KR0167209B1 - 엘리베이터의 구출운전 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 제어기능을 여러 부분으로 나누어 다수개의 컴퓨터로 제어하는 분산제어형 엘리베이터에 있어서 이상이 발생되어 정상운행을 수행할 수 없을때 구출운전을 수행하는 기술에 관한 것으로, 종래 엘리베이터의 구출운전 장치에 있어서는 주된 기능의 일부인 고장, 감시기능이 자체적으로 진단하게 되어 있으므로 합리적인 측면에서 볼때 심각한 오류가 발생될 수 있는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 안전계통신호(SS)를 두대 이상의 컴퓨터에 입력하고 브레이크 및 카의 운행에 필요한 브레이크제어신호(BC), 인버터제어신호(C2), 도아제어신호(DC)를 두대 이상의 컴퓨터에서 병렬로 출력하며, 상기 두대의 컴퓨터간에 주고받는 상태 및 지령 데이터(S1,S2,C1)가 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생되는 경우 상대편 컴퓨터에 고장이 발생된 것으로 판단하여 그 상황에 적절한 비상운전을 실시하도록 하였다.

Description

엘리베이터의 구출운전 제어 방법 및 장치

제1도는 워치독을 이용한 일반적인 엘리베이터의 구출운전 제어 블록도.

제2도는 본 발명 엘리베이터의 구출운전 제어장치의 일실시 예시 블록도.

제3도는 제2도의 상세 블록도.

제4도는 본 발명에 적용된 두 컴퓨터의 출력신호 표.

제5도는 본 발명에 의한 인버터제어용 컴퓨터의 합리성체크 신호 흐름도.

제6도는 본 발명에 의한 고장시 엘리베이터의 제어 신호 흐름도.

제7도는 안전계통신호의 출력 계통도.

제8도는 인버터제어용 컴퓨터에서의 운전제어용 컴퓨터의 고장판단 예를 보인신호 흐름도.

제9도는 본 발명에 의한 운전제어용 컴퓨터의 소프트웨어 블록드.

제10도는 본 발명에 의한 인버터제어용 컴퓨터의 소프트웨어 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 균형추 12 : 카

13 : 전동기 14 : 브레이크

15 : 운전제어용 컴퓨터 16 : 인버터제어용 컴퓨터

17 : 인버터 18 : 로프

19 : 안전계통

본 발명은 엘리베이터의 제어기능을 여러 부분으로 나누어 다수개의 컴퓨터로 제어하는 분산제어형 엘리베이터에 있어서 이상이 발생되어 정산운행을 수행할 수 없을 때 구출운전을 수행하는 기술에 관한 것으로, 특히 엘리베이터의 정상여부를 상대편 엘리베이터의 마이크로프로세서에서 판단하여 구출운전을 수행하고, 구출운전시 꼭 필요한 몇개의 신호선만을 이용하는데 적당하도록 한 엘리베이터의 구출운전제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

고층의 건물에서 수직으로 운행하면서 승객수송을 담당하는 엘리베이터의 특성상 사소한 고장이 발생되는 경우에는 탑승객이 갇히게 되며, 갇힌 사람이 무리하게 탈출을 시도할 경우 인명피해가 발생하는 등의 결과를 초래하게 되므로 고장 발생시 탑승객의 안전을 보장하는 것이 필수불가결한 요건이라 할수 있다. 따라서, 엘리베이터의 제조회사들과 유지보수를 담당하는 업체들은 정상적인 운행상태에서는 말할 것도 없고 고장이 발생하는 경우를 대비하여 다양한 방법으로 안전을 확보하기 위한 기술을 강구하고 있는 실정에 있다.

제1도는 워치독(WDT:Watch Dog Timer)을 이용한 일반적인 엘리베이터의 구출운전 제어 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 각종 운행명령을 받아들이기 위한 입력장치(1) 및 신호입력용 인터페이스(2)와, 상기 신호입력용 인터페이스(2)를 통해 입력되는 제어명령에 따라 엘리베이터의 운전제어와 모터의 속도, 운행방향 등을 제어하기 위한 각종 제어신호를 발생하는 메인마이크로컴퓨터(3)와, 상기 메인마이크로컴퓨터(3)의 고장발생시 그의 제어기능을 대행하기 위한 서브 마이크로컴퓨터(4)와, 상기 메인마이크로컴퓨터(3)에서 발생되는 워치독신호를 근거로 버스절환용 스위치(6)에 스위칭 제어신호를 발생하는 버스절환 제어부(5)와, 상기 버스절환 제어부(5)에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 상기 메인마이크로컴퓨터(3)의 출력이나 서브마이크로컴퓨터(4)의 출력을 신용출력용 인터페이스(7)에 선택적으로 전달하는 버스절환용 스위치(6)와, 상기 신호출력용 인터페이스(7)에서 출력되는 각종 제어신호에 따라 엘리베이터의 운행을 위한 부하구동신호를 출력하는 출력장치(8)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

