、運行制御部110に自動運転を無効化するように指令を出す保守員保護機能。
 ・かご10の動きを監視する各スイッチからの信号、保守員による運転操作信号からの信号を入力とし、閉じ込め発生時の乗客救出等の運転時に、一部のスイッチからの信号を無効化する非常電動運転機能。
 ・かご戸および乗場戸の開閉を検出する各ドアスイッチ、保守員による運転操作信号からの信号を入力とし、ドアスイッチ点検時に、ドアスイッチからの信号を無効化するドアスイッチバイパス運転機能。
 ・かご10の移動を検知する昇降路に設置されたスイッチ、調速機または巻上機に取り付けられたエンコーダからの信号を入力とし、かごの過速度を検知すると非常停止する終端階強制減速機能。
 また、安全制御部170および外部安全制御部70のそれぞれは、エレベータの状態を監視し、エレベータの状態が異常であると判断すれば非常停止するどのような機能も有するように構成してもよい。
 以上、本実施の形態1によれば、切替部として、コンタクタといった機械的な接点スイッチでなく、無接点スイッチである半導体スイッチング素子を用いている。また、あらかじめ設定されたタイミングで、切替部の故障診断処理を実施するように構成している。これにより、切替部の寿命を考慮することなく、故障診断処理を自由かつ頻繁に行うことができる。また、巻上機電源およびブレーキへの電力供給の遮断についての信頼性を確保できるとともに、このような遮断機能が正常に働くかを確実に診断することができる。
 実施の形態2.
 先の実施の形態1では、安全制御部170による故障診断処理として、かご10が走行中の場合にはかご10を着床させてから、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子を診断する場合について説明した。これに対して、本発明の実施の形態2では、かご10の走行状態に関わらず、これらの半導体スイッチング素子を診断する場合について説明する。
 なお、本実施の形態2における制御装置100の各構成部については、先の実施の形態1と同様であるので説明を省略し、動作について、先の実施の形態1とは異なる点を中心に説明する。
 図5は、本発明の実施の形態2における安全制御部170による故障診断処理動作を示すフローチャートである。なお、図5におけるフローチャートは、あらかじめ設定されたタイミングで実行される。具体的には、例えば、前回の故障診断処理時から一定時間(例えば1時間、1日または1ヶ月等)経過毎に、図5におけるフローチャートを実行して故障診断処理を実施するようにすればよい。
 ステップS301において、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中で、まだ診断されていない半導体スイッチング素子を、診断対象の半導体スイッチング素子として1つ抽出し、抽出した半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にして、ステップS302へと進む。
 具体的には、安全制御部170は、第1切替部180および第2切替部190のそれぞれに含まれる半導体スイッチング素子の中でまだ診断されていない半導体スイッチング素子を、診断対象の半導体スイッチング素子として1つ抽出し、抽出した半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にする。なお、半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にするとは、第1信号絶縁部150、第2信号絶縁部160が導通状態を維持できる範囲の時間間隔で、半導体スイッチング素子をON状態からOFF状態に切り替えた後にON状態に戻すことを可能とする第1外部指令、第2外部指令が出力されることをいう。
 すなわち、このような時間間隔で半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にした場合には、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されないので、かご10が走行中であっても、故障診断処理を実行することができる。換言すると、本実施の形態2では、故障診断処理を実行する場合に、先の実施の形態1と異なり、運行中のかご10を停止させるといった制約を設ける必要がなく、かご10の運行を継続させながら任意のタイミングで故障診断処理をすることができる。このような瞬間的なON/OFF処理は、従来のようなコンタクタ等の機械的な接点式のスイッチを用いて制御タイミングを工夫しただけでは実現できず、半導体スイッチング素子による高速応答性を利用することで初めて実現できる。
 ステップS302において、安全制御部170は、診断対象の半導体スイッチング素子(すなわち、ステップS302で瞬間的にOFF状態にした半導体スイッチング素子)から検出される出力電圧が閾値電圧範囲に含まれるか否かを判定する。
 なお、診断対象の半導体スイッチング素子から出力電圧を検出されるように、例えば、スイッチング素子の出力信号をバイパスして、安全制御部170内のCPUのアナログ入力ポートへ入力してCPUが出力電圧を測定するように構成すればよい。また、この閾値電圧範囲は、絶縁素子(第1信号絶縁部150、第2信号絶縁部160)が駆動を維持できる電圧V1よりも高く、診断対象の半導体スイッチング素子の出力定格電圧よりも低くなるように設定された電圧V2よりも低くなる範囲である。
