Brevet FR2737713A1 — publié le 19970214

Procédé et système de correction de la précision d'arrêt d'une cabine d'ascenseur. La présente invention concerne un procédé qui permet de corriger la précision d'arrêt d'une cabine d'ascenseur aux différents niveaux. On rappelle que la précision d'arrêt est l'écart qui sépare le niveau du seuil de la cabine et celui du seuil du palier lorsque la cabine est arrêtée. On sait que les informations d'arrêt en descente et en montée sont données respectivement à chaque niveau au moment de la rencontre d'un capteur magnétique fixé sur la cabine avec un aimant fixé dans la trémie audit niveau. L'information d'arrêt est envoyée à une logique de commande d'arrêt dont est équipée l'installation d'ascenseur et qui envoie un ordre d'arrêt aux moyens moteurs d'entraînement de la cabine. Dans le cadre de l'invention, ces moyens d'entraînement peuvent être constitués par un moteur à deux vitesses avec frein à tambour (appelé moteur AC2). Ce moteur entraîne la cabine à une première vitesse sur pratiquement toute sa course entre les étages, et à une vitesse plus petite (de l'ordre du quart de la première vitesse) sur une courte distance avant l'arrêt de la cabine. Actuellement, la précision d'arrêt aux paliers d'un ascenseur équipé d'un moteur AC2 est comprise dans une fourchette de + 20 mm. Un tel dénivelé peut entraîner de graves inconvénients matériels. Par exemple, les utilisateurs risquent de trébucher, ou le chargement d'une transpalette peut être ébranlé et détérioré. Cette mauvaise performance représente pourtant les limites de la technique actuelle avec cette motorisation. La raison de la faible performance du moteur AC2 tient principalement au fait que la force de freinage du moteur, n'est pas asservie à la charge transportée par la cabine, mais est réglée une fois pour toutes, pour avoir une décélération confortable. Il en résulte qu'avec ce moteur, on ne maîtrise pas la distance de freinage en fonction du chargement pour une même information d'arrêt. On estime que le réglage de la force de freinage doit permettre, dans le cas d'un arrêt au frein en montée à grande vitesse avec la cabine à vide, un arrêt de la cabine sur une distance supérieure ou égale à 80% de la distance parcourue par la cabine en 1 seconde à la vitesse nominale. Par exemple, si la vitesse nominale est de 1 m/s, la cabine doit s'arrêter après avoir parcouru une distance minimum de 0,80 m. Une autre raison expliquant la médiocrité de la performance est à trouver dans le fait que la vitesse avant l'arrêt est encore relativement importante, même si la cabine se déplace à la petite vitesse. Il en résulte que l'inertie du système mobile constitué par la cabine et le contrepoids est importante et que le frein doit dissiper une grande énergie. De plus, cette énergie évolue de façon significative avec la charge en cabine. Les solutions qui sont actuellement utilisées pour résoudre ce problème ont toutes pour objet de réduire la vitesse de déplacement avant l'arrêt afin de diminuer l'énergie à dissiper par le frein. On évite en effet de modifier le dispositif de freinage car il doit être conforme aux normes en vigueur (EN81). Pour diminuer la vitesse de déplacement avant l'arrêt on peut: - soit effectuer un contrôle électronique de la vitesse, par exemple au moyen d'une motorisation du type variation de fréquence (VF), qui est parfaite de ce point de vue, car elle permet d'obtenir l'information d'arrêt au moment o la vitesse est presque nulle, le frein ayant alors un simple rôle de frein de stationnement; - soit augmenter le nombre de pôles de l'enroulement petite vitesse du moteur AC2 pour obtenir une très faible vitesse; - soit enfin utiliser un variateur mécanique. Malheureusement, toutes ces solutions et principalement la première sont trop onéreuses pour pouvoir être appliquées à un moteur à deux vitesses AC2. Le surcoût qu'entraîneraient ces solutions rendrait le prix de vente de l'installation trop élevé vis-à-vis de celui pratiqué par la concurrence. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et elle a donc pour objet un procédé permettant de corriger la précision d'arrêt des ascenseurs à moteurs AC2 tout en gardant le côté bon marché de cette motorisation. L'idée de l'invention est venue de deux observations effectuées par la Demanderesse: 1. Les courbes de variations de la précision d'arrêt de la cabine en fonction de sa charge PA = f(C), aussi bien en montée qu'en descente, sont assimilables à deux droites et sont donc reproductibles. On peut en conclure que si un appareil a été réglé lors de sa mise en service, avec la cabine vide, en ajustant correctement la position des aimants par rapport aux capteurs magnétiques, de manière à obtenir une précision d'arrêt nulle, et que si en outre on connaît l'évolution de la précision d'arrêt en fonction de la charge, on pourra estimer la précision d'arrêt pour chaque charge. 2. Les courbes de variations de la vitesse de déplacement de la cabine en fonction de sa charge V = g(C), aussi bien en montée qu'en descente, sont assimilables à des droites. De ces deux familles de courbes, on peut déduire les courbes de variations de la précision d'arrêt en fonction de la vitesse PA = h (V) en montée et en descente, qui sont elles aussi assimilables à des droites. L'avantage de prendre la vitesse comme paramètre pour estimer la précision d'arrêt à corriger, plutôt que la charge, est que l'on sait mesurer facilement la vitesse. La mesure peut être effectuée par exemple au moyen du dispositif à fourche optique faisant l'objet de la demande de brevet NO 95 08428 déposée au nom de la Demanderesse, qui a l'avantage d'être simple et bon marché. Il résulte de ce qui précède que l'on peut estimer à partir de la mesure de la vitesse avant arrêt de la cabine à chaque niveau, la précision d'arrêt, c'est-à-dire à quelle distance le seuil de la cabine va s'arrêter au-dessus ou au- dessous du seuil du palier. Partant de ce résultat, la Demanderesse a mis au point un procédé de correction de la précision d'arrêt de l'invention. L'invention à pour objet un procédé de correction de la précision d'arrêt d'une cabine d'ascenseur munie d'un dispositif donnant une information d'arrêt lorsque la cabine se trouve au voisinage d'un niveau, et d'une logique de contrôle d'arrêt qui donne l'ordre d'arrêt au moyen d'entraînement de la cabine, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste préliminairement: - à construire les courbes de variations V = f(C) de la vitesse de déplacement de la cabine en montée et en descente, en fonction de la charge transportée par la cabine, en mesurant la vitesse avant l'arrêt de la cabine à un niveau donné, au moins dans le cas o la cabine est vide et dans le cas o elle transporte sa charge nominale, - à construire les courbes de variations PA = g(C) de la précision d'arrêt de la cabine, en montée et en descente, en fonction de la charge en mesurant la précision d'arrêt de la cabine en montée et en descente dans les deux cas susmentionnés, - à en déduire les courbes de variations PA = h(V) de la précision d'arrêt en fonction de la vitesse de déplacement, le calcul de la correction de la précision d'arrêt dans le cas particulier o la cabine arrive à un certain niveau, avec un sens de déplacement et une charge donnés étant effectué par les opérations suivantes qui consistent: - à mesurer la vitesse de déplacement V de la cabine au niveau et dans le sens de déplacement considérés, - à calculer un délai spécifique T, par la formule T = PA/V, o PA est la valeur de la précision d'arrêt relevée sur ladite courbe PA = h (V), pour ladite valeur mesurée de la vitesse, - et à inclure ce délai entre l'information d'arrêt et l'ordre d'arrêt. La présente invention concerne également un système de correction de la précision d'arrêt pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif capable de donner une information d'arrêt à chaque fois que la cabine d'ascenseur arrive au voisinage d'un niveau, une logique de contrôle dans laquelle l'information donnée par ledit dispositif est traitée et qui émet en conséquence un ordre d'arrêt, - un dispositif pour la mesure de la vitesse de déplacement de la cabine avant l'arrêt à chaque niveau, - un microprocesseur muni d'un programme de