DE69613773T2 - Automatisches Einstellverfahren und -system für Haltestellung einer Aufzugskabine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum automatischen Einstellen der Stopp-Position gegenüber den Etagentüren.
• Derzeit erhält man die Information, die die Stopphöhe auf dem Niveau der Etagentür bestimmt, anhand der Übereinstimmung von Magnetsensoren, die an der Aufzugkabine angebracht sind, und Magneten, die in dem Aufzugschacht auf jedem Stockwerk angebracht sind. Eine derartige Anordnung ist auf dem einschlägigen Gebiet als Positionsreferenzsystem PRS bekannt. Die von den Magnetsensoren gesammelte Information wird zu der Steuerlogik übertragen, mit der die Aufzuganlage ausgestattet ist, wobei diese wiederum Stopp-Befehle an die Aufzugkabinen-Antriebseinrichtung liefert.
• Ein derartiges Positionsreferenzsystem ist in der beigefügten Fig. 1 dargestellt. Diese Figur zeigt eine Aufzugkabine 10, die in einem Aufzugschacht 12 angeordnet ist und sich auf dem Niveau einer Etagentür 16 befindet. Der Aufzugschacht ist mit einem Magneten 18 ausgestattet, während die Kabine zwei Magnetsensoren 20, 22 aufweist, die auf zwei verschiedenen Niveaus an einer vertikalen Strebe 24 angebracht sind. Der obere Sensor 20 liefert Niveau-Information während der Abwärtsfahrt, und der untere Sensor 22 liefert Niveau-Information während der Aufwärtsfahrt.
• Das Positionsreferenzsystem kann bei hydraulischen Aufzügen sowie auch bei elektrischen Aufzügen des Typs mit einem Zweigeschwindigkeits-Untersetzungsmotor mit zwei getrennten Rotoren verwendet werden, von denen der eine zum Bewegen der Kabine mit hoher Geschwindigkeit und der andere zum Bewegen derselben mit niedriger Geschwindigkeit vor dem Stoppen dient. Das Positionsreferenzsystem sollte der Kabine auf allen Stockwerken ein Stoppen gegenüber den Etagentüren in einer derartigen Weise ermöglichen, daß der Spalt zwischen der Schwelle der Kabine und der des Stockwerks möglichst gering ist und vorzugsweise Null beträgt.
• Während der Montage werden die Magnetsensoren und der Magnet gemäß den theoretischen Montageabmessungen positioniert. Diese werden in Abhängigkeit von der Nennbewegungsgeschwindigkeit der Kabine, der Ansprechzeit der Steuerlogik, den Detektionsparametern der Magneten durch die Magnetsensoren sowie der theoretischen Regelung der Bremse des Untersetzungsmotors berechnet.
• Es wurde dennoch festgestellt, daß die theoretischen Montagewerte fast niemals der Realität entsprechen, und zwar aus folgenden Gründen:
• - die Steuerung der Bremse des Untersetzungsmotors ist nicht genau und wird bei jeder Anlage nach Maßgabe des gewünschten Komforts neu eingestellt;
• - die die Magneten detektierenden Magnetsensoren weisen unterschiedliche Positionen hinsichtlich der Funktion der zwischen ihnen vorhandenen Distanz auf, und es ist sehr schwierig, diesen Wert auf allen Etagen konstant zu halten;
• - das Einhalten der theoretischen Dimensionen bis auf den Millimeter ist schwer zu realisieren;
• - die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit der Kabine entspricht nicht exakt dem Nenn- bzw. Sollwert:
• In Abhängigkeit von eben diesen Parametern liefern die Magnetsensoren die Stopp-Information zu der Steuerlogik, die die Signale als Stopp-Befehle übermittelt, was dazu führt, daß die Motorstromversorgung unterbrochen wird und die Bremsbacken für elektrische Aufzüge freigegeben werden oder die Gates für hydraulische Aufzüge geschlossen werden. Wenn keine Vorkehrungen getroffen werden, ist aus diesem Grund die mit einem solchen Positionsreferenzsystem erzielbare Stoppgenauigkeit schlecht. Derzeit ist beim Stoppen die Schwelle des Aufzugs um mehrere Zentimeter in bezug auf das Stockwerk fehlausgefluchtet.
