ES2981788T3 - Desaceleración de terminales de emergencia en sistemas de ascensores - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para controlar un componente móvil (22, 24) que se aproxima a un tope (42, 46) en un hueco de ascensor (34) de un sistema de ascensor (20). El método comprende: a) calcular, en base a una velocidad actual del componente móvil (22, 24), una distancia de frenado requerida para desacelerar el componente móvil (22, 24) hasta una velocidad máxima de impacto con el tope; b) comparar la distancia de frenado requerida con una distancia actual del tope entre el componente móvil (22, 24) y el tope (42, 46) para dar un resultado de comparación; c) repetir los pasos a) y b) una o más veces; y d) activar una parada de emergencia del componente móvil (22, 24) en base al resultado de la comparación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Desaceleración de terminales de emergencia en sistemas de ascensores

Campo técnico

La presente explicación se refiere a sistemas de ascensor y métodos para hacer funcionar sistemas de ascensor. En particular, la presente explicación se refiere a métodos para controlar un componente móvil que se aproxima a un tope en un hueco de ascensor de un sistema de ascensor.

Antecedentes

Los sistemas de ascensor típicamente comprenden una cabina de ascensor y un contrapeso que corren en un hueco de ascensor para transportar pasajeros o cargo entre pisos de un edificio. Por razones de seguridad, normalmente se proporcionan topes en la parte inferior del hueco del ascensor para actuar como amortiguador y llevar la cabina del ascensor rápida, pero suavemente, a un alto si debe rebasar un rellano terminal (por ejemplo, el piso más inferior).

La velocidad máxima de impacto que puede soportar un tope de ascensor de forma segura puede restringir a veces el funcionamiento del resto del sistema de ascensor. Por poner un ejemplo, las regulaciones de seguridad pueden prohibir el funcionamiento de las cabinas de ascensor a velocidades superiores a la velocidad de impacto valorada de tope a menos que se implementen medidas de seguridad adicionales. Sin embargo, los topes diseñados para altas velocidades de impacto pueden ser caros y ocupar mucho espacio en el hueco del ascensor. Medidas de seguridad adicionales, tales como un dispositivo de detención de terminal de emergencia (ETSD, por sus siglas en inglés) compuesto de interruptores de cadena de seguridad en puntos fijos en el hueco del ascensor, pueden permitir que se usen velocidades más altas, pero requierenhardwareadicional en el hueco del ascensor. Los ETSD convencionales también se limitan a comprobar la velocidad del ascensor en puntos fijos discretos cerca del rellano terminal, por ejemplo, cuando la cabina hace un recorrido más allá de los interruptores de posición discretos. Puede desearse un enfoque alternativo.

En el documento WO 2016/157369 A1 se explica un sistema de control para ascensores que garantiza la seguridad y permite suprimir una reducción en la comodidad incluso si se reduce el par de frenado de un dispositivo de frenado. El sistema de control está equipado con una unidad de ajuste que ajusta, de acuerdo con la distancia que recorre la cabina antes de llegar a una parada detectada por la unidad de detección de distancia de recorrido, la posición de monitoreo o la celeridad de monitoreo para iniciar la parada de emergencia de la cabina durante el funcionamiento de un ascensor. En el documento US 2017/217724 A1 se explica un dispositivo de ascensor que incluye un dispositivo de limitación de celeridad terminal de emergencia para desacelerar una cabina cuando se detecta que la celeridad de la cabina dentro de una cierta distancia predeterminada desde una sección de extremo terminal de un eje ha alcanzado o excedido una referencia de exceso de celeridad. En el documento US 2010/258382 A1 se explica un sistema de ascensor que incluye un medio de control de frenos para controlar los frenos, basándose en la información adquirida por un medio de adquisición de información de recorrido de la cabina, para reducir una celeridad de colisión en una colisión de la cabina con el tope por debajo de una celeridad predeterminada.

Compendio

De acuerdo con un primer aspecto de la presente explicación, se proporciona un método para controlar un componente móvil que se aproxima a un tope en un hueco de ascensor de un sistema de ascensor, comprendiendo el método:

a) calcular, basándose en una velocidad actual del componente móvil, una distancia de frenado requerida para desacelerar el componente móvil hasta una velocidad de impacto de tope máxima;

b) comparar la distancia de frenado requerida con una distancia de tope actual entre el componente móvil y el tope para dar un resultado de comparación;

c) repetir las etapas a) y b) una o más veces; y

d) activar una parada de emergencia del componente móvil basándose en el resultado de la comparación. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente explicación, se proporciona un sistema de ascensor que comprende:

un componente móvil dispuesto para moverse a lo largo de un hueco de ascensor;

un tope situado en el hueco del ascensor para limitar el movimiento del componente móvil; y

un controlador configurado para lo siguiente:

a) calcular, basándose en una velocidad actual del componente móvil, una distancia de frenado requerida para desacelerar el componente móvil hasta una velocidad de impacto de tope máxima;

b) comparar la distancia de frenado requerida con una distancia de tope actual entre el componente móvil y el tope para dar un resultado de comparación;

c) repetir las etapas a) y b) una o más veces; y

d) activar una parada de emergencia del componente móvil basándose en el resultado de la comparación.