입력장치(1) 및 신호입력용 인터페이스(2)를 입력되는 각종 운행명령이 메인마이크로컴퓨터(3) 및 서브마이크로컴퓨터(4)의 버스접속기(PIA)에 공통으로 공급되는데, 이때, 그 메인마이크로컴퓨터(3)에서 프로그램이 정상적으로 수행되면 워치독타이머(WDT)에서 그 상태를 나타내기 위해 고장검출신호(FS1)를 로우로 출력하게 되고, 이에 의해 버스절환 제어부(5)에서 스위칭 제어신호(CHS)가 로우로 출력된다.

이에 따라 버스절환용 스위치(6)에서 상기 메인마이크로컴퓨터(3)의 출력신호를 선택하여 출력하게 되며, 이는 신호출력용 인터페이스(7)를 통해 출력장치(8)에 전달되어 이로부터 엘리베이터의 운행을 위한 부하구동신호가 출력된다.

그러나, 상기 메인마이크로컴퓨터(3)에서 프로그램이 정상적으로 수행되지 못하는 경우 그의 워치독타이머(WDT)에서 이상임을 나타내기 위하여 고장검출신호(FS1)를 하이로 출력하게 되고, 이에 의해 버스절환 제어부(5)에서 스위칭 제어신호(CHS)가 하이로 출력된다.

이에 따라 상기 버스절환용 스위치(6)에서 상기 서브마이크로컴퓨터(4)의 출력신호를 선택하여 출력하게 되며, 이는 신호출력용 인터페이스(7)를 통해 출력장치(8)에 전달되어 이로부터 엘리베이터의 운행을 위한 부하구동신호가 출력된다.

결국, 메인마이크로컴퓨터(3)에 고장이 발생될때 워치독타이머(WDT)를 통해 이를 검출하고, 이때, 대기중에 있던 서브마이크로컴퓨터(4)를 이용하여 엘리베이터의 운행을 재개함으로써 주제어장치의 고장으로 인하여 승객이 카에 갇히게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 엘리베이터의 구출운전 장치에 있어서는 주된 기능의 일부인 고장, 감시기능이 자체적으로 진단하게 되어 있으므로 합리적인 측면에서 볼때 심각한 오류가 발생될 수 있다. 즉, 고장을 확인하는 주체가 고장이 발생되지 않은 마이크로프로세서가 아니라 고장이 발생된 자신이므로 실제 고장이 발생되었으나 자신은 마치 정상인것처럼 표시할 수 있는 여지가 있어서 심각한 상황을 초래할 수 있는 결함이 있었다. 또한, 신호절환에 의해 마이크로프로세서의 버스를 통채로 사용하게 되어 있어 성이 복잡해지고, 빠른 속도로 이동되는 버스신호들에는 비상구출운전과 관련이 없는 많은 신호들이 포함되어 있어 불필요하게 비용을 증가시키는 결함이 있었다. 고장난 프로세서가 마치 자신이 정상인것처럼 신호를 출력하는 경우 쌍방 모두의 동작에 이상이 발생될 수 있고, 이에 의해 엘리베이터의 안전에 심각한 우려가 발생되는 결함이 있었다. 또한, 마이크로프로세서가 모든 동작을 정상적으로 수행하지는 못할지라도 자신 프로그램의 일부를 정상적으로 수행한 후 리세트동작을 반복적으로 수행할 경우 고장이 발생된 사실이 외부로 알려지지 않아 안전사고가 발생되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 엘리베이터의 정상여부를 상대편 엘리베이터의 마이크로프로세서에서 판단하여 구출운전을 수행하고, 구출운전시 꼭 필요한 몇개의 신호선만을 이용하여 구출운전을 수행하는 엘리베이터의 구출운전 제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 엘리베이터의 구출운전 제어방법은 안전계통신호(SS)를 적어도 두대 이상의 컴퓨터에 입력하고 브레이크 및 카의 운행에 필요한 브레이크제어신호(BC), 인버터제어신호(C2), 도아제어신호(DC)를 적어도 두대 이상의 컴퓨터에서 병렬로 출력하는 과정과; 상기 두대의 컴퓨터간에 주고받는 상태 및 지령 데이타(S1,S2,C1)가 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생되는 경우 상대편 컴퓨터에 고장이 발생된 것으로 판단하는 과정과; 일측 컴퓨터가고장으로 발생될때 타측의 컴퓨터가 그 고장난 컴퓨터의 출력에 무관하게 안전계통의 확인 및 구출운전에 필요한 데이타를 제어하는 과정으로 이루어진다.

