基于A(yíng)TMEL單片機的自動(dòng)扶梯控制系統

1.1 引言

自動(dòng)扶梯廣泛應用于大型商場(chǎng)、超市、機場(chǎng)、地鐵、賓館等場(chǎng)合。大多數扶梯在客流量大的時(shí)候，工作于額定的運行狀態(tài)，在沒(méi)有乘客時(shí)仍以額定速度運行，具有耗能大、機械磨損嚴重、使用壽命低等缺點(diǎn)。采用ATmega16a4為控制芯片的自動(dòng)自動(dòng)扶梯將是扶梯的發(fā)展方向。

1.2 項目背景

目前,我國生成的自動(dòng)扶梯其控制系統基本上可以分為兩大類(lèi),即傳統的繼電器控制型和流行的可編程序控制器(PLC)控制型。前者存在有線(xiàn)路繁復、觸點(diǎn)多和易故障等缺點(diǎn),而后者雖然克服了前者的許多缺點(diǎn),但需要有專(zhuān)職人員對PLC進(jìn)行編程。為此,我們開(kāi)發(fā)了一種比較通用的自動(dòng)扶梯微機控制器。該控制器主要由ATmega16a4芯片構成，它具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單，使用方便的特點(diǎn)。

二、需求分析

2.1 功能要求

使用了ATmega16a4芯片為核心的控制器，自動(dòng)扶梯可以實(shí)現上下運行、Y/△啟動(dòng)、控制拽引電機抱閘、監視扶手帶速度、控制照明接觸器。

2.2 性能要求

1、電機過(guò)熱保護

2、錯項與斷相保護

3、運行狀態(tài)或安全回路故障顯示

4、隨時(shí)抱閘監視

5、扶手帶速度監視

6、Y/△轉換選擇

7、自動(dòng)運行

三、方案設計

3.1 系統功能實(shí)現原理

系統功能實(shí)現原理說(shuō)明：

扶梯的運行需要一系列的執行機構來(lái)實(shí)現。自動(dòng)扶梯的運行系統主要扶梯的上下行變換、隨時(shí)抱閘、錯相短相保護、電機過(guò)熱保護、星三角變換、人流量與速度檢測等部分組成。上下行變換就是當給扶梯可以實(shí)現上下行之間的切換而不僅僅局限于單方向的運行，提高了扶梯的智能化。隨時(shí)抱閘裝置的主要作用就是以防發(fā)生一些事故的時(shí)候可以對扶梯實(shí)行抱閘操作，使扶梯可以立刻停下來(lái)減少損失和對人員帶來(lái)的傷害。錯相與斷相保護主要是防止電氣故障給設備和電力網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的損害，電機過(guò)熱保護主要是防止當電機長(cháng)時(shí)間運行發(fā)出的熱量使得電機的溫度過(guò)高而使得電機燒毀。Y/△變換主要是考慮的人流量他是一個(gè)變量，要是扶梯一直以一個(gè)不變的速度來(lái)運行的話(huà)，當人流量大的時(shí)候扶梯的運行效率將非常低，所以我們通過(guò)人流量的檢測裝置來(lái)額人流量，然后反饋給單片機讓單片機作出判斷是否應該作出Y/△之間的切換使得扶梯的速度改變，而速度檢測主要是由編碼器來(lái)實(shí)現的，編碼器將測得的數據反饋給單片機，讓單片機知道當前運行的速度是多少。

3.2 硬件平臺選用及資源配置

ATmega16a4 電機 繼電器 編碼器 傳感器

該系統主要是由ATmega16a4控制的扶梯系統，軟件主要分電機過(guò)熱、突發(fā)事件、人流量變化、斷相模塊組成，當電機出現過(guò)熱、突發(fā)事件、人流量變化、斷相的現象時(shí)，各個(gè)檢測單元將檢測到的的信號傳輸給單片機，然后單片機將接收到的信號與各個(gè)基準量進(jìn)行比較，若單片機檢測到電機的溫度高于當初設定的值那么單片機就輸出一個(gè)信號給電機過(guò)熱保護單元，控制線(xiàn)路中的接觸器斷開(kāi)是的電梯停止運行。當傳感器將檢測到的信息傳送給單片機讓單片機作出判斷，若人流量大于當初設定的值，單片機控制Y/△變換模塊，使得扶梯的運行速度改變!

3.5 系統預計實(shí)現結果

制作出系統模型，能夠仿真運行，當出現經(jīng)濟情況、缺相斷相時(shí)扶梯能夠立即停止運行，當檢測到電機過(guò)熱是單片機作出反應，使得扶梯降低運行速度或者停止運行。當人流量由多變少或者由少多時(shí)，單片機作出反應控制電梯進(jìn)行Y/△變換。