gestion d'arrêt et d'une mémoire dans laquelle sont stockées les courbes de variations, PA = h (V), en montée et en descente, - une unité de calcul dans laquelle est calculé un délai de temporisation T par la formule T = PA/V, dans laquelle PA est la valeur particulière de la précision d'arrêt pour une vitesse spécifique mesurée à un niveau, ladite valeur étant relevée dans ladite mémoire, - et un module de temporisation programmable destiné à inclure ledit délai dans l'information d'arrêt donnée par le dispositif. L'invention sera expliquée à présent en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une installation d'ascenseur équipée du système de correction de la précision d'arrêt; la figure 2 est un graphe représentant la variation de la précision d'arrêt en fonction de la charge, en montée et en descente; la figure 3 est un graphe représentant la variation de la vitesse de déplacement de la cabine d'ascenseur en fonction de la charge, en montée et en descente; la figure 4 est un graphe déduit de ceux des figures 2 et 3 et montrant la variation de la précision d'arrêt en fonction de la vitesse de déplacement, et la figure 5 est un organigramme qui détaille les opérations effectuées par le système de correction de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté une cabine d'ascenseur 10 dans une trémie 12, au niveau d'un palier 14. L'installation est équipée d'un système de référence de position connu en soi destiné à fournir une information d'arrêt au moment o la cabine se trouve légèrement avant sa position d'arrêt. Ce système comprend un aimant 18 fixé dans la trémie à chaque niveau, et deux capteurs magnétiques 20, 22 fixés sur la cabine l'un au-dessus de l'autre. Le capteur magnétique supérieur 20 émet une information d'arrêt lorsqu'il rencontre l'aimant lors de la descente de la cabine, tandis que le capteur magnétique inférieur 22 émet une information d'arrêt lors de la montée de la cabine. Ces informations émises à chaque niveau sont envoyées à une entrée 24 d'une unité de commande qui peut avantageusement être intégrée à la logique de contrôle 26 dont est munie toute installation d'ascenseur. La logique de contrôle 26 donne un ordre d'arrêt au moteur d'entraînement de la cabine et commande la libération du frein du moteur. Le moteur et le frein ne sont pas représentés pour la clarté de la figure. L'installation d'ascenseur est également équipée d'un dispositif de mesure de la vitesse de la cabine. Celui-ci peut être de tout type connu, mais on pourra utiliser avantageusement un dispositif à fourche optique en raison de sa simplicité et de son faible coût. On rappelle que ce dispositif de mesure de la vitesse comprend une fourche optique 28 fixée sur la cabine d'ascenseur et une pluralité de drapeaux 30, 32 fixés dans la trémie. La fourche optique comprend deux bras creux dans lesquels sont logés respectivement un émetteur et un récepteur de rayons infrarouges. Les bras sont disposés dans un plan horizontal, de sorte que le faisceau infrarouge 34 traverse horizontalement l'intervalle compris entre les bras. Les drapeaux sont constitués par des plaques verticales, opaques vis-à-vis des rayons infrarouges et ils sont disposés de manière à couper le faisceau infrarouge 34 chaque fois que la fourche optique arrive à leur niveau. Sur la figure 1 on a représenté les deux drapeaux associés à un niveau. Le drapeau supérieur 30 sert à mesurer la vitesse en descente et le drapeau inférieur 32 sert à mesurer la vitesse en montée. Le récepteur de rayonnement infrarouge émet des signaux ayant un premier état logique lorsque le faisceau infrarouge passe et un second état logique lorsque le faisceau est coupé. Ces signaux sont transmis à une unité de calcul 36 qui, avantageusement, peut être intégrée dans la logique de contrôle 26. A partir de ces signaux, l'unité 36 calcule la durée At d'interruption du faisceau infrarouge par un drapeau, puis la vitesse de déplacement V de la cabine par la formule V = h/At, h étant la hauteur du drapeau. Ayant expliqué comment on détecte l'information d'arrêt et comment on mesure la vitesse, on pourra exposer à présent le