제2도는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 엘리베이터의 구출운전 제어 장치의 개략적인 전체 블록도이고, 제3도는 이의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 권상기와 로프(18)를 통해 엘리베이터의 카(12)의 상하방향으로 주행시키기 위한 구동력을 발생하는 전동기(13)와, 상기 전동기(13)의 회전을 중지시키기 위해 제동력을 가하는 브레이크(14)와, 엘리베이터의 운전에 관련된 고유의 기능을 수행함과 아울러 안전계통(19)에서 출력하는 안전계통신호(SS), 브레이크제어신호(BC), 도아제어신호(DC), 카상태신호(DS)를 인버터제어용 컴퓨터(16)와 공동으로 관리하여 상태 및 지령 데이타(S1,S2,C1)가 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생될 때 인버터제어용 컴퓨터(16)를 고장으로 판단한 후 인버터(17)를 소정의 패턴으로 구동시켜 비상운전을 실행하는 운전제어용 컴퓨터(15)와, 평상시 인버터(17)를 통해 상기 전동기(13)의 구동을 제어하여 카(12)를 주행시키고, 상기 상태 및 지령 데이터(S1,S2,C1)가 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생될때 운전제어용 컴퓨터(15)를 고장으로 판단한 후 비상운전을 실행하는 인버터제어용 컴퓨터(16)와, 평상시 상기 인버터제어용 컴퓨터(16)의 제어를 받아 상기 전동기(13)를 구동시키고, 그 인버터제어용 컴퓨터(16)에 고장이 발생될 때 상기 운전제어용 컴퓨터(15)의 제어를 받아 전동기(13)를 구동시키는 인버터(17)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제4도 내지 제10도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

엘리베이터의 모든 운행을 총괄적으로 관장하는 운전제어용 컴퓨터(15)는 인버터 제어용 컴퓨터(16)를 통하여 인버터(17)와 전동기(13), 권상기의 상태신호(S2)를 파악하고, 자신의 입출력포트를 통하여 인지하게 되는 엘리베이터 전체의 상태 중에서 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 필요로 하는 상태데이터와 운전제어용 컴퓨터(15) 자신의 상태신호(S1)와 지령신호(C1)를 인버터제어용 컴퓨터(16)에 공급한다.

인버터(17)에서 전동기(13)로 공급되는 구동출력이 차단될때 엘리베이터 카(12)의 관성에 의한 주행이나 그 카(120의 무게와 균형추(11)간의 무게의 불균형으로 인한 미끄러짐이 브레이크 장치(13)에 의하여 방지되며, 그 브레이크 장치(13)의 제어신호(BC)가 상기 인버터제어용 컴퓨터(16)와 운전제어용 컴퓨터(15)에서 공급되고, 안전계통(19)으로부터 안전계통의 동작이 확인된 신호(SS)가 상기 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)에 병렬로 입력된다.

또한, 상기 카(12)의 상태를 확인하는 신호(DS)들은 상기 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)에 병렬로 입력되고, 도아의 구동을 제어하기 위한 신호(DC)도 각각 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 출력되어 병렬로 출력된다. 카(12)의 상태를 표시하는 상기 카상태신호(DS)에는 도아가 완전히 열린상태를 나타내는 OLS신호(Open Limit Switch), 도아가 완전히 닫힌상태를 나타내는 CLS신호(Close Limit Switch), 그리고 카(12)의 현재 위치가 도아을 열어도 좋은 도아열림영역에 있는지의 여부를 나타내는 DZ신호(Door Zone) 등이 있다.

상기 인버터제어용 컴퓨터(16)는 인버터(17)와 전동기(13) 권상기의 상태신호(S3)를 입력받고, 또한,상기 운전제어용 컴퓨터(15)의 상태신호(S1)와 전동기(13)의 속도 지령신호(C1)를 공급받아 전동기(13)를 구동시키기 위해 인버터(17)에 인버터제어신호(C2)를 하달한다.

이때, 상기 인버터제어용 컴퓨터(16)는 상기 안전계통(19)에서는 출력되는 안전계통신호(SS)를 점검하여 현재 전동기(13)에 기동 제어명령을 하달하는 것이 정당한지의 여부를 확인하고 출력을 실행하게 되는데, 이러한 절차를 합리성체크라 한다. 이러한 합리성체크가 상기 운전제어용 컴퓨터(15)에서는 당연히 행하여지는 것이지만 정상상태에서 실제 운행을 담당하지 않고 안전을 위해 인버터(17)의 제어를 담당하는 인버터제어용 컴퓨터(16)가 다시 한번 지금 운행되는 상태와 명령 예로써, 도아의 개폐나 기동을 위한 명령, 상기 안전계통신호(SS) 등을 체크하게 된다.