Así, se activa una parada de emergencia del componente móvil (por ejemplo, una cabina de ascensor o un contrapeso de ascensor) si el componente móvil hace el recorrido demasiado rápido cuando se aproxima al tope (es decir, si el componente móvil de otro modo impactaría en el tope con una velocidad por encima de la velocidad de impacto máxima de tope). Debido a que la distancia de frenado requerida se calcula repetidamente en base a la velocidad actual del componente móvil, no se requiere una tabla de consulta precalculada (por ejemplo, que defina una curva de velocidad precalculada), ahorrando en memoria requerida por el controlador. Asimismo, debido a que la distancia de frenado requerida se calcula específicamente basándose en la velocidad actual (es decir, un cálculo analítico), pueden ser necesarios márgenes de seguridad más pequeños en comparación con los métodos tradicionales que implican umbrales de velocidad fijos en puntos fijos en el hueco del ascensor, porque estos umbrales fijos deben incluir grandes márgenes de seguridad para reducir la probabilidad de que el componente alcance una velocidad inaceptable entre los puntos fijos. Esto puede permitir que el sistema de ascensor funcione a velocidades más altas y/o con perfiles de desaceleración más contundentes. En algunos ejemplos, el componente móvil, por ejemplo, la cabina de ascensor puede funcionar a una velocidad mayor que la velocidad de impacto de tope máxima durante el funcionamiento normal.

En algunos ejemplos, se activa una parada de emergencia si un único resultado de comparación indica que la distancia actual de tope es menor que la distancia de frenado requerida. Sin embargo, en algunos ejemplos, se pueden tener en cuenta resultados de comparaciones múltiples cuando activa una parada de emergencia. Por poner un ejemplo, se puede activar una parada de emergencia si múltiples resultados de comparación sucesivos o casi sucesivos indican que la distancia actual de tope es menor que la distancia de frenado requerida (por ejemplo, si una cierta proporción de resultados de comparación recientes indican que la distancia actual de tope es menor que la distancia de frenado requerida). En algunos ejemplos, se puede activar una parada de emergencia basándose en un promedio de varios resultados de comparación (por ejemplo, si un promedio de rodadura de varios resultados de comparación indica que la distancia actual de tope es menor que la distancia de frenado requerida). Tener en cuenta múltiples resultados de comparación puede ayudar a evitar al menos algunas paradas de emergencia innecesarias (por ejemplo, que puedan haber sido activadas de otro modo por un único resultado de comparación anómalo, por ejemplo, causado por ruido).

La activación de una parada de emergencia implica típicamente la interrupción del suministro de energía a un dispositivo de accionamiento (por ejemplo, un motor) dispuesto para accionar el componente móvil en el hueco del ascensor y a un dispositivo de freno dispuesto para desacelerar el componente móvil. Los dispositivos de accionamiento y de freno pueden estar ambos provistos como parte de un sistema de accionamiento o máquina de accionamiento, por poner un ejemplo, donde el dispositivo de accionamiento está dispuesto para girar una polea de transmisión alrededor de la cual pasa un miembro de tensión conectado al componente o componentes móviles, y el dispositivo de freno está dispuesto para aplicar fuerza de frenado a la polea de transmisión. En algunos ejemplos, la interrupción del suministro de energía a los dispositivos de accionamiento y freno para cualquier fuerza de accionamiento que se aplique al componente móvil y aplica los frenos, llevando así el componente móvil rápidamente a un alto.

En algunos ejemplos, las etapas a) y b) pueden repetirse una pluralidad de veces, por ejemplo, a lo largo de al menos una sección de un trayecto realizado por el componente móvil. En varios ejemplos, el método repite las etapas a) y b) frecuentemente para actualizar dinámicamente la distancia de frenado requerida, al menos cuando el componente móvil se aproxima al tope. Por poner un ejemplo, las etapas a) y b) pueden repetirse a lo largo de una sección de un trayecto para el cual la distancia de tope actual entre el componente móvil y el tope es menor que un valor preestablecido. Más generalmente, en algunos ejemplos, las etapas a) y b) pueden repetirse una pluralidad de veces cuando la distancia de tope actual entre el componente móvil y el tope es menor que un valor preestablecido, por ejemplo, menor que 5 m. Esto puede proporcionar un monitoreo continuo cuando el componente móvil se aproxima al tope (ya sea como parte de un trayecto planeado o de otro modo). Debido a que el método no depende de sensores discretos instalados en posiciones fijas en el hueco del ascensor, la región del hueco del ascensor y/o la sección del trayecto del ascensor que se monitorea se puede seleccionar más fácilmente que los enfoques tradicionales.

Una o más repeticiones de las etapas a) y b) pueden estar separadas, por poner un ejemplo, por menos de un segundo. En algunos ejemplos, las etapas a) y b) se repiten con una separación de 500 ms o menos, 100 ms o menos, 50 ms o menos, o incluso hasta 10 ms o menos. En algunos ejemplos, la tasa de repetición está preestablecida. La tasa de repetición puede elegirse en base a uno o más factores tales como la velocidad de funcionamiento del componente móvil. La tasa de repetición puede ser invariable, aunque podría variar (por ejemplo, basándose en una posición del componente móvil con respecto al tope, por poner un ejemplo, repitiendo más regularmente cuando el componente móvil está más cerca de tope). Las etapas a) y b) pueden repetirse a diferentes tasas.

En algunos ejemplos, la etapa a), y opcionalmente la etapa b), se repiten basándose en una velocidad actual actualizada (por ejemplo, cuando se proporciona una velocidad actual actualizada). Por poner un ejemplo, la tasa de repetición puede depender de una tasa de mediciones de velocidad actual. La etapa a) y opcionalmente la etapa b) pueden repetirse siempre que se realice una nueva medición de la velocidad actual del componente móvil, o a una tasa basada en una tasa de medición (por ejemplo, proporcional a una tasa de medición) de la velocidad actual (por ejemplo, las etapas a) y b) pueden realizarse cada vez que un sistema de medición de posición absoluta proporciona una medición de velocidad actualizada). En otras palabras, las etapas a) y b) pueden repetirse para actualizar el resultado de comparación dinámicamente basándose en una medición de la velocidad actual del componente móvil. Se entenderá que en algunos de tales ejemplos las actualizaciones de velocidad pueden proporcionarse a una tasa mayor cuando la cabina se está moviendo más rápido.

