单片机在电梯控制中的应用研究

2017-04-14江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院殷建新

电子世界 2017年15期

江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院殷建新

单片机在电梯控制中的应用研究

江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院殷建新

为了令电梯运行过程中变得愈加安全、舒适和高效，便需要保证其传动系统在不同类型负载作用下保留理想化的调速性能。而透过实际调查发现，现阶段我国许多电梯都沿用交流调压调频的拖动模式基础上，贯穿融入微机操作与脉冲调制技术，之后在曳引电动机电源的运行频率和电压支持作用下，令电梯的运行速率得到合理程度地变化。基于此，笔者决定针对以单片机为基础的电动传动控制系统工作原理，以及科学合理性的应用策略等内容，加以细致化论证解析。

单片机；电梯控制；工作原理；应用策略

一、前言

透过客观角度观察论证，单片机本身保留体积不大、处理速率较快、消耗成本不多、功能完善等优势特征，经常被选择应用在电梯选层、启动、换速等工序流程之中，而当中最为关键的一环便是选层。而经过与以往常见的电器控制方式相互对比，发现单片机经过选层器和中间继电器配置之后，可以很好地克制以往设备繁多、检修繁琐、运行维护不方便、造价费用高昂等问题；而融入微机控制技术，可以令选层器之中过多的中间继电器得以取消，特别是配合单片机加以控制之后，又能够顺势缩减外围设备的接口芯片，维持电梯整体运行的安全与可靠性。所以说，理清单片机在电梯控制中的基础性工作原理，以及科学性应用策略，显得极为必要。

二、电梯控制过程中单片机的工作原理

（一）速度方面

电梯实际运行期间共要经历三类环节，分别包括加速性起动、匀速性平稳运行、减速性制动。毕竟电梯起动期间会进行频繁地制动，因此对于其自身的调速性能提出极为严格的规范要求，为了保证日后长期维持电梯运行的安全、舒适、可靠、经济性，速度给定环节显得极为重要。传统的电梯经常沿用积分器式速度给定电路，其间设备的具体起动与制动动作主要依照时间原则加以协调性把控，至于对应的速度曲线则在减速期间经历爬行短，使得电梯当下的工作效率出现持续降低迹象。相应地，凭借单片机操作的电梯系统，其速度给定往往是在特定程序基础上展开的，即结合当下使用电梯的具体性能指标，进行电梯运行的速率、加速度等给定曲线图，以及程序开发设计，最终一一地向单片机之中输入。

需要加以强调的是，电梯实际运行环节中，主要利用理想曲线作为基准，在减速段依照广电编码盘提供的信号进行电梯不同阶段所处的位置认证，与此同时，单片机会发出对应的制动信号，保证整个系统可以自动化地完成调速运行任务，并贯彻落实直接停靠等目标。

（二）操控方面

电梯传统系统的控制功能主要依靠单片机加以处理。这部分单片机通常会选择由英特尔公司开发设计的MCS-96系列16位单片机产品。随着时代的进步，关于单片机体积不大、功能完善、能耗较低、购置价格不高等优势特征开始引起各界全面认可。相比之下，MCS-96系列16位单片机，往往会保留更为多元化的软硬件资源，对应的操作应用功能也十分强大。主要是因为这类单片机中设置的波型发生器WFG能够直接进行三相脉宽调制波形传输，亦可以针对各式各样的电机加以驱动，特别对于变频调速控制系统来讲实用性较高。而以单片机为核心的电梯传统系统，因为当中的脉宽调制波形主要是借助对单片机编程而获取的，因此凸显出这部分系统体积小与操作便利灵活等优势特性。

三、现代单片机在我国电梯控制中的科学性应用策略

（一）提供可靠的硬件资源

在电梯顶部位置的设备房间之中安装拽动电动机，借此令电梯轿厢可以自由地上下运行，至于不同门厅控制器的呼叫信号，则主要利用主体控制器和RS485等媒介加以接收，进一步保证令轿厢更加精确化地沿着某类方向到达具体楼层。

首先，主体控制器，实际上就是电梯控制器，其可以说是电梯控制系统的核心结构单元，存在意义就是操控电梯的运行过程。通常状况下，这类主体控制器主要与楼房顶部电梯机房之中的电梯动力装置，即拽引机融合形成电梯控制系统的核心架构。

其次，轿厢控制器，属于电梯系统之中负责运载乘客的具体装置。其借助轿厢之中的显示屏与键盘等，令电梯可以和乘客之间建立某种联系。其间拽引机透过钢丝牵引轿厢进行上下运行，方便随时为各个楼层的人员提供搭乘服务。需要加以强调的是，在轿厢顶部还须添加一类门机控制器，具体就是针对电梯的开关门动作加以合理性把控。

最后，门厅控制器。其是单位楼层之中必备的呼叫装置，提供任何一个楼层的呼叫请求信息基础上，标识出电梯当下具体的运行状态。

（二）设计高效、完善、适用性较强的软件

这部分软件主要可以细化为主体和子程序两类。在设计当中的主体程序过程中，主要需要经历不同类型硬件资源的初始化，以及对应子程序的调用环节。

第一，单片机主要在系统之中进行初始化设置，目的是保证令单片机三个端口赋予基础性的输入与输出功能。当中的PSEN管脚主要在高电平上接入，而单片机则不包含外接程序存储设备。

第二，控制器主要负责进行各类端口的工作状态信息读取验证，之后结合这一系列信息分别调用相对应的子程序。如若说出现呼叫或是选梯等信号之后，控制器就可以利用当下提供的PWN程序，进行起动电动机的驱动信号脉冲快速性传输。需要额外加以强调的是，在电动机起动动作正式展开前期，需要针对关门到位信号加以精确化读取，持续到关门到位之后选择进行驱动脉冲传输，不过其间电动机并没有及时转动，此时控制器需要额外发送一类开抱闸信号，进行机械抱闸装置启动，如此就可以逐步起动电动机了。