여기서, 언전계통신호(SS)란 제7도에 나타낸 바와 같이, 상하의 최종단 스위치(상향제한 스위치 FLS[U]:Upper Final Limits Switch, 하향제한 스위치 FLS[D]:Down final Limits Seitch), 과속도 검출기 스위치(GRS:Governor Rope Switch), 도아상태와 관련된 신호(OLS)(CLS), 비상정지스위치(Emergency stop), 과부하와 관련된 신호(OVL), 브레이크(14)의 정상동작을 확인해주는 신호 등을 말한다.

이러한 안전계통(19) 신호들의 특징은 평상시 온상태를 가지며 모두 직렬방식으로 전송된다는 것이다. 그러나, 일단 이상이 발생되어 어느 것 하나라도 작동되면 회로가 단절(off)되어 안전계통(19)의 신호(SS)가 차단되어 그대로 엘리베이터가 구동될 수 없도록 되어 있다. 따라서, 상기 안전계통신호(SS)가 모두 이상이 없을때 한쪽의 컴퓨터가 상대쪽에 이상이 있음을 인지하면 구출운전을 실시할 수 있게 된다.

통상적으로 컴퓨터는 전기전자 회로와 기계적인 장치위에 사람의 생각과 같은 역활을 하는 프로그램이 실행되어 자기 기능을 수행하는 장치이므로 고장의 상황도 매우 다양하고 그 원인을 파악하지 못하는 경우도 빈번히 발생된다.

컴퓨터에 있어서, 고장이란 하드웨어의 고장이 발생되지 않아도 전기전자적인 잡음때문에 하드웨어가 오동작을 하거나 프로그램의 오류로 인한 폭주현상이나 이상정지 동작이 빈번히 발생된다. 이러한 현상이 발생되면 대부분 프로그램의 재실행이나 리세트동작을 통해 해소되는데, 산업현장의 컴퓨터에 있어서는 안전성이 훨씬 뛰어나게 제작되었을 경우에도 그 환경이 사무용이나 가정용보다 훨씬 열악하므로 상기의 현상이 빈번히 발생된다.

엘리베이터의 경우도 마찬가지로 제어에 사용되는 컴퓨터가 상기와 같은 현상이 발생되면 대부분 리세트동작을 실행시키지만 이때, 하드웨어 및 소프트웨어의 변수들을 초기화시키는데 비교적 많은 시간이 소요되어 정지해 있을때는 가능하나 운행중인 상태에서는 급정지시켜야 되므로 이 방법을 사용하는데 어려움이 있다.

제4도의 표에는 운전제어용 컴퓨터(15)의 출력신호와 인버터제어용 컴퓨터(16)의 출력신호가 표시되어 있는데, 이 신호들은 각각 상대방 컴퓨터의 입력으로 사용되어 자기 자신의 제어상태와 입출력신호들의 상태를 보여주고 있다. 즉, 운전제어용 컴퓨터(15)의 출력신호(S1)는 바로 운전제어용 컴퓨터(15) 자신의 상태와 그 자신의 읽은 입력값을 인버터제어용 컴퓨터(16)에 알려주는 신호이다. 이와 마찬가지로 인버터제어용 컴퓨터(16)의 출력신호(S2)는 인버터제어용 컴퓨터(16) 자신의 상태와 자신이 읽은 입력값을 운전제어용 컴퓨터(15)에 알려주는 신호이다.

본 발명에서 상대방 컴퓨터가 정산인지 또는 고장인지를 판단하는 방법은 상기 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)간에 서로 주고받는 상태 및 지령 데이터(S1,S2,C1)가 사전 약속에 의해 주기적으로 이루어지는 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생되는 경우 고장이라고 판단한다.

제4도의 표에서 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)가 디피램(DPRAM)이나 병렬 데이타 포트로 주고받는 데이타 신호(S1,S2,C1)를 보여주고 있다. 주기적인 신호 플래그의 값을 확인하는 방법을 예로하여 설명하면, 일정한 시간마다(예: 100ms 또는 1초) 1씩 증가하는 변수를 쌍방이 서로 보내고 받는 쪽에서는 그와 같은 시간에 신호가 변하는지를 점검하여 정상동작이 수행되고 있는지를 알 수 있게 된다.

사전에 약속된 통신 처리중의 적절하지 못한 값이나 동작의 반복을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

상기 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 운전제어용 컴퓨터(15)로 전달되는 플래그가 있고 그 플래그의 동작이 1부터 매 50ms마다 1씩 증가하여 1초 후에 20으로 되는 과정이 반복된다고 할때 그 플래그의 값이 1미만이 되거나 20이상이 되거나(1X 또는 X20) 혹은 50ms마다 1씩 증가하지 않고 더 빠르게 또는 더 늦게 증가하면 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 소프트웨어가 정상적으로 수행되지 못하는 경우에 해당되어 고장으로 판단한다. 또한, 1∼20까지가 아니라 1∼15가지만 변한다든가 하는 여러가지의 고장이 있을 수 있게 된다. 반대로, 상기 운전제어용 컴퓨터(15)에서 인버터제어용 컴퓨터(16)로 출력되는 주기적인 플래그1도 같은 내용으로 정상동작의 여부를 확인할 수 있게 된다.

