基于單片機的電梯控制系統的設計

黃健

摘 要：新時期，隨著人們生活層次的不斷提升，電梯已經不再令人感到陌生。而近年來，我國高層建筑行業的發展速度較快，由此帶動著電梯行業的發展速度不斷提升，給人們的出行和生產、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，這是當前急需解決和應對的問題?；诖?，筆者針對單片機的電梯控制系統的設計問題展開了分析。

關鍵詞：單片機;電梯設計;系統設計

一般來說，由于電梯的運行結構和內部構成具有一定的復雜性，因而，為了進一步地促進我國電梯使用的安全性、穩定性，筆者針對當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的幾個相關問題展開了思考，這對于優化其結構，以及促進電梯控制系統的安全性而言具有重要的現實性意義。

一、與PLC電梯設計系統之間的差別分析

基于單片機的電梯控制系統的設計與PLC電梯設計系統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的設計問題，則需要針對二者之間的不同點和各自的優點、缺點等方面展開具體的分析，從而更有針對性地采取相關措施來改進當前的電梯控制系統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電梯控制系統的設計在造價上要高于以單片機原理為依托的電梯控制系統的設計造價，因為將單片機作為電力控制系統設計過程中的主要芯片時，可以使用PWM型驅動直流電機，這可以在極大程度上影響電梯控制系統的造價，即促進電梯控制系統的造價可以保持在一個相對比較低的水平。而如果使用變頻調速驅動，那么將會影響整個電梯控制系統的設計造價，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在設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定的數字軟件相互結合，進而保證整個電梯控制系統的信號處理更加精確、高效。因此，在我國當前的電梯控制系統設計環節中，相關設計者往往會選擇基于單片機的電梯控制系統來進行設計。

二、基于單片機的電梯控制系統的設計分析

（一）對重量的檢測

在電梯控制系統的設計之中，對重量的檢測是其中的一項重要與關鍵的內容。進行重量檢測主要是通過利用相關高精度的儀器設備對電梯重量進行檢測，基于單片機的電梯控制系統主要是通過利用重量傳感器來實現的。這種傳感器不僅具有精確度較高的優勢，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，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，這樣便可以實現測量的電壓信號的可視化，以便于觀察、研究。在此基礎之上，再將其轉換成為數字信號，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的電源可以進行多種選擇。但是，因為系統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重的干擾，應該采取較為恰當的隔離措施。根據控制系統的實際操作情況，其電源的選擇可以大致劃分為以下幾種類型：當電源為+/-15V的電源時可以選擇放大電路供電;當其為+/-5V時可以選擇單片機邏輯電路供電，而+3.3V則應該向單片機供電。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與信號開關的供電可以單獨進行。

（三）對運行進行管理

電梯設備的運行方向與運行方式主要是由其系統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在控制系統與計算機系統之間的數據信息傳遞，以便于進行數據的交換。

（四）對位置顯示的調整

基于單片機電梯控制系統的設計之中的一項關鍵內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，還具有準確度較高、便于遠距離操作等優點。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電路對其進行處理，在經過轉換之后在輸入到單片機之中。

（五）電機的控制

電梯控制系統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，電梯控制系統為單片機的速度值進行設定，使得輸出的PWM可以滿足現實的需要，進而實現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。電梯控制系統為單片機提供相應的輸入信號，并且根據相應地邏輯分析實現對電機的上升、下降運行狀態進行控制。再次，對電梯轎廂的慣性進行有效地控制。當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導致平層出現不準確。因此，為了避免此種現象的出現，應該在其系統之中增加反向電壓制動系統，這樣能夠在一定程度上提高電梯平層的穩定性與準確度。

三、結語

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與PLC電梯設計系統之間的差別，以及該系統的設計等內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的需求。由此可見，在現階段，相關的電梯控制系統設計工作人員和相關的企業應該著重關注這一問題，并針對電梯控制系統在現階段的設計工作進行科學、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的設計過程中發揮自身的良性作用，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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