集控式餐飲電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.5 門鎖控制電路

　　本集控式餐飲電梯每層都裝有一部電磁門鎖，在轎廂運(yùn)行過程中，每層門鎖鎖緊，當(dāng)轎廂到達(dá)指定樓層停止后，對應(yīng)樓層的電磁門鎖打開。當(dāng)操作員呼叫轎廂的時候，系統(tǒng)檢測每個樓層門鎖，如果有某一層或多層層門未關(guān)，系統(tǒng)提示“某層門未關(guān)”信息，且轎廂不響應(yīng)該請求。該電磁門鎖的控置驅(qū)動電壓為12VDC，并且有一組檢測點(diǎn)，可以通過微控制檢測這個點(diǎn)的通斷情況來判別門鎖是否已被鎖上。

3.2.6 呼叫按鈕電路

　　該集控式餐飲電梯設(shè)有呼叫操作面板[8]，安裝于1層控制箱前面板上，并與控制器連接。每個按鈕的背后都有紅色背光燈，在主控制器中，設(shè)計(jì)有多個繼電器電路，專門用于控制每個按鍵的背光燈，使用戶按下的請求按鍵被點(diǎn)亮，轎廂運(yùn)動到達(dá)目的地停止之后，該鍵指示燈熄滅^[9]。

3.2.7 通信設(shè)計(jì)

　　本集控式餐飲電梯控制系統(tǒng)中，將1層控制器設(shè)置為主機(jī)，其余4個樓層設(shè)置為分機(jī)，消息可以分機(jī)到主機(jī)，也可以主機(jī)到每個分機(jī)。其分機(jī)到主機(jī)的消息主要包括各自復(fù)位時的狀況和轎廂路過平層傳感器的狀態(tài)，以便于主機(jī)時刻掌握分機(jī)的狀況;主機(jī)到各個分機(jī)的廣播消息包括當(dāng)前電梯的運(yùn)動狀態(tài)以及當(dāng)前樓層信息，以便于分機(jī)時刻更新顯示內(nèi)容?；谌缟系姆治?，我們采用TCP/IP通信的C/S模式。

　　硬件選用濟(jì)南有人科技有限公司的TCP-232-T模塊，該模塊可以將TCP/IP信號轉(zhuǎn)化為232格式，可以工作在透傳方式，并且支持C/S模式的通信，大多數(shù)的中低端微控制器都能夠支持這種方案。設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)后該模塊會自動組建網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)入C/S工作模式進(jìn)行通信。

3.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.3.1 自檢初始化設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)通電之后，需要進(jìn)行自檢，包括系統(tǒng)參數(shù)配置、顯示器屏初始畫面加載、轎廂復(fù)位、主機(jī)分機(jī)組網(wǎng)等操作。

3.3.2 呼叫按鈕響應(yīng)控制

　　該系統(tǒng)設(shè)置有7個按鍵，其中12345分別代表5個樓層的呼叫請求按鍵，還設(shè)有復(fù)位和急停按鍵。每個按鍵下方設(shè)有指示燈，通過程序控制，按下對應(yīng)樓層按鍵后，電梯轎廂運(yùn)行的時，該按鈕下方的指示燈點(diǎn)亮，轎廂達(dá)對應(yīng)樓層停止運(yùn)行后，按鈕下方指示燈熄滅。系統(tǒng)設(shè)置一個運(yùn)行指示燈，轎廂運(yùn)行的時，該燈閃爍，轎廂停止運(yùn)行的時候，該燈停止閃爍轉(zhuǎn)為熄滅。復(fù)位按鈕是防止當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖已經(jīng)程序跑飛的等異常情況，按下此鍵系統(tǒng)復(fù)位轎廂回到1層。急停按鈕用于突發(fā)狀況的時候，按下此鍵系統(tǒng)停止電機(jī)運(yùn)行，進(jìn)入斷電保護(hù)狀態(tài)，以免意外發(fā)生。