또한, 상기 안전계통신호(SS)를 포함하여 각종 입출력신호의 합리성 점검을 수행하여 정상조건을 벗어날때 고장이라고 판단한다. 합리성 점검에는 여러가지가 있으나 많이 사용되는 방법으로는 입력포트의 값을 일정한 시간 간격을 두고 읽어서 두값이 서로 같을때만 정상적인 값으로 인정하여 사용하는 방법과 자신의 컴퓨터에서 읽은 값과 상대편 컴퓨터에서 보내준 값이 서로 같을때 정상의 값으로 인정하여 사용하는 것 등이 있다.

더구나, 상기 안전계통신호(SS)는 이중으로 입력되고 상기 운전제어용 컴퓨터(15)에서 판독되어 운행에 사용될 뿐만 아니라 그 내용이 인버터제어용 컴퓨터(16)에 안전계통신호1로 전달되어 그 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 입력받은 값과 비교하는 확인작업을 거칠 수 있도록 되어 있다. 마찬가지로 상기 인버터제어용 컴퓨터(16)에 입력된 내용이 운전제어용 컴퓨터(15)에 안전계통신호2로 전달되어 확인작업을 거칠 수 있도록 되어 있다. 그 외의 다른 신호들도 이와 마찬가지로 각각의 컴퓨터(15),(16)에 입력되어 서로 주고받게 되고, 합리성체크과정을 거친 후 엘리베이터를 운행하게 된다.

그리고, 가장 기본적으로 상기 컴퓨터(15),(16) 자기 자신이 프로그램의 실행도중에 입출력신호를 점검하여 이상이 발생되면 자체적으로 제4도와 같은 에러점검 결과신호를 생성하여 상대편으로 송출한다. 상기 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)사이의 통신은 보편화된 병렬 데이타 포트 혹은 전달지연시간이 적어선호도가 증가하고 있는 듀얼포트 램을 사용한다.

브레이크(14)는 엘리베이터의 정전 상태에서 제동작용이 발생되어 주행중이더라도 비상정지하도록 브레이크제어신호(BC)가 공급되고, 구동회로의 동작도 온시 제동이 풀려 엘리베이터가 기동할 수 있도록 브레이크제어신호(BC)가 공급된다. 통상의 브레이크제어신호(BC)는 여러 안전계통(19)에서 출력되는 안전계통신호(SS)에 이상이 없고 다른 여러 구동신호들이 모두 정상적으로 출력되어야 해제되며, 이때, 인버터(17)의 구동출력에 의해 전동기(13)가 회전되어 카(12)가 기동 가능상태로 된다.

그러나, 본 발명에서는 상기 안전계통신호(SS)에 이상이 없으면 상기 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)가 신호를 병렬로 출력하여 어느 일방이 고장으로 인하여 출력을 발생하지 않더라도 구출운전을 실시할 수 있게 하였다.

엘리베이터의 고장을 여러가지로 분류할 수 있는데, 그 고장의 상황과 종류에 따라 대처방법이 다양화 될 수 있다.

전동기(13) 또는 인버터(17)의 고장이나 기계적인 고장이 발생되면 무조건 현재위치에서 비상정지하고 구출대기상태로 들어간다. 이때, 어떠한 일이 있어도 엘리베이터의 카(12)가 움직여서는 안전에 대한 대한 보장이 되지 않기 때문에 움직지 않고 즉시 비상정지하여야 한다.

안전계통(19)에 고장이 발생한 경우에도 마찬가지로 움직이지 말고 즉시 비상정지하여야 한다. 또한, 열려 있는 도아에 닫힘명령을 하달하여도 닫히지 않은 등의 경우에도 엘리베이터를 움직여서는 안된다. 또한, 도아 열림영역이 아님에도 불구하고 도아열림신호가 입력된다면 스위치의 고장이나 도아안전 계통의 이상으로 추정할 수 있으므로 이때, 전문가의 도움이 없이 엘리베이터를 움직인다면 심각한 상황이 초래할 수 있다.

상기 운전제어용 컴퓨터(15)에 고장이 발생하면 인버터제어용 컴퓨터(16)가 이를 인지하여 곧바로 구출운전을 실시하게 되는데, 본 발명에 의한 구출운전과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

인버터제어용 컴퓨터(16)에 고장이 발생되면 운전제어용 컴퓨터(15)가 이를 인지한 후 곧바로 리세트지령을 하달하여 그 인버터제어용 컴퓨터(16)의 정상회복을 시도하고, 이에 의해 정상동작으로 회복되지 않으면 곧바로 구출운전을 실시한다.