• Zum Reduzieren dieser Diskrepanz ist es notwendig, eine manuelle Kontrolle auf jedem Niveau um den theoretischen Wert der Position der Magnetsensoren in beiden Verlagerungsrichtungen auszuführen. Diese Einstellungen benötigen jedoch viel Zeit, da sie Messungen der Stoppgenauigkeit auf jedem Niveau in beiden Verlagerungsrichtungen, ein Steigen auf das Dach der Kabine zum Verlagern der Magneten in der korrekten Richtung, eine Verifizierung der Resultate sowie erforderlichenfalls eine Wiederholung der Vorgänge erforderlich machen. Die für die Ausführung dieser Einstellungen erforderliche Zeit wird auf 10 Minuten pro Stockwerk geschätzt.
• Die derzeit zum Beheben dieses Problems eingesetzte Lösung besteht darin, das Positionsreferenzsystem durch eine Vorrichtung zu ersetzen, die in der Lage ist, Information über die Isthöhe der Kabine in kontinuierlicher Weise zu liefern. Auf diese Weise kann man die exakte Höhe der Stopp-Befehle bestimmen und die Stopp-Befehle durch ein Programm aktivieren, jedoch besteht der Nachteil dieser Lösung darin, daß die Vorrichtungen, die zum Angeben einer Absolutposition (Telemetrie-Laser, Stahlsensor, Band-Codierer usw.) in der Lage sind, sehr sperrig sind und aus diesem Grund für standardmäßige Zweigeschwindigkeits-Aufzüge oder hydraulische Aufzüge nicht geeignet sind, selbst wenn sie Zeit bei der Wartung einsparen.
• Die vorliegende Erfindung sucht diese Nachteile zu überwinden, indem sie ein System zum Einstellen der Stopp- Position einer Aufzugkabine vorschlägt, bei dem eine manuelle Einstellung des Magneten nicht mehr erforderlich ist.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Einstellsystems des genannten Typs, das die Erzielung einer exakten Stopp-Position ermöglicht.
• Erreicht werden diese Ziele mit Hilfe des erfindungsgemäßen Einstellsystems, das folgendes umfaßt:
• Ein System zum automatischen Einstellen der Stopp-Position einer Aufzugkabine, das folgendes aufweist:
• - zwei Magnetsensoren, die einer über dem anderen an der Kabine befestigt sind, um jeweils Stopp-Information bei der Abwährtsfahrt und Stopp-Information bei der Aufwärtsfahrt zu liefern,
• - einen in dem Aufzugschacht angebrachten Magneten,
• - und eine Stopp-Befehlslogik, die die Stopp-Information von den Sensoren erhält und einen Stopp-Befehl an die Kabinen-Antriebseinrichtung liefert,
• dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner folgendes aufweist:
• - eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung zum Messen der Verlagerungsgeschwindigkeit der Kabine vor jedem Stopp auf verschiedenen Niveaus,
• - einen Mikroprozessor, in dem alle der auf jedem Niveau empirisch und in beiden Verlagerungsrichtungen der Kabine gemessenen Stoppgenauigkeitswerte (PA) in einem Speicher gespeichert sind,
• - ein Stopp-Management-Programm, das dazu ausgelegt ist, eine Verzögerung T unter Verwendung der Formel T = PA/v zu berechnen, wobei PA die Stoppgenauigkeit auf einem Niveau und in einer bestimmten Verlagerungsrichtung ist, deren Wert in dem Mikroprozessor-Speicher gespeichert ist, und wobei v die tatsächliche Geschwindigkeit der Aufzugkabine ist, wie diese von der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung auf dem jeweiligen Niveau und in der jeweiligen Verlagerungsrichtung gemessen wird,
• - und einen Verzögerungsmodul, der die Verzögerung in die von dem entsprechenden Magnetsensor gelieferte Stopp-Information einbezieht, so daß das Stoppen der Kabine um die Verzögerung verzögert wird und somit zu einem Zeitpunkt stattfindet, zu dem die Stoppgenauigkeit im wesentlichen Null ist.
• Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen der Stopp-Position einer Aufzugkabine, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:
• a) Integrieren eines Mikroprozessors in die Steuerlogik des Aufzugs, in dem die Stoppgenauigkeitswerte (PA) für alle Niveaus und in beiden Verlagerungsrichtungen der Kabine gespeichert sind,
• b) Installieren der Magnetsensoren an der Kabine und des Magneten in dem Aufzugschacht,
• c) an der Kabine und in dem Aufzugschacht erfolgende Anbringung einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung, die die Geschwindigkeit der Kabine in einem Moment mißt, wenn diese konstant ist, bevor die Kabine auf einem Stockwerk stoppt,
• d) Berechnen der Verzögerung T = PA/v anhand des Stoppgenauigkeitswertes PA für das betreffende Niveau und die betreffende Verlagerungsrichtung, die in dem Speicher des Mikroprozessors gespeichert sind, sowie anhand der tatsächlichen Geschwindigkeit v vor Ankunft auf dem Niveau,
• e) Einbeziehen dieser Verzögerung in die Stopp-Information, die die Sensoren an die Steuerlogik liefern, so daß das Stoppen um die Verzögerung verzögert wird und zu einem Zeitpunkt stattfindet, zu dem eine Stoppgenauigkeit im wesentlichen Null ist.
• Dank der Erfindung wird eine beträchtliche Zeitersparnis vor Ort bei der Montage des Aufzugs erzielt, da sie ein Steigen auf das Dach des Aufzugs sowie ein Steuern der Höhe der Magneten auf der Basis eines systematischen Probierens vermeidet. Es wird geschätzt, daß die Zeitersparnis 8 Minuten pro Niveau beträgt.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Tatsache, daß die Sensoren und die Magneten in sehr ungefährer Weise positioniert werden können und Fehler dann in einfacher Weise korrigiert werden können. Die Halterungen der Sensoren und der Magneten können ferner durch Eliminieren ihrer Einstellmöglichkeit vereinfacht werden.
• Die auf diese Weise realisierte Zeitersparnis beträgt weitere 5 Minuten pro Niveau.
• Die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung kann kostengünstig realisiert werden, indem der Mikroprozessor in die Steuerlogik, mit der alle Aufzuganlagen normalerweise ausgestattet sind, integriert wird und als Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit der in Form einer optischen Gabel ausgebildete Geschwindigkeitsdetektor verwendet wird, der Gegenstand der französischen Patentanmeldung Nr. 95 08428, eingereicht im Namen der vorliegenden Anmelder, ist.
• Die vorliegende Erfindung wird bei Lektüre der nachfolgenden Beschreibung von einer Ausführungsweise der Erfindung, die lediglich als Beispiel angegeben ist, unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen noch besser verständlich; in den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufzugs, der mit Magnetsensoren und Magneten ausgestattet ist, wie er im Stand der Technik bekannt ist;
• Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Aufzugs, der mit den gleichen Sensoren und Magneten ausgestattet ist und ferner ein in Form einer optischen Gabel ausgebildetes Geschwindigkeitsmeßsystem und ein Stopp-Positions-Einstellsystem gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist; und
• Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Einstellsystems.
• Nachdem Fig. 1 bereits beschrieben worden ist, wird direkt auf die Beschreibung der Fig. 2 übergegangen. Diese Figur zeigt wiederum die Aufzugkabine 10, den an dieser befestigten Magneten 18 sowie die an der Aufzugkabine befestigten Magnetsensoren 20, 22.