En algunos ejemplos, calcular la distancia de frenado requerida para desacelerar el componente móvil hasta una velocidad de impacto de tope máxima comprende calcular el movimiento del componente móvil después de que se cumpla una condición de parada de emergencia. Por poner un ejemplo, la distancia de frenado requerida se puede calcular prediciendo el movimiento del componente móvil en diferentes fases de una parada de emergencia. La distancia de frenado requerida puede calcularse usando aceleraciones constantes esperadas del componente móvil en las diferentes fases.

En algunos ejemplos, calcular el movimiento del componente móvil comprende calcular una primera distancia que sería recorrida por el componente móvil en una primera fase de una parada de emergencia. La primera fase puede comprender un tiempo de reacción (por ejemplo, un retardo de señal electrónica o un retardo informático) entre una condición de parada de emergencia que se cumple y una o más acciones de parada de emergencia (por ejemplo, la interrupción del suministro de energía a un dispositivo de freno y/o un dispositivo de accionamiento) que se producen. El tiempo de reacción puede ser predeterminado (por ejemplo, definido como parte de la especificación para el tipo de sistema de ascensor en uso o basado en mediciones del tiempo de reacción para el sistema de ascensor particular en uso). Por ejemplo, el tiempo de reacción puede referirse al tiempo que tarda una señal de parada de emergencia del controlador en alcanzar los dispositivos de accionamiento y freno. El cálculo de la primera distancia puede comprender asumir que el componente móvil acelera a una primera aceleración constante esperada en la primera fase. En un conjunto de ejemplos, la primera distancia recorrida por el componente móvil, ds- puede calcularse de acuerdo con lo siguiente:

d-SiVactual^treacción+ ^^ 1^reacción, (1)

dondevactuales la velocidad actual del componente móvil (es decir, en el momento en que se cumple la condición de parada de emergencia),dtreacciónes el tiempo de reacción entre una condición de parada de emergencia que se cumple y una o más acciones de parada de emergencia que se producen y % es la primera aceleración esperada durante la primera fase de la parada de emergencia.

La primera aceleración esperada durante la primera fase de la parada de emergencia puede comprender un valor fijo predeterminado, por poner un ejemplo, un valor de aceleración razonable en el «peor caso» (por ejemplo, la aceleración que experimentaría el componente móvil si se aplicara una fuerza de accionamiento normal máxima por un sistema de accionamiento). Este enfoque reduce la probabilidad de que la primera distancia se subestime, por ejemplo, incluso si un sistema de accionamiento fallara y aplicara una fuerza de accionamiento completa en un momento no deseado.

Adicional o alternativamente, la primera aceleración esperada puede determinarse basándose en una aceleración medida del componente móvil inmediatamente antes de que se calcule la distancia de frenado requerida. Esto puede producir una primera distancia más precisa (ya que es probable que la aceleración durante el tiempo de reacción sea al menos aproximadamente consistente con la inmediatamente antes de que se cumpla la condición de parada de emergencia), permitiendo márgenes de funcionamiento más estrechos y, así, un funcionamiento más eficiente del sistema de ascensor. Por poner un ejemplo, la primera aceleración esperada puede considerarse igual a una aceleración medida del componente móvil inmediatamente antes de que se calcule la distancia de frenado requerida, o calcularse con relación a una aceleración medida del componente móvil inmediatamente antes de que se calcule la distancia de frenado requerida (por ejemplo, con una tolerancia predeterminada tal como el 10 % o el 20 % añadido a la aceleración medida). En algunos ejemplos, la primera aceleración esperada puede determinarse basándose en una aceleración planificada de la cabina del ascensor (es decir, de acuerdo con la ruta que la cabina del ascensor esté tomando actualmente).

En algunos ejemplos, adicional o alternativamente, calcular el movimiento del componente móvil puede comprender calcular una segunda distancia recorrida por el componente móvil en una segunda fase de una parada de emergencia. La segunda fase puede comprender un tiempo de retardo de caída de freno, es decir, el tiempo entre una acción de parada de emergencia que se produce (por ejemplo, la interrupción del suministro de energía de un dispositivo de freno) y una fuerza de frenado sustancial que se genera (por ejemplo, un cierto grado de fuerza de frenado máxima nominal tal como el 70 %, el 80 % o el 90 %), es decir, el tiempo que tarda un dispositivo de freno en acoplarse físicamente. El retardo de caída de freno puede estar predefinido (por ejemplo, como parte de la especificación del sistema de ascensor), o puede medirse a partir de operaciones de frenado anteriores. El cálculo de la segunda distancia puede comprender asumir que el componente móvil acelera a una segunda aceleración esperada constante en la segunda fase. En algunos conjuntos de ejemplos, la segunda distancia recorrida por el componente móvil,ds2,puede calcularse de acuerdo con lo siguiente:

ds2 — ^ ld tretardo ~^^2^^retardo ,(2)

dondedtretard0es el retardo de caída del freno, a2 es la segunda aceleración esperada durante la segunda fase de la parada de emergencia yv íes la velocidad esperada del componente móvil al inicio de la segunda fase, calculada de acuerdo con lo siguiente:

<^1>— ^actua l +^1d tr e a c c ió n .(3)

La segunda aceleración esperada durante la segunda fase de la parada de emergencia puede comprender un valor fijo, predeterminado, por poner un ejemplo, un valor de aceleración de balanceo libre experimentado por el componente móvil cuando no se aplica ninguna fuerza de accionamiento o fuerza de frenado al mismo (es decir, porque la parada de emergencia interrumpe el suministro de energía a los dispositivos de accionamiento y frenado). La segunda aceleración esperada puede comprender una combinación (por ejemplo, un promedio) de posibles aceleraciones (por ejemplo, un valor de aceleración de balanceo libre, un valor de aceleración de fuerza de frenado parcial o un valor de aceleración de fuerza de frenado total).

