JP2003118946A - エレベーターの制御方法及び装置 - Google Patents
エレベーターの制御方法及び装置Info
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- JP2003118946A JP2003118946A JP2001317925A JP2001317925A JP2003118946A JP 2003118946 A JP2003118946 A JP 2003118946A JP 2001317925 A JP2001317925 A JP 2001317925A JP 2001317925 A JP2001317925 A JP 2001317925A JP 2003118946 A JP2003118946 A JP 2003118946A
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Abstract
用いたエレベーターでは、電動機に連結したエンコーダ
のパルスをカウントして演算する乗りかご位置は、狂い
を生じる。この狂いは着床誤差を生じさせるので、既知
の絶対値に補正させる必要がある。この補正を良好な乗
り心地を確保しつつ実行すること。 【解決手段】 乗りかごが停止予定階から遠いときは、
補正を一気に行い、近い場合には、到着するまでの間に
複数に分割して少しづつ補正する。 【効果】 たとえロープ伸びが大きくても、乗り心地を
損なうことなく正確な着床精度を確保できる。また、演
算負荷を不必要に増大させることがない。
Description
御方法及び装置に係り、特に、ロープ伸びが大きくなる
エレベーターにおける乗りかご位置情報の改良された補
正を実現するエレベーター制御方法及び装置に関する。
ー乗りかごと釣り合いおもりを主ロープによって等価的
につるべ状に接続し、主ロープを巻き掛けた綱車を電動
機で駆動するシステムが長年にわたって使われている。
主ロープにはスチールロープが採用され、綱車には鋳物
製のものが使われ、主ロープとの間の適度な粘着を得る
ように構成されてきた。このスチールロープと綱車との
間には微少ではあるがすべりが存在することや、電動機
の回転に基き発生するパルスをカウントして乗りかごの
位置情報を算出するシステムにおいては、綱車の摩耗が
目的階での着床精度を低下させる問題点があった。これ
を防止するために、従来、次のような位置情報の補正が
行われてきた。まず、稼働の初期段階に、電動機に取り
付けられたロータリーエンコーダに基くカウント値が、
乗りかごと昇降路との間に取り付けた各階床での位置検
出器の動作地点で如何なる値を示すかをメモリに記憶す
る処理を行う。そして、通常のエレベーター走行中に、
前記位置検出器の動作により、かご位置情報として予め
メモリに記憶されていた位置情報を検索して現在のかご
位置情報としてセットし直すことで、エレベーター走行
中の実際のかご位置とパルスカウントにより算出したか
ご位置情報との間の偏差分(位置誤差)を修正し、最終
的に乗りかごの着床誤差が生じないよう、事前に補正し
ていた。
が試みられている。たとえば、特開平9−58938号
公報などでは、乗りかご位置と積載荷重の情報からフィ
ードフォワード的にロープの伸びを補正する提案がなさ
れている。また、特開平4−323108号公報では、
絶対値型のロータリーエンコーダによる方式が、特開平
9−12245号公報では調速機ロープ部で情報を検出
し、エレベーターの加速度やかご位置で補正する提案が
なされている。さらに、特開平5−310377号公報
では、乗りかご位置の検出にロープの表面模様を利用す
る方式なども提案されている。
の乗りかご位置の補正方式は、かご位置と積載荷重の情
報をフィードフォワード的に利用するので、検出誤差の
影響を受けること、100m級の長ストロークエレベー
ターや、比較的ロープ伸びが大きいアラミド系に代表さ
れる繊維ロープや樹脂被服ロープを使用したエレベータ
ーにおける乗りかご位置補正処理実行時の乗り心地に対
する悪影響について配慮されていない。
プの伸びが大きいエレベーターにおいても、正確な着床
精度の確保と、補正実行時の良好な乗り心地を両立させ
たエレベーターの制御方法又は装置を提供することにあ
る。
速度指令は、目標停止点までの残存距離の平方根関数と
して作成される。エレベーターが上層階から2階に向か
って下降運転している状況を考えると、まだ比較的上層
