JPS581209A - 制御装置の異常捕捉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロコンピュータやリレー制御装置などの
装置で１動制御を行なう制御装置の異常捕捉装置に係り
へ特にエレベータ−制御装置などに好適な異常捕捉装置
に関する。

従来、エレベータム制御装置の故障の前兆として発生す
る異常現象は、一般に履歴が残らず、保守員が調べたと
きには正常に戻ってしまっている場合が多く、十分な原
因究明がなかなか困難であった。

そこで、保守員は、ロジックアナライザやエンドレスの
テープレコーダ、ディジタル的にアナログ信号を記憶す
る装置等を利用して、異常前後の動作状態を記録し、異
常原因を捕捉した。

しかし、この異常を検出する手段は確立されたものはな
く、更に、軽微な異常を捕捉した後に発生する捕捉した
い異常現象を見過すという欠点力２あった。

本発明の目的は、エレベータ−等の制御装置の異常を軽
微なうちに捕捉するために、異常の１会を受けて変化す
る波形を、正常時に記憶していた波形と比較し、異常を
検出すると同時に、上記異常発生前後の制御装置の動作
状態を記憶することにより異常原因究明を容易にする装
置を提供することにある。

本発明は、エレベータ−制御装置の異常現象を捕捉する
手段として、正常時の動作波形を記憶したならば変更を
不可能な状態にして、上記動作波形の偏りで異常を捕捉
するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

エレベータ−の乗かと１とカウンタウェイト２ｉＪＨｏ
−プ３を介し、シープ４につるべ状に釣られている。シ
ープ４には電動機５が直結されその駆動力でエレベータ
−は目的の階迄運行できる。

電動機５はサイリスタ制御装置６、断路器７を介し、名
流電源８に接続され、電源８により駆動　□力が供給さ
れると同時に、かご内にいる乗客に快適な運行を与える
ため、制御装置９が、サイリスタ制御装置６、新路器７
の制御を行ないその駆動力を調整する。

制御装置９は回路が複雑で、異常現象が発生しても履歴
が残らないが、制御装置の内部信号はリレーのオンオフ
や最近のエレベータ−に於けるリレーシーケンスの代用
としてのマイクロコンピュータのディジタル信号ＩＯと
、速度指令、電動機電流等のアナログ信号１１が異常捕
捉装置１２へ入力する。

第２図に、エレベータ−の速度制御系のブロック図を示
す。エレベータ−では、加速又は減速を指示するリレー
のオンオフで速度指令が速度指令回路により発生し、前
記速度指令と速度フィードバックとの差が増幅率の非常
に大きいサイリスタ増幅器に入力され、サイリスタ増幅
器の出力として電動機電流が得られ、その電動機電流に
よって電動機に電力が供給され、速度指令と相似の速度
が得られる。

ところで、この制御系に何等かの異常が発生すると、速
度と速度指令の偏差が大きくなり、電動機電流波形が大
巾に乱れる。一方、エレベータ−の運転時間は一階床間
から複数階床間迄千差万別であるが、減速開始時点以後
に於ける減速時間は一定である。

そこで、第３図に示すように、減速リレーがＯＮしてい
る期間の電動機電流を記憶し、減速電流の波形比較を行
ない異常を検出するようにした。

これを実現するため、第４図に示すようなシステム構成
を取る。すなわち、エレベータ−の正常動作時に於て複
数チャンネルのアナログ信号１１のうち１減速時の電動
機電流をアナログインターフェイスＡｌＦ２１ソフトウ
エアによる５Ｗ２２を介し基準動作波形［２３に記憶す
る。一方、通常運転時には、ソフトウェア５Ｗ２２を波
形比較部２２へ接続する。

複数のディジタル信号１０のうち、減速時になっている
ことを示す信号は基準動作波形記憶部２３と波形比較部
２４に入力され、異常を検出する期間を指示する。

他方、ＡｌＦ２１を介したアナログ信号１１及びディジ
タルインターフェイス（ＤＩＦ）２５を介して異常捕捉
装置１２に入力されたディジタル信号１０は、あたかも
エンドレステープにデータを記録するように構成された
エンドレスデータ記憶部２６に入力され記憶する。波形
比較部２２で制御装置の異常等を検出すると波形比較部
２２より一定時間経過後にエンドレスデータ収集をスト
ップさせるように指示する信号がエンドレスデータ記憶
部２６へ送られ、その結果、エンドレスデータ記憶部に
は異常が発生した前後の制御装置のアナログ信号１１、
ディジタル信号１０の状態が記憶される。

