电梯安全控制装置及电梯安全控制方法与流程

本发明涉及当检测出异常时在至轿厢停止为止的时间计测中使用计时器的电梯安全控制装置及电梯安全控制方法，特别涉及计时器诊断功能具有特征的技术。

背景技术：

以往的电梯安全控制装置特别是电子安全控制装置能够检测安全控制装置自身的异常。并且，该现有装置在检测出异常的情况下，首先向电梯控制部输出用于使轿厢停靠在最近楼层的最近楼层停靠指令。另外，该现有装置在从输出最近楼层停靠指令起经过了预先设定的时间时，向电梯控制部输出用于使轿厢紧急停止的紧急停止指令(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：wo2006/090470号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，现有技术存在如下所述的问题。

专利文献1的现有装置具有对最近楼层停靠用的犹豫时间进行计时的计时器电路，为了确认计时器的健全性，需要在服务停止中周期性地使计时器电路工作。其结果是存在如下问题：在计时器诊断中电梯不能工作、或者在直到计时器时限经过为止不能检测出计时器的异常。

本发明正是为了解决前面所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种在进行使用了计时器的安全控制时确保了健全性和可用性的电梯安全控制装置及电梯安全控制方法。

用于解决问题的手段

本发明的电梯安全控制装置具有：输入部，其读取来自监视电梯的状态的开关或者传感器的监视信号；至少一个运算处理部，其根据通过输入部读取出的监视信号执行安全监视功能；计时器，其与运算处理部独立地设置或者设于运算处理部的内部；以及输出部，其输出将分别提供给电梯的曳引机及制动器的电源切断的信号，电梯安全控制装置在运算处理部根据通过输入部读取出的监视信号执行安全监视功能而检测出电梯的异常的情况下，起动计时器，使输出部在达到计时器的时限时输出切断电源的信号，由此将提供给曳引机及制动器的电源切断使轿厢停止，其中，电梯安全控制装置还具有计时器比较部，该计时器比较部与运算处理部独立地设置或者设于运算处理部的内部，执行计时器计数诊断处理，计时器由作为双重系统起动的独立的两个计时器构成，计时器比较部对起动的两个计时器的计数值进行相互比较，在两个计时器的计数值之差为预先设定的规定差值以上的情况下，判断为在两个计时器中的至少一方产生了计数异常而使轿厢停止，由此执行计时器计数诊断处理。

另外，本发明的电梯安全控制方法是由电梯安全控制装置执行的方法，该电梯安全控制装置具有：输入部，其读取来自监视电梯的状态的开关或者传感器的监视信号；至少一个运算处理部，其根据通过输入部读取出的监视信号执行安全监视功能；独立的两个计时器，其与运算处理部独立地设置或者设于运算处理部的内部，作为双重系统起动；输出部，其输出将分别提供给电梯的曳引机及制动器的电源切断的信号；以及计时器比较部，其与运算处理部独立地设置或者设于运算处理部的内部，执行计时器计数诊断处理，其中，所述电梯安全控制方法包括：第1步骤，在运算处理部中，在从统一控制电梯的运行的运行控制装置接收到诊断许可信号作为向运行控制装置发送诊断开始信号后的应答的情况下，使两个计时器起动；第2步骤，在计时器比较部中，在通过第1步骤使两个计时器起动后，对两个计时器的计数值进行相互比较，在两个计时器的计数值之差为预先设定的规定差值以上的情况下，判断为在两个计时器中的至少一方产生了计数异常，由此执行计时器计数诊断处理；第3步骤，在运算处理部中，在至两个计时器各自的计数值达到计时器的时限为止未由通过计时器比较部进行的所述第2步骤判断为产生了计数异常的情况下，判断为两个计时器正常并使第2步骤的计时器计数诊断处理结束；第4步骤，在运算处理部中，在至两个计时器各自的计数值达到计时器的时限为止通过计时器比较部进行的第2步骤判断为产生了计数异常的情况下，使轿厢停止；第5步骤，当在第2步骤的所述计时器计数诊断处理的执行过程中运算处理部从运行控制装置接收到服务请求发生信号的情况下，使第2步骤的计时器计数诊断处理中断，并存储截止到当前时刻的计数值作为计数保存值；以及第6步骤，当在第2步骤的计时器计数诊断处理的中断时运算处理部从运行控制装置再次接收到诊断许可信号的情况下，将计数保存值设定为初始值而使两个计时器再次起动，再次开始计时器比较部进行的计时器计数诊断处理。

