JPS6323109B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレベーターの制御に係り、特にエレ
ベーターのかご位置を検出するのに好適なエレベ
ーター制御方法に関する。

最近、従来用いられてきたエレベーターの位置
を機械的に検出方法に代つて、エレベーターの移
動距離に比例したパルスを発生させ、このパルス
を数えてエレベーターの位置をデイジタル的に検
出する方法が試みられている。

第１図は、上記デイジタル式位置検出装置のブ
ロツク図である。エレベータの乗かご１はカウン
タウエイト２とともに、ロープ３を介してシープ
４につるべ状に吊られている。シープ４は減速機
５を介してエレベーター駆動用三相誘導電動機６
および電磁ブレーキ７に連結されており、上記誘
導電動機６には、走行距離に比例したパルスを発
生するもの、例えば交流速度発電機８が連結され
ている。

Ｒ，Ｔ，Ｓは三相交流電源で、主接点回路１７
の開閉器の組合せで上昇、下降、保守運転、通常
運転等の切替えを行ない、サイリスタ制御装置１
６に接続されている。ここで、サイリスタ制御装
置１６は、サイリスタ又はサイリスタと開閉器の
組合せから構成されており、移相器１５によつて
制御されている。前記移相器１５はデイジタル計
算器、例えば第２図に示すようなマイクロコンピ
ユータ１４により、速度発電機８からの信号を入
力して帰還制御を行なう。この帰還制御によつ
て、エレベーターの乗かご１は、マイクロコンピ
ユータ１４によつて発生された速度指令１８と相
似の速度で運行することができる。

上記速度指令１８は、波形整形回路１２からの
位置信号、速度発電機８、エレベーター制御装置
１９、および内部クロツクを入力としたマイクロ
コンピユータ１４によつて生成される。

ここで上記位置信号は、乗かご１に取付けられ
た位置検出器１０，１１が塔内に設けられたしや
へい板を横切つたときに動作するときの信号を波
形整形回路１２を介して得られるものである。

交流発電機（略してACPG）８はエレベーター
の乗かご１が一定距離移動するとパルスを１個発
生し、このパルスを数えることによりエレベータ
ーの移動距離を知ることができる。ACPG８で発
生したパルスは波形整形回路１３を介してマイク
ロコンピユータ２２に入力される。

マイクロコンピユータ１４は、第２図の破線部
に示すもので、マイクロプロセツサ（略して
MPU）２０、このMPU２０の動作タイミングを
決定することと特定時間間隔の経過をMPU２０
に知らせるクロツク２１、マイクロコンピユータ
１４に入力されるパルスの数を数えるプログラム
ブルタイマカウンタ（略してPTM）２２、マイ
クロコンピユータ１４とデイジタルの外部信号を
やりとりするためのペリフエラルインターフエイ
ス（PIA）２３，２４，２５、MPU２０の動作
の手順書が書込まれているROM（リードオンリ
メモリ）２６、MPU２０の作業エリアとして一
時記憶に用いられるRAM（ランダムアクセスメ
モリ）２７、各素子間のデータをやりとりするデ
ータパス２８、メモリ等のアドレスや素子を選択
したり、クロツク、割込信号等をやりとりするコ
ントロールパス２９からなつている。速度発電機
８、波形整形回路１３の出力信号は、信号の立上
り又は立下りを認知してフラグを立てるように
PTM２２のレジスタを設定する。波形整形回路
１２からの位置信号はデイジタル信号を入力とす
るように設定されるPIA２３に入力される。速度
指令１５は、PIA２４の出力であるデイジタル信
号をアナログ信号に変換するD/A変換器３０、
フイルタ回路３１を介してマイクロコンピユータ
１４より出力される。また、エレベータの保守員
の操作盤やエレベータの制御装置１９（第１図）
からの入力は、入出力装置３２を介してPIA２５
に入力される。

ここで、上記PTM２２の動作を第３図のブロ
ツク図を用いて説明する。

PTM２２は、マイクロコンピユータ１４のデ
ータバス２８、クロツクやアドレスバスを含むコ
ントロールバス２９、及び波形整形回路１３を介
した交流速度発電機８の出力が接続されている。

MPU２０はバツフア５３を介して、データバ
ス上のデータをコントロールレジスタ５０、及び
ラツチ５２に書込むことができる。また、カウン
ト５１の内容とフラグレジスタ６１の内容は、バ
ツフア５３を介し、MPU２０に読み込まれる。