このままでは、新らたに制御装置の異常が捕捉できない
ため、カセットテープ、フロッピーディスク等の補助記
憶装置２７にエンドレスデ〜り記憶部の情報を転送し、
保管する。その後、データ収集及び異常捕捉作業を再開
する。

さて、表示装器が異常を検出したことを示すと、保守員
は出力を指示する。その結果、補助記憶２７に保管され
たデータがエンドレス記憶部２６へ戻され、更に、減速
リレーのオンオフ回数を記憶しておけば制御装置の運転
回数と、何回目の運転に異常が発生したかをプリンタ２
８に出方できる。また、異常発生前後の制御装置の情報
を出方インターフェイスｓ２９を介して記録装置３ｏに
出力する。

以上のシステムを構成するハードウェアのブロック図の
一例を第５図に示す。

ディジタル信号１０は各信号間を絶縁するためにホトカ
ップラ（ＰＣ）　５１　を介しマイクロコンヒ。

ユータ（ＭＰＵＪ５０の周辺ＬＳＩであるベリ７エラル
インターフエースアダプタ（Ｐ　ｉＡ）　５２へ入力さ
れる。

アナログ信号１１は、ディジタル信号と同様に各信号間
を絶縁するための絶縁増幅器（１８０）５３、サンプル
ホルダ（Ｓ／Ｈ）　５４、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）５５
を介してＭＰＵ５０のバス５６に接続される。

また、人間からの異常捕捉装置１２への指示を与えるた
めに設けられた入力装置例えば、ＳＷボックス５７はｐ
ｚＡｓｓを通してバス５６に接続される。

ＭＰＵ５０のバス５６には、一定時間の経過をハードウ
ェア的ＫＭＰＵ５ｏに知らせるタイマー５９、ＭＰＵ５
０が暴走し、正常な動作を阻外した場合の復旧や異常を
検出するためのウォッチドッグタイマ（ＷＤＴ　）　６
０、プログラムの実行手順を記憶するリードオンリメモ
リ（ＲＯＭ）６１、エンドレスデータ等を記憶するラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ　）６２、ディジタルカセ
ットマグネティクテープレコーダやフロッピディスクド
ライバー等の補助記憶６３、ディジタル情報をアナログ
に変換し出力するためのディジタル−アナログ変換（Ｄ
／Ａ）６３、外部へディジタル信号を出力するためのｐ
ｔＡ６ｓ、プリンタ６６に人間が見てわかる形で出力す
るためのプリンタインターフエ、イス６７、発光ダイオ
ード等で異常捕捉装置１２の動作状態を人間に示すため
のｐ　：　Ａ６８及び、停電時にも基準動作波形の内容
を保持するために、停電したときのみＲＡＭ７０に電力
を供給する電源６９と書込み禁止のＳＷをＯＮにすると
ＭＰＵ５０からの情報が書込めなくなるＲＡＭ７０から
構成されている。

