EP1274644B2 - Verfahren und einrichtung zur regelung der bremse(n) einer personenförderanlage - Google Patents

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EP1274644B2
EP1274644B2 EP01925409.3A EP01925409A EP1274644B2 EP 1274644 B2 EP1274644 B2 EP 1274644B2 EP 01925409 A EP01925409 A EP 01925409A EP 1274644 B2 EP1274644 B2 EP 1274644B2
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EP
European Patent Office
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brake
processors
break
drive motor
control
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EP01925409.3A
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EP1274644A1 (de
EP1274644B1 (de
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Sascha Neumann
Andreas Tautz
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Kone Corp
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Kone Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B29/00—Safety devices of escalators or moving walkways
    • B66B29/005—Applications of security monitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B25/00—Control of escalators or moving walkways

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the brake (s) of a passenger conveyor system, such as an escalator or a moving walkway.
  • Such a method and such a device is from the DE-A-1993 5521 out.
  • Escalators and moving walkways must be equipped in accordance with national and international safety regulations so that they stop automatically before the speed exceeds, for example, 1.2 times the rated speed. In the same way, a shutdown must be brought about as soon as faults occur in the area of the escalators or the moving walkway, for example when a safety switch is actuated.
  • escalators and moving walkways use mechanical brakes, such as shoe brakes, which abruptly come into their own when an error occurs when there is a fault.
  • Another disadvantage is that extends the wear of the brake pads braking distance, even if the brake occurs suddenly.
  • the aim of the subject invention is to design a method and a device for controlling the brake (s) of a passenger conveyor system, such as an escalator or moving walkway, which allows a largely same braking distance even when wearing brake pads, without causing personal injury.
  • This object is achieved by a method for controlling the respective brake of a passenger conveyor system, such as an escalator or a moving walkway by the control signals of the drive motor and the brake are monitored by multiple processors, in case of malfunction occurring in the passenger transport system, the brake suddenly brought to an incursion is detected when deceleration values, the brake (s) defined unloaded and then the passenger conveyor is stopped by the processors within a predetermined time interval.
  • the principle of the control device according to the invention is thus based on the applicable national and international safety regulations.
  • This type of regulation of the brake (s) which has not yet been implemented in escalators and moving walks, corresponds to the current state of the art and also satisfies the relevant domestic and foreign safety standards.
  • At least two microprocessors are used which, on the one hand, monitor each other and, on the other hand, control the control signals of the brake and of the drive motor, or act on them in a regulating manner.
  • the control is based on the known fuzzy logic.
  • a wide variety of minimum and maximum values are stored in the memory, by means of which at least one mean value is generated, to which the processors or the braking behavior are based.
  • the respective brake remains released as in the prior art. As in the past, the brake will suddenly drop when faults occur. Are there any additional disturbances in the area of the control unit (at least one processor), i. If no delay is detected via the control unit, the brake remains engaged and thus moves in the known state of the art.
  • control scheme fuzzy logic
  • the control scheme provides that the respective brake is released again defined, whereby the state of emergency braking is improved in favor of those on the escalator or the moving walkway people.
  • the people on the escalator or the moving walkway thus notice that the brake is incident, in which a brief moment a stronger delay takes place.
  • the respective brake is vented again, so that the brake can then be stopped in a regulated manner within a safety distance corresponding braking distance and adjustable time interval, without causing personal injury.
  • the mutually supervising processors form a so-called security system.
  • Each of the processors drives at least one driver element because the processors themselves are unable to generate 24V signals. This takes place in the region of the respective driver element whose 24 V signal, in turn, the respective switching element of the respective Brake serves as drive voltage.
  • the switching element is usually a brake magnet.
  • the driver elements represent a two- or multi-channel system, which can bring about full braking even in the event of a processor failure.
  • the full braking of the passenger conveyor system which is already known in the prior art, is ensured in every case.
  • the processors also act on control relays, via which the drive motor can be switched off as soon as the brake is applied. This has the advantage that the braking force acting does not have to work against the current engine and thus possibly causes further damage here.