发明效果

根据本发明，关于在执行安全监视功能而检测出电梯异常时作为直到电梯停止为止的计数器使用的计时器，将计时器设为双重系统，并且具有通过对双重系统的计时器的计数值进行相互比较来诊断计时器自身的健全性的功能，在判断为计时器自身异常的情况下，能够使轿厢停止。其结果是，在进行使用了计时器的安全控制时，能够获得确保了健全性和可用性的电梯的安全控制装置。

附图说明

图1是包括本发明的实施方式1的电梯安全控制装置的整体结构图。

图2是示出本发明的实施方式1的安全控制装置执行的计时器处理的一系列动作的流程图。

图3是示出本发明的实施方式1的安全控制装置执行的计时器诊断处理的一系列动作的流程图。

图4是包括本发明的实施方式2的电梯安全控制装置的整体结构图。

具体实施方式

下面，使用附图说明本发明的电梯安全控制装置及电梯安全控制方法的优选实施方式。

实施方式1

图1是包括本发明的实施方式1的电梯安全控制装置的整体结构图。本实施方式1的安全控制装置10构成为具有被双重化的第1cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)1和第2cpu2。虽然未图示，但各个第1cpu1及第2cpu2各自具备rom(readonlymemory：只读存储器)、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)、时钟、看门狗计时器和总线等。

第1cpu1及第2cpu2通过通信线相连接，通过对运算结果进行相互比较，进行cpu的故障诊断。并且，安全控制装置10根据在第1cpu1及第2cpu2中分别安装的软件执行安全控制功能、自身诊断功能和计时器诊断功能。

第1cpu1及第2cpu2分别将来自通过电气布线连接的安全关联开关/传感器11的信号以及来自通过通信线连接的外部安全控制装置12的信号作为输入，监视电梯的状态。经由输出接口3、4的来自安全控制装置10的输出直接或者通过电梯的安全电路13等，与曳引机14及制动器15的电源(电源供给电路)连接。

在判断为电梯是通常状态的情况下，安全控制装置10通过输出接口3、4输出将曳引机14及制动器15的电源设为连接状态的信号。具体而言，安全控制装置10进行使继电器或者开关元件例如光耦合器或mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)接通的输出。

另一方面，在判断为不是安全状态的情况下，安全控制装置10通过输出接口3、4输出将曳引机14及制动器15的电源切断的信号。具体而言，安全控制装置10进行使继电器或者开关元件断开的输出。

运行控制装置16控制与曳引机14连接的曳引机电源(逆变器)，由此使曳引机旋转，使轿厢移动。另外，虽然未图示，但制动器电源控制装置控制制动器电源(dc-dc变流器)，使在制动器线圈中流过电流将电磁制动器提起，由此解除制动。并且，运行控制装置16和安全控制装置10经由通信线连接。

安全控制装置10在通常时经由输出接口3、4将与如下的电源连接的开关元件接通，使曳引机14及制动器15能够工作，该电源用于驱动位于运行控制装置16和曳引机电源之间的绝缘元件(例如光耦合器)以及位于制动器电源控制装置和制动器电源之间的绝缘元件。

安全控制装置10接收来自外部的安全关联开关/传感器11或者外部安全控制装置12的信号。并且，安全控制装置10在根据这些接收信号检测出电梯不是安全状态时，将开关元件断开。通过这样将开关元件断开，安全控制装置10将绝缘元件的电源切断，将运行控制装置16及制动器电源装置的指令切断，以使得不波及曳引机电源及制动器电源。其结果是，使曳引机的旋转停止来阻止制动电流产生，由此实施制动使轿厢停止。

