專利名稱：一種基于計算機的電梯控制仿真裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于計算機的電梯控制仿真裝置，屬于教學設備領域，具體地說 是應用一臺計算機作為PC機(上位機)和以單片機(下位機)為核心的下位機構(gòu)成的一 種電梯控制仿真裝置，用于在電梯教學和培訓中對電梯控制過程進行模擬仿真，可以為深 入開發(fā)電梯控制系統(tǒng)的關鍵控制技術提供實際有效的平臺。
背景技術：
隨著高層建筑數(shù)量劇增，電梯作為大型機電一體化產(chǎn)品，已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明 的一種標志，因此，大中專院校等有關電梯專業(yè)課程教學和科研工作量也不斷加大，然而電 梯結(jié)構(gòu)龐大而分散，封閉使用，從外部難以全面了解電梯的結(jié)構(gòu)及其運行規(guī)律，實習起來不 方便也不安全，因此，仿真電梯模型越來越多用于教學和科研，但常規(guī)仿真電梯模型體積相 對龐大，電梯控制功能模塊的體現(xiàn)不夠豐富，而且價格比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述的不足，本發(fā)明提供了一種基于計算機的電梯控制仿真裝置。本發(fā)明模擬六層電梯裝置運行，是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種基于計算機的 電梯控制仿真裝置，利用基于單片機控制的下位機系統(tǒng)與PC機(上位機)軟件系統(tǒng)經(jīng)串行 通訊配合進行電梯運行仿真，包括單片機系統(tǒng)，轎廂指令按鍵、層站指令接受按鍵、IC卡管 理模塊、時鐘模塊、電梯位置顯示模塊、電梯方向顯示模塊、液晶顯示模塊、語音提示模塊、 串行通信接口模塊和PC機，其中，轎廂指令按鍵、層站指令接受按鍵、IC卡管理模塊、時鐘 模塊、電梯位置顯示模塊、電梯方向顯示模塊、液晶顯示模塊、語音提示模塊、串行通信接口 模塊集成了以單片機為控制核心的下位機硬件系統(tǒng)，PC機(上位機)連接在串行通信接口 模塊上。所述的PC機(上位機)軟件系統(tǒng)主要由電梯邏輯控制仿真計算、電梯單層速度曲 線仿真計算、電梯多層速度曲線仿真計算、電梯輸送能力分析仿真計算和電梯選用與布置 仿真計算等功能模塊組成。所述PC機(上位機)專用軟件的電梯邏輯控制運行仿真界面上設置有軟按鈕來 代替單片機(下位機)系統(tǒng)的用梯指令信號輸入按鍵獨立進行電梯邏輯控制運行仿真；還 具有電梯速度曲線、電梯輸送能力分析和電梯選用與布置的仿真計算功能，在各個模塊的 界面上根據(jù)參數(shù)設定要求輸入?yún)?shù)數(shù)值，進行仿真計算，在該模塊的界面上顯示仿真計算 結(jié)果，并可將生成計算報告存盤保存。所述單片機(下位機)系統(tǒng)負責模擬電梯指令信號輸入，并將指令信號通過串行 通訊接口傳送給PC機(上位機)，PC機(上位機)專用軟件對接受的指令信號進行處理， 并將信號處理結(jié)果分別送到專用軟件的電梯邏輯控制運行仿真模塊的界面和單片機(下 位機)系統(tǒng)的液晶顯示模塊進行顯示，反映仿真電梯邏輯控制運行結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是此基于計算機的電梯控制仿真裝置體積小，電梯控制功能模塊的體現(xiàn)豐富，使使用者能全面了解電梯的結(jié)構(gòu)及其運行規(guī)律，實習起來既方便又安全 而且價格比較低廉，適合用于教學和科研。