  • the single FIGURE shows the control device according to the invention 1.
  • Recognizable is the drive motor 2 of an escalator or a moving walkway, not shown in detail, and the brake 3 which can be brought into operative connection with it.
  • the control device 1 comprises two mutually monitoring microprocessors 4, 5. Each of the microprocessors 4, 5 is in operative connection with a driver element 6, 7. In addition, each of the microprocessors 4, 5 acts on an associated relay 8, 9.
  • the processors 4, 5 are in operative connection with one another via a signal line 10, so that their operating behavior can be mutually monitored. Via further lines 11, 12, 13, 14, the processors 4, 5 are in operative connection with the associated driver elements 6, 7. Further signal lines 15,16 are provided between the drive motor 2 and the respective processor 4,5.
  • the driver elements 6,7 are connected via a line 17 with each other in operative connection, which acts as a continuation of the same as a line 17 'on not shown switching elements of the brake 3.
  • the relays 8,9 are connected via switches 18,19 and a single line 20 to the drive motor 2. In previously occurring malfunctions in the passenger transport system, the brake 3 would have fallen suddenly, whereby the engine 2 would have been shut down. However, full braking would under certain circumstances mean that people on the passenger conveyor system may possibly fall down because of a sudden delay in the passenger conveyor system.
  • the control is based on the fuzzy logic known per se, wherein minimum and maximum values are stored in the area of the processors, so that at least one mean value given in accordance with the safety standards can be generated, at which the control scheme for the brake 3 is oriented.
  • the processors 4, 5 mutually monitor each other so that they always have the same data status.
  • the control, not shown, of the brake 3 remains under tension, i. the brake 3 is relieved, so that the drive motor 2 can work without braking.
  • corresponding signals are passed to the driver elements 6,7, which bring the brake 3 abruptly to the idea.
  • the drive motor 2 is shut down via the relays 8, 9 and the line 20, so that the applied braking energy does not have to work against the running motor.
  • Set the processors 4.5 now delay values in the range of the drive motor 2, uses the control scheme of the invention, namely that the brake 3 is relieved again defined via the associated switching elements and within a predetermined, the safety standard corresponding braking distance and time interval, the shutdown of the passenger conveyor is brought about.
  • the persons located on the passenger conveyor system thus experience a momentary delay pulse which, however, is not continuous, but rather is canceled, so that it can no longer result in personal injury as a result of the regulation according to the invention.
  • the processors 4,5 fail, i. the two processors 4.5 non-compatible data exchange records is brought about the associated driver 6 or 7 and the line 17 or 17 'the brake 3 abruptly, i. a - as known in the art - full braking brought about.

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  • Escalators And Moving Walkways (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Handcart (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Regelung der Bremse(n) einer Personenförderanlage, wie einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges.
  • Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Einrichtung geht aus der DE-A- 1993 5521 hervor.
  • Rolltreppen und Rollsteige müssen gemäß geltenden in- und ausländischen Sicherheitsvorschriften so ausgerüstet sein, daß sie selbsttätig stillgesetzt werden, bevor die Geschwindigkeit beispielsweise den 1,2-fachen Wert der Nenngeschwindigkeit überschreitet. In gleicher Weise muß eine Stillsetzung herbeigeführt werden, sobald Störungen im Bereich der Rolltreppen oder des Rollsteiges auftreten, beispielsweise wenn ein Sicherheitsschalter betätigt wird.
  • Vielfach kommen bei Rolltreppen und Rollsteigen mechanische Bremsen, wie Backenbremsen, zum Einsatz, die bei derzeitiger Ansteuerung beim Auftreten eines Fehlers schlagartig einfallen.
  • Personen die auf der Rolltreppe oder dem Rollsteig befindlich sind, können, bedingt durch das schlagartige Einfallen der Bremse, unter Umständen hinfallen und sich verletzen.
  • Weiterhin nachteilig ist, daß sich bei Verschleiß der Bremsbeläge der Bremsweg verlängert, auch wenn die Bremse schlagartig einfällt.
  • Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der Bremse(n) einer Personenförderanlage, wie einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges zu konzipieren, die auch bei Verschleiß von Bremsbelägen einen weitestgehend gleichen Bremsweg erlaubt, ohne daß es zu Personenschäden kommt.
  • Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur Regelung der jeweiligen Bremse einer Personenförderanlage, wie einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, indem die Steuersignale des Antriebsmotors und der Bremse mittels mehrerer Prozessoren überwacht werden, bei auftretenden Funktionsstörungen im Bereich der Personenförderanlage, die Bremse schlagartig zum Einfall gebracht wird, bei Erkennung von Verzögerungswerten die Bremse(n) definiert entlastet und sodann über die Prozessoren innerhalb eines vorgebbaren Zeitinervalles die Personenförderanlage stillgesetzt wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Dieses Ziel wird auch erreicht durch eine Einrichtung zur Regelung der jeweiligen Bremse einer Personenförderanlage, gemäß Anspruch 7.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Das Prinzip der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung beruht somit in Anlehnung an die im In- und Ausland geltenden Sicherheitsvorschriften. Diese bei Rolltreppen und Rollsteigen bisher noch nicht verwirklichte Art der Regelung der Bremse(n) entspricht dem heutigen technischen Stand und genügt auch den einschlägigen in- und ausländischen Sicherheitsstandards.
  • Im Hinblick darauf, daß die Ansteuerung der Schaltelemente der Bremse(n) im Niederspannungsbereich (24 V) realisiert werden kann, ist in diesem Bereich auch keine bisher zum Einsatz gelangte 220 V-Spannung mehr gegeben, wodurch die Sicherheit weiterhin erhöht wird.
  • Es kommen mindestens zwei Mikroprozessoren zum Einsatz, die sich einerseits gegenseitig überwachen und andererseits Steuersignale der Bremse sowie des Antriebsmotors kontrollieren, bzw. auf selbige regelnd einwirken.
  • Die Regelung basiert auf der an sich bekannten Fuzzy-Logik. Im Speicher sind unterschiedlichste Minimal- und Maximalwerte abgelegt, durch welche mindestens ein Mittelwert generiert wird, an welchem sich die Prozessoren bzw. des Bremsverhaltens orientieren.
  • Die jeweilige Bremse bleibt wie beim bisherigen Stand der Technik gelüftet. Wie bisher fällt auch die Bremse bei auftretenden Störungen schlagartig ein. Sind zusätzliche Störungen im Bereich der Regeleinheit (mindestens eines Prozessors) gegeben, d.h. wird über die Regeleinheit keine Verzögerung festgestellt, bleibt die Bremse eingefallen und bewegt sich somit im bekannten Stand der Technik.
  • Dies ist jedoch eher unwahrscheinlich, da infolge Redundanz der Prozessoren ein Verzögerungswert festgestellt wird, so daß das Regelschema (Fuzzy-Logik) in Gang gesetzt werden kann. Das Regelschema sieht vor, daß die jeweilige Bremse definiert wieder gelüftet wird, wodurch der Zustand der Vollbremsung zugunsten der auf der Rolltreppe bzw. dem Rollsteig befindlichen Personen verbessert wird. Die auf der Rolltreppe bzw. dem Rollsteig befindlichen Personen bemerken somit zwar, daß die Bremse einfällt, in dem einen kurzen Moment eine stärkere Verzögerung stattfindet. Sobald der oder die Prozessoren die Verzögerung erkannt haben, wird die jeweilige Bremse wieder entlüftet, so daß innerhalb eines dem Sicherheitsstandard entsprechenden Bremsweges und einstellbaren Zeitintervall die Bremse dann geregelt stillgesetzt werden kann, ohne daß es zu Personenschäden kommt.