En algunos ejemplos, adicional o alternativamente, calcular el movimiento del componente móvil puede comprender calcular una tercera distancia recorrida por el componente móvil en una tercera fase de una parada de emergencia. La tercera fase puede comprender un tiempo de frenado entre la fuerza de frenado sustancial que se genera y el componente móvil que se desacelera a la velocidad de impacto de tope máxima. El cálculo de la segunda distancia puede comprender asumir que el componente móvil acelera a una tercera aceleración constante prevista en la tercera fase. En un conjunto de ejemplos, la tercera distancia recorrida por el componente móvil,ds3,puede calcularse según:

ds3 — v2d tfrenado+~Q-3dtfrenado ,(4)

Dondea3es la tercera aceleración esperada durante la segunda fase de la parada de emergencia,v2es la velocidad esperada del componente móvil al inicio de la tercera fase ydtfrenad0es el tiempo de frenado, calculado de acuerdo con lo siguiente:

^2 ^1 ^2dtretardo(5)

rUlLt,fr e n a d o = V2 ~ a Vt°ve(6)

dondev topees la velocidad máxima de impacto de tope.

La tercera aceleración esperada durante la tercera fase de la parada de emergencia puede comprender un valor predeterminado fijo, por poner un ejemplo, basado en una fuerza de frenado de parada de emergencia esperada (por ejemplo, una fuerza de frenado máxima nominal especificada por un dispositivo de freno) y una masa esperada del componente móvil.

El movimiento real del componente móvil (por ejemplo, la primera, la segunda y/o la tercera aceleraciones) durante la parada de emergencia también depende de la masa del componente móvil y de la configuración del componente móvil junto con cualquier otro componente conectado (por ejemplo, el movimiento de una cabina de ascensor acoplada a un contrapeso por un elemento de tensión depende de la masa de los tres componentes). En algunos ejemplos, el cálculo del movimiento del componente móvil comprende el uso de la masa y/o configuración del componente móvil. Por poner un ejemplo, una cabina de ascensor fuertemente cargada que hace el recorrido hacia abajo se desacelerará más lentamente que una cabina de ascensor ligeramente cargada cuando está sujeta a la misma fuerza de frenado. De manera similar, una cabina de ascensor acoplada a un contrapeso por un miembro de tensión puede desacelerar más rápidamente cuando se desplaza hacia abajo cerca del fondo de un hueco de ascensor que cuando se desplaza hacia arriba cerca de la parte superior de un hueco de ascensor para la misma fuerza de frenado (debido a la distribución desigual de la masa del elemento de tensión).

En algunos ejemplos, los cambios de funcionamiento normales en la masa y/o configuración del componente móvil (por ejemplo, causados por cambios en el grado de carga del pasajero o de cargo, o por el movimiento del componente móvil en relación con otros componentes acoplados en el hueco del ascensor) pueden tener solo un impacto pequeño o insignificante en las aceleraciones experimentadas por el componente móvil (por ejemplo, si el componente móvil tiene una pequeña capacidad de carga en relación con su peso vacío). En tales ejemplos se puede realizar un cálculo suficientemente preciso asumiendo simplemente que la masa y/o configuración del componente móvil sea constante (por ejemplo, asumiendo que la masa sea igual a una masa promedio o semicarga).

Sin embargo, en otros ejemplos, los cambios de funcionamiento normales en masa y/o configuración pueden tener un impacto significativo en el movimiento del componente móvil. En algunos ejemplos, el cálculo del movimiento del componente móvil puede comprender asumir una situación de masa y/o configuración en el peor caso (es decir, en la que la primera, la segunda y/o la tercera aceleraciones son más altas). Por poner un ejemplo, puede asumirse que la masa del componente es una masa completamente cargada, y/o puede asumirse que la configuración del componente móvil y otros componentes acoplados es altamente desequilibrada (por ejemplo, una cabina de ascensor vacía en la parte superior del hueco del ascensor o una cabina de ascensor completamente cargada en la parte inferior del hueco del ascensor).

En algunos ejemplos, adicional o alternativamente, una masa y/o configuración del componente móvil (y opcionalmente uno o más componentes acoplados al componente móvil) puede medirse o estimarse y usarse al calcular la distancia de frenado requerida. Por poner un ejemplo, la masa del componente móvil puede medirse directamente (por ejemplo, mediante un sensor de carga montado en el dispositivo de accionamiento) o puede medirse o estimarse un número de pasajeros y/o masa de cargo transportada por el componente móvil y usarse para estimar la masa del componente móvil (por ejemplo, mediante un sensor de carga montado en el componente móvil).

En algunos conjuntos de ejemplos, la distancia de frenado requerida puede incluir una tolerancia adicional tal como una tolerancia fraccional (por ejemplo, del 1 %, 5 %, 10 %, 20 % o más) o una tolerancia absoluta (por ejemplo, de 0,01 m; 0,05 m; 0,1 m; 0,2 m o más). Esto puede garantizar un funcionamiento seguro incluso si hay, por poner un ejemplo, errores de medición, tiempos de espera de comunicación y/o variaciones del funcionamiento en el comportamiento del componente móvil.

En varios ejemplos, la velocidad actual del componente móvil y/o la distancia de tope actual pueden determinarse mediante uno o más sistemas de medición. Por ejemplo, la velocidad actual del componente móvil puede medirse mediante un transductor de velocidad montado en el dispositivo de accionamiento que está dispuesto para accionar el componente móvil en el hueco de ascensor, por ejemplo, la velocidad de rotación de un eje de accionamiento en el dispositivo de accionamiento puede convertirse en la velocidad actual del componente móvil. Por ejemplo, la posición actual del componente móvil, y, por lo tanto, la distancia de tope actual, se puede medir por un transductor de posición montado en un dispositivo codificador giratorio que acciona un miembro acoplado al componente móvil. En algunos otros ejemplos, la distancia de tope actual puede medirse mediante un sensor montado en el componente móvil y dispuesto para medir directamente la distancia al tope, por ejemplo, desde una señal de luz reflejada o similar. Tales sistemas basados en transductor pueden proporcionar una medición casi continua de velocidad y posición.