그 외에 안전관련이 아닌 사소한 고장들의 경우에는 운행하면서 엘리베이터 감시반으로 고장 경고신호를 송출하여 가급적 빠른 시간내에 조치될 수 있도록 하고 해당 고장에 대한 백업운전을 실시한다. 백업운전의 예를 들면, 고층건물에서 5층의 홀버튼을 담당하는 제어기가 어떤 원인에 의하여 통신이 안될 경우에는 비록 5층의 부름을 받지 못하더라도 상하방향으로 주행시마다 마치 5층의 홀부름이 있는 것처럼 정지하는 방법으로 백업동작을 수행한다.

본 발명에서 엘리베이터의 고장이 발생하였을때의 조치상황과 구출운전의 순서에 관한 제6도를 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운행중 또는 주행중에는 말할것도 없고 정지시 또는 대기시에도 항상 주기적으로 입출력상태와 자기 자신의 상태, 그리고 상대방 컴퓨터의 동작을 체크하여 고장이 발생하였는지를 점검하는 동작을 반복적으로 수행한다(SB1). 이때, 고장이 발생되지 않은 것으로 판명되면 정상적인 운전-주행 또는 대기동작을 취하고(SB2), 고장이 발생된 것으로 판명되면 다음의 순서에 따라 고장내용에 따른조치를 취할게 된다.

안전계통신호(SS)의 이상유무를 점검하여 안전계통(19)의 고장으로 판명되면 무조건 현재 위치에서 정지하게 되는데, 다행히 승객이 탑승하지 않은 상태이면 현재 위치에서 그대로 정지하고 승객이 탑승한 상태에서 운행중이거나 주행중이면 비상정지를 실시한다(SB4,SB5).

비상정지후에는 즉시 엘리베이터 관리자나 감시자가 있는 감시반으로 고장표시를 행하는 즉시 고장에 대한 조치가 취해지도록 하는데, 이때, 승객이 갇힌 상태로 있게 되면 구출대기를 위해 정지상태로 있게 되면, 탑승한 승객이 없어도 안전계통(19)의 확인동작이 완료되고 정상신호가 입력될때까지 엘리베이터의 운행을 정지시킨다(SB6). 여기서, 안전계통(19)의 고장은 상기한 바와 같이 안전계통신호(SS)가 정상상태에 있지 않고 액티브상태(off)로 있는 경우를 말한다.

일례로서, 과속검출장치(예: 가버너 스위치)가 과속에 의해 동작한채로 있어 오프되어 있는 경우가 될 것이다. 이러한 고장이 발생하면 엘리베이터는 구출운전을 실시할 수 없을 정도로 위험한 상태라고 할 수 있으나 실제 이러한 경우가 발생되는 빈도는 극히 낮다고 할 것이다.

운전제어용 컴퓨터(15)의 고장이 발생하였을때(SB7) 이에 대한 대처 동작을 살펴보면, 상기의 설명에서와 같은 여러가지의 경로를 통해 상기 운전제어용 컴퓨터(15)의 고장이 감지되면 인버터제어용 컴퓨터(16)는 현재의 동작에서 즉시 구출운전을 실시하는 동작으로 전환하여 사고를 방지하게 된다(SB8). 이러한 구출운전 수행 도중에도 제5도에 그 일부를 보인 합리성체크 과정이 수행된다.

대기중인 상태에서 운전제어용 컴퓨터(15)의 고장을 감지하면 즉시 카(12)의 도아를 닫고 인버터(17)와 브레이크(14)를 정지모드로 설정한 상태에서 고장상태를 표시한다. 운행도중 카(12)가 정지중인 상태에서 상기 운전제어용 컴퓨터(15)의고장을 감지하면 즉시 현재의 카(12) 속도를 구출운전을 위한 속도로 감속하고(통상 15∼20) 카(12)로 부터 카상태신호(DS)를 근거로 도아개폐영역에 접근하였는지의 신호를 수십ms 간격으로 확인하여 도아개폐영역에 확실하게 들어오면 인버터(17)의 제어로 전동기(13)의 구동을 정지시키고 브레이크제어신호(BC)로 브레이크를 건다.

이러한 구출운전의 상황에서는 착상오차가 정확하게 맞지 않더라도 마이크로레벨링같은 기능을 이용하여 맞추려고 시도하지 않고 소정의 오차(±5∼10MM)이내에서 정지하도록 한다. 여기서, 마이크로레벨링이란 엘리베이터 카(12)의 바닥과건물의 층 바닥을 정확하게 맞추기 위해 정밀 제어기능을 실시하는 것을 말한다. 정지동작이 완전히 종료되면 도아제어신호(DC)를 출력하여 카(12)의 도아가 열려 탑승객으로 하여금 안전하게 내리게 한 후 다시 도아를 닫고 정지상태로 대기한다(SB9).