  • Die sich gegenseitig überwachenden Prozessoren bilden ein sogenanntes Sicherheitssystem. Jeder der Prozessoren steuert mindestens ein Treiberelement an, da die Prozessoren selber nicht in der Lage sind, 24 V Signale zu generieren. Dies findet im Bereich des jeweiligen Treiberelementes statt, dessen 24 V Signal wiederum dem jeweiligen Schaltelement der jeweiligen Bremse als Ansteuerspannung dient. Das Schaltelement ist in der Regel ein Bremsmagnet.
  • Die Treiberelemente stellen ein zwei- oder mehrkanaliges System dar, das auch bei Ausfall eines Prozessors die Vollbremsung herbei führen kann. Insofern ist auch bei Ausfall eines Prozessors in jedem Fall die bereits im Stand der Technik bekannte Vollbremsung der Personenförderanlage sichergestellt.
  • Die Prozessoren wirken darüber hinaus auf Steuerrelais ein, über welche der Antriebsmotor abgeschaltet werden kann, sobald die Bremse einfällt. Damit ist der Vorteil verbunden, daß die wirkende Bremskraft nicht gegen den laufenden Motor arbeiten muß und somit gegebenenfalls hier weitere Schäden hervorruft.
  • Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
  • Die einzige Figur zeigt die erfindungsgemäße Regeleinrichtung 1. Zur Vereinfachung sind lediglich die erfindungsrelevanten Bauteile dargestellt. Erkennbar ist der Antriebsmotor 2 einer nicht weiter dargestellten Rolltreppen oder eines Rollsteiges sowie die damit in Wirkverbindung bringbare Bremse 3. Die Regeleinrichtung 1 umfaßt zwei sich gegenseitig überwachende Mikroprozessoren 4,5. Jeder der Mikroprozessoren 4,5 steht mit einem Treiberelement 6,7 in Wirkverbindung. Darüber hinaus wirkt jeder der Mikroprozessoren 4,5 auf ein zugeordnetes Relais 8,9 ein.
  • Die Prozessoren 4,5 stehen über eine Signalleitung 10 miteinander in Wirkverbindung, so daß deren Betriebsverhalten gegenseitig überwacht werden kann. Über weitere Leitungen 11,12,13,14, sehen die Prozessoren 4,5 mit den zugehörigen Treiberelementen 6,7 in Wirkverbindung. Weitere Signalleitungen 15,16 sind zwischen dem Antriebsmotor 2 und dem jeweiligen Prozessor 4,5 vorgesehen. Die Treiberelemente 6,7 stehen über eine Leitung 17 miteinander in Wirkverbindung, welche als Fortsetzung derselben als Leitung 17' auf nicht weiter dargestellte Schaltelemente der Bremse 3 einwirkt. Die Relais 8,9 sind über Schalter 18,19 sowie eine einzige Leitung 20 mit dem Antriebsmotor 2 verbunden. Bei bisher auftretenden Funktionsstörungen im Bereich der Personenförderanlage wäre die Bremse 3 schlagartig eingefallen, wodurch auch der Motor 2 stillgesetzt worden wäre. Die Vollbremsung würde jedoch unter Umständen dazu führen, daß auf der Personenförderanlage sich befindende Personen unter Umständen hinfallen können, da eine schlagartige Verzögerung der Personenförderanlage einsetzt.
  • Hier setzt nun die Erfindung an, indem ein geregeltes Abbremsverhalten konzipiert wird, das dennoch die Sicherheitsstandards erfüllt.