Los métodos explicados en el presente documento son particularmente aplicables a sistemas de ascensor en donde la posición absoluta y/o velocidad de un componente móvil está siendo medida con precisión por un sistema dedicado. En algunos ejemplos, adicional o alternativamente, la velocidad actual del componente móvil y/o la distancia de tope actual se puede determinar usando una velocidad y/o posición absolutas del componente móvil en el hueco de ascensor. Por poner un ejemplo, la distancia de tope actual puede determinarse comparando una posición de tope conocida en el hueco del ascensor con la posición absoluta del componente móvil en el hueco del ascensor. En al menos algunos ejemplos, el sistema de ascensor comprende un sistema de medición de posición absoluta dispuesto para determinar la posición absoluta y/o la velocidad del componente móvil. El sistema de medición de la posición absoluta puede configurarse para emitir directamente la distancia de tope actual (es decir, configurarse para tener en cuenta una posición de tope), de modo que no se requiere ningún cálculo adicional. En al menos algunos ejemplos, el sistema de medición de posición absoluta puede ser un sistema de referencia de posición absoluta que comprende una cinta de referencia de posición (tal como una cinta codificada) que extiende al menos parte del trayecto a lo largo del hueco del ascensor (por ejemplo, en al menos una sección del hueco del ascensor cerca del rellano terminal) y uno o más sensores montados en el componente móvil y dispuestos para leer la cinta de referencia de posición para determinar la posición del componente móvil en el hueco del ascensor. La velocidad actual también puede calcularse a partir del cambio de posición medido por el sistema de referencia de posición absoluta.

El sistema de ascensor puede comprender uno o más controladores dispuestos para realizar una o más de las etapas a) a d). El controlador puede comprender un nodo PESSRAL, es decir, un nodo definido como un sistema electrónico programable en aplicaciones relacionadas con la seguridad para elevadores de acuerdo con la(s) norma(s) pertinente(s). El controlador puede comprender un módulo de decisión dispuesto para realizar las etapas a) y b), y un módulo accionador dispuesto para realizar la etapa d). Los módulos de decisión y accionador pueden conectarse mediante un bus CAN (Red de Área de Controlador, por sus siglas en inglés).

El controlador puede comprender un controlador de seguridad dedicado, pero en algunos ejemplos el controlador puede comprender un controlador de ascensor, es decir, que también está configurado para controlar el movimiento del componente móvil en funcionamiento normal (por ejemplo, para controlar una cabina de ascensor para responder a llamadas de ascensor). El controlador puede proporcionarse como parte de otro dispositivo (por ejemplo, un dispositivo de monitorización remota). En algunos ejemplos, el controlador puede recibir (por ejemplo, a través de un bus CAN) información con respecto a una posición absoluta y/o una distancia y/o velocidad de tope actual del componente móvil, por ejemplo, desde un sistema de posicionamiento absoluto separado. Adicional o alternativamente, el controlador puede estar dispuesto para medir directamente la posición absoluta y/o la distancia y/o velocidad de tope actual del componente móvil.

En algunos ejemplos, adicional o alternativamente, el controlador comprende una memoria configurada para almacenar los parámetros de aceleración constante esperados analizados anteriormente, tales como el tiempo de reacción, el tiempo de retardo de caída de freno, y el tiempo de frenado. La masa del componente móvil también puede almacenarse como un parámetro, ya sea que este esté preestablecido o medido y dinámicamente actualizado. La memoria también se puede usar para almacenar temporalmente la velocidad actual y/o la distancia de tope actual, por ejemplo, a partir de la última medición o un pequeño número de mediciones recientes.

Los rasgos de cualquier aspecto o ejemplo descrito en el presente documento pueden, siempre que sea apropiado, aplicarse a cualquier otro aspecto o ejemplo descrito en el presente documento. Cuando se hace referencia a diferentes ejemplos, debe entenderse que estos no son necesariamente distintos, sino que pueden solaparse.

Descripción detallada

A continuación, se describirán uno o más ejemplos no limitativos, solo a modo de ejemplo, y con referencia a las figuras adjuntas en las que:

la figura 1 es una vista esquemática de un sistema de ascensor de acuerdo con un ejemplo de la presente explicación;

la figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra el funcionamiento del sistema de ascensor en la figura 1;

la figura 3 es un diagrama de celeridad-distancia que ilustra trayectorias de una cabina de ascensor que funciona de acuerdo con un ejemplo de la presente explicación;

la figura 4 es un diagrama de celeridad-distancia que ilustra otra trayectoria de una cabina de ascensor que funciona de acuerdo con un ejemplo de la presente explicación; y

la figura 5 es un diagrama de celeridad-distancia que ilustra una comparación entre la trayectoria de una cabina de ascensor que funciona convencionalmente, y una cabina de ascensor que funciona de acuerdo con un ejemplo de la presente explicación.

Como se muestra en la figura 1, un sistema 20 de ascensor comprende una cabina 22 de ascensor que corre en un hueco 34 de ascensor entre varios pisos de un edificio. La cabina 22 del ascensor está suspendida en el hueco 34 del ascensor por un elemento 26 de tensión (por ejemplo, una o más cuerdas o correas). El otro extremo del elemento 26 de tensión está conectado a un contrapeso 24. La cabina 22 de ascensor y el contrapeso 24 son componentes móviles en el sistema 20 de ascensor. Sin embargo, se apreciará que en otros ejemplos el sistema de ascensor puede ser sin cable.

