基于单片机的电梯控制系统的设计

来源:用户上传      作者:黄健

　　摘 要：新时期，随着人们生活层次的不断提升，电梯已经不再令人感到陌生。而近年来，我国高层建筑行业的发展速度较快，由此带动着电梯行业的发展速度不断提升，给人们的出行和生产、生活带来了诸多便利。但是，由于电梯在制动或者是起动的过程中都会伴随一定的危险性，因而如何将电梯进行合理化的控制，这是当前急需解决和应对的问题。基于此，笔者针对单片机的电梯控制系统的设计问题展开了分析。
　　关键词：单片机;电梯设计;系统设计
　　一般来说，由于电梯的运行结构和内部构成具有一定的复杂性，因而，为了进一步地促进我国电梯使用的安全性、稳定性，笔者针对当前电梯运行的阻碍性问题进行了阐述，并着重围绕着基于单片机的电梯控制系统的几个相关问题展开了思考，这对于优化其结构，以及促进电梯控制系统的安全性而言具有重要的现实性意义。
　　一、与PLC电梯设计系统之间的差别分析
　　基于单片机的电梯控制系统的设计与PLC电梯设计系统之间存在着极大的差异性，为了更好地分析和把握基于单片机原理的电梯控制系统的设计问题，则需要针对二者之间的不同点和各自的优点、缺点等方面展开具体的分析，从而更有针对性地采取相关措施来改进当前的电梯控制系统在运行过程中的不足之处，以此来保证我国电梯的运行更具安全性和可靠性。
　　通常意义上，基于PLC电梯控制系统的设计在造价上要高于以单片机原理为依托的电梯控制系统的设计造价，因为将单片机作为电力控制系统设计过程中的主要芯片时，可以使用PWM型驱动直流电机，这可以在极大程度上影响电梯控制系统的造价，即促进电梯控制系统的造价可以保持在一个相对比较低的水平。而如果使用变频调速驱动，那么将会影响整个电梯控制系统的设计造价，即促使造价不断提升。与此同时，基于单片机原理的电梯控制系统在设计过程中可以使用精度较高的测量电路，有利于与相对较为稳定的数字软件相互结合，进而保证整个电梯控制系统的信号处理更加精确、高效。因此，在我国当前的电梯控制系统设计环节中，相关设计者往往会选择基于单片机的电梯控制系统来进行设计。
　　二、基于单片机的电梯控制系统的设计分析
　　（一）对重量的检测
　　在电梯控制系统的设计之中，对重量的检测是其中的一项重要与关键的内容。进行重量检测主要是通过利用相关高精度的仪器设备对电梯重量进行检测，基于单片机的电梯控制系统主要是通过利用重量传感器来实现的。这种传感器不仅具有精确度较高的优势，而且其价格较为便宜，可以有效地控制其支出的成本，与此同时，在1kg的压力范围之内，可以保障20mV的电压信号。因此，为了对其电压信号进行有效的测量，可以在重量传感器的一端连接仪表的放大器，这样便可以实现测量的电压信号的可视化，以便于观察、研究。在此基础之上，再将其转换成为数字信号，最后由单片机对其进行信号显示。
　　（二）对电源进行控制
　　基于单片机的电梯控制系统的电源可以进行多种选择。但是，因为系统不同模块之间输出的电压值之间具有较大的差异，为了使其不受到较为严重的干扰，应该采取较为恰当的隔离措施。根据控制系统的实际操作情况，其电源的选择可以大致划分为以下几种类型：当电源为+/-15V的电源时可以选择放大电路供电;当其为+/-5V时可以选择单片机逻辑电路供电，而+3.3V则应该向单片机供电。需要进行注意的是其电源必须共电，并且要将+15V和-5V的电压进行隔离，同时还要使得传感器开关与信号开关的供电可以单独进行。
　　（三）对运行进行管理
　　电梯设备的运行方向与运行方式主要是由其系统的管理模块来控制的，因此，通过对操作信号以及呼梯信号的控制可以有效地实现在控制系统与计算机系统之间的数据信息传递，以便于进行数据的交换。
　　（四）对位置显示的调整
　　基于单片机电梯控制系统的设计之中的一项关键内容是对电梯轿厢位置进行显示，对其位置进行显示的方式主要有两种，一种是非接触的方式，一种是接触的方式。一般而言，出于对其安全性与准确性的考虑通常是选择非接触的方式，在这种方式之中主要是使用广电反射传感器，这种传感器不仅可以有效地抗干扰，还具有准确度较高、便于远距离操作等优点。这种传感器一般是安装于电梯的极限位置和每一层楼，传感器的信号是由电梯控制系统电路对其进行处理，在经过转换之后在输入到单片机之中。
　　（五）电机的控制
　　电梯控制系统对电机的控制作用主要可以概括为以下几个方面：首先，对其电机的速度进行控制，电梯控制系统为单片机的速度值进行设定，使得输出的PWM可以满足现实的需要，进而实现对其电机运行速度的有效控制。其次，对电机的运行方向进行有效地控制。电梯控制系统为单片机提供相应的输入信号，并且根据相应地逻辑分析实现对电机的上升、下降运行状态进行控制。再次，对电梯轿厢的惯性进行有效地控制。当电梯上升或者下降的过程之中，如果其供电被突然地切断，这时电梯会由于其惯性的原因导致平层出现不准确。因此，为了避免此种现象的出现，应该在其系统之中增加反向电压制动系统，这样能够在一定程度上提高电梯平层的稳定性与准确度。
　　三、结语
　　综上所述，笔者在上述文章中主要针对基于单片机的电梯控制系统与PLC电梯设计系统之间的差别，以及該系统的设计等内容展开了分析与探究，并对此提出了几点个人的思考与建议，进一步凸显了我国电梯运用过程中对于完善的电梯控制系统的需求。由此可见，在现阶段，相关的电梯控制系统设计工作人员和相关的企业应该着重关注这一问题，并针对电梯控制系统在现阶段的设计工作进行科学、合理的分析，针对具体的问题进行具体的思考，不断完善单片机的各项功能，从而使其能够在电梯控制系统的设计过程中发挥自身的良性作用，使得整个电梯的运行过程更加安全、可靠。
　　参考文献：
　　[1]华懿玮，聂贞.基于FPGA的新型智能电梯控制系统优化设计研究[J].数字技术与应用，2016（07）.
　　[2]聂宏伟.浅析如何检验电梯控制系统的故障问题[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（01）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15270581.htm