集控式餐飲電梯控制系統(tǒng)設(shè)計
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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，在轎廂運行過程中，每層門鎖鎖緊，當(dāng)轎廂到達指定樓層停止后，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，可以通過微控制檢測這個點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亮，轎廂運動到達目的地停止之后，該鍵指示燈熄滅[9]。
3.2.7 通信設(shè)計
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，其余4個樓層設(shè)置為分機，消息可以分機到主機，也可以主機到每個分機。其分機到主機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)，以便于主機時刻掌握分機的狀況;主機到各個分機的廣播消息包括當(dāng)前電梯的運動狀態(tài)以及當(dāng)前樓層信息，以便于分機時刻更新顯示內(nèi)容?；谌缟系姆治觯覀儾捎?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/TCP/IP通信">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(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)并進入C/S工作模式進行通信。
3.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.3.1 自檢初始化設(shè)計
系統(tǒng)通電之后，需要進行自檢，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、主機分機組網(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，電梯轎廂運行的時，該按鈕下方的指示燈點亮，轎廂達對應(yīng)樓層停止運行后，按鈕下方指示燈熄滅。系統(tǒng)設(shè)置一個運行指示燈，轎廂運行的時，該燈閃爍，轎廂停止運行的時候，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)停止電機運行，進入斷電保護狀態(tài)，以免意外發(fā)生。
3.3.3 樓層呼叫邏輯控制
該控制系統(tǒng)中只能運行一條指令，即在轎廂運動過程中系統(tǒng)不響應(yīng)任何樓層按鍵，直到轎廂運動停止之后。
轎廂在每一次運行結(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，計算出轎廂運動方向，驅(qū)動牽引電機運動并到達對應(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 安全保護控制
對于本餐飲電梯控制系統(tǒng)，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，限位開關(guān)是監(jiān)測轎廂實際位置的極限狀況，當(dāng)觸碰限位開關(guān)時立即切斷動力電源;按鍵請求保護是指在轎廂運動過程中不響應(yīng)任何樓層按鍵請求;程序算法保護主要通過監(jiān)控轎廂位置是否超過目的地位置而進行急停保護動作;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、轎廂的上下運動方向信息、當(dāng)前的實時樓層信息、各個樓層門鎖未關(guān)閉的報警信息以及待機廣告信息。
3.3.6 牽引電機運動控制程序
牽引電機運動控制主要分為上升和下降兩個動作，由于轎廂運動速度較慢，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正反轉(zhuǎn)運動，從而控制轎廂上升下降運動。
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)之后才啟動運行，在轎廂運動過程中保持門鎖得電，門鎖緊閉。當(dāng)轎廂到達目的樓層停止運動之后，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
在整個系統(tǒng)運行中，所有處理任務(wù)需要實時掃描處理。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 測試驗證
設(shè)計方案確定后，按照設(shè)計要求試制了樣機，并對樣機進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，以及對安全保護方面的嚴(yán)謹(jǐn)性等方面進行驗證和修訂，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)荷運轉(zhuǎn)，觀察其熱穩(wěn)定性和可靠性，經(jīng)過多次的方案改進，系統(tǒng)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(jié)語
通過對集控式餐飲電梯控制系統(tǒng)進行整體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)測試等環(huán)節(jié)的設(shè)計，成功試制了一臺樣機，并通過長時間的試運行和驗證，實現(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，達到了預(yù)期的效果。安裝到餐飲實體進行長時間運行，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。
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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。
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