の階を乗りかごが下降中には、速度指令を作成するため
の走行残距離(=現在の算出乗りかご位置−2階の絶対
位置)は大きな値である。この領域では、位置の進行に
伴う速度指令の低下量は小さい。このため、この時点で
乗りかご位置の狂いを真値に1回で直接書き換えても、
この位置補正に伴う速度指令の変動分は非常に小さく、
乗り心地を損なうことはない。従って、停止予定階から
十分に離れた位置でのかご位置補正は1回で完了すれ
ば、乗り心地に影響を与えずに、処理に要する制御装置
の責務を軽減できる。
近傍、例えば3階を通過したときのかご位置補正では状
況が異なる。超高層ビルでの不停止階ゾーンでは、本来
停止する必要がないので、昇降路内での各階の位置検出
用被検出体(例えば遮へい板)は設ける必要はない。但
し、不停止階を挟む階間の運転時のかご位置補正ができ
ないなどの問題を回避するため、所定の間隔で遮へい板
を設置するのが一般的である。その配置間隔は、補正時
にショックを生じない観点で決められるが、可変間隔で
の設置の煩わしさから、1〜3階おきに設置される場合
が多い。このため、超高層ビルではこのダミー階の遮へ
い板設置は大きな労力となる。下層階へ向かった運転で
はかご側のロープが長く、ロープが伸びやすくなってお
り、真値への補正量は大きいことが想定される。さら
に、前述のように減速時の速度指令は、残距離の平方根
関数であり、停止予定階近傍では、かご位置の補正によ
り走行残距離が修正されると速度指令の変化量は大きく
なる。このため至近距離でのかご位置誤差の補正を分割
し、少しづつ実行して、乗り心地を損なうことなく着床
精度を確保することが望ましい。
に基いて算出した乗りかご位置情報を、昇降路内の既知
の地点情報に基いて補正するエレベーターにおいて、こ
の補正を一気に行うのではなく、複数回に分けて少しづ
つ補正することを特徴とする。
おいて、乗りかごが停止予定階から所定の範囲外にいる
ときは、偏差分を一括して補正し、乗りかごが停止予定
階から所定の範囲内に近づいているとき、偏差分を複数
回に分けて少しづつ補正することを特徴とする。
べる実施例の中で明らかにする。
実施例を説明する。
ター制御装置の全体構成図である。図において、1はエ
レベーター乗りかご、2は釣り合いおもりであり、両者
は主ロープ3によりつるべ状に接続されている。主ロー
プ3は、綱車4に巻き掛けられ、綱車4は駆動用電動機
5に連結され、この電動機5の回転に伴って綱車4が回
転して、乗りかご1は昇降駆動される。電動機5には、
その速度制御や乗りかご1の位置を算出するために、ロ
ータリーエンコーダ6が取り付けられ、電動機5の回転
に伴ってパルスを発生する。このパルス信号は配線7を
経由して制御盤8へ伝えられる。制御盤8には後述する
ように、取り込んだパルス信号から乗りかごの位置制御
や電動機の速度制御などを行うため、乗りかご位置算
出、かご位置の補正値算出などの制御プログラムが格納
された制御装置81と、電動機5に電力を供給する電力
変換装置82などが収められている。
式では、そのカウント値のずれ(誤差)現象は、主ロー
プとしてスチールロープを使ったときでも100m級の
ビルではかなりの値として現れるものであり、通常のロ
ープよりも伸びやすい繊維ロープや樹脂被服ロープを用
いた場合には、この傾向が一層顕在化する。
るための既知点を作り出すための被検出体として、この
例では各階1〜n階に、それぞれ遮へい板91,92,
93…9nが配置されている。一方、乗りかご1には、
位置検出器10が設置されており、各階1〜n階を乗り
かご1が通過した時に、被検出体(遮へい板)91〜9
nに対向して信号を発生する。この位置検出器10の出
力信号は、所定階を通過する時の割り込み信号として、
テールコード11を介して制御盤8内の制御装置81に
取り込まれる。
理フローチャートである。このタスク200は乗りかご
の位置を補正するための準備をする処理である。図1の
乗りかご1上に設置された位置検出器10が、昇降路内
に設置された遮へい板91,92,…9nを横切るとき
発生する割り込みを図示していないオペレーションシス
テムが認識し、『遮へい板割り込み処理200』へジャ
ンプして処理が起動される。ステップ201で、ロータ
リーエンコーダ6の出力パルスをカウントすることによ
って得られる現在の乗りかご位置の値をテンポラリレジ
スタのCP1へ格納する。ここで、乗りかご位置算出処
理は所定の時間間隔で起動されるタイマタスクに存在す
るが、通常、遮へい板割り込み処理200のようなタス