次に、第５図のハードウェアを動かすソフトウェアの機
能階層図を第６図に示す。すなわち、捕捉装置１２のソ
フト１００は、全体のタスクを起動したり、停止したり
、割込信号が入力されたことを判断し、それに対応した
処理を実行するオペレーティングシステム（Ｏ８）　１
１０、正常時（Ｄ工Ｌ／ベーターの減速電流波形を基準
動作波形として、書込禁止ＳＷ付のＲＡＭ７０に記憶さ
せる処理１２０、処理１２０で記憶された波形と、異常
捕捉作業に入ったときの減速電流波形と比較し、異常を
検出する処理１３０、ＲＡＭ６２の一部をポインタを設
はエンドレステープのようにエンドレスに構成し、常時
複数のアナログ信号１１とディジタル信号１０をそのエ
ンドレス記憶部へ記憶し、異常検出処理１３０で異常を
検出したフラグを受け、一定時間経過後にエンドレスデ
ータ収集を停止する異常動作記憶処理１４０、異常動作
記憶処理１４０が終了したことを示すフラグを受けて％
　ＲＡＭ６２内に異常動作情報として記憶された内容を
、補助記憶装置へ転送し、異常捕捉の再開を指示したり
、補助記憶に記憶された情報をＲ，ＡＭ６２へ戻したり
する補助記憶入出力処理１５０、ＲＡＭ６２の内容をＰ
ｉＡ６５．Ｄ／Ａ６４、プリンタ６６へ出力する出力処
理１６０及び、一定時間経過毎にソフトウェアで監視し
、マイクロコンピュータに異常が発生しない場合には必
ず通過する処理が実行されないと作動するＷＤ　Ｔ　６
０が動作したことを認知して、再びＭＰＵ５０を再起動
するエラー処理１７０から構成されている。

さて、正常時の波形を記憶し、異常を検出する方法とし
て、特願昭５５−３１６０８の方法もあるが、第７図に
示すように、基準動作波形記憶部２３に入力されたＸ（
りで表現できるアナログ信号１１をＲＡＭ７０に記憶す
るときに、基準動作波形記憶処理１２０の処理として ｙ（ｔ）＝Ｅ［ｘ（ｔ）ｘ（を十τ）〕　・・・・・・
・・・・・・・・・（１）なる自己相関関数を記憶して
おく。

次に、波形比較部２４で波形を比較するために入力され
るアナログ信号１１は、やはり第７図のような箱８０で
示す自己相関関数器（ソフトウェアでは（１１式を求め
る。）を通し、ＦＬＡＭ７０に記憶された波形と比較し
、相関関数の偏差が狂ったことを検出し異常を検出する
。

なお、この自己相関関数器の代りに、（２）式で表わす
Ｆ、Ｆ、Ｔ（高速フーリエ変換）のアルゴリズムで周波
数成分を求めて置いて、比較することも考えられる。

［Ｖ（ｔ）］＝［Ｗ］・［Ｘ（ｔ）］　　　・・・・・
・・・・・・・・・・（２）但し、〔〕は行列表現であ
り、Ｗは１のｎ乗根である。

このように、自己相関関数や周波数成分等を利用する手
法は、異常現象が発生する部分によって異なるため、補
助記憶に、複数種の過去に発生した異常波形と原因を記
録し、類似の波形を探すことにより原因究明ができる。

このような構成にすると、エレベータ−等の制御装置が
正常であるときに、異常が発生した時に　□最も１會の
受ける制御装置の動作波形を基準波形記憶部へ記憶後、
書込み禁止ＳＷｔ書込み不可（ＦＬＡＭ７０のデータを
不変）にした後、常時、その動作波形と、異常発生時の
波形を比較し、異常検出を実施する。異常を検出すると
、一定時間経過後に、制御装置の動作状態情報収集を中
止する。

その結果、異常発生前後の動作状態がＲＡＭ６２内に残
り、それを自動的補助メモリに転送する。

このことによって、従来見過されていた異常が捕捉でき
る。

その結果、エレベータ−の制御装置が減速中に異常を発
生し、電動機の制動電流に異常が誘起し、その異常を検
出できる。

すなわち、従来は再現性のない制御装置の異常は、再発
を完全には防止できなかったが、制御装置が正常である
ときに、電動機電流等の波形を記憶しておき、常時その
波形と比較することにより異常を検出する。

異常検出の感度を高め、軽微な異常も捕捉できる状態に
しておいても、複数回の異常が捕捉できるため異常を見
逃すこともなくなった。しかも、異常が発生した時点に
於ける運転回数や異常回数等がプリンタから出力される
ため、部品の摩耗等も検出でき、制御装置の信頼性を評
価することができる。

