江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院常州分院 殷建新

單片機(jī)在電梯控制中的應(yīng)用研究

江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院常州分院 殷建新

為了令電梯運(yùn)行過程中變得愈加安全、舒適和高效，便需要保證其傳動(dòng)系統(tǒng)在不同類型負(fù)載作用下保留理想化的調(diào)速性能。而透過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)許多電梯都沿用交流調(diào)壓調(diào)頻的拖動(dòng)模式基礎(chǔ)上，貫穿融入微機(jī)操作與脈沖調(diào)制技術(shù)，之后在曳引電動(dòng)機(jī)電源的運(yùn)行頻率和電壓支持作用下，令電梯的運(yùn)行速率得到合理程度地變化。基于此，筆者決定針對(duì)以單片機(jī)為基礎(chǔ)的電動(dòng)傳動(dòng)控制系統(tǒng)工作原理，以及科學(xué)合理性的應(yīng)用策略等內(nèi)容，加以細(xì)致化論證解析。

單片機(jī)；電梯控制；工作原理；應(yīng)用策略

一、前言

透過客觀角度觀察論證，單片機(jī)本身保留體積不大、處理速率較快、消耗成本不多、功能完善等優(yōu)勢(shì)特征，經(jīng)常被選擇應(yīng)用在電梯選層、啟動(dòng)、換速等工序流程之中，而當(dāng)中最為關(guān)鍵的一環(huán)便是選層。而經(jīng)過與以往常見的電器控制方式相互對(duì)比，發(fā)現(xiàn)單片機(jī)經(jīng)過選層器和中間繼電器配置之后，可以很好地克制以往設(shè)備繁多、檢修繁瑣、運(yùn)行維護(hù)不方便、造價(jià)費(fèi)用高昂等問題；而融入微機(jī)控制技術(shù)，可以令選層器之中過多的中間繼電器得以取消，特別是配合單片機(jī)加以控制之后，又能夠順勢(shì)縮減外圍設(shè)備的接口芯片，維持電梯整體運(yùn)行的安全與可靠性。所以說，理清單片機(jī)在電梯控制中的基礎(chǔ)性工作原理，以及科學(xué)性應(yīng)用策略，顯得極為必要。

二、電梯控制過程中單片機(jī)的工作原理

（一）速度方面

電梯實(shí)際運(yùn)行期間共要經(jīng)歷三類環(huán)節(jié)，分別包括加速性起動(dòng)、勻速性平穩(wěn)運(yùn)行、減速性制動(dòng)。畢竟電梯起動(dòng)期間會(huì)進(jìn)行頻繁地制動(dòng)，因此對(duì)于其自身的調(diào)速性能提出極為嚴(yán)格的規(guī)范要求，為了保證日后長(zhǎng)期維持電梯運(yùn)行的安全、舒適、可靠、經(jīng)濟(jì)性，速度給定環(huán)節(jié)顯得極為重要。傳統(tǒng)的電梯經(jīng)常沿用積分器式速度給定電路，其間設(shè)備的具體起動(dòng)與制動(dòng)動(dòng)作主要依照時(shí)間原則加以協(xié)調(diào)性把控，至于對(duì)應(yīng)的速度曲線則在減速期間經(jīng)歷爬行短，使得電梯當(dāng)下的工作效率出現(xiàn)持續(xù)降低跡象。相應(yīng)地，憑借單片機(jī)操作的電梯系統(tǒng)，其速度給定往往是在特定程序基礎(chǔ)上展開的，即結(jié)合當(dāng)下使用電梯的具體性能指標(biāo)，進(jìn)行電梯運(yùn)行的速率、加速度等給定曲線圖，以及程序開發(fā)設(shè)計(jì)，最終一一地向單片機(jī)之中輸入。

需要加以強(qiáng)調(diào)的是，電梯實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)中，主要利用理想曲線作為基準(zhǔn)，在減速段依照廣電編碼盤提供的信號(hào)進(jìn)行電梯不同階段所處的位置認(rèn)證，與此同時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)的制動(dòng)信號(hào)，保證整個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)化地完成調(diào)速運(yùn)行任務(wù)，并貫徹落實(shí)直接停靠等目標(biāo)。