クよりも優先度が下位に位置するので、ステップ201
でCP1に最新の乗りかご位置が取り込まれたことにな
る。次に、ステップ202では、位置検出器10が遮へ
い板91〜9nのいずれかを横切った際に信号を発生
し、該当する遮へい板に対応する階に予め設定された絶
対位置情報をテンポラリレジスタCP2に書き込む。そ
して、ステップ203で、乗りかご位置補正に用いる補
正値を(CP1−CP2)の演算により算出する。ここ
で、CP1とCP2の値が一致していれば、エレベータ
ーシステムが稼働し始めた際に初期測定した各階に対応
する絶対位置情報CP2に対して、エレベーター制御装
置81が刻々と演算する乗りかご位置情報CP1が等し
く、綱車4の摩耗がなく、主ロープ3と綱車4とのすべ
り(クリープ)がなく、ロープ3の伸びも殆どないこと
を意味している。しかし、このようなことはほぼ皆無で
ある。ステップ204で補正値が異常に大きくないかを
判断する。YESであれば、ロープ自体の異常や綱車と
の間の粘着に関する異常が考えられるので、ステップ2
05に進んでその警告処理を行う。そして、ステップ2
06で補正処理実施フラグをセットして、ステップ20
7を経由して、処理はオペレーションシステムへ戻る。
理フローチャートである。このタスク300は乗り心地
に悪影響を与えないで、乗りかごの位置補正を具体的に
実施する処理を示している。この処理は図示していない
オペレーションシステムから、一定時間ごとに起動され
るタイマタスクの1つとして設定されている。図2の遮
へい板割り込み処理200に引き続いて実行してもよい
が、結果の利用先が緊急性を要しない速度指令作成なの
で、ここではタイマタスクに登録するものとする。
ラグがセットされているかどうか判断する。補正フラグ
がセットされていなければ、遮へい板通過はなかったと
判断し、何も処理を行わず、ステップ302を経由し
て、オペレーションシステムに戻るか、他のタイマタス
ク処理へジャンプする。一方、補正フラグがセットされ
ていれば、ステップ303で、乗りかごの位置が停止予
定階の近傍に接近しているか否かを判断する。乗りかご
位置が近傍でなければ、乗りかご位置の補正を一度に実
行しても、僅かな位置補正が速度指令の大きさに与える
変動量は小さいので、乗り心地を損なうことはない。そ
こで、停止予定階の近傍でないときは、ステップ304
で新たな乗りかご位置として、乗りかご位置から補正値
を加減算して、一発でかご位置補正を行う。それによ
り、不必要な分割処理による制御装置81への負荷率を
低減させる。そして、ステップ305で補正が完了した
として、補正フラグをリセットする。また、念のためス
テップ306で、補正の分割処理の回数フラグNをゼロ
にクリアして、補正処理を終了する。
止予定階の近傍であると判断したときは、補正処理を複
数回に分割し、一度に実施することに伴う乗り心地の悪
化を防止する。ステップ307で分割処理の初回である
かどうかの判断を行い、初回であれば、ステップ308
で分割処理の実施回数を20と初期設定する。ステップ
307で分割処理の初回でないと判断すれば、ステップ
309で分割処理実施フラグNを1回減らす。ステップ
308及び309のいずれであっても、回数Nの設定後
にステップ310に進み、新たな乗りかご位置を求め
る。すなわち、これまでの算出乗りかご位置CP1に対
し、補正値(CP1−CP2)を1/Nした値を加減算
する。補正すべき値をタイマタスク1回につき、1/N
づつとして、乗りかごが停止予定階に到着するまでの間
に、徐々に分割補正するので、正確な着床精度確保と良
好な乗り心地を両立できる。そして、ステップ311で
分割補正処理が残っているか判断し、残っていれば、次
回のタイマ割り込みで上述した処理を繰り返し続行し、
分割補正処理が完了であれば、ステップ312で補正フ
ラグをリセットして、完全に補正処理を完了する。
明図である。同図はかご位置から停止予定階までの走行
残距離に対する速度指令と推定加速度について、(1)
非補正と、(2)従来方式により補正を1回で完結する
方式、及び(3)本実施例による補正を複数回数に分割
して実施する方式を示している。補正を行わない場合
(1)は加速度ショックを生じることは無く乗心地上の
問題は生じないが、かご停止時に実質的な残距離ΔPが
残っており、ビルの床面との間で着床誤差を生じている
ことがわかる。一方、従来方式(2)では補正を一回で
実行するので補正値が大きくなってしまった場合には、