PTM２２は、コントロールレジスタ５０に書
込まれたデータによつて種々の使用法ができる
が、ここでは、エレベーターの位置検出器、及び
速度指令発生のための必要な機能について述べ
る。まず、第１の使用法として、コントロールレ
ジスタ５０に、コントロールパス２９のリセツト
信号を受けつけたとき、又はコントロールレジス
タの特定ビツトが零になつたときに動作を開始、
即ち、ラツチ５２に書込まれたデータをカウンタ
５１へ格納し、コントロールバス２９の内部クロ
ツク信号を信号線６２に加え、クロツク切替えス
イツチ６０を信号線６２側へ接続し、その内部ク
ロツクの立下りを検出する毎に、カウンタ５１の
数値を減じ、零から更に１減じると同時に割込信
号をコントロールバス２９に出力し、フラグレジ
スタ６１にカウント終了したフラグを立てる。ま
た、割込みフラグがフラグレジスタ６１に立つ
と、ラツチ５２の内容をカウンタ５１に格納し、
再び、内部クロツクでカウンタの内容を減じて行
く。

また、ラツチ５２へデータを書込むタイミング
はいつでも良い。

このようにPTM２２に動作するような命令コ
ードをコントロールレジスタ５０へ格納し、速度
指令の加速時にPTM２２を用いる。

第２の使用法として、外部クロツクをカウンタ
５１が選択するように切替スイツチ６０を切替
え、他の動作は第１の使用法と同じくなるような
コードをコントロールレジスタ５０へ格納する。

このようにすると、PTM２２は減速時の交流
速度発電機８のパルス数計測に用いることができ
る。

第３の使用法として、ラツチには最大値、例え
ばカウンタ５１が16ビツトカウンタとすると16進
数のFFFFを格納しておき、外部クロツクをカウ
ンタ５１が選択るようにし、カウンタが上記した
割込信号を発生させる条件が成立しても割込を発
生させないようにする。また、カウンタ５１の内
容が零から更に１減ずると、ラツチからFFFFと
いう数値が入力され、等価的に16進数の10000よ
り１少ない数と等しくなる。このようにすると、
カウンタは16bitであつても、実質的には17bit以
上の数値を数えることが可能である。また、カウ
ンタ５１の内容はメモリと同様に、任意の時（但
し、マイクロコンピユータ１４のクロツクに同期
している。）にMPU２０に取込むことができる。

PTM２２は、上記した第３図の構成のタイマ
ーカウンタを３個持つているものとする。このタ
イマーカウンタをPTM−Ａ，PTM−Ｂ，PTM
−Ｃとし、PTM−Ａはクロツクは内部クロツク
を利用し、上記PTM２２の第１の利用法で加速
制御に用いられ、PTM−Ｂは、ACPG８の発生
するパルスを入力とする外部クロツクを用いる第
２の利用法で、エレベーターの減速時の速度指令
を発生するのに用いる。PTM−Ｃは、PTM−Ｂ
と同じ外部クロツクを用い、第３の使用法でエレ
ベーターの移動距離を測定するのに用いる。

このような構成のマイクロコンピユータ１４
は、第４図に示すようなROM２６に書かれた手
順書（以下、プログラムと称す。）によつて動作
する。

主プログラム１００は、エレベーターの電源投
入や、故障発生後の再起動後に、PTM２２、
PiA２３，２４，２５、タイマ２１、及びエレベ
ーターの運転に必要なフラグ類のセツトとリセツ
ト、データ類のセツトを行なうイニシヤライズス
テツプ１１０、エレベーターの各種の仕事をＴ時
間間隔でシーケンシヤルに行なうため、Ｔ時間毎
にタイマ２１が割込信号を発生させ、この割込処
理でセツトされる第５図のタイマーフラグがセツ
トされた場合にステツプ１３０を実行し、フラグ
がリセツトされているならば、ステツプ１２０を
実行するステツプ１２０、エレベーターの各種ス
イツチ、及びセンサからの入力を取り込み、その
入力信号に対応するフラグ類のセツトやリセツト
を行なう入力処理ステツプ１３０、PTM２２の
内容からかごの位置を演算するステツプ１４０、
各種入力の状態と、各種演算結果からエレベータ
ーの運行を管理するステツプ１５０、エレベータ
ーの速度と調節し、乗客に快適な乗心を与えるよ
うに制御する速度制御ステツプ１６０、ステツプ
１４０，１５０，１６０から得られた情報をマイ
クロコンピユータ１４からエレベーター制御装置
１９、及び移相器１８へ出力するステツプ１７
０、タイマーのフラグをリセツトし、ステツプ１
２０を実行させるステツプ１８０から構成されて
いる。

