單片機在電梯控制中的應用研究

江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院 殷建新

單片機在電梯控制中的應用研究

江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院 殷建新

為了令電梯運行過程中變得愈加安全、舒適和高效，便需要保證其傳動系統在不同類型負載作用下保留理想化的調速性能。而透過實際調查發現，現階段我國許多電梯都沿用交流調壓調頻的拖動模式基礎上，貫穿融入微機操作與脈沖調制技術，之后在曳引電動機電源的運行頻率和電壓支持作用下，令電梯的運行速率得到合理程度地變化。基于此，筆者決定針對以單片機為基礎的電動傳動控制系統工作原理，以及科學合理性的應用策略等內容，加以細致化論證解析。

單片機；電梯控制；工作原理；應用策略

一、前言

透過客觀角度觀察論證，單片機本身保留體積不大、處理速率較快、消耗成本不多、功能完善等優勢特征，經常被選擇應用在電梯選層、啟動、換速等工序流程之中，而當中最為關鍵的一環便是選層。而經過與以往常見的電器控制方式相互對比，發現單片機經過選層器和中間繼電器配置之后，可以很好地克制以往設備繁多、檢修繁瑣、運行維護不方便、造價費用高昂等問題；而融入微機控制技術，可以令選層器之中過多的中間繼電器得以取消，特別是配合單片機加以控制之后，又能夠順勢縮減外圍設備的接口芯片，維持電梯整體運行的安全與可靠性。所以說，理清單片機在電梯控制中的基礎性工作原理，以及科學性應用策略，顯得極為必要。

二、電梯控制過程中單片機的工作原理

（一）速度方面

電梯實際運行期間共要經歷三類環節，分別包括加速性起動、勻速性平穩運行、減速性制動。畢竟電梯起動期間會進行頻繁地制動，因此對于其自身的調速性能提出極為嚴格的規范要求，為了保證日后長期維持電梯運行的安全、舒適、可靠、經濟性，速度給定環節顯得極為重要。傳統的電梯經常沿用積分器式速度給定電路，其間設備的具體起動與制動動作主要依照時間原則加以協調性把控，至于對應的速度曲線則在減速期間經歷爬行短，使得電梯當下的工作效率出現持續降低跡象。相應地，憑借單片機操作的電梯系統，其速度給定往往是在特定程序基礎上展開的，即結合當下使用電梯的具體性能指標，進行電梯運行的速率、加速度等給定曲線圖，以及程序開發設計，最終一一地向單片機之中輸入。

需要加以強調的是，電梯實際運行環節中，主要利用理想曲線作為基準，在減速段依照廣電編碼盤提供的信號進行電梯不同階段所處的位置認證，與此同時，單片機會發出對應的制動信號，保證整個系統可以自動化地完成調速運行任務，并貫徹落實直接停靠等目標。

（二）操控方面

電梯傳統系統的控制功能主要依靠單片機加以處理。這部分單片機通常會選擇由英特爾公司開發設計的MCS-96系列16位單片機產品。隨著時代的進步，關于單片機體積不大、功能完善、能耗較低、購置價格不高等優勢特征開始引起各界全面認可。相比之下，MCS-96系列16位單片機，往往會保留更為多元化的軟硬件資源，對應的操作應用功能也十分強大。主要是因為這類單片機中設置的波型發生器WFG能夠直接進行三相脈寬調制波形傳輸，亦可以針對各式各樣的電機加以驅動，特別對于變頻調速控制系統來講實用性較高。而以單片機為核心的電梯傳統系統，因為當中的脈寬調制波形主要是借助對單片機編程而獲取的，因此凸顯出這部分系統體積小與操作便利靈活等優勢特性。

三、現代單片機在我國電梯控制中的科學性應用策略

（一）提供可靠的硬件資源

在電梯頂部位置的設備房間之中安裝拽動電動機，借此令電梯轎廂可以自由地上下運行，至于不同門廳控制器的呼叫信號，則主要利用主體控制器和RS485等媒介加以接收，進一步保證令轎廂更加精確化地沿著某類方向到達具體樓層。

首先，主體控制器，實際上就是電梯控制器，其可以說是電梯控制系統的核心結構單元，存在意義就是操控電梯的運行過程。通常狀況下，這類主體控制器主要與樓房頂部電梯機房之中的電梯動力裝置，即拽引機融合形成電梯控制系統的核心架構。

其次，轎廂控制器，屬于電梯系統之中負責運載乘客的具體裝置。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系。其間拽引機透過鋼絲牽引轎廂進行上下運行，方便隨時為各個樓層的人員提供搭乘服務。需要加以強調的是，在轎廂頂部還須添加一類門機控制器，具體就是針對電梯的開關門動作加以合理性把控。

最后，門廳控制器。其是單位樓層之中必備的呼叫裝置，提供任何一個樓層的呼叫請求信息基礎上，標識出電梯當下具體的運行狀態。

（二）設計高效、完善、適用性較強的軟件

這部分軟件主要可以細化為主體和子程序兩類。在設計當中的主體程序過程中，主要需要經歷不同類型硬件資源的初始化，以及對應子程序的調用環節。

第一，單片機主要在系統之中進行初始化設置，目的是保證令單片機三個端口賦予基礎性的輸入與輸出功能。當中的PSEN管腳主要在高電平上接入，而單片機則不包含外接程序存儲設備。

第二，控制器主要負責進行各類端口的工作狀態信息讀取驗證，之后結合這一系列信息分別調用相對應的子程序。如若說出現呼叫或是選梯等信號之后，控制器就可以利用當下提供的PWN程序，進行起動電動機的驅動信號脈沖快速性傳輸。需要額外加以強調的是，在電動機起動動作正式展開前期，需要針對關門到位信號加以精確化讀取，持續到關門到位之后選擇進行驅動脈沖傳輸，不過其間電動機并沒有及時轉動，此時控制器需要額外發送一類開抱閘信號，進行機械抱閘裝置啟動，如此就可以逐步起動電動機了。

四、結語

綜上所述，關于單片機在電梯控制中的應用細節，著實繁瑣，而筆者在此闡述的意見都是經過個人實踐梳理的，因此必然存在一定的局限性。希望日后有關工作人員能夠持續加以完善。長期下去，令我國電梯性能和應用質量提升至更加理想化的等級層次之上。

[1]周健．基于單片機控制的模擬電梯設計與實現[J]．現代電子技術,2014,29(02):81-86．

[2]閔鈴．基于單片機的電梯控制系統探討[J]．科技展望,2015,21(01): 166-179．

[3]黃群峰．單片機電梯控制系統設計與制作[J]．數字技術與應用,2016,14(02):144-153．