이때, 상기 도아제어신호(DC)와 엘리베이터 카(12)의 상태신호(DS), 그리고 브레이크제어신호(BC)는 각각 운전제어용 컴퓨터(15)와 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 병렬로 입출력된다.

인버터제어용 컴퓨터(16)의 고장이 발생되었을때(SB10) 운전제어용 컴퓨터(15)가 이를 감지하는 즉시 브레이크(14)를 구동시켜 비상정지를 수행한 후 그 인버터제어용 컴퓨터(16)를 리세트시키고, 정상상태로 복귀되기를 기다린다. 그러나 일정시간이 경과할때까지 회복되지 않으면 다시 리세트동작을 수회 실시하고 그럼에도 불구하고 복구되지 않으면 이를 인버터제어용 컴퓨터(16)의 하드웨어적인 고장으로 간주하여 구출운전을 실시한다(SB11).

여기서, 인버터제어용 컴퓨터(16)를 리세트시키고 기다리는 시간은 컴퓨터의 입출력 초기화 시간을 고려할때 1∼2초가 적당할 것이다. 상기 운전제어용 컴퓨터(15)는 그 특성상 인버터제어용 컴퓨터(160와 같은 승차감, 속도등의 제어성능을 보장하지 못하지만 15∼20m/min의 구출운전을 위한 패턴으로 인버터(17)를 제어하는 것은 충분히 가능하다.

엘리베이터용 전동기(13)의 제어는 엘리베이터의 승차감등을 고려하여전용 제어기로 제어하는 것이 바람직하지만 엘리베이터 기능의 일부에 고장이 발생한 경우에는 위급한 상황이므로 안전이 보장되는한 고속의 정밀제어가 아닌 저속(예:10∼20m/min)으로 구출운전을 실시하게 되어 운전제어용 컴퓨터(15)를 이용해서 인버터(17)의 구동을 제어하는데 별다른 어려움이 없다.

인버터(17)의 제어를 위한 신호는 3상 유도전동기의 경우 각상의 전압과 전류를 입력받아 이를 근거로 출력하는 3상 출력으로서 이는 통상적으로 실시되는 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

엘리베이터 카(12)에서 출력되는 카상태신호(DS)를 근거로 하여 도아 개폐영역에 진입하였다고 판단되면 인버터(17)의 구동을 멈추고 브레이크(14)를 동작시켜 카(120의 구동을 중지시킨 상태에서 도아를 열어 승객이 안전하게 하차하도록한 후 도아를 닫고 고장수리를 위한 대기상태로 들어가는데 이때에도 역시 엘리베이터 감시반에 고장신호를 표시하고 대기한다.

운전제어용 컴퓨터(15)를 이용하여 인버터(17)의 구동을 제어하지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 되는데 그 이유는 인버터제어용 컴퓨터(16)의 고장 빈도가 상대적으로 훨씬 낮기때문이다. 왜냐하면, 운전제어를 담당하는 상기 컴퓨터(15)의 경우에는 입출력신호들이 워낙 많기 때문에 고장이 발생할 수 있는 개연성이 많아진다. 여러가지 입출력장치가 접속되어 있는 운전제어용 컴퓨터(15)는 전동기(13)만을 제어하는 인버터제어용 컴퓨터(16)에 비하여 고장아 날 확률이 몇배로 높기 때문이다.

단말노드의 고장이란 상기에서 설명한 바와 같이 홀제어기의 고장이 발생한 경우에 해당되며 이 단말노드의 고장이 발생되었을때(SB12) 해당 노드의 백업운전을 임시로 실시한다(SB13). 또한 안전에 별다른 관련이 없는 경고성 고장이 발생될때(SB14) 해당 고장상태를 엘리베이터의 고장 감시반에 표시하고 정상운전을 계속한다.