图2是示出本发明的实施方式1的安全控制装置10执行的计时器处理的一系列动作的流程图。更具体地讲，图2所示的一系列处理是由安全控制装置10内的第1cpu1及第2cpu2对各个计时器独立执行的。

安全控制装置10在检测出异常时，向运行控制装置16输出用于使轿厢停靠在最近楼层的最近楼层停靠指令(步骤s201)。并且，安全控制装置10在输出最近楼层停靠指令的同时，将计时器计数值初始化为0(步骤s202)，通过周期处理或者相比计时器时限足够短的cpu计时器中断，来更新计时器计数值(步骤s203)。

在计时器计数值超过预先设定的时限判定值(例如5分钟)的情况下(步骤s204)，安全控制装置10经由输出接口3、4将输出切断，由此切断对曳引机14及制动器15的电源供给，使轿厢紧急停止(步骤s205)。并且，安全控制装置10向运行控制装置16指示服务停止(步骤s206)，结束一系列的处理。

下面，图3是示出本发明的实施方式1的安全控制装置10执行的计时器诊断处理的一系列动作的流程图。图3所示的一系列处理是由安全控制装置10内的第1cpu1及第2cpu2将另一方的处理结果与自身的处理结果进行比较，针对各个计时器独立执行的。

安全控制装置10在从前一次的计时器诊断起经过规定时间(例如1天)、或者从运行控制装置16接收到计时器诊断许可信号(楼层停靠信号)时，向运行控制装置16发送用于通知开始计时器诊断的计时器诊断开始信号(步骤s300)，该计时器诊断许可信号是表示能够在停靠于楼层时等进行计时器诊断的信号。运行控制装置16在接收到计时器诊断开始信号后，在电梯成为不运行(没有呼梯)的状态时，向安全控制装置10回复计时器诊断许可信号。

安全控制装置10通过从运行控制装置16接收到计时器诊断许可信号(步骤s301)而进入步骤s302。安全控制装置10当在规定时间内未接收到计时器诊断许可信号的情况下，向运行控制装置16输出运行停止指令并实施以下的诊断。

安全控制装置10在从前一次的计时器诊断起经过了规定时间(例如1天)的情况下，开始计时器诊断处理(步骤s302)。

[输出部的诊断](相当于步骤s301～步骤s309的处理)

首先，安全控制装置10诊断输出接口3、4(在以下的说明中称为输出部)是否在计时器计数值达到时限判定值时正常工作而切换为切断状态。具体而言，安全控制装置10在判断为从前一次的诊断起经过了规定时间的情况下，将计时器计数值设定为预先设定的时限判定值减去诊断时间(例如1秒)而得的值(步骤s303)，使计时器动作开始(步骤s304)。

在计时器动作开始后，安全控制装置10判断计时器计数值是否达到时限判定值，由此判断是否经过了诊断时间(步骤s305)。并且，在判断为经过了诊断时间的情况下，安全控制装置10读取输出接口3、4的状态，由此确认输出部是否切换为切断状态(步骤s306)。

在步骤s306的判断结果为输出部不是切断状态的情况下，安全控制装置10判断为输出部没有正常工作而检测出故障(步骤s307)，将使曳引机14及制动器15的电源接通的信号设为输出切断的状态(步骤s308)，向运行控制装置16输出电梯的服务停止指示(步骤s309)，结束一系列的处理。

通过这样的处理，安全控制装置10能够以较短的诊断时间(在上述的例子中是1秒)诊断出输出部的工作是否正常，另外在诊断为输出部的工作异常的情况下，为了切断对曳引机14及制动器15的电源，能够再次将输出接口3、4设为切断状态，并且向运行控制装置16输出电梯的服务停止指示。

当在前面的步骤s302中从前一次的计时器诊断起尚未经过规定时间(例如1天)的情况下，也可以省略步骤s303～步骤s306的输出部的诊断，转入下面说明的从步骤s310起的计时器计数部的诊断。

另外，在前面的步骤s306的判断结果为输出部是切断状态、输出接口的工作正常的情况下，也能够转入下面说明的从步骤s310起的计时器计数部的诊断。

[计时器计数部的诊断](相当于从步骤s310起的处理)