3.3.3 樓層呼叫邏輯控制

　　該控制系統(tǒng)中只能運(yùn)行一條指令，即在轎廂運(yùn)動過程中系統(tǒng)不響應(yīng)任何樓層按鍵，直到轎廂運(yùn)動停止之后。

　　轎廂在每一次運(yùn)行結(jié)束后都會更新內(nèi)部的樓層存儲變量，當(dāng)下一次按鍵請求的時候，比較請求樓層和當(dāng)前記憶樓層的數(shù)值，計(jì)算出轎廂運(yùn)動方向，驅(qū)動牽引電機(jī)運(yùn)動并到達(dá)對應(yīng)樓層后停止。

　　if (flg_run_shangxia==1)//向上

　　{

　　if (Rem_run_buf<jieshou_temp) 確保操作正確

　　{

　　Rem_run_buf=Jieshou_temp;//記憶之前位置的變量

　　num_del=Jieshou_temp-1;

　　if (Jieshou_lc>=Yaoqu_lc)

　　{

　　STOP

　　pai[0]=pai[0]&0xe0;//熄滅指示燈

　　switch (Yaoqu_lc) //門鎖處理，打開到達(dá)樓層門鎖

　　{

　　case 0x05:pai[1]=pai[1]&0x7f;break;

　　case 0x04:pai[1]=pai[1]&0xbf;break;

　　case 0x03:pai[1]=pai[1]&0xdf;break;

　　case 0x02:pai[1]=pai[1]&0xef;break;

　　case 0x01:pai[1]=pai[1]&0xf7;break;

　　default :break;

　　}

　　Yaoqu_lc=Dangqian_lc=Jieshou_lc;

　　Sendbyte('#');

　　Sendint(Jieshou_lc);

　　Sendstring("farv");

　　flg_run=0;

　　}

　　else

　　{

　　Sendstring("#goup");

　　Sendint(Jieshou_lc);

　　}

　　}//如果不滿足,就視為無效信號，不作處理

　　}

　　else if (flg_run_shangxia==2)//下

　　{

　　if (Rem_run_buf>Jieshou_temp)//確保操作正確

　　{

　　Rem_run_buf=Jieshou_temp;//記憶之前位置的變量

　　num_del=Jieshou_temp-1;

　　if (Jieshou_lc<=yaoqu_lc)<>

　　{

　　STOP

　　pai[0]=pai[0]&0xe0;//熄滅指示燈

　　switch (Yaoqu_lc)//門鎖處理，打開到達(dá)樓層門鎖

　　{

　　case 0x05:pai[1]=pai[1]&0x7f;break;

　　case 0x04:pai[1]=pai[1]&0xbf;break;

　　case 0x03:pai[1]=pai[1]&0xdf;break;

　　case 0x02:pai[1]=pai[1]&0xef;break;

　　case 0x01:pai[1]=pai[1]&0xf7;break;

　　default :break;

　　}

　　Yaoqu_lc=Dangqian_lc=Jieshou_lc;

　　Sendbyte('#');

　　Sendint(Jieshou_lc);

　　Sendstring("farv");

　　flg_run=0;

　　}

　　else

　　{

　　Sendstring("#godn");

　　Sendint(Jieshou_lc);

　　}

　　}

　　}//如果不滿足,就視為無效信號，不作處理

　　樓層控制程序

3.3.4 安全保護(hù)控制

　　對于本餐飲電梯控制系統(tǒng)，安全保護(hù)功能主要包括斷火限位器機(jī)械保護(hù)、上下運(yùn)行限位保護(hù)、按鍵請求保護(hù)、程序算法保護(hù)、急停按鍵保護(hù)等方面。其中斷火限位器是限制牽引電機(jī)滾筒鋼絲繩升降極限位置，限位開關(guān)是監(jiān)測轎廂實(shí)際位置的極限狀況，當(dāng)觸碰限位開關(guān)時立即切斷動力電源;按鍵請求保護(hù)是指在轎廂運(yùn)動過程中不響應(yīng)任何樓層按鍵請求;程序算法保護(hù)主要通過監(jiān)控轎廂位置是否超過目的地位置而進(jìn)行急停保護(hù)動作;急停按鍵保護(hù)用于緊急情況下的操作，其作用是切斷控制電路，讓轎廂停止運(yùn)行。