El fondo del hueco 34 del ascensor incluye un primer tope 42 situado debajo de la cabina 22 del ascensor y un segundo tope 46 situado debajo del contrapeso 24. Los topes 42, 46 están situados justo debajo de un rellano 35 terminal del sistema 20 de ascensor (es decir, punto de parada para el piso más bajo del edificio) y están dispuestos para actuar como amortiguadores para llevar la cabina 22 de ascensor y/o el contrapeso 24 rápida, pero suavemente, a un alto si se debe rebasar el rellano 35 terminal. Los topes 42, 46 están diseñados para soportar de forma segura un impacto desde la cabina 22 de ascensor o el contrapeso 24, respectivamente, a una velocidad de impacto, o por debajo de una velocidad de impacto, de tope máxima. El primer y segundo topes 42, 46 pueden tener diferentes velocidades de impacto de tope máximas. En un ejemplo, la velocidad máxima de impacto de tope para el primer tope 42 (es decir, el tope para la cabina 22 de ascensor) es aproximadamente 1 ms-1.

Durante el funcionamiento normal, la cabina 22 de ascensor hace un recorrido arriba y abajo en el hueco del ascensor para transportar pasajeros y/o cargo entre los pisos del edificio. La cabina 22 de ascensor es accionada por un sistema 30 de accionamiento que comprende un dispositivo 32 de accionamiento y un dispositivo 36 de freno. El elemento 26 de tensión pasa sobre una polea de transmisión (no mostrada) que es accionada para girar por el dispositivo 32 de accionamiento y frenada por el dispositivo 36 de freno. El funcionamiento normal del sistema 30 de accionamiento es controlado por un controlador 40 de ascensor. En algunos ejemplos, durante el funcionamiento normal, la cabina 22 del ascensor es conducida para hacer recorridos a velocidades que exceden de la velocidad de impacto máxima de tope para el primer tope 42 (por ejemplo, a velocidades de hasta 4 ms-1 o más).

El sistema 20 de ascensor también comprende un controlador 52 de seguridad, mostrado con más detalle en la figura 2. El controlador de seguridad comprende 52 comprende un nodo 54 de decisión ETS (Parada de Terminal de Emergencia, por sus siglas en inglés) y un nodo 56 de accionador, conectado por un bus CAN 58. Si es necesario, el nodo 56 accionador puede interrumpir el suministro de energía al sistema 30 de accionamiento para ejecutar una parada de emergencia a través de una cadena 60 de seguridad.

El sistema 20 de ascensor también comprende un sistema 50 de medición de posición absoluta configurado para determinar la posición absoluta y la velocidad de la cabina 22 de ascensor en el hueco 34 de ascensor. El sistema 50 de medición de posición absoluta está configurado para emitir una medición de la posición absoluta y velocidad de la cabina 22 de ascensor a una tasa alta (por ejemplo, hasta cada 10 ms o más rápido) al controlador 52 de seguridad sobre el bus CAN 58. Aunque el sistema 50 de medición de posición absoluta se muestra como un componente separado en las figuras 1 y 2, en algunos ejemplos puede formar parte del controlador 52 de seguridad o el controlador 40 de ascensor (o los tres podrían proporcionarse como un controlador). El sistema 50 de medición de posición absoluta comprende una cinta codificada que se extiende al menos parte del camino a lo largo del hueco del ascensor (no mostrado) y dos sensores (no mostrados) montados en la cabina 22 del ascensor y dispuestos para leer la cinta codificada para determinar la posición y velocidad de la cabina 22 del ascensor en el hueco 34 del ascensor.

En cualquier punto durante el funcionamiento normal, puede activarse una parada de emergencia de la cabina 22 del ascensor, por poner un ejemplo, si se abre una puerta del hueco del ascensor, si hay un trabajador de mantenimiento en el foso del hueco del hueco del ascensor o, como se aclara con más detalle a continuación, la cabina 22 del ascensor hace el recorrido demasiado rápidamente al aproximarse al rellano 35 terminal. Se activa una parada de emergencia por una señal de parada de emergencia de la cadena 60 de seguridad vista en la figura 2. Una parada de emergencia puede ejecutarse interrumpiendo el suministro de energía al sistema 30 de accionamiento. La pérdida de energía activa el dispositivo 36 de freno para acoplarse y para el dispositivo 32 de accionamiento (es decir, elimina cualquier par de accionamiento aplicado a la polea de transmisión). Esto hace que la cabina 22 de ascensor (y el contrapeso 24) se detengan rápidamente.

La figura 3 es un diagrama de posición de celeridad que ilustra la trayectoria 102 normal de la cabina 22 de ascensor que se aproxima al rellano 35 de terminal, y una trayectoria 104 inapropiada de la cabina 22 de ascensor que se aproxima al rellano 35 de terminal demasiado rápidamente, de manera que se activa una parada de emergencia.

La trayectoria 102 normal muestra que la cabina 22 del ascensor disminuye gradualmente hasta detenerse en la posición del rellano 35 del terminal (aproximadamente 0,05 m por encima de tope 42). La trayectoria 104 inapropiada muestra la cabina 22 del ascensor acelerando hacia el rellano 35 del terminal.

Para ambas trayectorias 102, 104, el sistema 50 de medición de posición absoluta mide continuamente (por ejemplo, a una tasa alta de hasta cada 10 ms o menos) la posición y velocidad de la cabina 22 de ascensor, y el nodo 54 de decisión ETS del controlador 52 de seguridad calcula repetidamente (por ejemplo, a la misma tasa del sistema 50 de medición de posición absoluta) una distancia de frenado requerida para desacelerar la cabina 22 de ascensor a la velocidad de impacto de tope máxima (1 ms-1 en este ejemplo) usando la velocidad actual de la cabina 22 de ascensor.