 そして、安全制御部170は、診断対象の半導体スイッチング素子の出力電圧が閾値電圧範囲に含まれる(すなわち、YES)と判定した場合には、ステップS303へと進む。すなわち、安全制御部170は、ステップS303へ進んだ場合には、診断対象の半導体スイッチング素子が故障していないと判断していることとなる。
 また、診断対象の半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にした場合に検出される出力電圧の挙動を図6に示す。図6は、本発明の実施の形態2において、診断対象の半導体スイッチング素子を瞬間的にOFF状態にした場合に検出される出力電圧の挙動を示す説明図である。
 例えば、安全制御部170による診断対象のスイッチング素子を瞬間的にOFF状態にするための遮断指令(第1外部指令または第2外部指令)によって、このスイッチング素子が瞬間的にOFF状態になるとする。このような場合であっても、図6に示すように、この半導体スイッチング素子が故障していなければ、このスイッチング素子の出力電圧は、一時的に電圧V2を下回るものの、電圧V1を下回る前に電圧V2を超えて元に戻る。また、このように一時的に電圧V2を下回っても、電圧V1を下回らなければ、第1信号絶縁部150、第2信号絶縁部160がOFF状態になることはなく、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されない。
 一方、安全制御部170は、診断対象の半導体スイッチング素子の出力電圧が閾値電圧範囲に含まれない(すなわち、NO)と判定した場合には、ステップS304へと進む。すなわち、安全制御部170は、ステップS304へ進んだ場合には、診断対象の半導体スイッチング素子が故障していると判断していることとなる。
 ステップS303において、安全制御部170は、先の図3におけるステップS106と同様の処理を実行する。
 ステップS304、ステップS305において、安全制御部170は、先の図3におけるステップS108、110と同様の処理を実行する。このように、ステップS304およびステップS305が実行されることで、巻上機40およびブレーキ50への電力供給が遮断されるとともに、かご10の運行サービスを停止する。なお、安全制御部170は、運行制御部110に最寄階に停止するように指令を出力した後に、運行制御部110から最寄階に停止したことを示す着床完了信号が入力されたこと、またはこの指令の出力後から一定時間経過したことを確認してから、ステップS304およびステップS305を実行するようにしてもよい。
 なお、ステップS303~S305については、先の実施の形態1でステップS106、S108、S109の処理内容について詳述したので説明を省略する。
 以上、本実施の形態2によれば、第1切替部をOFF状態に切り替える際には、第1信号絶縁部が導通状態を維持できる範囲で前記第1切替部を瞬間的にOFF状態とするように第1外部指令を出力し、第2切替部をOFF状態に切り替える際には、第2信号絶縁部が導通状態を維持できる範囲で第2切替部を瞬間的にOFF状態とするように第2外部指令を出力する。これにより、運行中のかごを停止させるといった制約を設ける必要がなく、かごの運行を継続させながら任意のタイミングで故障診断処理をすることができる。

Claims (7)

  1.  巻上機の動作を制御するための運行制御信号を出力する運行制御部と、
     前記運行制御部から入力された前記運行制御信号に基づいて、前記巻上機への電力供給を行う巻上機電源部と、
     電力供給が遮断されている時に前記巻上機に制動力を与えることで前記巻上機の回転動作を停止させるブレーキの動作を制御するための動作制御信号を出力するブレーキ電源制御部と、
     前記ブレーキ電源制御部から入力された前記動作制御信号に基づいて、前記ブレーキへの電力供給を行うブレーキ電源部と、
     前記運行制御部と前記巻上機電源部との間に設けられ、ON状態の場合には、前記運行制御部が出力する前記運行制御信号を導通する一方、OFF状態の場合には、前記運行制御部が出力する前記運行制御信号を絶縁する第1信号絶縁部と、
     前記ブレーキ電源制御部と前記ブレーキ電源部との間に設けられ、ON状態の場合には、前記ブレーキ電源制御部が出力する前記動作制御信号を導通する一方、OFF状態の場合には、前記ブレーキ電源制御部が出力する前記動作制御信号を絶縁する第2信号絶縁部と、
     前記第1信号絶縁部を駆動するための電源に接続されており、第1外部指令によりON状態に切り替わった場合には、前記第1信号絶縁部に前記電源を供給することで前記第1信号絶縁部をON状態に切り替え、前記第1外部指令によりOFF状態に切り替わった場合には、前記第1信号絶縁部への前記電源の供給を遮断することで前記第1信号絶縁部をOFF状態に切り替える第1切替部と、
     前記第2信号絶縁部を駆動するための前記電源に接続されており、第2外部指令によりON状態に切り替わった場合には、前記第2信号絶縁部に前記電源を供給することで前記第2信号絶縁部をON状態に切り替え、前記第2外部指令によりOFF状態に切り替わった場合には、前記第2信号絶縁部への前記電源の供給を遮断することで前記第2信号絶縁部をOFF状態に切り替える第2切替部と、