3.3.5 顯示信息控制

　　每層樓的信息顯示屏的作用是顯示初始化自檢信息、轎廂的上下運(yùn)動方向信息、當(dāng)前的實(shí)時樓層信息、各個樓層門鎖未關(guān)閉的報(bào)警信息以及待機(jī)廣告信息。

3.3.6 牽引電機(jī)運(yùn)動控制程序

　　牽引電機(jī)運(yùn)動控制主要分為上升和下降兩個動作，由于轎廂運(yùn)動速度較慢，所以對于轎廂的啟動停止沒有變速控制要求，上升下降都是同一個速度。其上下運(yùn)動主要是通過控制兩路交流接觸器分別吸合來控制交流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而控制轎廂上升下降運(yùn)動。

3.3.7 門鎖控制程序

　　在轎廂啟動時，檢測所有門鎖是否關(guān)嚴(yán)，只有關(guān)嚴(yán)之后才啟動運(yùn)行，在轎廂運(yùn)動過程中保持門鎖得電，門鎖緊閉。當(dāng)轎廂到達(dá)目的樓層停止運(yùn)動之后，對應(yīng)樓層的門鎖才失電開鎖。

3.3.8 總體協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)

　　在整個系統(tǒng)運(yùn)行中，所有處理任務(wù)需要實(shí)時掃描處理。比如通信收發(fā)程序、傳感器檢測程序、門鎖控制程序、顯示掃描程序等，都對實(shí)時性要求較高，需要主程序合理的調(diào)度，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4 測試驗(yàn)證

　　設(shè)計(jì)方案確定后，按照設(shè)計(jì)要求試制了樣機(jī)，并對樣機(jī)進(jìn)行了全部功能性測試和可靠性測試。功能方面，通過長時間的操作試用，不斷查找問題，比如程序邏輯上的錯誤，以及對安全保護(hù)方面的嚴(yán)謹(jǐn)性等方面進(jìn)行驗(yàn)證和修訂，最終滿足使用要求^[10]。硬件系統(tǒng)中的所有部件經(jīng)過長時間的較高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察其熱穩(wěn)定性和可靠性，經(jīng)過多次的方案改進(jìn)，系統(tǒng)的可靠性達(dá)到了使用要求，其安全性可靠性得到了保證。

5 結(jié)語

　　通過對集控式餐飲電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測試等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，成功試制了一臺樣機(jī)，并通過長時間的試運(yùn)行和驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的所有功能，并且功能和可靠性都得到了較好的保障，達(dá)到了預(yù)期的效果。安裝到餐飲實(shí)體進(jìn)行長時間運(yùn)行，用戶反饋狀況良好，得到了市場的初步認(rèn)可。同時也存在一些不足，控制電路部分的發(fā)熱較明顯，交流電動機(jī)動作產(chǎn)生的微弱電磁干擾偶爾會造成顯示畫面閃爍現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

　　[1]吳德平. 基于CAN總線與DSP的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[J]. 電氣時代,2014,07:98-99+106

　　[2]歐景,劉迎珍,林景波,王胤燊,佟為明. CAN總線電梯控制系統(tǒng)的研制[J]. 低壓電器,2012,18:36-40

　　[3]吳德平. 基于CAN總線的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代建筑電氣,2014,07:18-20

　　[4]閔鈴. 基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)探討[J]. 科技展望,2015,01:110

　　[5]李潤娟,賈宇向. 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2014,01:83-84

　　[6]張煒煒. 基于PLC技術(shù)的群控電梯主從站設(shè)計(jì)[D].南京理工大學(xué),2012

　　[7]楊章勇. 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[D].長安大學(xué),2012

　　[8]周樺. 電梯PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2012

　　[9]石云. 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2009,04:5-6

　　[10]趙俊. 電梯控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)分析[J]. 電子制作,2014,02:29

本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第1期第68頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。