电梯的编码器诊断系统及诊断方法与流程

[0001]
本发明涉及电梯的编码器诊断系统及诊断方法，其能够对设置在电梯的卷扬机或者调速器等的旋转部的编码器的异常进行诊断。


背景技术：

[0002]
电梯的卷扬机或者调速器等的旋转部上，配备有编码器，根据编码器的脉冲信号，进行卷扬机的控制或者轿厢的移动量、速度、位置等的计算，进一步地，进行从电梯的井道的上下终端到轿厢的距离检测或者减速停止(ets:终端层强制减速)等的各种控制。由于这些控制关系到电梯的运行安全，冗余性(由冗余化确保的安全性)或者异常或者故障的检测很重要，为了确保安全，寻求对电梯进行双系统化。
[0003]
例如，在专利文献1中，从被双系统化的第一编码器和第二编码器中输入脉冲信号到诊断部，通过对这些输入值进行比较，以使得能够提前发现被双系统化的编码器的异常或者故障。
[0004]
现有技术文献
[0005]
专利文献
[0006]
专利文献1日本特开2015-59014号公报


技术实现要素：

[0007]
发明所要解决的课题
[0008]
然而，即使编码器被双系统化，由于在诊断部接收双系统的编码器的脉冲信号的输入的微型控制器只有一台，微型控制器发生异常时，无法进行编码器的异常或者故障的检查。
[0009]
在此，尽管考虑对微型控制器进行双系统化，但是，需要使至少一台微型控制器上具有两个对编码器输入进行处理的功能，牵扯到成本提高。另外，由于需要两个对来自编码器的输入进行处理的功能，因此无法使用与这些功能相排斥的功能，导致设计的自由度降低。进一步地，存在微型控制器的输入输出端口占用双系统的编码器，无法让其他的信号输入输出使用的问题。
[0010]
本发明的目的是，提供电梯的编码器诊断系统及诊断方法，其能够抑制输入输出端口的占用或者功能限制，对双系统的编码器的异常或者故障进行检查。
[0011]
解决课题的手段
[0012]
本发明的电梯的编码器诊断系统，具备
[0013]
第一编码器和第二编码器，其配备在电梯的旋转部；
[0014]
第一诊断部，其与所述第一编码器连接；
[0015]
第二诊断部，其与所述第二编码器连接；
[0016]
所述第一诊断部具备第一编码器驱动器，所述第一编码器驱动器接收来自所述第一编码器的脉冲信号，转换为第一编码器旋转量并输出，并且根据所述第一编码器旋转量
产生第一旋转测出信号并输出；
[0017]
所述第二诊断部具备第二编码器驱动器，所述第二编码器驱动器接收来自所述第二编码器的脉冲信号，转换为第二编码器旋转量并输出，并且根据所述第二编码器旋转量产生第二旋转测出信号并输出；
[0018]
所述第一诊断部具有第一判断部，所述第一判断部测出所述第一编码器旋转量和从所述第二编码器驱动器输出的所述第二旋转测出信号的差异，在该差异超过规定的阈值时判断为异常；
[0019]
所述第二诊断部具有第二判断部，所述第二判断部测出所述第二编码器旋转量和从所述第一编码器驱动器输出的所述第一旋转测出信号的差异，在该差异超过规定的阈值时判断为异常。
[0020]
所述第一旋转测出信号能够通过串行通信被发送到所述第二诊断部的所述第二判断部；
[0021]
所述第二旋转测出信号能够通过串行通信被发送到所述第一诊断部的所述第一判断部。
[0022]
所述第一旋转测出信号能够作为与所述第一编码器的旋转方向相符的第一正向旋转测出信号或者第一反向旋转测出信号；
[0023]
所述第二旋转测出信号能够作为与所述第二编码器的旋转方向相符的第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号；
[0024]
所述第一诊断部能够构成为所述第二正向旋转测出信号或者所述第二反向旋转测出信号的一者被输入到所述第一判断部，并且所述第二正向旋转测出信号和所述第二反向旋转测出信号的逻辑或被输入到所述第一判断部；
