Berührungslose Positionserfassung der Aufzugskabine. K.A. Schmersal GmbH, Wuppertal

Transkript

1 Berührungslose Positionserfassung der Aufzugskabine

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3 Inhalt Die ersten Kopierwerke (Selektoren) Sensoren zur Positionserfassung Digitale Schachtkopierungen Berührungslose Positionssysteme Kostenvergleich Flexibilität Die Zukunft? Funktion des USP

4 Überblick Anforderungen an Antriebe Fahrkomfort Geschwindigkeit Genauigkeit Magnetisch Induktiv Optisch mechanische Schachtschalter Inkremental Absolut Magnetband mechanische Kopierwerke Magnetostriktiv Laser berührungslose Sensoren Digitale Schachtkopierungen sichere Kopiersysteme berührungslose digitale Positionssysteme??

5 Die ersten Kopierwerke Schachtschalter Elektromechanische Endschalter werden im Schacht oder an der Kabine montiert und durch Schaltkurven betätigt Nachteil Probleme mit Verschleiß und mechanische Geräusche

6 Die ersten Kopierwerke Mechanisches Kopierwerk (Selektoren) Durch Getriebe und Nockenschlitten werden Kontakte betätigt, die die Vorsteuerung des Antriebes schalten Kopierwerk befindet sich im Maschinenraum Jede Haltestelle wird elektromechanisch dargestellt Antrieb des Kopierwerks über Ketten oder Bänder durch Fahrkorbbewegung Nachteile Keine Ersatzteile mehr verfügbar Schwierige Justage

7 Sensoren zur Positionserfassung Diskrete Sensoren, z.b.magnetschalter Kontakte / Sensoren werden durch ein Magnetfeld oder Schaltfahnen betätigt Konsole an der Kabine befestigt Bei bistabilen Magnetschaltern: Einzelmagneten an jeder Haltestelle Bei monostabilen Magnetschaltern: Magnetstreifen gibt direkt die Länge und Position eines Schaltzustandes wieder

8 Sensoren zur Positionserfassung Nachteile Diskrete Sensoren können nur eine Position ermitteln Richtungsabhängig (z.b. Verzögerung auf/ ab) Bei 4er oder 6er Kopierung ist nach Spannungsausfall eine Korrekturfahrt notwendig Bei Graycode-Kopierung benötigt man entsprechend viele Schalter Montage/ Einstellung aufwendig

9 Digitale Schachtkopierungen Inkrementalgebersysteme Drehgeber wird von der Fahrkorbbewegung über Zahnriemen angetrieben Alternative Montage am Geschwindigkeitsbegrenzer oder Antrieb Pulse vom Inkrementalgeber werden von der Steuerung gezählt Nachteile Auf Grund des Schlupfes ist evtl. eine Korrektur durch Referenzschalter notwendig Nach Spannungsausfall Korrekturfahrt erforderlich

10 Digitale Schachtkopierungen Absolutwertgebersysteme Drehgeber wird von der Fahrkorbbewegung über einen Zahnriemen angetrieben Der Geber wird im Schachtkopf, in der Schachtgrube oder auf der Kabine montiert Über eine geeignete Schnittstelle erhält die Steuerung eine absolute Positionsinformation Es gibt eine exakte Position der Kabine, auch nach einem Spannungsausfall Nachteile Geräuschentwicklung Langfristig Verschleiß der Lager

11 Digitale Schachtkopierungen Magnetband Über einen auf Stahl fixierten magnetisch kodierten Streifen wird die Position der Kabine abgefragt Der Lesekopf wird auf der Kabine befestigt Inkremental- oder Absolutgeber Das kodierte Magnetband wird im Schacht gespannt oder auf die Führungsschiene montiert Nachteile Temperaturausdehnung des Magnetbandes Nicht berührungslos

12 Laser-Prinzip Berührungslose Positionssysteme Eine Sender-/ Empfängereinheit im Schachtkopf misst die Lichtlaufzeit zur Kabine und zurück Auf dem Kabinendach ist eine Reflektionsfläche Über eine geeignete Schnittstelle erhält die Steuerung eine absolute Positionsinformation Es steht eine exakte Position der Kabine auch nach Spannungsausfall zur Verfügung Nachteile Freie Sicht vom Sender/ Empfänger zur Kabine ist unbedingt jederzeit erforderlich Reflektionsfläche darf nicht verschmutzen

13 Berührungslose Positionssysteme Magnetostriktive Absolutwertgeber (Ultraschall) Über einen Signaldraht im Schacht werden Schallimpulse gesendet und über deren Signallaufzeit die Position der Kabine ermittelt Der Sender wird auf der Kabine befestigt, ein Empfänger wird in Schachtkopf oder in der Schachtgrube montiert Der Signaldraht wird nur oben im Schachtkopf fixiert und hängt frei

14 Berührungslose Positionssysteme Über eine geeignete Schnittstelle erhält die Steuerung eine absolute Positionsinformation Auch nach einem Spannungsfall steht ohne Referenzfahrt die exakte Position der Kabine wieder zur Verfügung Das System arbeitet berührungslos Unempfindlich gegen Berührungen des Signaldrahtes Nachteile Empfindlicher Signaldraht höhere EMV Empfindlichkeit

15 Flexibilität Einheitliches Kopiersystem Aufzugspezifische Steuerung Parallel digitales Kopiersystem Parallel Interface Diskret absolute Positionsinformation Aufzugssteuerung Kopierwerksimulator Aufzugssteuerung RS 485 SSI Seriell Aufzugssteuerung CAN-Open Seriell Aufzugssteuerung

16 Digitale Schachtkopierungen Anschluss an Aufzugsteuerungen über RS-485 Schnittstelle z.b. Kollmorgen NEW-Lift Böhnke & Partner Weber Kühn

17 Digitale Schachtkopierungen USP-PI Schnittstelle zu Steuerungen ohne RS-485 Schnittstelle Simuliert bis zu 15 Magnetschalter einfache Programmierung über Display neue Software zur Programmierung über Laptop

18 Digitale Schachtkopierungen USP-KWS Kopierwerksimulator z.b. für Hartmann Kopierwerke einfache Programmierung über Display Relaisausgänge

19 Kostenvergleich Installed Costs = Materialkosten + Installationszeit + Einstellzeit Magnetschalter Inkremental Absolut Installed Costs Magnetostriktiv (Ultraschall) Etagen

20 Die Zukunft? Sichere Schachtkopiersysteme Ablösung von mechanischen Sicherheitsbauteilen Anforderungen an Sicherheit nach EN 81-1 Anforderungen an nach EN 81-1/A1 (Terminologie und Methodik der IEC 61508)

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