한편, 제8도는 인버터제어용 컴퓨터(16)에서 운전제어용 컴퓨터(15)의 고장을 판단하는 예를 보인 신호 흐름도로서 이에 도시한 바와 같이, 주기플래그가 정상이고, 입출력신호가 합리적이며, 상대 고장점검결과가 정상이고, 자체 고장점검결과1가 정상이면 그 운전제어용 컴퓨터(15)를 정상으로 판정하고, 상기의 조건중 하나라도 만족하지 못하는 경우 이상이 발생된 것으로 판단한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 마이크로프로세서의 상태가 정상이 아님을 파악하고 고장임을 판별하는 주체가 고장난 프로세서 자신이 아니라 상대편 마이크로프로세서이므로 고장진단의 정확성을 보장할 수 있는 효과가 있고, 어느 한 컴퓨터에 고장이 발생될때 고장난 컴퓨터의 상태에 구애받지 않고 정상인 컴퓨터가 구출운전을 실시하거나 현재 위치에서 비상정지후 대기등의 동작을 독립적으로 취할 수 있는 효과가 있으며, 엘리베이터에 고장이 발생하여 구출운전을 실시할때 수많은 신호의 통로로 이용되는 버스를 이용하지 않고 구출운전에 꼭 필요한 몇몇 신호만을 이용하므로 구출운전의 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 훨씬 저렴한 비용으로 구출운전을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 엘리베이터의 제어기능을 여러 부분으로 나누어 다수개의 컴퓨터로 엘리베이터의 운행을 제어하는 분산제어형 엘리베이터의 운전제어 방법에 있어서, 안전계통신호(SS)를 적어도 두대 이상의 컴퓨터에 입력하고, 브레이크 및 카의 운행에 필요한 브레이크제어신호(BC), 인버터제어신호(C2), 도아제어신호(DC)를 적어도 두대 이상의 컴퓨터에서 병렬로 출력하는 제1과정과; 상기 두대의 컴퓨터간에 주고받는 상태 및 지령 데이타(S1,S2,C1)가 통신처리중에 저절하지 못한 값으로 반복 발생되는 경우 상대편 컴퓨터에 고장이 발생된 것으로 판단하고, 상기 안전계통신호(SS)를 포함하여 각종 입출력신호의 합리성 점검을 수행하여 정상조건을 벗어날때 고장으로 판단하는 제2과정과; 전동기나 인버터의 고장 또는 기계적인 고장, 안전계통의 고장, 제어용 컴퓨터의 고장, 안전에 관련되지 않은 사소한 고장이 등이 발생될때 상황에 적절한 비상운전을 실시하는 제3과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 전동기구동용 인버터의 구동을 제어하는 컴퓨터가 상기 안전계통신호(SS)를 점검하여 그 전동기에 제어명령을 하달하는 것이 정당한 것인지의 여부를 확인한 후 출력을 발생하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 안전계통신호(SS)는 상한제한스위치 신호, 하한제한스위치신호, 과속도검출스위치 신호, 도아상태에 관련된 스위치신호, 비상정지스위치 신호, 과부하와 관련된 신호, 브레이크동작을 확인해주는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 제2과정의 합리성점검은 입력포트의 값을 일정한 시간간격을 두고 복수번 읽어 그 값이 서로 같을때 정상값으로 판정하는 것임을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
5. 제1항에 있어서, 제2과정의 합리성점검은 자신의 컴퓨터에 읽은 값과 상대편 컴퓨터에서 읽어 보내준 값을 비교하여 일치할때 정상으로 판정하는 것임을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
6. 제1항에 있어서, 제2과정은 자기 자신의 프로그램 실행도중에 입출력신호를 점검하여 이상으로 판명될때 스스로 에러신호표를 작성하여 상대편 컴퓨터에 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
7. 제1항에 있어서, 제3과정은 전동기나 인버터의 고장 또는 기계적인 고장으로 판명될때 현재위치에서 비상정지하고 구출을 위한 대기상태에서 있도록 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어방법.
8. 제1항에 있어서, 제3과정은 일측 컴퓨터가 고장으로 발생될때 타측의 컴퓨터가 그 고장난 컴퓨터의 출력에 무관하게 안전계통의 확인 및 구출운전에 필요한 데이터를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일레비이터의 구출운전 제어방법.
9. 인버터(17) 및 전동기(13)를 통해 카(12)를 상,하방향으로 주행시키는 엘리베이터에 있어서, 엘리베이터의 운전에 관련된 고유의 기능을 수행함고 아울러 안전계통(19)에서 출력되는 안전계통신호(SS). 브레이크제어신호(BC). 도아제어신호(DC), 카상태신호(DS) 를 인버터제어용 컴퓨터(16)와 공동으로 관리하여 상태및 지령 데이타(S1,S2,C1)가 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생될때 인버터제어용 컴퓨터(16)를 고장으로 판단한 후 인버터(17)를 소정의 패턴으로 구동시켜 비상운전을 실행하는 운전제어용 컴퓨터(15)와; 평상시 인버터(17)를 통해 상기 전동기(13)의 구동을 제어하여 카(12)를 주행시키고, 상기 상태 및 지령 데이터(S1,S2,C1)가 통신처리중에 적절하지 못한 값으로 반복 발생될때 운전 제어용 컴퓨터(15)를 고장으로 판단한 후 비상운전을 실행하는 인버터제어용 컴퓨터(16)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 구출운전 제어장치.