集控式餐飲電梯控制系統設計

3.2.5 門(mén)鎖控制電路

　　本集控式餐飲電梯每層都裝有一部電磁門(mén)鎖，在轎廂運行過(guò)程中，每層門(mén)鎖鎖緊，當轎廂到達指定樓層停止后，對應樓層的電磁門(mén)鎖打開(kāi)。當操作員呼叫轎廂的時(shí)候，系統檢測每個(gè)樓層門(mén)鎖，如果有某一層或多層層門(mén)未關(guān)，系統提示“某層門(mén)未關(guān)”信息，且轎廂不響應該請求。該電磁門(mén)鎖的控置驅動(dòng)電壓為12VDC，并且有一組檢測點(diǎn)，可以通過(guò)微控制檢測這個(gè)點(diǎn)的通斷情況來(lái)判別門(mén)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(gè)按鈕的背后都有紅色背光燈，在主控制器中，設計有多個(gè)繼電器電路，專(zhuān)門(mén)用于控制每個(gè)按鍵的背光燈，使用戶(hù)按下的請求按鍵被點(diǎn)亮，轎廂運動(dòng)到達目的地停止之后，該鍵指示燈熄滅^[9]。

3.2.7 通信設計

　　本集控式餐飲電梯控制系統中，將1層控制器設置為主機，其余4個(gè)樓層設置為分機，消息可以分機到主機，也可以主機到每個(gè)分機。其分機到主機的消息主要包括各自復位時(shí)的狀況和轎廂路過(guò)平層傳感器的狀態(tài)，以便于主機時(shí)刻掌握分機的狀況;主機到各個(gè)分機的廣播消息包括當前電梯的運動(dòng)狀態(tài)以及當前樓層信息，以便于分機時(shí)刻更新顯示內容?；谌缟系姆治?，我們采用TCP/IP通信的C/S模式。

　　硬件選用濟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，大多數的中低端微控制器都能夠支持這種方案。設置好網(wǎng)絡(luò )通信參數后該模塊會(huì )自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò )并進(jìn)入C/S工作模式進(jìn)行通信。

3.3 控制系統軟件設計

3.3.1 自檢初始化設計

　　系統通電之后，需要進(jìn)行自檢，包括系統參數配置、顯示器屏初始畫(huà)面加載、轎廂復位、主機分機組網(wǎng)等操作。

3.3.2 呼叫按鈕響應控制

　　該系統設置有7個(gè)按鍵，其中12345分別代表5個(gè)樓層的呼叫請求按鍵，還設有復位和急停按鍵。每個(gè)按鍵下方設有指示燈，通過(guò)程序控制，按下對應樓層按鍵后，電梯轎廂運行的時(shí)，該按鈕下方的指示燈點(diǎn)亮，轎廂達對應樓層停止運行后，按鈕下方指示燈熄滅。系統設置一個(gè)運行指示燈，轎廂運行的時(shí)，該燈閃爍，轎廂停止運行的時(shí)候，該燈停止閃爍轉為熄滅。復位按鈕是防止當系統出現死鎖已經(jīng)程序跑飛的等異常情況，按下此鍵系統復位轎廂回到1層。急停按鈕用于突發(fā)狀況的時(shí)候，按下此鍵系統停止電機運行，進(jìn)入斷電保護狀態(tài)，以免意外發(fā)生。

3.3.3 樓層呼叫邏輯控制

　　該控制系統中只能運行一條指令，即在轎廂運動(dòng)過(guò)程中系統不響應任何樓層按鍵，直到轎廂運動(dòng)停止之后。

　　轎廂在每一次運行結束后都會(huì )更新內部的樓層存儲變量，當下一次按鍵請求的時(shí)候，比較請求樓層和當前記憶樓層的數值，計算出轎廂運動(dòng)方向，驅動(dòng)牽引電機運動(dòng)并到達對應樓層后停止。