速度指令にa点からb点への跳躍を生じ、その結果とし
て、かご加速度にもΔα2の跳躍を生じ、乗心地を損ね
る可能性がある。なお、位置補正自体は実行されるので
残距離はゼロの状態となり、着床誤差は生じない。さら
に、本実施例(3)の場合には、補正は段階的に分割し
て実施されるので、結果として、速度指令も急峻な変化
ではなくa点からc点へ段階的に変化し、かご加速度の
変化Δα3も僅かであり、乗心地悪化はほとんど生じ
ず、着床誤差も生じない。
補正値ΔCP=CP1−CP2を、速度指令演算間隔T
(ms)の20回に分割し、(ΔCP/20)の値づ
つ、20回に分けて分割補正する。通常、速度指令演算
は10ms程度のタスクレベルに設定されるので、補正
を完了するのに200msかかることになるが、3階通
過から2階到着までには十分な時間的余裕があり、補正
が完了する前に乗りかごが停止予定階に到着してしまう
ような不具合は発生することなく、正確な着床精度確保
と、補正に伴う乗り心地悪化の回避を両立させることが
できる。
この乗りかご1と釣り合いおもり2とを等価的につるべ
式に接続したアラミド系繊維又は樹脂被服の主ロープ3
と、この主ロープ3を介して前記乗りかご1を昇降駆動
する電動機5と、行先階位置情報と乗りかご位置情報C
P1との関係に応じて前記電動機5を駆動制御し前記行
先階に向けて乗りかご1を昇降させて停止させる制御装
置81と、前記電動機5の回転に関連するパルスをカウ
ントして前記乗りかご位置情報を算出する手段(6,8
1)と、この乗りかご1上に設けられ昇降路内の既知の
地点に配置された被検出体(遮へい板)91〜9nを検
出する位置検出器10と、この位置検出器10の出力信
号に応動して予め記憶された既知の地点情報CP2を読
み出す手段(81、ステップ202)と、前記乗りかご
1位置情報CP1を前記既知の地点情報CP2に基いて
補正する補正手段(81)を備えたエレベーターの制御
装置において、前記乗りかご1が停止予定階から停止予
定階の1階床手前の階床の範囲外にいるとき、前記乗り
かご位置情報CP1の前記既知の地点情報CP2に対す
る偏差分ΔCPを一括して補正する手段(ステップ30
4〜306)と、前記乗りかご1が停止予定階から1階
床手前の階床の範囲内に近づいているとき、前記乗りか
ご位置情報CP1の前記既知の地点情報CP2に対する
偏差分ΔCPをタイマ割り込みに基き20回に分けて補
正する手段(ステップ307〜312)と、前記偏差分
ΔCPが所定値よりも大きいことに応じて警告を発生す
る手段(ステップ204.205)を備えている。
る超々高層ビル向けに用いられる軽量繊維ロープや樹脂
被服ロープで特徴的に発生するロープ伸びの悪影響が顕
在化する端階や不停止階の直後が予定停止階となる状況
において、正確な着床と良好な乗り心地を提供できる。
観点からΔCP/20という決定方法を示したが、1回
当たりの補正値ΔCP1を定めて、総補正量ΔCPを1
回当りの補正値ΔCP1で除して、ΔCP/ΔCP1に
より補正回数を求め、この回数だけ毎回ΔCP1の補正
値を用いて補正を実行しても良い。これにより、小さな
補正値を不必要に多く分割することによる演算回数の無
駄排除と、好ましくない桁落ちに伴う精度低下という不
具合を回避できる。また、一定の整数値ΔCP1を1回
当たりの補正値として(ΔCP―ΔCP1)を次のΔC
Pとして順次補正残値を更新して、この値がゼロに近づ
いた時点で補正を終了するようにしてもよい。この場合
も、けた落ちの問題点と処理演算時間の問題点を解決し
うる。
距離基準の速度指令の補正を目的停止階到着までに徐々
に実施するので、正確な着床制御と良好な乗り心地を両
立させることができる。
正の分割実施を、乗り心地への悪影響がない範囲か否か
の判断をして、影響がない範囲では非分割で一度に、あ
るいは影響のない大きさで実施するので制御装置の負荷
率を無駄に上昇させない効果がある。
乗り心地と正確な着床精度とを両立させることができ
る。
の全体構成図。
チャート。
チャート。
の動作説明図。
…綱車、5…電動機、6…ロータリーエンコーダ、7…
配線、8…制御盤、81…制御装置、82…電力変換
器、91〜9n…被検出体(遮へい板)、10…位置検
出器、11…テールコード、1F〜nF…1〜n階床、
200…遮へい板割り込み処理、300…補正実行処
理。
Claims (11)
- 【請求項1】乗りかごと、この乗りかごと釣り合いおも
りとを等価的につるべ式に接続した主ロープと、この主