接着，安全控制装置10进行计时器计数部的诊断。具体而言，安全控制装置10比较由第1cpu1及第2cpu2得到的计数值，由此进行计时器计数部的诊断。

首先，安全控制装置10内的第1cpu1及第2cpu2都将计时器计数值设定为计数保存值(初次为0)(步骤s310)，使构成双重系统的各个计时器开始动作(步骤s311)。并且，第1cpu1及第2cpu2按照每个周期更新计时器计数值，将自身的cpu的计时器计数值和另一个cpu的计时器计数值进行比较(步骤s312)。

如果步骤s312的比较结果是，第1cpu1及第2cpu2的计时器计数值之差为规定值以上，则判断为检测出起因于计数异常的计时器故障，使计时器停止，执行前面说明的步骤s307～步骤s309的处理，结束一系列的处理。

另一方面，如果步骤s312的比较结果是，第1cpu1及第2cpu2的计时器计数值之差小于规定值，则进入步骤s313，判断计时器计数值是否小于时限判定值。以后，反复执行步骤s312、步骤s313的处理，一直到计时器计数值成为时限判定值为止。并且，在计时器计数值之差小于规定值的状态持续且计时器计数值成为了时限判定值的情况下，安全控制装置10判断为计时器计数工作正常，使计时器停止(步骤s314)，将计数保存值设定为0(步骤s315)，进入后述的步骤s319。

另一方面，当在计时器计数值达到时限判定值之前对电梯输入了呼梯(服务请求)时，运行控制装置16向安全控制装置10发送计时器诊断中止请求信号。于是，安全控制装置10接收计时器诊断中止请求信号，由此判断为在计时器计数值达到时限判定值之前存在服务请求(步骤s316)，进入从步骤s317起的处理。

并且，安全控制装置10使计时器停止(步骤s317)，将此时的计时器计数值保存为计数保存值(步骤s318)，进入步骤s319的处理。

最后，安全控制装置10在前面的步骤s315的处理之后结束计时器诊断，在前面的步骤s318的处理之后中断计时器诊断，向运行控制装置16发送计时器诊断结束信号(步骤s319)，结束一系列的处理。运行控制装置16在接收到计时器诊断完成信号时，再次开始电梯的服务。

然后，在从运行控制装置16接收到计时器诊断许可信号时，第1cpu1及第2cpu2各自如果从前一次的计时器诊断起经过了规定时间，则实施[输出部的诊断]，然后对计时器计数值设定计数保存值，再次开始[计时器计数部的诊断]。

另外，然后在从运行控制装置16接收到计时器诊断许可信号时，如果从前一次的计时器诊断起尚未经过规定时间，则第1cpu1及第2cpu2都不实施[输出部的诊断]，并对计时器计数值设定计数保存值，再次开始[计时器计数部的诊断]。

通过进行这样的处理，关于[输出部的诊断]，能够每隔规定时间在短时间内实施诊断，并且关于[计时器计数部的诊断]，通过灵活应用计数保存值，能够在每个接收到计时器诊断许可信号的状态下，从前一次的诊断起再次开始实施连续的诊断。

另外，在进行包括[输出部的诊断]及[计时器计数部的诊断]的计时器诊断的结果是，在第1cpu1或者第2cpu2中的任意方检测出异常的情况下，各个第1cpu1及第2cpu2进行如下所述的处理。

·将异常检出也通知给另一方cpu。

·将至少一个系统(cpu)的输出切断，切断曳引机电源及制动器电源，使轿厢停止。

·向运行控制装置16发送服务停止请求(异常检出信号)。

运行控制装置16在接收到服务停止请求(异常检出信号)时停止服务。另外，在已经停止服务的情况下继续服务停止。

关于安全控制装置10具备的安全监视功能，除计时器诊断功能以外，还具有如下所述的功能。

[开门行进防止功能]

将检测轿厢门及层站门的开闭的各个门开关和检测轿厢位于停层区的停层传感器各自的信号作为输入，当检出正在开门时轿厢脱出停层区的情况时进行紧急停止的功能。

[维护人员保护功能]