procédé de correction de la précision d'arrêt de la cabine. Pour cela, on exploite les deux observations importantes signalées précédemment, à savoir que la précision d'arrêt varie linéairement en fonction de la charge transportée par la cabine et que la vitesse de déplacement de la cabine avant arrêt varie également linéairement en fonction de la charge. La première observation est illustrée par la figure 2. Sur cette figure, la charge C est portée en abscisses et la précision d'arrêt PA en ordonnées, en millimètres. Les valeurs négatives de PA signifient que le seuil de la cabine à l'arrêt se trouve au-dessus du seuil du palier. Avant de faire les mesures, on a réglé le frein ainsi que la précision d'arrêt, avec la cabine vide. Les courbes de variations ont été obtenues en mesurant seulement quatre valeurs de la précision d'arrêt: - précision d'arrêt avec cabine vide (CV) en montée (PA CVM), - précision d'arrêt avec cabine vide en descente (PA CVD), la précision d'arrêt dans ces deux cas étant égale à 0 (point O sur la figure 2), si l'installation est bien réglée, - précision d'arrêt avec cabine chargée (CC) à sa charge nominale en montée (PA CCM), et précision d'arrêt avec cabine chargée en descente (PA CCD). La deuxième observation est illustrée par la figure 3. Ici, la charge est portée en abscisses et la vitesse de déplacement de la cabine est portée en ordonnées. Pour tracer les courbes on n'a mesuré que quatre valeurs de la vitesse: vitesse avec cabine vide en montée (VCVM) vitesse avec cabine vide en descente (VCVD) vitesse avec cabine chargée en montée (VCCM) vitesse avec cabine chargée en descente (VCCD). A partir de ces courbes, on peut déduire facilement les courbes de variations de la précision d'arrêt en fonction de la vitesse. Il suffit de reporter sur un système de coordonnées PA = h (V) les valeurs des couples (PA, V) relevées sur les figures 2 et 3 pour la charge nulle et pour la pleine charge. On obtient les deux segments linéaires montrés sur la figure 4. Grâce à ces courbes, on peut estimer à l'avance la précision d'arrêt qui sera obtenue à un niveau donné, si seulement on connaît la vitesse de déplacement réelle de la cabine avant l'arrêt audit niveau, et on pourra alors corriger la précision d'arrêt pour la rendre sensiblement nulle. Pour cela, selon l'invention, on introduit un délai T entre l'information d'arrêt donnée par les capteurs magnétiques 20 ou 22 et l'ordre d'arrêt donné à la logique de contrôle de l'installation. Ce délai est calculé par la formule T = PA/V, dans laquelle PA est égale à la précision d'arrêt qui est lue sur l'une des courbes de la figure 4 pour le cas de charge considéré, c'est-à-dire en fait pour la vitesse V mesurée juste avant l'arrêt et dans le sens de déplacement considéré. En pratique, la logique de contrôle 26 est munie d'un microprocesseur 38 pourvu d'un programme de gestion d'arrêt et d'une mémoire dans laquelle sont stockées les huit valeurs PACVM, PACVD, PACCM, PACCD, VCMD, VCVD, VCCM et VCCD et un module de temporisation 40 qui temporise l'information d'arrêt dudit délai T avant de la transmettre à la sortie 42 de la logique de contrôle 26. Les opérations effectuées par le système selon l'invention sont explicitées par l'organigramme de la figure 5. A la phase 50, les capteurs magnétiques 20, 22 détectent si la cabine est arrivée à un niveau d'arrêt et une vérification est faite si la vitesse de déplacement de la cabine est devenue égale à la petite vitesse avant l'arrêt. Si ce n'est pas le cas, le programme n'est pas initié. Si oui, à l'étape 52 l'unité de calcul 36 calcule, à partir de l'information At qu'elle reçoit, la vitesse réelle de la cabine. Cette valeur est gardée en mémoire. Une fois la vitesse réelle calculée, le microprocesseur 38 calcule la précision d'arrêt particulière PA qui correspond à ladite vitesse, à partir de la courbe PA = h(V) qui correspond au sens de déplacement considéré et qui est enregistrée dans la mémoire. Cette valeur de PA ainsi que la vitesse mesurée v gardée en mémoire sont chargées dans l'unité de calcul 36 qui calcule le délai T. Ce résultat est mémorisé et chargé dans