  • Die Regelung basiert auf der an sich bekannten Fuzzy-Logik, wobei im Bereich der Prozessoren Minimal- und Maximalwerte abgespeichert sind, so daß mindestens ein entsprechend den Sicherheitsstandards gegebener Mittelwert generiert werden kann, an welchem sich das Regelschema für die Bremse 3 orientiert. Wie bereits angesprochen, überwachen sich die Prozessoren 4,5 gegenseitig, so daß selbige stets den gleichen Datenstand haben. Solange die Personenförderanlage störungsfrei arbeitet, bleibt das nicht weiter dargestellte Steuerelement der Bremse 3 unter Spannung d.h. die Bremse 3 ist entlastet, so daß der Antreibsmotor 2 ungebremst arbeiten kann. Im Falle einer Betriebsstörung, d.h. sofern beide Prozessoren 4,5 diese Betriebsstörung festgestellt haben und der Datenabgleich identisch ist, werden entsprechende Signale auf die Treiberelemente 6,7 geleitet, die die Bremse 3 nun schlagartig zum Einfall bringen. Gleichzeitig wird über die Relais 8,9 sowie die Leitung 20 der Antriebsmotor 2 stillgesetzt, damit die einwirkende Bremsenergie nicht gegen den laufenden Motor arbeiten muß. Stellen die Prozessoren 4,5 nun Verzögerungswerte im Bereich des Antriebsmotors 2 fest, setzt das erfindungsgemäße Regelschema ein, nämlich, daß die Bremse 3 über die zugehörigen Schaltelemente definiert wieder entlastet wird und innerhalb eines vorgegebenen, dem Sicherheitsstandard entsprechenden Bremsweges sowie Zeitintervalles die Stillsetzung der Personenförderanlage herbeigeführt wird. Die sich auf der Personenförderanlage befindenden Personen verspüren somit einen kurzzeitigen Verzögerungsimpuls, der jedoch nicht durchgängig ist, vielmehr wieder aufgehoben wird, so daß es infolge der erfindungsgemäßen Regelung nicht mehr zu Personenschäden kommen kann. Sollte einer der Prozessoren 4,5 ausfallen, d.h. die beiden Prozessoren 4,5 nicht kompatible Datensätze austauschen, wird über den zugehörigen Treiber 6 oder 7 und die Leitung 17 bzw. 17' die Bremse 3 schlagartig zum Einfallen gebracht, d.h. eine - wie im Stand der Technik bekannte - Vollbremsung herbeigeführt.
  • Insofern ist sichergestellt, daß neben der komfortablen Regelung der Bremse 3 der Personenförderanlage nun auch bei Ausfall der Regeleinheit 1 (Prozessor 4 oder 5) der bisherige Sicherheitsstandard, nämlich die Vollbremsung gewährleistet werden kann.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Regelung der jeweiligen Bremse (3) einer Personenförderanlage, wie einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges, indem die Steuersignale des Antriebsmotors (2) und der Bremse (3) mittels mehrerer Prozessoren (4,5) überwacht werden, bei auftretenden Funktionsstörungen im Bereich der Personenförderanlage die Bremse (3) schlagartig zum Einfall gebracht wird, bei Erkennung von Verzögerungswerten die Bremse (3) definiert entlastet und sodann über die Prozessoren (4,5) innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalles die Personenförderanlage stillgesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Prozessoren (4,5) gegenseitig überwachen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Prozessor (4,5) mindestens ein ein 24 V Signal generierendes Treiberelement (6,7) ansteuert, das mit den Schaltelementen der Bremse (3) zusammenwirkt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Prozessoren (4,5) über zugeordneten Relais (8,9) auf den Antriebsmotor (2) einwirken und diesen bei Einfallen der Bremse (3) abschalten.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung auf Basis der Fuzzy-Logik vorgenommen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei Ausfall eines Prozessors (4 oder 5) über den bzw. die Treiberelement (6,7) ein schlagartiges Einfallen der Bremse (3) herbeigeführt wird.
  7. Einrichtung zur Regelung der jeweiligen Bremse (3) einer Personenförderanlage mit mindestens zwei sich gegenseitig überwachenden Prozessoren (4,5), die über Treiberelemente (6,7) mit Schaltelementen der Bremse (3) verbunden sind, in welcher Einrichtung jedes Treiberelement (6,7) ein 24 V Signal generiert, welches für das Schaltelement der jeweiligen Bremse (3) als Ansteuerspannung dient.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoren (4,5) mit zugehörigen Relais (8,9) zusammenwirken, die mit dem Antriebsmotor (2) der Personenförderanlage verbunden sind.
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