将检测轿厢门及层站门的开闭的各个门开关的信号作为输入，在检测出维护人员进行的开门时，向运行控制装置发出使自动运转无效的指令的功能。

[紧急电动运转功能]

将来自监视轿厢的移动的各个开关的信号和来自维护人员进行的运转操作信号的信号分别作为输入，在发生被困入轿厢内时的乘客救出等运转时，使来自一部分开关的信号无效的功能。

[门开关旁通运转功能]

将来自检测轿厢门及层站门的开闭的各个门开关和通过维护人员产生的运转操作信号的各个信号作为输入，在门开关点检时使来自门开关的信号无效的功能。

[末端楼层强制减速功能]

将来自检测轿厢的移动的设置在井道中的开关、安装于限速器或者曳引机上的编码器的各个信号作为输入，在检测出轿厢的超速时进行紧急停止的功能。

作为其它的功能，还包括监视电梯的状态，在判断为电梯不是安全状态时进行紧急停止的功能。并且，安全控制装置在利用计时器诊断功能以外的这些安全监视功能检测出电梯的异常状态的情况下，执行图2所示的一系列的处理。

另外，安全控制装置通过图3所示的一系列处理，执行在图2所示的一系列的处理中使用的有关计时器的诊断。

另外，上述的功能都可以安装于安全控制装置或者外部安全控制装置中的任意方。

如上所述，根据实施方式1，具备包括输出部的诊断及计时器计数部的诊断的计时器诊断功能，由此能够确保电梯安全控制装置的异常检测时的计时器功能的可靠性。

另外，能够每隔规定时间在短时间内实施输出部的诊断，并且能够跨越可实施计时器诊断的多个时间段连续实施计时器计数部的诊断。其结果是，能够在不有损于服务性的情况下可靠地实施诊断，能够确保电梯安全控制装置的健全性和可用性，并且能够尽早地检测安全控制所需要的计时器的异常。

实施方式2

图4是包括本发明的实施方式2的电梯安全控制装置的整体结构图。本实施方式2的安全控制装置10与前面的实施方式1的图1的结构相比不同之处在于，将计时器5、计时器6、计时器比较部7设于第1cpu1及第2cpu2的外部。因此，下面以这种结构上的不同之处为中心进行说明。

如图4所示，本实施方式2的安全控制装置10在第1cpu1及第2cpu2的外部设有两个计时器5、6和时钟(未图示)。计时器5、6由具有计数器和比较器的逻辑电路构成，通过对时钟脉冲进行计数而进行计数动作。

并且，计时器5根据来自第1cpu1的指令使计数动作开始和停止，并设定计时器计数值，在到达计时器时限时将输出部切断，由此能够切断对曳引机14及制动器15的电源供给。

同样，计时器6根据来自第2cpu2的指令使计数动作开始和停止，并设定计时器计数值，在到达计时器时限时将输出部切断，由此能够切断对曳引机14及制动器15的电源供给。

计时器5、计时器6例如利用cpld(complexprogrammablelogicdevice：复杂可编程逻辑器件)和fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)实现。

在两个计时器5、6之间设有计时器比较部7，比较两个计时器5、6的计时器计数值。计时器比较部7在两个计时器5、6的计时器计数值之差为规定值以上而检测出异常的情况下，向第1cpu1及第2cpu2或者输出接口3、4输出异常检测信号，将输出部切断，由此切断对曳引机14及制动器15的电源供给，使轿厢停止。

其它的结构和处理与前面的实施方式1相同，因而省略说明。

如上所述，根据实施方式2，即使是图4那样的结构，也能够与实施方式1一样地确保电梯安全控制装置的健全性和可用性。另外，能够尽早地检测安全控制所需要的计时器的异常。

另外，在上述的实施方式1、2中说明了具有两个cpu，并具有与各个cpu对应的单独的计时器的结构。但是，本申请发明的主题是诊断多个计时器动作，cpu的数量也可以是一个。

另外，在上述的实施方式1、2中说明了进行被双重化的两个计时器的诊断的结构，但在计时器的数量是三个以上的情况下，也能够适用本申请发明的诊断方法。