     エレベータ状態の異常を検出した場合に、前記第1切替部をOFF状態に切り替えるように前記第1外部指令を出力するとともに、前記第2切替部をOFF状態に切り替えるように前記第2外部指令を出力することで、前記第1信号絶縁素子および前記2信号絶縁素子をOFF状態に切り替える安全制御部と、
     を備え、
     前記第1切替部および前記第2切替部のそれぞれは、半導体スイッチング素子で構成され、
     前記安全制御部は、
      前記第1切替部から前記第1信号絶縁部に供給される第1出力電圧値と、前記第2切替部から前記第2信号絶縁部に供給される第2出力電圧値を読み取れる構成を有し、
      前記第1切替部および前記第2切替部のいずれかから診断対象を抽出し、
      前記診断対象として前記第1切替部を抽出した場合には、前記第1切替部をOFF状態に切り替えるように前記第1外部指令を出力した際の前記第1出力電圧値を読み取り、前記第1出力電圧値があらかじめ設定した第1閾値電圧範囲とならない場合には、第1切替部が異常であると判定し、
      前記診断対象として前記第2切替部を抽出した場合には、前記第2切替部をOFF状態に切り替えるように前記第2外部指令を出力した際の前記第2出力電圧値を読み取り、前記第2出力電圧値があらかじめ設定した第2閾値電圧範囲とならない場合には、第2切替部が異常であると判定し、
      前記第1切替部および前記第2切替部の少なくともいずれか一方が異常であると判断した場合には、前記第1切替部および前記第2切替部の両方をOFF状態にするように、前記第1外部指令および前記第2外部指令を出力する
     ことで、故障診断処理を実行する
     エレベータの制御装置。
  2.  請求項1に記載のエレベータの制御装置において、
     前記安全制御部は、前記故障診断処理において、
      前記第1切替部をOFF状態に切り替える際には、前記第1信号絶縁部が導通状態を維持できる範囲で前記第1切替部を瞬間的にOFF状態とするように前記第1外部指令を出力し、
      前記第2切替部をOFF状態に切り替える際には、前記第2信号絶縁部が導通状態を維持できる範囲で前記第2切替部を瞬間的にOFF状態とするように前記第2外部指令を出力する
     エレベータの制御装置。
  3.  請求項1または2に記載のエレベータの制御装置において、
     前記安全制御部は、
      外部安全制御部により故障診断が実行された後に、前記外部安全制御部から異常を検知した場合には、前記第1切替部および前記第2切替部の両方をOFF状態にするように、前記第1外部指令および前記第2外部指令を出力し、
      前記外部安全制御部による前記故障診断が実行中である場合には、前記第1切替部をOFF状態にする前記第1外部指令の出力、および前記第2切替部をOFF状態にする前記第2外部指令の出力を禁止するようにマスク処理を実行し、
      前記外部安全制御部による前記故障診断が規定時間を経過しても終了しない場合には、前記第1切替部および前記第2切替部の両方をOFF状態にするように、前記第1外部指令および前記第2外部指令を出力する
     エレベータの制御装置。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載のエレベータの制御装置において、
     前記第1切替部は、2個の第1半導体スイッチング素子を有し、
     前記第2切替部は、2個の第2半導体スイッチング素子を有し、
     前記第1切替部の前記第1半導体スイッチング素子のうちのいずれかがOFF状態になれば、前記巻上機への電力供給が遮断されるように二重系で構成され、
     前記第2切替部の前記第2半導体スイッチング素子のうちのいずれかがOFF状態になれば、前記ブレーキへの電力供給が遮断されるように二重系で構成される
     エレベータの制御装置。
  5.  請求項4に記載のエレベータの制御装置において、
     前記安全制御部は、
      前記故障診断処理を実行する毎に、前記第1半導体スイッチング素子のいずれかと、前記第2半導体スイッチング素子のいずれかとを、前記診断対象とし、1回の故障診断処理タイミングにおいては、前記二重系の一方を診断する
     エレベータの制御装置。
  6.  請求項1から5のいずれか1項に記載のエレベータの制御装置において、
     前記安全制御部は、
      前記故障診断処理を実行する毎に、前記第1切替部および前記第2切替部を交互に前記診断対象とし、1回の故障診断処理タイミングにおいては、いずれか一方の切替部を診断する
     エレベータの制御装置。
  7.  請求項1から6のいずれか1項に記載のエレベータの制御装置において、
     前記安全制御部は、
      前回の前記故障診断処理が実行された時から一定時間経過毎に、またはかごの停止時に、前記故障診断処理を実行する
     エレベータの制御装置。
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