[0025]
所述第二诊断部能够构成为所述第一正向旋转测出信号或者所述第一反向旋转测出信号的一者被输入到所述第二判断部，并且所述第一正向旋转测出信号和所述第一反向旋转测出信号的逻辑或被输入到所述第二判断部。
[0026]
另外，本发明的电梯的编码器诊断方法，所述电梯具备：
[0027]
第一编码器和第二编码器，其配备在电梯的旋转部；
[0028]
第一诊断部，其与所述第一编码器连接；
[0029]
第二诊断部，其与所述第二编码器连接；
[0030]
所述第一诊断部接收来自所述第一编码器的脉冲信号，转换为第一编码器旋转量并输出，并且根据所述第一编码器旋转量产生第一旋转测出信号并输出；
[0031]
所述第二诊断部接收来自所述第二编码器的脉冲信号，转换为第二编码器旋转量并输出，并且根据所述第二编码器旋转量产生第二旋转测出信号并输出；
[0032]
所述第一诊断部测出所述第一编码器旋转量和从所述第二诊断部输出的所述第二旋转测出信号的差异，在该差异超过规定的阈值时判断为异常；
[0033]
所述第二诊断部测出所述第二编码器旋转量和从所述第一诊断部输出的所述第一旋转测出信号的差异，在该差异超过规定的阈值时判断为异常。
[0034]
发明的效果
[0035]
根据本发明的电梯的编码器诊断系统，通过将编码器设置为第一编码器和第二编码器的双系统，也将诊断部冗余化为第一诊断部和第二诊断部的双系统，无论在任何产生
异常或者故障的情况下，都能够确保安全性。
[0036]
特别地，各诊断部的编码器驱动器由于仅对其中一者的编码器的脉冲信号进行处理即可，因此能够使用低处理能力的产品，能够防止成本增加。另外，各诊断部由于仅需要对来自其中一者的编码器的输入进行处理的功能，因此能够使用与该功能相排斥的功能，能够提高设计的自由度。进一步地，接收来自编码器的信号输入的诊断部的输入输出端口仅需一个系统，能够将其他的输入输出端口用于其他的信号输入输出。
附图说明
[0037]
图1是电梯的模块图。
[0038]
图2是本发明的一种实施方式的编码器诊断系统的模块图。
[0039]
图3是本发明的一种实施方式的编码器诊断方法的流程图。
[0040]
附图标记说明
[0041]
11、轿厢；15、卷扬机；16a、第一编码器；16b、第二编码器；20、诊断部；21a、第一诊断部；21b、第二诊断部；22a、第一编码器控制器；22b、第二编码器控制器；23a、第一判断部；23b、第二判断部。
具体实施方式
[0042]
参照附图，对本发明的一种实施方式的电梯的编码器诊断系统及诊断方法进行说明。
[0043]
图1表示的是，示意本发明的电梯的编码器诊断系统及诊断方法所适用的电梯的整体结构的模块图。如图所示，电梯的轿厢11被主绳索12的一端悬吊着，主绳索12的另一端悬吊着对重13。主绳索12悬挂在和卷扬机15同轴设置的滑轮上，通过卷扬机15的正反向旋转，使轿厢11在井道内升降。卷扬机15上安装有双系统的编码器16a、16b，编码器16a、16b输出根据卷扬机15的旋转而产生的脉冲信号。在一般的运用中，编码器16a、16b的脉冲信号被输入到电梯的运行控制部(未图示)，用于控制使轿厢11升降的卷扬机15。此外，编码器16a、16b虽然能够配备在作为旋转部的卷扬机15但是并非限定于此，也可以配置在ets装置的调速器(governor)或者从调速器通过绳索悬吊的张紧轮(tension pulley)(均未图示)等其他的旋转部上。
[0044]
在本发明中，编码器为第一系统和第二系统的双系统(第一编码器16a和第二编码器16b)，如图1所示，这些编码器16a、16b的脉冲信号被输入到诊断部20。诊断部20具有双系统的诊断部(第一诊断部21a和第二诊断部21b)，各诊断部21a、21b被输入编码器16a、16b其中一者的脉冲信号。编码器16a、16b能够对分别具有规定的周期(例如1/4周期)的相位差的a相和b相的两相脉冲信号序列进行输出。