• In dem Moment, in dem die Magnetsensoren 20, 22 auf einen Magneten 18 treffen, emittieren sie logische Signale, die über Leiter, wie z. B. bei 24, zu einer Stopp-Befehlseinheit übertragen werden, die vorzugsweise in die Steuerlogik 26 integriert sein kann, mit der die Aufzuganlage normalerweise ausgestattet ist. Die Steuerlogik 26 weist einen Eingang 28, der von den Magnetsensoren 20, 22 Information über ihr Zusammentreffen mit den Magneten 18 erhält, sowie einen Ausgang 30 auf, an dem ein Stopp-Befehl ausgegeben und zu der Aufzugantriebseinrichtung geschickt wird.
• Gemäß der Erfindung ist der Aufzug auch mit einer Vorrichtung zum Messen der Verlagerungsgeschwindigkeit der Kabine ausgestattet, bei der es sich zum Beispiel um eine optische Gabelvorrichtung handelt, wie sie in der Technik allgemein bekannt ist. Ein derartiges System umfaßt bekanntermaßen eine optische Gabel 32, die zwei Querarme aufweist, in denen ein Infrarot-Emitter bzw. ein Infrarot-Empfänger untergebracht sind, wobei die Gabel derart an der Aufzugkabine 10 angebracht ist, daß die Arme in einer horizontalen Ebene liegen und der Infrarotstrahl 34 den Raum zwischen den Armen in horizontaler Richtung quert.
• Die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung weist ferner eine Anzahl von Flags 36, 38 auf, die Platten aufweisen, die für Infrarotstrahlung opak sind, wobei die Flags in dem Aufzugschacht in vertikaler Richtung auf Höhen angebracht sind, auf denen die Verlagerungsgeschwindigkeit der Kabine gemessen werden soll, wobei sie derart angeordnet sind, daß sie den Infrarotstrahl 34 jedes Mal, wenn die optische Gabel ihr Niveau passiert, unterbrechen. In Fig. 2 sind nur zwei dem betreffenden Niveau zugeordnete Flags dargestellt. Dabei dient das obere Flag 36 zum Messen der Geschwindigkeit während der Abwärtsfahrt, während das untere Flag 38 zum Messen der Geschwindigkeit während der Aufwärtsfahrt dient.
• Der Infrarot-Empfänger sendet Signale mit einem ersten logischen Zustand aus, wenn der Infrarotstrahl durchläuft, und sendet Signale mit einem zweiten logischen Zustand aus, wenn der Strahl unterbrochen wird. Die Signale werden über einen Leiter 40 zu einer Recheneinheit 42 übermittelt, die vorzugsweise in die Steuerlogik 26 integriert sein kann.
• Aus diesen Signalen berechnet die Recheneinhelt die Dauer Δt der Unterbrechung des Infrarotstrahls durch ein Flag und daraus wiederum die Verlagerungsgeschwindigkeit v der Kabine unter Verwendung der Formel v = h/Δt, wobei h die Höhe des Flags ist, das den Strahl unterbrochen hat.
• Das erfindungsgemäße Einstellsystem weist einen Mikroprozessor 44 auf, der in einem Speicher alle Stoppgenauigkeitswerte auf den verschiedenen Niveaus, wo ein Stoppen erfolgt, in den beiden Verlagerungsrichtungen speichert, und zwar mit einer Ausgleichslast an Bord des Aufzugs (ca. 45% der Nennlast). Diese Werte sind zuvor während der Montage gemessen worden.
• Das Einstellsystem weist ferner ein Stopp-Management- Programm 46 auf, das dazu ausgelegt ist, eine Verzögerung T unter Verwendung der Formel T = PA/v zu berechnen, wobei
• PA der in dem Mikroprozessor 44 gespeicherte Stoppgenauigkeitswert ist sowie dem Niveau entspricht, auf dem der Stoppvorgang mit der Ausgleichslast sowie im Hinblick auf eine Verlagerung der Kabine in der betreffenden Verlagerungsrichtung durchgeführt wird,
• und v die Verlagerungsgeschwindigkeit der Kabine ist, und zwar unmittelbar vor dem Stoppen gemessen. Es ist wichtig, die tatsächliche Geschwindigkeit zu verwenden, da bei Verwendung der Nenngeschwindigkeit, wie sie vom Konstrukteur angegeben wird, die Genauigkeit bei steigender Verzögerung schlechter wird.