圖1是一種基于計算機的電梯控制仿真裝置原理框圖。圖2是上位機仿真軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3是下位機仿真裝置電路原理圖。在所述附圖中1、單片機2、轎廂指令按鍵3、層站指令按鍵4、IC卡管理模塊5、時鐘模塊6、串 行通訊接口 7、電梯位置顯示模塊8、電梯方向顯示模塊9、液晶顯示模塊10、語音提示模 塊11、PC機(上位機)12、電梯邏輯控制運行仿真模塊13、電梯單層速度曲線仿真計算模 塊14、電梯多層速度曲線仿真計算模塊15、電梯輸送能力分析仿真計算模塊16、電梯選 用與布置仿真計算模塊。
具體實施例方式參看圖1-2所示，PC機11(上位機)開啟電梯控制仿真專用軟件，并切換到電梯邏 輯控制運行仿真模塊12的界面進行電梯邏輯控制運行，單片機1 (下位機)系統(tǒng)通過轎廂 指令按鍵2、層站指令接受的按鈕3、IC卡管理模塊4向下位單片機1輸入用梯指令信號，然 后單片機1將用梯指令信號通過串行通訊接口 6傳送給電梯邏輯控制運行仿真模塊12，電 梯多層速度曲線仿真計算14接受單片機1送來的用梯指令信號并經(jīng)過邏輯運算，在PC機 (上位機)11專用軟件的電梯邏輯控制運行仿真模塊12的界面上的顯示模擬電梯運行、停 站和開關門等電梯運行動作，同時PC機11將電梯運行過程中電梯體運行方向和所在層站 信息傳送給單片機1，單片機1控制電梯位置顯示模塊7和電梯方向顯示模塊8以模擬顯示 電梯所在樓層和電梯運行方向，同時單片機1控制語音提示模塊模擬給出電梯到站語音提 示，時鐘模塊發(fā)送時鐘信息給單片機1，單片機1控制液晶顯示器9顯示時間日歷信息和問 候信息。PC機11 (上位機)專用軟件的電梯邏輯控制運行仿真12界面上設置有軟按鈕來 代替單片機1(下位機)系統(tǒng)的用梯指令信號輸入按鍵獨立進行電梯邏輯控制運行仿真， 在界面上模擬乘坐電梯操作來用鼠標點擊界面上的層站按鈕或轎廂使用按鈕，經(jīng)過軟件處 理，在界面上模擬顯示轎廂啟停和運動，電梯所在樓，電梯運行方向和轎廂開關門等電梯運 行動作。PC機11(上位機)開啟電梯控制仿真專用軟件，并切換到電梯單層速度曲線仿真 計算模塊13或電梯多層速度曲線仿真計算模塊14的界面，在界面上根據(jù)設計參數(shù)的要求 輸入?yún)?shù)數(shù)值，進行電梯速度曲線仿真繪制，在單層或多層速度曲線仿真計算模塊的界面 上顯示仿真繪制的速度曲線和重要參數(shù)；并且可以清除已繪制曲線，把繪制的曲線存盤保 存，生成相應的報告文件。PC機11 (上位機)開啟電梯控制仿真專用軟件，并切換到電梯輸送能力分析仿真 計算模塊15，在界面上根據(jù)設定的電梯輸送條件的要求輸入?yún)?shù)數(shù)值，進行電梯輸送能力 仿真計算，在該模塊的界面上顯示計算過程和結(jié)論，并可以將生成計算報告存盤保存。
PC機11(上位機)開啟電梯控制仿真專用軟件，并切換到電梯選用與布置仿真計 算模塊模塊16，在界面上根據(jù)設定的電梯選用與布置條件的要求輸入?yún)?shù)數(shù)值，進行電梯 選用與布置的仿真計算，在該模塊的界面上顯示計算過程和結(jié)論，并可以將生成計算報告 存盤保存。一種實際電路圖，其工作過程如下1、由單片機肌、晶振乂1々1^、電容(1丄2組成單片機(下位機)中心電路，單片機選 擇STC89C51，由電容C3和電阻Rl組成單片機上電復位電路。2、指令按鍵模塊采用矩陣式按鍵，按鍵橫行接單片機Ul的P0. 5、P0. 6、P0. 7、P2. 7接口，按鍵縱行 接單片機的Po. 