[0045]
在本实施方式中，第一诊断部21a接收第一编码器16a的脉冲信号的输入。另外，第二诊断部21b接收第二编码器16b的脉冲信号的输入。图2表示第一诊断部21a及第二诊断部21b的详细的功能模块图。
[0046]
如图2所示，第一诊断部21a能够由例如微型控制器构成，具备接收第一编码器16a的脉冲信号的输入的第一编码器驱动器22a，和第一判断部23a。第一编码器驱动器22a对从第一编码器16a发送过来的a相和b相的两相脉冲信号进行计数，转换为作为第一编码器旋
转量的计数值。另外，产生第一旋转测出信号(第一正向旋转测出信号或者第一反向旋转测出信号)，第一旋转测出信号包含根据被包含在两相脉冲信号的a相和b相的相位差所得到的旋转测出信号和其旋转方向(正转或者反转)。计数值如果是正向旋转则进行加法，如果是反向旋转则进行减法。
[0047]
第一编码器驱动器22a将产生的第一编码器旋转量、第一旋转测出信号(第一正向旋转测出信号或者第一反向旋转测出信号)进行输出。第一编码器旋转量被输出到第一判断部23a，第一旋转测出信号(第一正向旋转测出信号或者第一反向旋转测出信号)通过例如串行信号被输出到第二诊断部21b。
[0048]
对于第二诊断部21b，也能够由例如微型控制器构成，具备接收第二编码器16b的脉冲信号的输入的第二编码器驱动器22b，和第二判断部23b。第二编码器驱动器22b对从第二编码器16b发送过来的a相和b相的两相脉冲信号进行计数，转换为作为第二编码器旋转量的计数值。另外，产生第二旋转测出信号(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)，第二旋转测出信号包含根据被包含在两相脉冲信号的a相和b相的相位差所得到的旋转测出信号和其旋转方向(正转或者反转)。计数值如果是正向旋转则进行加法，如果是反向旋转则进行减法。
[0049]
第二编码器驱动器22b将产生的第二编码器旋转量、第二旋转测出信号(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)进行输出。第二编码器旋转量被输出到第二判断部23b，第二旋转测出信号(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)通过例如串行信号被输出到第一诊断部21a。
[0050]
第一诊断部21a在第一判断部23a中，根据从所述第一编码器驱动器22a输出的第一编码器旋转量和从第二诊断部21b的第二编码器驱动器22b输出的第二旋转测出信号(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)，进行编码器16a、16b的异常判断。具体地，与第二旋转测出信号是第二正向旋转测出信号还是第二反向旋转测出信号对应，适用于以作为正向旋转的测出信号的第二正向旋转测出信号或者作为反向旋转测出信号的第二反向测出信号为基准值，测出第一编码器旋转量和第二旋转测出信号的差异(偏置)，在该差异位于规定的阈值即容许范围内时，编码器16a、16b为正常，在超过规定的阈值时，判断为任意一者或者两者的编码器16a、16b出现异常。
[0051]
第二旋转测出信号(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)的输入，能够以将任意一者的信号(在本实施方式中为第二反向测出信号)直接输入到第一判断部23a，并且将第二正向旋转测出信号和第二反向旋转测出信号输入到第一or回路24a并输出为逻辑或的方式，输入到第一判断部23a。由此，第一判断部23a能够得到第二旋转测出信号的脉冲和旋转方向，能够和第一编码器旋转量进行比较。