（二）操控方面

電梯傳統(tǒng)系統(tǒng)的控制功能主要依靠單片機(jī)加以處理。這部分單片機(jī)通常會(huì)選擇由英特爾公司開發(fā)設(shè)計(jì)的MCS-96系列16位單片機(jī)產(chǎn)品。隨著時(shí)代的進(jìn)步，關(guān)于單片機(jī)體積不大、功能完善、能耗較低、購(gòu)置價(jià)格不高等優(yōu)勢(shì)特征開始引起各界全面認(rèn)可。相比之下，MCS-96系列16位單片機(jī)，往往會(huì)保留更為多元化的軟硬件資源，對(duì)應(yīng)的操作應(yīng)用功能也十分強(qiáng)大。主要是因?yàn)檫@類單片機(jī)中設(shè)置的波型發(fā)生器WFG能夠直接進(jìn)行三相脈寬調(diào)制波形傳輸，亦可以針對(duì)各式各樣的電機(jī)加以驅(qū)動(dòng)，特別對(duì)于變頻調(diào)速控制系統(tǒng)來講實(shí)用性較高。而以單片機(jī)為核心的電梯傳統(tǒng)系統(tǒng)，因?yàn)楫?dāng)中的脈寬調(diào)制波形主要是借助對(duì)單片機(jī)編程而獲取的，因此凸顯出這部分系統(tǒng)體積小與操作便利靈活等優(yōu)勢(shì)特性。

三、現(xiàn)代單片機(jī)在我國(guó)電梯控制中的科學(xué)性應(yīng)用策略

（一）提供可靠的硬件資源

在電梯頂部位置的設(shè)備房間之中安裝拽動(dòng)電動(dòng)機(jī)，借此令電梯轎廂可以自由地上下運(yùn)行，至于不同門廳控制器的呼叫信號(hào)，則主要利用主體控制器和RS485等媒介加以接收，進(jìn)一步保證令轎廂更加精確化地沿著某類方向到達(dá)具體樓層。

首先，主體控制器，實(shí)際上就是電梯控制器，其可以說是電梯控制系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)單元，存在意義就是操控電梯的運(yùn)行過程。通常狀況下，這類主體控制器主要與樓房頂部電梯機(jī)房之中的電梯動(dòng)力裝置，即拽引機(jī)融合形成電梯控制系統(tǒng)的核心架構(gòu)。

其次，轎廂控制器，屬于電梯系統(tǒng)之中負(fù)責(zé)運(yùn)載乘客的具體裝置。其借助轎廂之中的顯示屏與鍵盤等，令電梯可以和乘客之間建立某種聯(lián)系。其間拽引機(jī)透過鋼絲牽引轎廂進(jìn)行上下運(yùn)行，方便隨時(shí)為各個(gè)樓層的人員提供搭乘服務(wù)。需要加以強(qiáng)調(diào)的是，在轎廂頂部還須添加一類門機(jī)控制器，具體就是針對(duì)電梯的開關(guān)門動(dòng)作加以合理性把控。

最后，門廳控制器。其是單位樓層之中必備的呼叫裝置，提供任何一個(gè)樓層的呼叫請(qǐng)求信息基礎(chǔ)上，標(biāo)識(shí)出電梯當(dāng)下具體的運(yùn)行狀態(tài)。

（二）設(shè)計(jì)高效、完善、適用性較強(qiáng)的軟件

這部分軟件主要可以細(xì)化為主體和子程序兩類。在設(shè)計(jì)當(dāng)中的主體程序過程中，主要需要經(jīng)歷不同類型硬件資源的初始化，以及對(duì)應(yīng)子程序的調(diào)用環(huán)節(jié)。

第一，單片機(jī)主要在系統(tǒng)之中進(jìn)行初始化設(shè)置，目的是保證令單片機(jī)三個(gè)端口賦予基礎(chǔ)性的輸入與輸出功能。當(dāng)中的PSEN管腳主要在高電平上接入，而單片機(jī)則不包含外接程序存儲(chǔ)設(shè)備。

第二，控制器主要負(fù)責(zé)進(jìn)行各類端口的工作狀態(tài)信息讀取驗(yàn)證，之后結(jié)合這一系列信息分別調(diào)用相對(duì)應(yīng)的子程序。如若說出現(xiàn)呼叫或是選梯等信號(hào)之后，控制器就可以利用當(dāng)下提供的PWN程序，進(jìn)行起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖快速性傳輸。需要額外加以強(qiáng)調(diào)的是，在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)動(dòng)作正式展開前期，需要針對(duì)關(guān)門到位信號(hào)加以精確化讀取，持續(xù)到關(guān)門到位之后選擇進(jìn)行驅(qū)動(dòng)脈沖傳輸，不過其間電動(dòng)機(jī)并沒有及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)控制器需要額外發(fā)送一類開抱閘信號(hào)，進(jìn)行機(jī)械抱閘裝置啟動(dòng)，如此就可以逐步起動(dòng)電動(dòng)機(jī)了。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，關(guān)于單片機(jī)在電梯控制中的應(yīng)用細(xì)節(jié)，著實(shí)繁瑣，而筆者在此闡述的意見都是經(jīng)過個(gè)人實(shí)踐梳理的，因此必然存在一定的局限性。希望日后有關(guān)工作人員能夠持續(xù)加以完善。長(zhǎng)期下去，令我國(guó)電梯性能和應(yīng)用質(zhì)量提升至更加理想化的等級(jí)層次之上。

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