• Wenn der Aufzug eine Tendenz hat, daß er vor dem Stockwerk stoppen will, wird die Verzögerung T zu derjenigen Verzögerung hinzuaddiert, die den Stopp-Information und den Stopp-Befehl trennt, so daß der Stopp-Befehl verzögert wird und die endgültige Stopphöhe eingestellt wird.
• Wenn dagegen der Aufzug eine Tendenz hat, daß er nach dem Stockwerk stoppen will, kann man den Stopp nicht vorwegnehmen, da es nicht möglich ist, eine negative Verzögerung zu addieren. Um dieses Problem zu überwinden reicht es aus, die Sensoren und den Magneten in einer derartigen Weise anzuordnen, daß die Stopp-Information stets gut vor dem Stopp-Befehl abgegeben wird, so daß stets eine minimale Verzögerung integriert werden kann.
• Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße System keine Korrektur der Schwankung bei der Stopp-Position in Abhängigkeit von der Last gestattet. Die erzielte Korrektur der Stopp-Position ist nur für den gleichen Lastzustand gültig, in dem auch die in dem Mikroprozessor gespeicherten Werte gemessen worden sind. Bei anderen Lastsituationen korrigiert das System die Stopphöhe derart, als ob es sich bei der Last um die Nennlast handeln würde, wobei es dann erforderlich ist, eine Einstellung der Stopp-Position in Abhängigkeit von der Last in der Kabine durchzuführen. Diese Einstellung erfolgt in der gleichen Weise wie die manuelle Einstellung der Magneten.
• Der von der Steuerlogik 26 durchgeführte Satz von Vorgängen ist durch das Flußdiagramm der Fig. 3 zusammengefaßt.
• In einem Stadium 50 stellen die Magnetsensoren fest, ob die Aufzugkabine auf dem Stoppniveau angekommen ist und ob die Geschwindigkeit gleich der Minimumgeschwindigkeit vor dem Stoppen geworden ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Programm nicht initialisiert. Im Fall eines JA dagegen berechnet die Recheneinheit 42 in dem Stadium 52 die Periode Δt sowie die tatsächliche Verlagerungsgeschwindigkeit der Kabine.
• Sobald die Geschwindigkeit berechnet worden ist, kann das System in einem Stadium 54 den Korrektur-Stoppgenauigkeitswert für das Stockwerk sowie die betreffende Verlagerungsrichtung aus den in dem Mikroprozessor 44 gespeicherten Daten auslesen. Dieser Stoppgenauigkeitswert sowie die in dem vorausgehenden Stadium registrierte Geschwindigkeit werden in die Gleichung T = PA/v eingesetzt, wonach die Formel gerechnet wird. Das Ergebnis wird in einem Speicher gespeichert und sein Wert wird in einen Verzögerungsmodul 48 eingespeist, der zwischen der von den Sensoren 20, 22 gelieferten Stopp-Information und dem Stopp-Befehl plaziert ist.
• In einem Stadium 56 prüft das System, ob die Detektion der Stopp-Information stattgefunden hat. Ist dies der Fall, wird der Verzögerungsmodul in dem Stadium 58 gestartet.
• In einem Stadium 60 prüft das System, ob die Verzögerung abgeschlossen ist. Wenn dies so ist, wird die Stopp-Information in einem Stadium 62 zu dem Stopp-Management- Programm übermittelt.
• Die Anmelderin hat das System gemäß der vorliegenden Erfindung getestet und hat zu diesem Zwecke die Magneten derart angeordnet, daß die Stopphöhen gut vor den angenommenen Stockwerken (ca. 100 mm Minimum) sowie bei verschiedenen Werten für jedes Niveau lagen. Bei einer Kabine mit der Ausgleichslast hat die von dem System durchgeführte Korrektur die Stoppgenauigkeit auf einem Wert von weniger als 2 mm zurückgeführt. Beim Variieren der Last wurde eine Änderung der Stoppgenauigkeit identisch mit dem Meßwert vor Installation des Systems festgestellt, d. h. das System hat im Fall einer beladenen Kabine keinen Einfluß auf die Stoppgenauigkeit.