　　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(mén)鎖處理，打開(kāi)到達樓層門(mén)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(mǎn)足,就視為無(wú)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(mén)鎖處理，打開(kāi)到達樓層門(mén)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(mǎn)足,就視為無(wú)效信號，不作處理

　　樓層控制程序

3.3.4 安全保護控制

　　對于本餐飲電梯控制系統，安全保護功能主要包括斷火限位器機械保護、上下運行限位保護、按鍵請求保護、程序算法保護、急停按鍵保護等方面。其中斷火限位器是限制牽引電機滾筒鋼絲繩升降極限位置，限位開(kāi)關(guān)是監測轎廂實(shí)際位置的極限狀況，當觸碰限位開(kāi)關(guān)時(shí)立即切斷動(dòng)力電源;按鍵請求保護是指在轎廂運動(dòng)過(guò)程中不響應任何樓層按鍵請求;程序算法保護主要通過(guò)監控轎廂位置是否超過(guò)目的地位置而進(jìn)行急停保護動(dòng)作;急停按鍵保護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、轎廂的上下運動(dòng)方向信息、當前的實(shí)時(shí)樓層信息、各個(gè)樓層門(mén)鎖未關(guān)閉的報警信息以及待機廣告信息。

3.3.6 牽引電機運動(dòng)控制程序

　　牽引電機運動(dòng)控制主要分為上升和下降兩個(gè)動(dòng)作，由于轎廂運動(dòng)速度較慢，所以對于轎廂的啟動(dòng)停止沒(méi)有變速控制要求，上升下降都是同一個(gè)速度。其上下運動(dòng)主要是通過(guò)控制兩路交流接觸器分別吸合來(lái)控制交流電動(dòng)機正反轉運動(dòng)，從而控制轎廂上升下降運動(dòng)。

3.3.7 門(mén)鎖控制程序

　　在轎廂啟動(dòng)時(shí)，檢測所有門(mén)鎖是否關(guān)嚴，只有關(guān)嚴之后才啟動(dòng)運行，在轎廂運動(dòng)過(guò)程中保持門(mén)鎖得電，門(mén)鎖緊閉。當轎廂到達目的樓層停止運動(dòng)之后，對應樓層的門(mén)鎖才失電開(kāi)鎖。

3.3.8 總體協(xié)調設計

　　在整個(gè)系統運行中，所有處理任務(wù)需要實(shí)時(shí)掃描處理。比如通信收發(fā)程序、傳感器檢測程序、門(mén)鎖控制程序、顯示掃描程序等，都對實(shí)時(shí)性要求較高，需要主程序合理的調度，保證系統的穩定性和可靠性。

4 測試驗證

　　設計方案確定后，按照設計要求試制了樣機，并對樣機進(jìn)行了全部功能性測試和可靠性測試。功能方面，通過(guò)長(cháng)時(shí)間的操作試用，不斷查找問(wèn)題，比如程序邏輯上的錯誤，以及對安全保護方面的嚴謹性等方面進(jìn)行驗證和修訂，最終滿(mǎn)足使用要求^[10]。硬件系統中的所有部件經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的較高負荷運轉，觀(guān)察其熱穩定性和可靠性，經(jīng)過(guò)多次的方案改進(jìn)，系統的可靠性達到了使用要求，其安全性可靠性得到了保證。

5 結語(yǔ)

　　通過(guò)對集控式餐飲電梯控制系統進(jìn)行整體設計、硬件設計、軟件設計、系統測試等環(huán)節的設計，成功試制了一臺樣機，并通過(guò)長(cháng)時(shí)間的試運行和驗證，實(shí)現了預期的所有功能，并且功能和可靠性都得到了較好的保障，達到了預期的效果。安裝到餐飲實(shí)體進(jìn)行長(cháng)時(shí)間運行，用戶(hù)反饋狀況良好，得到了市場(chǎng)的初步認可。同時(shí)也存在一些不足，控制電路部分的發(fā)熱較明顯，交流電動(dòng)機動(dòng)作產(chǎn)生的微弱電磁干擾偶爾會(huì )造成顯示畫(huà)面閃爍現象。

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