基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計

黃健

摘 要：新時期，隨著人們生活層次的不斷提升，電梯已經(jīng)不再令人感到陌生。而近年來，我國高層建筑行業(yè)的發(fā)展速度較快，由此帶動著電梯行業(yè)的發(fā)展速度不斷提升，給人們的出行和生產(chǎn)、生活帶來了諸多便利。但是，由于電梯在制動或者是起動的過程中都會伴隨一定的危險性，因而如何將電梯進行合理化的控制，這是當(dāng)前急需解決和應(yīng)對的問題。基于此，筆者針對單片機的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計問題展開了分析。

關(guān)鍵詞：單片機;電梯設(shè)計;系統(tǒng)設(shè)計

一般來說，由于電梯的運行結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)成具有一定的復(fù)雜性，因而，為了進一步地促進我國電梯使用的安全性、穩(wěn)定性，筆者針對當(dāng)前電梯運行的阻礙性問題進行了闡述，并著重圍繞著基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的幾個相關(guān)問題展開了思考，這對于優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，以及促進電梯控制系統(tǒng)的安全性而言具有重要的現(xiàn)實性意義。

一、與PLC電梯設(shè)計系統(tǒng)之間的差別分析

基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計與PLC電梯設(shè)計系統(tǒng)之間存在著極大的差異性，為了更好地分析和把握基于單片機原理的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計問題，則需要針對二者之間的不同點和各自的優(yōu)點、缺點等方面展開具體的分析，從而更有針對性地采取相關(guān)措施來改進當(dāng)前的電梯控制系統(tǒng)在運行過程中的不足之處，以此來保證我國電梯的運行更具安全性和可靠性。

通常意義上，基于PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計在造價上要高于以單片機原理為依托的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計造價，因為將單片機作為電力控制系統(tǒng)設(shè)計過程中的主要芯片時，可以使用PWM型驅(qū)動直流電機，這可以在極大程度上影響電梯控制系統(tǒng)的造價，即促進電梯控制系統(tǒng)的造價可以保持在一個相對比較低的水平。而如果使用變頻調(diào)速驅(qū)動，那么將會影響整個電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計造價，即促使造價不斷提升。與此同時，基于單片機原理的電梯控制系統(tǒng)在設(shè)計過程中可以使用精度較高的測量電路，有利于與相對較為穩(wěn)定的數(shù)字軟件相互結(jié)合，進而保證整個電梯控制系統(tǒng)的信號處理更加精確、高效。因此，在我國當(dāng)前的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中，相關(guān)設(shè)計者往往會選擇基于單片機的電梯控制系統(tǒng)來進行設(shè)計。

二、基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計分析

（一）對重量的檢測

在電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計之中，對重量的檢測是其中的一項重要與關(guān)鍵的內(nèi)容。進行重量檢測主要是通過利用相關(guān)高精度的儀器設(shè)備對電梯重量進行檢測，基于單片機的電梯控制系統(tǒng)主要是通過利用重量傳感器來實現(xiàn)的。這種傳感器不僅具有精確度較高的優(yōu)勢，而且其價格較為便宜，可以有效地控制其支出的成本，與此同時，在1kg的壓力范圍之內(nèi)，可以保障20mV的電壓信號。因此，為了對其電壓信號進行有效的測量，可以在重量傳感器的一端連接儀表的放大器，這樣便可以實現(xiàn)測量的電壓信號的可視化，以便于觀察、研究。在此基礎(chǔ)之上，再將其轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，最后由單片機對其進行信號顯示。

（二）對電源進行控制

基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的電源可以進行多種選擇。但是，因為系統(tǒng)不同模塊之間輸出的電壓值之間具有較大的差異，為了使其不受到較為嚴(yán)重的干擾，應(yīng)該采取較為恰當(dāng)?shù)母綦x措施。根據(jù)控制系統(tǒng)的實際操作情況，其電源的選擇可以大致劃分為以下幾種類型：當(dāng)電源為+/-15V的電源時可以選擇放大電路供電;當(dāng)其為+/-5V時可以選擇單片機邏輯電路供電，而+3.3V則應(yīng)該向單片機供電。需要進行注意的是其電源必須共電，并且要將+15V和-5V的電壓進行隔離，同時還要使得傳感器開關(guān)與信號開關(guān)的供電可以單獨進行。

（三）對運行進行管理

電梯設(shè)備的運行方向與運行方式主要是由其系統(tǒng)的管理模塊來控制的，因此，通過對操作信號以及呼梯信號的控制可以有效地實現(xiàn)在控制系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息傳遞，以便于進行數(shù)據(jù)的交換。

（四）對位置顯示的調(diào)整

基于單片機電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計之中的一項關(guān)鍵內(nèi)容是對電梯轎廂位置進行顯示，對其位置進行顯示的方式主要有兩種，一種是非接觸的方式，一種是接觸的方式。一般而言，出于對其安全性與準(zhǔn)確性的考慮通常是選擇非接觸的方式，在這種方式之中主要是使用廣電反射傳感器，這種傳感器不僅可以有效地抗干擾，還具有準(zhǔn)確度較高、便于遠(yuǎn)距離操作等優(yōu)點。這種傳感器一般是安裝于電梯的極限位置和每一層樓，傳感器的信號是由電梯控制系統(tǒng)電路對其進行處理，在經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后在輸入到單片機之中。

（五）電機的控制

電梯控制系統(tǒng)對電機的控制作用主要可以概括為以下幾個方面：首先，對其電機的速度進行控制，電梯控制系統(tǒng)為單片機的速度值進行設(shè)定，使得輸出的PWM可以滿足現(xiàn)實的需要，進而實現(xiàn)對其電機運行速度的有效控制。其次，對電機的運行方向進行有效地控制。電梯控制系統(tǒng)為單片機提供相應(yīng)的輸入信號，并且根據(jù)相應(yīng)地邏輯分析實現(xiàn)對電機的上升、下降運行狀態(tài)進行控制。再次，對電梯轎廂的慣性進行有效地控制。當(dāng)電梯上升或者下降的過程之中，如果其供電被突然地切斷，這時電梯會由于其慣性的原因?qū)е缕綄映霈F(xiàn)不準(zhǔn)確。因此，為了避免此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)該在其系統(tǒng)之中增加反向電壓制動系統(tǒng)，這樣能夠在一定程度上提高電梯平層的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。

三、結(jié)語

綜上所述，筆者在上述文章中主要針對基于單片機的電梯控制系統(tǒng)與PLC電梯設(shè)計系統(tǒng)之間的差別，以及該系統(tǒng)的設(shè)計等內(nèi)容展開了分析與探究，并對此提出了幾點個人的思考與建議，進一步凸顯了我國電梯運用過程中對于完善的電梯控制系統(tǒng)的需求。由此可見，在現(xiàn)階段，相關(guān)的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計工作人員和相關(guān)的企業(yè)應(yīng)該著重關(guān)注這一問題，并針對電梯控制系統(tǒng)在現(xiàn)階段的設(shè)計工作進行科學(xué)、合理的分析，針對具體的問題進行具體的思考，不斷完善單片機的各項功能，從而使其能夠在電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中發(fā)揮自身的良性作用，使得整個電梯的運行過程更加安全、可靠。

參考文獻：

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