なお、ステツプ１３０〜１８０迄の処理時間の
総計は、マイクロコンピユータ（マイコンと略称
する。）１４が故障している時以外、必ずＴ時間
以内となつている。

かご位置演算処理ステツプ１４０は、第５図の
アドレスＡ２に格納されているＴ時間前のPTM
−Ｃの内容から、現在のPTM−Ｃの内容を引い
たものを、Ｔ時間前から現在までのエレベーター
移動距離とするステツプ４００、入力処理ステツ
プ１３０で取り込んで、第５図のアドレスＡ４に
記憶されているエレベーターの進行方向を判断し
て、上昇運転ならステツプ４２０、下降運転なら
ばステツプ４３０を実行させるステツプ４１０、
第５図のアドレスＡ３に記憶してあるＴ時間前の
エレベーターの位置に、上記ステツプ４００で求
めた移動距離を加えて、現在のエレベーターの位
置を求め、第５図のアドレスＡ３にその位置を格
納するステツプ４２０、上記ステツプ４２０と同
様に、Ｔ時間前のエレベーターの位置から、Ｔ時
間の移動距離を引いて、第５図のアドレスＡ３に
その演算結果を格納するステツプ４３０、PTM
−Ｃの内容を読み出してきて、第５図のアドレス
Ａ２に格納するステツプ４４０からなつている。

ここで、ステツプ４００において、前回の
PTM−Ｃの内容が今回の内容よりも小さくても、
自動的にマイクロコンピユータ１４はボローを立
てるが、１桁大きいカウンタの最上位bitが１か
ら零に変化したものと考える。

第４図のステツプ１２０からステツプ１８０迄
の処理をマイクロコンピユータ１４が実行してい
る最中に割込信号がMPU２０に入力されると、
MPU２０は現在実行している処理を中断し、第
７図に示す割込処理のステツプ３００を実行し、
割込処理が終了すると中断された仕事を実行す
る。

ステツプ３００は、第２図のタイマ２１の割込
か否かを判断し、タイマ割込のときにはステツプ
３２０を、タイマ割込でない場合にはステツプ３
３０を実行させるステツプ３１０、タイマーフラ
グをセツトするステツプ３２０、PTM−Ｂの割
込か否かを判断し、PTM−Ｂ割込でないときに
はステツプ３４０を、PTM−Ｂ割込のときはス
テツプ３５０を実行させるステツプ３３０、その
他の割込処理を行なうステツプ３４０、第８図に
示すように、PTM−Ｂの割込が発生すると、エ
レベーターは減速中で、移動距離に応じて速度指
令値を低下させるため、現在PTM−Ｂのカウン
タの内容の計数が終了したときにカウンタに格納
する数値を、ポインタＡが示すデータフアイルの
アドレスから取り出して、PTM−Ｂのラツチ５
２へ書込むステツプ３５０、速度指令電圧、現在
の位置に見合う速度指令電圧を、ポインタＢが示
すデータフアイルのアドレスから取込み、D/A
変換器へ出力するステツプ３６０、ポインタＡ，
Ｂを、次のPTM−Ｂ割込が発生する場合に出力
するデータのアドレスへ更新するステツプ３７０
からなつている。

以上のような構成にすると、ACPG８の発生す
るパルス数とエレベーターの移動距離が設計値と
全く一致しているとエレベーターの停止位置と建
築物の床の位置が一致するが、シーブ４やロープ
３の摩耗、減速機５の減速比の設計値との誤り又
は、シーブ４やロープ３を新品に取換え多少大き
めになると、エレベーターの乗かご１の移動距離
が同一でも、ACPG８の発生するパルス数がある
値を増減する場合があり、エレベーターをいつも
同じ場所に停止させることが困難であると同時
に、エレベーターの位置さえも見失なつてしまう
ことがあつた。

本発明の目的は、エレベーターの電動機の軸に
直結したパルス発生機の発生するパルス数が、経
年変化等で、エレベーターの移動距離に対応しな
くなることを防止することにある。