[0052]
第二诊断部21b也在第二判断部23b中，根据从所述第二编码器驱动器22b输出的第二编码器旋转量和从第一诊断部21a的第一编码器驱动器22a输出的第一旋转测出信号(第一正向旋转测出信号或者第一反向旋转测出信号)，进行编码器16a、16b的异常判断。具体地，与第一旋转测出信号是第一正向旋转测出信号还是第一反向旋转测出信号对应，适用于以作为正向旋转的测出信号的第一正向旋转测出信号或者作为反向旋转测出信号的第一反向测出信号为基准值，测出第二编码器旋转量和第一旋转测出信号的差异(偏置)，在该差异位于规定的阈值即容许范围内时，编码器16a、16b为正常，在超过规定的阈值时，
判断为任意一者或者两者的编码器16a、16b出现异常。
[0053]
第一旋转测出信号(第一正向旋转测出信号或者第一反向旋转测出信号)的输入，能够以将任意一者的信号(在本实施方式中为第一反向测出信号)直接输入到第二判断部23b，并且将第一正向旋转测出信号和第一反向旋转测出信号输入到第二or回路24b并输出为逻辑或的方式，输入到第二判断部23b。由此，第二判断部23b能够得到第一旋转测出信号的脉冲和旋转方向，能够和第二编码器旋转量进行比较。
[0054]
在上述第一判断部23a、第二判断部23b判断任何一个编码器16a、16b均无异常的情况下，可以将该诊断结果发送到例如电梯的运行控制部。另一方面，如果第一判断部23a和/或第二判断部23b判断编码器16a、16b存在异常，由于编码器16a、16b或者电梯的控制系统的异常的可能性较高，因此可以使轿厢11紧急停止在最近的楼层，通过未图示的报警手段发送报警到电梯的管理室或者远程管理所，并且使电梯强制停止。
[0055]
图3表示的是图1、图2所示的电梯的编码器诊断系统的控制流程图。
[0056]
第一诊断部21a及第二诊断部21b分别根据图3所示的流程图执行编码器16a、16b的诊断。此外，以下虽然对第一诊断部21a的诊断的流程进行了说明，但是对于第二诊断部21b也可以执行同样的诊断流程。针对第二诊断部21b，可以将第一替换为第二，第二替换为第一。
[0057][0058]
编码器16a、16b的诊断开始时，第一诊断部21a被输入第一编码器16a的脉冲信号、第二诊断部21b被输入第二编码器16b的脉冲信号，编码器驱动器22a、22b分别对编码器旋转量进行计数，产生旋转测出信号。编码器旋转量被发送到各系统的判断部23a、23b，旋转测出信号被发送到另外的系统的诊断部21a、21b。
[0059]
第一诊断部21a的第一判断部23a，首先等待来自另外的系统的第二诊断部21b的第二旋转测出信号(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)的输入(步骤s01)。在没有来自第二诊断部21b的第二旋转测出信号的输入时(步骤s01的no)，判断来自本系统的第一编码器驱动器22a的第一编码器旋转量是否超过了容许范围(步骤s02)。在第一判断部23a也没有本系统的第一编码器旋转量的输入的情况下(步骤s02的no)，由于卷扬机等的旋转部未旋转(动作)，由于仅是没有来自编码器16a、16b的脉冲信号输出，或者由于未进行仅产生旋转测出信号的旋转，因此，由于编码器16a、16b本身并无异常，所以结束诊断。另一方面，在第一判断部23a依然没有来自另外的系统的第二诊断部21b的第二旋转测出信号的输入，而来自本系统的第一编码器驱动器22a的超过容许范围的旋转量被测到的情况下(步骤s02的yes)，判断任意的编码器16a、16b出现异常，输出编码器异常并结束诊断(步骤s03)。此外，由于在诊断异常的情况下，编码器16a、16b或者电梯的控制系统的异常的可能性较高，因此可以使轿厢11紧急停止在最近的楼层，通过未图示的报警手段发送报警到电梯的管理室或者远程管理所，并且使电梯强制停止。