le module de temporisation 40 placé entre l'information d'arrêt donnée par le capteur et l'ordre d'arrêt. A l'étape 56, le système vérifie si la détection de l'information d'arrêt a eu lieu. Si c'est le cas, le module temporisateur 40 est lancé à l'étape 58. A l'étape 60, le système vérifie si le délai de temporisation T est écoulé. Si c'est le cas, l'information d'arrêt est transférée au programme de gestion d'arrêt à l'étape 62. Pour tester le système selon l'invention, la Demanderesse a utilisé un automate greffé sur la logique de contrôle de l'installation afin de réaliser le programme de calcul de la vitesse et des délais sur les arrêts. Le réglage du frein du moteur d'entraînement a été réglé à une valeur volontairement confortable pour avoir une très mauvaise précision d'arrêt. Pourtant la précision d'arrêt obtenue est de + 10 mm pour toute la plage de charge dans les deux sens de déplacement et sur l'ensemble des niveaux. Ce résultat est excellent, car le même ascenseur non équipé du système de correction de l'invention, a une précision d'arrêt en montée comprise entre - 60 mm et 0 mm et en descente entre - 48 mm et 0 mm. De plus, l'automate utilisé avait une base de temps de 4ms, ce qui est trop long et dégrade la précision des calculs de la vitesse et du délai de temporisation. En améliorant la base de temps, on peut obtenir une précision d'arrêt de + 5 mm. REVENDICATIONS 1. Procédé de correction de la précision d'arrêt d'une cabine d'ascenseur munie d'un dispositif (18, 20, 22) donnant une information d'arrêt lorsque la cabine (10) se trouve au voisinage d'un niveau, et une logique de contrôle d'arrêt (26) qui donne l'ordre d'arrêt au moyen d'entraînement de la cabine, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste préliminairement: - à construire les courbes de variations V = f(C) de la vitesse de déplacement de la cabine en montée et en descente, en fonction de la charge, en mesurant la vitesse avant l'arrêt de la cabine à un niveau donné, au moins dans le cas o la cabine est vide et dans le cas o elle transporte sa charge nominale, - à construire les courbes de variations PA = g (C) de la précision d'arrêt de la cabine, en montée et en descente en fonction de la charge, en mesurant la précision d'arrêt de la cabine en montée et en descente dans les deux cas susmentionnés, - à en déduire les courbes de variations PA = h (V) de la précision d'arrêt en fonction de la vitesse de déplacement, le calcul de la correction de la précision d'arrêt dans le cas particulier o la cabine arrive à un certain niveau, avec un sens de déplacement et une charge donnés étant effectué par les opérations suivantes qui consistent: - à mesurer la vitesse de déplacement V de la cabine audit niveau et avec ledit sens de déplacement, - à calculer un délai spécifique T, par la formule T = PA/V, o PAest la valeur de la précision d'arrêt relevée sur ladite courbe PA = h (V), pour ladite valeur mesurée de la vitesse, - et à inclure ce délai entre l'information d'arrêt et l'ordre d'arrêt. 2. Système de correction de la précision d'arrêt pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif (18, 20, 22) capable de donner une information d'arrêt à chaque fois que la cabine d'ascenseur arrive au voisinage d'un niveau, - une logique de contrôle (26) dans laquelle l'information donnée par ledit dispositif est traitée et qui émet en conséquence un ordre d'arrêt, - un dispositif (28, 30, 32) pour effectuer la mesure de la vitesse de déplacement de la cabine avant l'arrêt à chaque niveau, - un microprocesseur (38) muni d'un programme de gestion d'arrêt et d'une mémoire dans laquelle sont stockées les courbes de variation PA = h (V), en montée et en descente, - une unité de calcul (36) dans laquelle est calculé un délai de temporisation T par la formule T = PA/V, dans laquelle PA est la valeur particulière de la précision d'arrêt correspondant à une vitesse spécifique V mesurée à un niveau, ladite valeur étant relevée dans ladite mémoire, - et un module de temporisation (40) programmable destiné à inclure ledit délai dans l'information d'arrêt donnée par le dispositif (18, 20, 22).