本発明の目的は、エレベーターの電動機の軸に
直結したパルス発生器の発生するパルス数が、経
年変化等で、エレベーターの移動距離に対応しな
くなることを防止することにあり、特に、正確に
パルス数を補正するエレベーターの制御方法を提
供するにある。

本発明は、所定の場所に設けられた第１と第２
の位置検出器間のパルス数を測定し、予め記憶し
た基準パルス数より、基準パルス数／（測定パル
ス−基準パルス数）を演算して補正単位を求め、
エレベーターの移動距離に対応して発生するパル
ス数を補正単位を用いた値で割算し、移動距離に
対応して発生するパルス数から割算の商である整
数のパルス数を引いて補正を行なうと共に、割算
の剰余を記憶しておき、次回の割算の際、この剰
余を移動距離に対応して発生するパルス数に合算
して補正を行なうことを特徴とするものである。

第９図は本発明の実施例を示すものでステツプ
３４０は、第１図のかご上の位置検出器１０と１
１は固定されており、その間隔は一定で、エレベ
ーターが上昇運転のときは、しやへい板９を先に
位置検出器１０が横切り、この信号をポジＢと
し、位置検出器１１の動作信号をポジＡとし、下
降運転の場合は、位置検出器１１の動作信号をポ
ジＢ、位置検出器１０の動作信号をポジＡとし、
これらの位置検出器の信号は割込信号として処理
されるものとすると、ポジＢが動作したかを判断
し、動作した場合ステツプ３４３を、動作しない
場合にはステツプ３４２を実行させるステツプ３
４１、ポジＡが動作したか否を判断し、動作しな
い場合にはステツプ３４７を、動作した場合には
ステツプ３４５を実行させるステツプ３４５、ポ
ジＢが動作したときのPTM−Ｃの内容を第１０
図に示すように、メモリへ格納するステツプ３４
３、ポジＢの動作時のPTMCの内容からポジＡ
の動作時のPTA−Ｃの内容を引いて、測定量と
してメモリへ格納するステツプ３４５、ACPG８
のパルス数の補正量を決定するステツプ３４６、
その他の割込処理を実行するステツプ３４７から
成つている。

ステツプ３４６は、第１１図に示すように、ス
テツプ３４５で求めた測定量を外部からの雑音や
カウンタの誤カウントなどの影響を打消す目的で
統計的な処理を行ない、求めるステツプ５００、
ポジＡとポジＢの動作する距離をエレベーターが
走行すると、ACPG８が発生するパルス数の設計
値を基準パルス数と言い（第１０図のアドレスＡ
５０に格納されている。）、この基準パルス数を測
定パルス数の統計値と基準パルス数の差で割つた
ものを補正単位と称し、第１０図のアドレスＡ１
２に格納するステツプ３４８からなつている。

この補正単位を用いて、第６図のステツプ４０
０を第１２図のステツプ４０１へ変更する。ステ
ツプ４０１は、Ｔ時間前のPTM−Ｃの内容（第
５図のアドレスＡ２）から、現在のPTM−Ｃの
内容を引き、それを移動距離Ａとするとし、第１
０図のアドレスＡ１６に格納するステツプ４０
２、パルスの数は整数のため端数の処理を正確に
行なう目的で、前回補正しきれなかつた割算の剰
余を利用し、その剰余、即ち第１０図のアドレス
Ａ１４の入力剰余に、ステツプ４０１で求めた移
動距離Ａの和を補正単位に１加えた数で割つた結
果をδとするステツプ４０３、ステツプ４０３の
割算の結果、その剰余を第１０図のアドレスＡ１
４に格納するステツプ４０４、移動距離Ａより、
ステツプ４０３の割算の結果の商を引くステツプ
４０５から成つている。

同様に、上記補正単位を用いて、第７図のステ
ツプ３５０を第１３図のステツプ３１に変更す
る。ステツプ３５１は、第１０図のアドレスＡ１
４に格納されている前回の剰余、即ち出力剰余
と、第８図のポインタＡの示すアドレスに格納さ
れているデータの和を求め、その結果を補正単位
で割るステツプ３５２、ステツプ３５２で求めら
れた処理の商とポインタＡの示すデータの和を
PTM−Ｂのラツチへ格納するステツプ３５３、
ステツプ３５２の割算の剰余を、出力剰余へ格納
するステツプ３５４から成つている。