ロープを介して前記乗りかごを昇降駆動する電動機と、
行先階位置情報と乗りかご位置情報との関係に応じて前
記電動機を駆動制御し前記行先階に向けて乗りかごを昇
降させて停止させる制御装置を備え、前記電動機の回転
に関連するパルスをカウントして前記乗りかご位置情報
を算出する算出ステップと、この乗りかご位置情報を昇
降路内の既知の地点情報に基いて補正する補正ステップ
とを備えたエレベーターの制御方法において、前記補正
ステップは、前記乗りかご位置情報の前記地点情報に対
する誤差を、複数回に分割して補正するステップを含む
ことを特徴とするエレベーターの制御方法。 - 【請求項2】乗りかごと、この乗りかごと釣り合いおも
りとを等価的につるべ式に接続した主ロープと、この主
ロープを介して前記乗りかごを昇降駆動する電動機と、
行先階位置情報と乗りかご位置情報との関係に応じて前
記電動機を駆動制御し前記行先階に向けて乗りかごを昇
降させて停止させる制御装置と、前記電動機の回転に関
連するパルスをカウントして前記乗りかご位置情報を算
出する手段と、この乗りかご位置情報を昇降路内の既知
の地点情報に基いて補正する手段を備えたエレベーター
の制御装置において、前記乗りかご位置情報の前記既知
の地点情報に対する偏差分を複数回に分割して補正する
手段を備えたことを特徴とするエレベーターの制御装
置。 - 【請求項3】請求項2において、前記補正手段は、前記
乗りかごの走行に基いて昇降路内の既知地点情報が得ら
れた後、次の既知地点情報が得られるまでの間に、分割
した補正を完了するように構成したことを特徴とするエ
レベーターの制御装置。 - 【請求項4】乗りかごと、この乗りかごと釣り合いおも
りとを等価的につるべ式に接続した主ロープと、この主
ロープを介して前記乗りかごを昇降駆動する電動機と、
行先階位置情報と乗りかご位置情報との関係に応じて前
記電動機を駆動制御し前記行先階に向けて乗りかごを昇
降させて停止させる制御装置と、前記電動機の回転に関
連するパルスをカウントして前記乗りかご位置情報を算
出する手段と、この乗りかご位置情報を昇降路内の既知
の地点情報に基いて補正する手段を備えたエレベーター
の制御装置において、前記乗りかごが停止予定階から所
定の範囲外にいるとき、前記乗りかご位置情報の前記既
知の地点情報に対する偏差分を一括して補正する手段
と、前記乗りかごが停止予定階から所定の範囲内に近づ
いているとき、前記乗りかご位置情報の前記既知の地点
情報に対する偏差分を複数回に分けて補正する手段を備
えたことを特徴とするエレベーターの制御装置。 - 【請求項5】請求項4において、前記停止予定階から所
定の範囲内とは、停止予定階の1階床手前の階床を含む
範囲であることを特徴とするエレベーターの制御装置。 - 【請求項6】請求項2〜5のいずれかにおいて、各階及
び/又は不停止ゾーンに設置される昇降路内の被検出体
と、乗りかごに設置され前記被検出体を通過する際に信
号を発生する検出器と、当該被検出体に対応して予め記
憶された既知の地点情報を前記検出器からの信号に応動
して読み出す手段を備えたことを特徴とするエレベータ
ーの制御装置。 - 【請求項7】請求項2〜6のいずれかにおいて、各階及
び/又は不停止ゾーンに設置される昇降路内の被検出体
と、乗りかごに設置され前記被検出体を通過する際に信
号を発生する検出器と、当該被検出体に対応して予め記
憶された既知の地点情報を前記検出器からの信号に応動
して読み出す手段と、前記検出器からの信号に基く割り
込みに応じて分割補正値を算出する手段を備えたことを
特徴とするエレベーターの制御装置。 - 【請求項8】請求項2〜7のいずれかにおいて、前記複
数回に分けて補正する手段は、タイマ割り込みに基き前
記複数回の補正を実行する手段を備えたことを特徴とす
るエレベーターの制御装置。 - 【請求項9】請求項2〜8のいずれかにおいて、前記主
ロープは、非スチールロープであること特徴とするエレ
ベーターの制御装置。 - 【請求項10】請求項2〜9のいずれかにおいて、前記
主ロープは、アラミド系繊維ロープ又は樹脂被服ロープ
であることを特徴とするエレベーターの制御装置。 - 【請求項11】請求項2〜10のいずれかにおいて、前
記偏差分が所定値よりも大きいことに応じて警告を発生
する手段を備えたことを特徴とするエレベーターの制御
装置。
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