Claims (3)

1. System zum automatischen Einstellen der Stopp-Position einer Aufzugkabine, das folgendes aufweist:

- zwei Magnetsensoren (20, 22), die einer über dem anderen an der Kabine (10) befestigt sind, um jeweils Stopp-Information bei der Abwährtsfahrt und Stopp-Information bei der Aufwärtsfahrt zu liefern,

- einen in dem Aufzugschacht (12) angebrachten Magneten (18),

- und eine Stopp-Befehlslogik (26), die die Stopp-Information von den Sensoren erhält und einen Stopp-Befehl an die Kabinen-Antriebseinrichtung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner folgendes aufweist:

- eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (32, 36, 38) zum Messen der Verlagerungsgeschwindigkeit der Kabine vor jedem Stopp auf verschiedenen Niveaus,

- einen Mikroprozessor (44), in dem alle der auf jedem Niveau empirisch und in beiden Verlagerungsrichtungen der Kabine gemessenen Stoppgenauigkeitswerte (PA) in einem Speicher gespeichert sind,

- ein Stopp-Management-Programm (46), das dazu ausgelegt ist, eine Verzögerung T unter Verwendung der Formel T = PA/v zu berechnen, wobei PA die Stoppgenauigkeit auf einem Niveau und in einer bestimmten Verlagerungsrichtung ist, deren Wert in dem Mikroprozessor- Speicher gespeichert ist, und wobei v die tatsächliche Geschwindigkeit der Aufzugkabine ist, wie, diese von der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung auf dem jeweiligen Niveau und in der jeweiligen Verlagerungsrichtung gemessen wird,

- und einen Verzögerungsmodul (48), der die Verzögerung in die von dem entsprechenden Magnetsensor gelieferte Stopp-Information einbezieht, so daß das Stoppen der Kabine um die Verzögerung verzögert wird und somit zu einem Zeitpunkt stattfindet, zu dem die Stoppgenauigkeit im wesentlichen Null ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung eine an der Kabine (10) angebrachte optische Gabel (32) sowie eine Mehrzahl von in dem Aufzugschacht (12) angebrachten Flags (36, 38) aufweist.

3. Verfahren zum automatischen Steuern der Stopp-Position einer Aufzugkabine unter Verwendung des Systems nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) Integrieren eines Mikroprozessors (44) in die Steuerlogik (26) des Aufzugs, in dem die Stoppgenauigkeitswerte (PA) für alle Niveaus und in beiden Verlagerungsrichtungen der Kabine gespeichert sind,

b) Installieren der Magnetsensoren (20, 22) an der Kabine und des Magneten (18) in dem Aufzugschacht,

c) an der Kabine und in dem Aufzugschacht erfolgende Anbringung einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (32, 36, 38), die die Geschwindigkeit der Kabine in einem Moment mißt, wenn diese konstant ist, bevor die Kabine auf einem Stockwerk stoppt,

d) Berechnen der Verzögerung T = PA/V anhand des Stoppgenauigkeitswertes PA für das betreffende Niveau und die betreffende Verlagerungsrichtung, die in dem Speicher des Mikroprozessors gespeichert sind, sowie anhand der tatsächlichen Geschwindigkeit v vor Ankunft auf dem Niveau,

e) Einbeziehen dieser Verzögerung in die Stopp-Information, die die Sensoren an die Steuerlogik liefern, so daß das Stoppen um die Verzögerung verzögert wird und zu einem Zeitpunkt stattfindet, zu dem eine Stoppgenauigkeit im wesentlichen Null ist.