4、P0. 3、P0. 2、P0. 1、P0. 0接口，按鍵S1-S5為層站從一樓到五樓向上的層 站按鈕，按鍵S6-S10為層站從六樓到二樓向下的層站按鈕，按鍵S11-S16為轎廂從一樓到 六樓向下的轎廂按鈕，S17為轎廂開門按鈕，S18為轎廂關門按鈕，S19為電梯報警，當按下 這些按鍵時，單片機1把用梯指令信號傳送給PC機1 (上位機)的專用軟件供系統(tǒng)仿真使 用。3、電梯位置顯示模塊由串行輸入并行輸出芯片U2、三極管Q1-Q8和數(shù)碼管DS1-DS6組成，數(shù)碼管 DS1-DS6為一至六層樓層位置顯示數(shù)碼管，當模擬轎廂在運行過程中，數(shù)碼管顯示轎廂所在 的樓層位置，串行輸入并行輸出芯片U2選用74HC164。4、電梯方向顯示模塊由三極管Q9、Q10、串行輸入并行輸出芯片U2和二極管等構(gòu)成，電梯每個運行方向 分別對應一個二極管，當電梯運行某方向時，其對應的二極管發(fā)光，顯示電梯運行的方向。5、液晶顯示模塊液晶顯示模塊主要有大液晶構(gòu)成，其主要功能是顯示電梯所運行的方向以及將要 到達是樓層等信息。6、IC卡采集模塊IC卡采集模塊主要由IC卡卡槽，下位單片機等構(gòu)成，當IC卡管理模塊向下位單片 機輸入用梯指令信號，然后單片機1將用梯指令信號通過串行通訊接口傳送給電梯邏輯控 制運行仿真模塊。7、串行通訊接口由RS232串口通訊接口芯片U4及周圍元件組成，單片機Ul經(jīng)串行通訊接口電路 U4與PC機11 (上位機)連接，PC機將控制指令傳送給單片機Ul (下位機)，單片機系統(tǒng)反 映模擬電梯邏輯控制運行結(jié)果。
權利要求
1.一種基于計算機的電梯控制仿真裝置，其特征在于包括單片機系統(tǒng)，轎廂指令按 鍵、層站指令接受按鍵、IC卡管理模塊、時鐘模塊、電梯位置顯示模塊、電梯方向顯示模塊、 液晶顯示模塊、語音提示模塊、串行通信接口模塊和PC機，其中，轎廂指令按鍵、層站指令 接受按鍵、IC卡管理模塊、時鐘模塊、電梯位置顯示模塊、電梯方向顯示模塊、液晶顯示模 塊、語音提示模塊、串行通信接口模塊均連接在單片機系統(tǒng)上，PC機連接在串行通信接口模 塊上。
2.根據(jù)權利要求1所述電梯控制仿真裝置，其特征是所述PC機的軟件系統(tǒng)功能模塊 由電梯邏輯控制運行仿真、電梯單層速度曲線仿真計算、電梯多層速度曲線仿真計算、電梯 輸送能力分析仿真計算和電梯選用與布置仿真計算組成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于計算機的電梯控制仿真裝置，屬于教學設備領域，它包括單片機系統(tǒng)，集成了轎廂指令按鍵、層站指令接受的按鈕、IC卡管理模塊、時鐘模塊、電梯位置顯示模塊、電梯方向顯示模塊、液晶顯示模塊、語音提示模塊、串行通信接口模塊和PC機等，PC機軟件系統(tǒng)主要功能模塊由電梯邏輯控制運行仿真、電梯單層速度曲線仿真計算、電梯多層速度曲線仿真計算、電梯輸送能力分析仿真計算和電梯選用與布置仿真計算等功能模組成。此基于計算機的電梯控制仿真裝置體積小，電梯控制功能模塊的體現(xiàn)豐富，使使用者能全面了解電梯的結(jié)構(gòu)及其運行規(guī)律，實習起來既方便又安全而且價格比較低廉，適合用于教學和科研。
文檔編號G09B9/00GK102063813SQ200910223459
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者于復生, 劉占超, 孫杰, 尹文彬, 楊紅娟, 趙德志, 陳大偉, 陳繼文, 高姍 申請人:趙德志