[0060]
另一方面，在步骤s01中，当来自另外的系统的第二诊断部21b的第二旋转测出信号被输入到第一判断部23a时(步骤s01的yes)，判断该第二旋转测出信号是第二正向旋转测出信号和第二反向旋转测出信号的哪一种(步骤s04)。在本实施例中，如图2所示，针对被输入到第一判断部23a的第二旋转测出信号，第二正向旋转测出信号通过第一or回路24a被输入，第二反向旋转测出信号被直接输入到第一判断部23a并且在第一or回路24a被输出逻
辑或。即，第一判断部23a针对从第二诊断部21b被输入的第二旋转测出信号的旋转方向及旋转的有无，如下述表1所示的，在没有第二反向旋转测出信号的输入，并且有来自第一or回路24a的信号输入的情况下，判断为旋转方向为正向旋转且具有旋转(步骤s04的no)。另一方面，在第二反向旋转测出信号直接被输入，并且有来自第一or回路24a的信号输入的情况下，判断为旋转方向为反向旋转且具有旋转(步骤s04的yes)。
[0061]
[表1]
[0062][0063]
根据此旋转方向，第一诊断部21a在第二旋转测出信号为正向旋转(第二正向旋转测出信号)的情况下，针对在诊断(步骤s07)中使用的基准值，使用正向旋转的基准值(第二正向旋转测出信号：步骤s04的no，步骤s05)；在第二旋转测出信号为反向旋转(第二反向旋转测出信号)的情况下，针对在诊断(步骤s07)中使用的基准值，使用反向旋转的基准值(第二反向旋转测出信号：步骤s04的yes，步骤s06)。
[0064]
并且，继续在步骤s07中，第一判断部23a采用在步骤s05或者步骤s06得到的基准值(第二正向旋转测出信号或者第二反向旋转测出信号)，对该基准值和本系统的第一编码器旋转量进行比较。其结果是，测出第一编码器旋转量和被采用的基准值的差异(偏置)，在该差异位于规定的阈值即容许范围内的情况下，由于编码器16a、16b没有异常，因此判断为正常并结束诊断(步骤s08的yes)。另一方面，在这些差异超过规定的阈值的情况下，判断为任意一者或者两者的编码器16a、16b出现异常(步骤s08的no)，输出编码器异常并结束诊断(步骤s09)。此外，由于在诊断异常的情况下，编码器16a、16b或者电梯的控制系统的异常的可能性较高，因此可以使轿厢11紧急停止在最近的楼层，通过未图示的报警手段发送报警到电梯的管理室或者远程管理所，并且使电梯强制停止。
[0065]
根据上述电梯的编码器诊断系统及诊断方法，通过将编码器作为第一编码器16a和第二编码器16b的双系统，也将诊断部20冗余化为第一诊断部21a和第二诊断部21b的双系统，无论在任何产生异常或者故障的情况下，都能够确保安全性。
[0066]
另外，诊断部21a、21b的编码器驱动器22a、22b由于仅对任意一者的编码器16a或者16b的脉冲信号进行处理即可，因此微型控制器也能够使用低处理能力的产品，能够削减成本。另外，各诊断部21a、21b由于仅需要对来自其中一者的编码器16a或者16b的输入进行处理的功能，因此能够使用和该功能相排斥的功能，能够提高设计的自由度。进一步地，接收来自编码器16a或者16b的信号输入的诊断部21a、21b的输入输出端口仅需编码器一个系统，能够将其他的输入输出端口用于其他的信号输入输出。
[0067]
上述说明仅用于说明本发明，不应该理解为限定权利要求的保护范围记载的发明，或者限缩权利要求的保护范围。另外，本发明的各部分结构，并不限定上述实施例，毋容置疑在权利要求的保护范围记载的技术的范围内可进行各种变形。