Por poner un ejemplo, en el punto 106, en el tiempo t-i, la cabina 22 de ascensor de ambas trayectorias 102, 104 está situada 1 m por encima del rellano 35 de terminal (es decir, con una distanciadstope (t-i)de tope actual de aproximadamente 1,05 m) y recorre 1 ms-1. La distancia de frenado requerida en este momento se calcula sumando las distancias que recorrería la cabina 22 de ascensor en tres fases de una parada de emergencia: una primera distancia ds1 (t1) que corresponde a la distancia que recorrería la cabina 22 de ascensor durante un tiempo de reaccióndtreacciónentre una condición de parada de emergencia que se cumple en t1 y la interrupción de suministro de energía al sistema 30 de accionamiento; correspondiendo una segunda distanciads2(t1) a la distancia que recorrería la cabina 22 del ascensor durante un tiempo dtretardo de caída de freno entre la interrupción de energía del dispositivo 36 de freno y la generación de fuerza de frenado sustancial mediante el dispositivo 36 de frenado (por ejemplo, el 80 % de la fuerza de frenado máxima nominal); y una tercera distancia ds3 (ti), correspondiendo a la distancia que recorrería la cabina 22 del ascensor mientras desacelera con el freno a la velocidad de impacto de tope máxima, durante un tiempodtfrenada.

La primera distancia dsi(ti) se calcula de acuerdo con la ecuación (1) dada anteriormente donde, para este ejemplo, en el tiempo ti:

Uactual— im s\

dtreacción — 100ms,

ai — im s'2

Dando un valor parads-de aproximadamente 0,105 m. De manera similar, la segunda y tercera distancias se calculan de acuerdo con las ecuaciones (2)-(6), y se suman para producir la distancia de frenado requerida total, que en este ejemplo en el tiempo ti es aproximadamente 0,4 m. Sin embargo, debido a que la distanciadstope(ti)de tope actual es i,05 m, no se activa ninguna parada de emergencia para ninguna de las trayectorias i02, i04.

Sin embargo, en un segundo momento, t2, la cabina 22 de ascensor que sigue la trayectoria i04 inapropiada está en el punto i08 en la figura 4, aproximadamente 0,6 m por encima del rellano terminal (es decir, con dstope(t2) — 0,605 m) y haciendo el recorrido a aproximadamente i,2 ms-i. De nuevo, se calculan la primera, la segunda y la tercera distancias dsi (t2),ds2(t2), ds3 (t3) y la distancia de frenada requerida total se calcula que es 0,605 m. Así, una parada de emergencia es activada por el nodo 56 del accionador del controlador 52 de seguridad, cortando la energía al sistema 30 de accionamiento y desacelerando, así, la cabina 22 del ascensor por debajo de la velocidad de impacto de tope máxima de i ms-i antes de que la cabina 22 del ascensor golpee el tope 42. La parada de emergencia sigue las tres fases esperadas, con la cabina 22 del ascensor acelerando hasta el punto i i 0 en una primera fase durante un tiempo de reacción, acelerando adicionalmente hasta el punto i i 2 en un tiempo de retardo de caída de freno y desacelerando durante un tiempo de frenado hasta el punto i i 4 (donde golpea el tope 42).

Para fines ilustrativos, la figura 3 muestra una distancia i20 de frenado requerida para un intervalo de velocidades de cabina. Sin embargo, esta curva de velocidad no está prealmacenada por el controlador 52 de seguridad (por ejemplo, como una tabla de consulta) y se usa para activar paradas de emergencia, porque esto requiere memoria adicional (para almacenar la tabla de consulta) y es más difícil de adaptar a circunstancias cambiantes (por ejemplo, una masa de cabina 22 de ascensor cambiante). En su lugar, el nodo 54 de decisión ETS simplemente almacena un pequeño número de parámetros (por ejemplo, velocidad de impacto de tope máxima, posición de tope terminal) y calcula analíticamente la distancia de frenado requerida repetidamente a una tasa alta (por ejemplo, hasta cada i0 ms o incluso más rápido) a medida que la cabina 22 de ascensor desciende hacia el rellano 35 terminal.

La figura 4 muestra otra trayectoria 204 inapropiada de la cabina 22 de ascensor. Se puede ver que, aunque la cabina 22 del ascensor está desacelerando hacia la terminal, lo está haciendo demasiado lentamente. En un punto 206, la cabina 22 de ascensor tiene una distancia de tope actual de 0,5 m, y una velocidad actual de aproximadamente 0,9 ms-i. Usando la velocidad actual, el controlador 52 de seguridad calcula la distancia de frenado requerida en 0,5 m y, así, activa una parada de emergencia que lleva la cabina 22 de ascensor por debajo de la velocidad de impacto de tope máxima antes de que la cabina 22 de ascensor golpee el tope 42 en el punto 208.

En la figura 5 se compara una posible trayectoria de una cabina de ascensor que se aproxima a un rellano de terminal de acuerdo con un método de parada de terminal de emergencia convencional, y de acuerdo con un ejemplo de la presente explicación.

En la figura 5 se muestra un perfil de funcionamiento regular («Perfil de Accionamiento ETSD 2 puntos») 302 (es decir, trayectoria) para una cabina de ascensor en un sistema en que se usa un dispositivo de parada de terminal de emergencia convencional que presenta dos interruptores 304, 306 de posición discretos situados a 4 m y i5 m del rellano de terminal (0 m), respectivamente. Los interruptores 304, 306 de posición están dispuestos para activar una parada de emergencia si la cabina del ascensor pasa haciendo el recorrido a una velocidad por encima de los umbrales preestablecidos 308, 3 i0 de i,9 ms-i y 3,4 ms-i, respectivamente. La línea discontinua que conecta los umbrales 308, 3 i0 preestablecidos representa el umbral de velocidad fijo aplicado a través de diferentes distancias de recorrido en el hueco de ascensor. Debido a que, en el sistema convencional, las paradas de terminal de emergencia solo pueden activarse mediante los interruptores 304, 306 de posición discretos, el umbral 3 i0 de velocidad para el interruptor 306 de posición superior debe establecerse a una velocidad que sea segura para la cabina del ascensor que esté haciendo el recorrido justo antes de pasar el interruptor 304 de posición inferior (debido a que el sistema no recibe información de posición entre estos dos puntos). Esto significa que se incluye un gran margen de seguridad en el umbral 310 de velocidad (es decir, debe establecerse por debajo de lo que es realmente seguro en la posición del interruptor 306 de posición superior). De manera similar, el umbral para el interruptor 304 de posición inferior también incluye un gran margen de seguridad. El perfil de desaceleración de la cabina de ascensor que sigue el perfil 302 de funcionamiento regular debe, por lo tanto, ser muy suave, en este ejemplo teniendo una desaceleración de aproximadamente 0,3 ms-2