本発明によれば、エレベータ−制御装置のみならず制御
装置の動作波形を正常時に記憶素子に書込み、異常検出
動作時には上記記憶素子を読出し専用にすることにより
、異常検出の動作が確実になり、停電が発生しても再び
、異常捕捉ができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、異常捕捉装置の配置図、第２図は、エレベー
タ−制御装置のブロック図、第３図はエレベータ−制御
装置の動作波形図、第４図は異常捕捉装置のシステム構
成図、第５図は第４図のノ・−ドウエアブロツク図、第
６図は異常捕捉装置のソフトウェア構成図、第７図は異
常捕捉アルゴリズムの入出力関係図である。 ９・・・制御装置、１０・・・ディジタル信号、１１・
・・アナログ信号、１２・・・制御装置の異常捕捉装置
、２３・・・基準動作波形記憶、２４・・・波形比較部
、２６・・・エンドレスデータ記憶部、２７・・・補助
記憶、２８・・・プリンタ、５０・・・ＭＰＵ％　　６
２．７０・・・代１Ａ　１′″１″　高ｍＦ８＊　’ｙ
４．．’。 第３図 誠遺りＬ− 誠遣時の電ｖＪ椴電流 第ぎ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アナログ量を制御して所定の動作をさせる制御装置
   及び、このアナログ量を検出してディジタル信号−変換
   する検出器を備えた装置において、上記制御装置の動作
   が正常なときに、上記検出器からのアナログ信号波形を
   停電が発生しても情報が消失しない記憶素子に書込み、
   上記アナログ信号波形の書込み後、上記記憶素子を読み
   出し専用に切替え、上記記憶素子に記憶された情報の破
   壊を防止されたアナログ信号波形と、通常運転時に於け
   る上記制御装置のアナログ信号波形を比較し、制御装置
   の異常を検出することを特徴とする制御装置の異常捕捉
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項に於て、上記記憶素子は停電
   時に電池から電力を供給される半導体メモリであること
   を特徴とする制御装置の異常捕捉装置。 ３、特許請求の範囲第１項に於て、上記制御装置がエレ
   ベータ−制御装置であることを特徴とする制御装置の異
   常捕捉装置。 ４、％許請求の範囲１＠３項に於て、波形比較を行なう
   アナログ信号波形がエレベータ−が減速時に電動機を流
   れる電流であることを特徴とする制御装置の異常捕捉装
   置。 ５、％許請求の範囲第１項に於て、上記アナログ信号と
   ディジタル信号を記憶素子上でエンドレス記憶し、上記
   制御装置の異常を検出したならば、一定時間経過後にエ
   ンドレスに信号を記憶する作業を停止し、上記制御装置
   の異常発生前後の動作状態を示すアナログ信号、ディジ
   タル信号を保持することを特徴とする制御装置の異常捕
   捉装置。 ６、％許請求の範囲第５項に於て、上記異常発生前後の
   動作状態を示すアナログ信号、ディジタル信号の情報を
   大容量補助記憶装置に転送し、その後制御装置の異常捕
   捉動作を継続すること゛を特徴とする制御装置の異常捕
   捉装置。 ７、％許請求の範囲第１項に於て、上記アナログ信号を
   ディジタル信号に変化させ、ディジタ／Ｌ信号としてマ
   イクロコンピュータで波形を比較することｆ、特徴とす
   る制御装置の異常捕捉装置。 ８、％許請求の範囲第７項に於て、一定時間経過毎に、
   リセットを行なわないときに割込みを発生するウォッチ
   ドッグタイマーを備えたことを特徴とする制御装置の異
   常捕捉装置。 ９、特許請求の範囲第１項に於て、アナログ波形を比較
   し、異常を検出する期間をディジタル信号により限定す
   ることを特徴とする制御装置の異常捕捉装置。 １へ特許請求の範囲第９項に於て、上記異常を検出する
   期間の回数を計数することを特徴とする制御装置の異常
   捕捉装置。 １１、％許請求の範囲第１０項に於て、異常発生時の上
   記異常を検出する期間の回数を計数値を記憶することを
   特徴とする制御装置の異常捕捉装置。 １２、特許請求の範囲第１１項に於て、上記マイクロコ
   ンピュータの情報をプリンタに出力することを特徴とす
   る制御装置の異常捕捉装置。 １３、特許請求の範囲第１項に於て、複数のアナログ信
   号の取込部及び、複数のディジタル信号の取込部はお互
   いに絶縁されていることをｗｅとする制御装置の異常捕
   捉装置。