このような構成にすると、例えば、ポジＡ，Ｂ
間で発生するパルス数の設計値を1000と仮定し、
シーブ４が摩耗したため1100パルス発生するよう
になつたとする。そうすると補正単位は10とな
る。次に、Ｔ時間にエレベーターは110パルス分
走行したと仮定すると、エレベーターの各階床間
隔は設計値で記憶しているため、110パルスで計
算すると正確には止まれないため、ステツプ４０
１を実行する。そうすると110パルスは、100パル
スとして計算されるため設計値のROMの内容を
変更しなくとも良い。

また、エレベーターが減速中において、次は設
計値で500パルス走行したならば割込を発生させ
るものとすると、そのまま代入すると設計値のパ
ルス数で約454パルスで割込が発生してしまい、
減速が急減速になるとともに、正確に停止できな
いが、ステツプ３５１を実行すると、PTM−Ｂ
には550パルスを代入し、設計時の500パルス相当
分の距離を移動すると割込を発生する。

なお、本実施例ではステツプ３４６，３５０，
３５１，３７０は割込処理で実行するが、ここで
はフラグを立てて、エレベーター運行管理ステツ
プ１５０で実行する方法もある。割込処理には緊
急を要する仕事を短時間で行なわせることによ
り、マイクロコンピユータの利用効率を上げるこ
とができる。

又、ステツプ５００の統計処理は、単純に複数
回の運転を行ない、その平均を求める方法もあ
る。

本発明の一実施例によれば、シーブ摩耗等の経
年変化等があつた場合、減速距離のデータフアイ
ルや、階高フアイルの書換等のROMの内容変更
が不必要となるため保守の省力化の効果がある。

本発明の応用例を第１４図に示す。ステツプ６
００は、第４図のステツプ１５０の処理中に含ま
れるものと仮定すると、補正単位の絶対値が許容
範囲よりも大きければ、ステツプ６０２を実行さ
せないステツプ６０１、補正単位の絶対値が許容
範囲より小さいときにはエラーフラグをセツトす
るステツプ６０２から成つている。

このような構成にすると、シーブが摩耗限度を
越えて摩耗したり、竣工時、シーブや減速機を誤
つた装置を取付けたりしても、エラーフラグがた
つため、保守や検査の手段として利用できる。

本発明によれば、シーブ等の経年変化等を自動
的に検出し、その影響を補正しえるのみならず、
補正のための割算の際に生じた剰余分について次
回に合算しているので、正確な補正が可能とな
り、上下の移動が激しいエレベーターにおいては
効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はエレベーターの全体構成図、第２図は
マイクロコンピユータの概略図、第３図はPTM
の説明図、第４図は手順書の概略図、第５図は
RAMマツプ、第６図はエレベーター位置演算手
順書、第７図は割込処理手順書、第８図は減速指
令とデータの関連図、第９図は本発明の補正量の
演算概略図、第１０図はメモリマツプ、第１１図
は補正単位演算手順図、第１２図はフロア補正方
法図、第１３図は速度指令補正方法図、第１４図
は本発明の一応用例図である。 １…エレベーター乗かご、３…ロープ、４…シ
ーブ、９…しやへい板、１０，１１…位置検出
器、１４…マイクロコンピユータ、２０…MPU、
２２…PTM、２３，２４…PiA、１４０…かご
位置演算処理、３４０…割込処理、３４６…パル
ス補正量決定処理、４０１…移動距離演算。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の階床間を走行するエレベーターと、エ
   レベーターを駆動する電動機と、エレベーターを
   吊るロープと、電動機に減速機を介して直結し電
   動機の駆動力をロープに伝達せしめるシーブと、
   電動機の回転数に比例してパルスを発生する装置
   とを備え、発生したパルスをカウントしてエレベ
   ーターの位置を算出するエレベーター制御方法に
   おいて、 エレベーターの位置を検出する第１及び第２の
   位置検出器を設け、 第１の位置検出器動作後第２の位置検出器が動
   作するまでの間発生したパルス数を測定し、この
   測定したパルス数と予め記憶した基準パルス数よ
   り、基準パルス数／（測定パルス−基準パルス
   数）を演算して補正単位を求め、 エレベーターの移動距離に対応して発生するパ
   ルス数を前記補正単位を用いた値で割算し、 前記移動距離に対応して発生するパルス数から
   前記割算の商である整数のパルス数を引いて補正
   を行なうと共に、 前記割算の剰余を記憶しておき、次回の割算の
   際、この剰余を移動距離に対応して発生するパル
   ス数に合算して補正を行なうことを特徴とするエ
   レベーター制御方法。