Por el contrario, en la figura 5 también se muestra un perfil de funcionamiento regular («Perfil de Accionamiento») 312 (es decir, trayectoria) de una cabina de ascensor controlada de acuerdo con un ejemplo de la presente explicación. En este ejemplo, la distancia de frenado requerida se calcula repetidamente en base a la velocidad actual de la cabina del ascensor y se compara con la distancia de tope actual de la cabina. La distancia 320 de frenado requerida calculada («Accionador ETS») para un intervalo de velocidades de cabina se muestra en la figura 5 e ilustra el beneficio de esta monitorización continua. El perfil 312 de movimiento regular no requiere incluir grandes márgenes de seguridad y, así, puede ser más contundente, es decir, presenta velocidades más altas y una desaceleración más alta (1,2 ms-2 en este ejemplo) que el enfoque de la técnica anterior. Esto permite un funcionamiento del ascensor más eficiente (por ejemplo, con tiempos de trayecto más cortos).

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar un componente (22, 24) móvil que se aproxima a un tope (42, 46) en un hueco (34) de ascensor de un sistema (20) de ascensor, comprendiendo el método:

a) calcular, basándose en una velocidad actual del componente (22, 24) móvil, una distancia de frenado requerida para desacelerar el componente (22, 24) móvil hasta una velocidad de impacto de tope máxima; b) comparar la distancia de frenado requerida con una distancia de tope actual entre el componente (22, 24) móvil y el tope (42, 46) para dar un resultado de comparación;

c) repetir las etapas a) y b) una o más veces; y

d) activar una parada de emergencia del componente (22, 24) móvil basándose en el resultado de la comparación.

2. Un método según la reivindicación 1, que comprende repetir la etapa a), y opcionalmente la etapa b), basándose en una velocidad actual actualizada del componente (22, 24) móvil.

3. Un método según la reivindicación 1 o 2, que comprende repetir las etapas a) y b) a una tasa basada en una tasa de medición de la velocidad actual del componente (22, 24) móvil.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende repetir las etapas a) y b) una pluralidad de veces cuando la distancia de tope actual entre el componente (22, 24) móvil y el tope (42, 46) es menor que un valor preestablecido.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una o más repeticiones de las etapas a) y b) están separadas por un segundo o menos, 500 ms o menos, 100 ms o menos, 50 ms o menos, o 10 ms o menos.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde calcular la distancia de frenado requerida para desacelerar el componente (22, 24) móvil hasta una velocidad de impacto de tope máxima comprende calcular el movimiento del componente (22, 24) móvil después de que se cumpla una condición de parada de emergencia.

7. Un método según la reivindicación 6, que comprende calcular la distancia de frenado requerida usando aceleraciones constantes esperadas del componente (22, 24) móvil en diferentes fases de una parada de emergencia.

8. Un método según la reivindicación 6 o 7, en donde calcular el movimiento del componente (22, 24) móvil comprende calcular una distancia para que recorra el componente (22, 24) móvil en un tiempo de reacción entre una condición de parada de emergencia que se cumple y una o más acciones de parada de emergencia que se producen.

9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en donde calcular el movimiento del componente (22, 24) móvil comprende calcular una distancia para que recorra el componente (22, 24) móvil en un tiempo de retardo de caída de freno entre una acción de parada de emergencia que se produce y una fuerza de frenado sustancial que se genera.

10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 6-9, en donde calcular el movimiento del componente (22, 24) móvil comprende calcular una distancia para que recorra el componente (22, 24) móvil en un tiempo de frenado entre la fuerza de frenado sustancial que se genera y el componente (22, 24) móvil que se desacelera hasta la velocidad de impacto de tope máxima.

11. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 6-10, en donde calcular el movimiento del componente (22, 24) móvil comprende usar una masa del componente (22, 24) móvil.

12. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (22, 24) móvil es una cabina (24) de ascensor o un contrapeso (26) de ascensor.

13. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende calcular una distancia de tope actual desde una posición absoluta del componente (22, 24) móvil en el hueco (34) del ascensor.

14. Un sistema (20) de ascensor, que comprende:

un componente (22, 24) móvil dispuesto para moverse a lo largo de un hueco (34) de ascensor;

un tope (42, 46) localizado en el hueco (34) del ascensor para limitar el movimiento del componente (22, 24) móvil; y caracterizado por que un controlador está configurado para lo siguiente:

a) calcular, basándose en una velocidad actual del componente (22, 24) móvil, una distancia de frenado requerida para desacelerar el componente (22, 24) móvil hasta una velocidad de impacto de tope máxima; b) comparar la distancia de frenado requerida con una distancia de tope actual entre el componente (22, 24) móvil y el tope (42, 46) para dar un resultado de comparación;

c) repetir las etapas a) y b) una o más veces; y

d) activar una parada de emergencia del componente (22, 24) móvil basándose en el resultado de la comparación.

15. Un sistema (20) de ascensor según la reivindicación 14, en donde el componente (22, 24) móvil es una cabina (24) de ascensor o un contrapeso (26) de ascensor.