基于飛思卡爾MK10N512微控制器及MQX操作系統的電梯主控系統設計

　　5.4 任務(wù)設計

　　由圖5可知，用戶(hù)任務(wù)包括通信數據處理任務(wù)和電梯控制任務(wù)。任務(wù)按優(yōu)先級順序運行，高優(yōu)先級任務(wù)能夠搶占低優(yōu)先級任務(wù)。

　　通信數據處理任務(wù)的特點(diǎn)是代碼量小，實(shí)時(shí)性要求高。通信數據處理任務(wù)的優(yōu)先級設置高于電梯控制任務(wù)，由中斷控制程序調用MQX任務(wù)調度API函數實(shí)現對其運行控制。

　　電梯控制任務(wù)為電梯控制應用程序的主要構成部分，特點(diǎn)是代碼量大、占用大量的內存和CPU資源。為了使各部分程序能按要求實(shí)時(shí)運行，把電梯控制任務(wù)劃分為不同周期運行的任務(wù)(詳見(jiàn)5.6 電梯運行控制設計)。實(shí)時(shí)性要求較高的電梯運行控制處理，則運行周期短，如設定20ms的運行周期。而實(shí)時(shí)性要求較低的電梯運行狀態(tài)信息處理，則運行周期長(cháng)，如設定200ms的運行周期。周期任務(wù)的運行調度由定時(shí)控制程序調用MQX任務(wù)調度API函數來(lái)實(shí)現。為了保證周期任務(wù)運行的實(shí)時(shí)性，定時(shí)控制程序監控周期任務(wù)的運行時(shí)間，當其運行時(shí)間超過(guò)預先設定的超時(shí)時(shí)間，則說(shuō)明CPU的負荷率過(guò)高，定時(shí)控制程序報出故障信息。

　　5.5 召喚通信設計

　　召喚通信包括轎廂召喚通信和層站召喚通信，分別使用獨立的CAN端口通信來(lái)實(shí)現，如圖7所示。轎廂召喚通信網(wǎng)絡(luò )包括主門(mén)操縱箱、主門(mén)殘疾人操縱箱、副門(mén)操縱箱和副門(mén)殘疾人操縱箱等節點(diǎn)。層站召喚通信網(wǎng)絡(luò )包括32層站召喚節點(diǎn)。

　　通信采用主從式通信方式，主控系統為主機，轎廂召喚和層站召喚為從機。主機輪詢(xún)每個(gè)通信通道的所有從機。通信數據包分為共通數據和終端數據。共通數據為廣播數據，網(wǎng)絡(luò )每個(gè)通信終端都接收、處理此數據包。共通數據的內容主要是電梯運行方向、所在層樓數顯數據，用于操縱箱和召喚箱顯示電梯運行信息。通信終端只接收共通數據，而無(wú)需做出響應。在每個(gè)通信周期，主控系統發(fā)送完共通數據后，開(kāi)始發(fā)送終端數據輪詢(xún)每個(gè)終端。終端數據包括ID號信息。各終端偵聽(tīng)通信網(wǎng)絡(luò )的數據，當ID號信息與本終端一致，則接收、處理并做出響應。轎廂通信網(wǎng)絡(luò )通信時(shí)序圖如圖8所示，層站通信網(wǎng)絡(luò )通信時(shí)序圖如圖9所示。

　　5.6 電梯運行控制設計

　　電梯運行控制任務(wù)包括信號輸入/輸出處理、電梯運行模式處理、召喚處理、門(mén)開(kāi)關(guān)處理、電梯運行控制處理、電梯運行狀態(tài)信息處理和故障處理等。信號輸入/輸出處理負責處理電氣系統的各種操作、檢測開(kāi)關(guān)信號輸入、召喚信號輸入，以及各種電氣裝置的驅動(dòng)輸出信號。電梯運行模式是根據操作開(kāi)關(guān)輸入來(lái)決定電梯的運行模式，如高速正常運行模式、低速維保運行模式、消防員運行模式等。不同模式下，電梯的運行速度、開(kāi)關(guān)門(mén)方式、召喚處理都不一樣。召喚處理負責處理經(jīng)過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )、信號輸入處理進(jìn)來(lái)的轎廂和層樓召喚信號。召喚處理根據用戶(hù)服務(wù)層需求、IC卡等自動(dòng)召喚需求、群控多臺電梯群組對層站召喚的分配響應來(lái)處理電梯召喚。門(mén)開(kāi)關(guān)處理負責根據電梯的運行狀態(tài)、開(kāi)關(guān)門(mén)操作信號以及門(mén)安全觸板、光幕等檢測信號來(lái)決定電梯開(kāi)關(guān)門(mén)，并通過(guò)輸入/輸出處理模塊把開(kāi)關(guān)門(mén)指令發(fā)送給門(mén)控系統。電梯運行控制處理則是根據召喚信號，控制電梯的起動(dòng)、加速、運行、減速、停車(chē)等一系列運行動(dòng)作。電梯運行狀態(tài)信息處理負責處理電梯層樓顯示、運行狀態(tài)顯示、乘梯語(yǔ)音提示、報站鐘、報站燈等內容，處理后的信息由信息輸入/輸出處理模塊輸出給各終端。故障處理負責監視電梯各部件的動(dòng)作情況，如有異常，根據故障的等級控制電梯的下一步運行動(dòng)作，如立即停車(chē)、或者到達最近樓層后開(kāi)門(mén)，然后停止服務(wù);故障處理同時(shí)記錄故障發(fā)生的時(shí)間、電梯的運行狀態(tài)信息、各輸入輸出口狀態(tài)，方便維保人員快速處理故障，恢復電梯運行。

　　6 結束語(yǔ)

　　隨著(zhù)社會(huì )進(jìn)步、信息技術(shù)的快速發(fā)展，需要電梯主控系統向智能化、網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。電梯需要具有智能調整、智能預診斷功能，能夠根據用戶(hù)的需求、季節的變化來(lái)自動(dòng)調整自身參數，提供更個(gè)性化的服務(wù)。主控系統在故障未發(fā)生前，診斷出電梯某些部件已經(jīng)問(wèn)題，及時(shí)通知維保人員維修或者更換，避免電梯發(fā)生故障而困人或者停止服務(wù)。電梯需要實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化，成為物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。電梯監督、制造廠(chǎng)商、保養單位可以通過(guò)電腦和手機等終端監控、查詢(xún)電梯的運行情況，減少不必要的現場(chǎng)檢查，提高運維效率。本文所述電梯主控制系統，可以通過(guò)加裝傳感器、檢測開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現智能調整和智能預診斷功能，可以通過(guò)預留的RS485接口與無(wú)線(xiàn)通信模塊連接，實(shí)現電梯網(wǎng)絡(luò )化。

　　參考文獻：
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