專利名稱：交流電梯單片微型計(jì)算機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
交流電梯單片微型計(jì)算機(jī)控制裝置，屬于工業(yè)過程控制領(lǐng)域，廣泛用于單臺(tái)交流電梯的控制。
現(xiàn)有的繼電器——接觸器式的交流電梯控制裝置，體積大、噪聲高、耗能多。一部8層樓用的電梯為實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能要用近80個(gè)繼電器，而且隨樓層數(shù)增加而增加。大量觸點(diǎn)降低了系統(tǒng)的可靠性，加大了安裝、調(diào)試及維修的工作量。
用分立式電子元件、邏輯電路以及單板機(jī)構(gòu)成的控制裝置，雖能減少部分觸點(diǎn)，但仍存在體積大、抗干擾能力差等問題，特別是因造價(jià)高，難以推廣使用。
本實(shí)用新型裝置采用集成度更高的、適用于工業(yè)控制的單片微型計(jì)算機(jī)加雙向可控硅構(gòu)成。目的在于用微機(jī)控制裝置，取消全部邏輯控制繼電器及時(shí)間繼電器，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，除可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)交流電梯全部集選功能外，還增加了消防功能、故障報(bào)警功能、轎廂重量檢測(cè)功能；能與音響合成裝置聯(lián)機(jī)。本裝置可用于單通道或雙通道門的建筑物，基站按要求可設(shè)定在任一樓層。軟、硬件適用于16層及16層以下的電梯，經(jīng)擴(kuò)充后能用于更高的樓層。該裝置能與電梯微機(jī)控制的交流調(diào)速裝置及群控管理裝置形成積木式結(jié)構(gòu)。


圖1為電氣原理框圖。
圖2為觸點(diǎn)矩陣和按鈕矩陣的原理圖。
圖3為轎廂重量檢測(cè)裝置原理圖。
圖4為穩(wěn)壓電源原理圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)裝置的工作過程說明如下MCS－48系列的單片機(jī)是本裝置的核心。圖中〔1〕為單片機(jī)8039?！?〕為存放程序的外存儲(chǔ)器總片2732。單片機(jī)通過接口電路〔4〕中的接口芯片8243，采集鑰匙開關(guān)2YK、3YK提供的信息，確定電梯的運(yùn)行工況，相應(yīng)轉(zhuǎn)入“自動(dòng)”、“司機(jī)”或“檢修”狀態(tài)運(yùn)行。
通過I／O接口電路〔5〕與單片機(jī)相聯(lián)的按鈕矩陣〔26〕中，包含了16層樓的轎內(nèi)指令信號(hào)、廳外上行及下行的召喚信號(hào)、開關(guān)門信號(hào)及慢上慢下信號(hào)等。電梯運(yùn)行過程中單片機(jī)不停地掃描該矩陣，將信息保留在內(nèi)部RAM的同時(shí)，還通過接口電路〔6〕送信信號(hào)燈陣列〔20〕，使被按下按鈕對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈點(diǎn)亮。當(dāng)電梯運(yùn)行到某層樓時(shí)，消除RAM中記憶并已完成的信息，熄滅相應(yīng)的信號(hào)燈。如果該矩陣無按鈕按下(無信號(hào))，單片機(jī)進(jìn)入“等待”狀態(tài)，15分鐘后電梯自動(dòng)返回基站。
通過I／O接口電路〔4〕與單片機(jī)聯(lián)接的開關(guān)量觸點(diǎn)矩陣〔27〕，包含有層樓永磁繼電器、平層永磁繼電器、接觸器、安全觸板及強(qiáng)迫換速開關(guān)等觸點(diǎn)。
單片機(jī)掃描上述按鈕矩陣及觸點(diǎn)矩陣的同時(shí)，根據(jù)順向截車及最高層站自動(dòng)反向的原則以及轎內(nèi)指令優(yōu)先的原則，決定電梯的運(yùn)行方向。然后通過接口電路〔3〕，經(jīng)光電藕合器〔8〕或〔11〕隔離，驅(qū)動(dòng)雙向可控硅〔9〕或高反壓三極管〔12〕，分別接通對(duì)應(yīng)的接觸器C或開關(guān)門繼電器J，啟動(dòng)或制動(dòng)曳引電機(jī)〔10〕或開關(guān)門電機(jī)〔13〕。
圖3為用應(yīng)變式傳感器構(gòu)成的轎廂重量檢測(cè)裝置〔16〕，送出轎廂重量信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算放大器LM324〔15〕濾波、放大后，送往A／D轉(zhuǎn)換芯片0809〔14〕，0809經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將相應(yīng)的二進(jìn)制代碼送到8039〔1〕。若轎廂超載，則轎門保持開啟，蜂鳴器〔24〕響，直至重量減輕。如轎廂滿載，電梯啟動(dòng)后，廳外呼梯信號(hào)被登記，但不能截車，電梯按轎內(nèi)指令?？?。如重量達(dá)額定值范圍內(nèi)，重量不變化后，軟件延時(shí)三秒，啟動(dòng)開關(guān)門電機(jī)〔13〕關(guān)門，取代了繼電器控制系統(tǒng)中的定時(shí)關(guān)門。關(guān)門過程中，如要安全觸板動(dòng)作，有本層廳外召喚或開門按鈕按下，則單片機(jī)使開關(guān)門電機(jī)〔13〕反向運(yùn)轉(zhuǎn)，將門打開。放大后的轎廂重量信號(hào)，經(jīng)集成元件SL322逐段比較后，點(diǎn)亮發(fā)光二極管，點(diǎn)亮的數(shù)量正比于轎廂重量。
根據(jù)電梯的運(yùn)行位置及方向，單片機(jī)通過鎖存器〔7〕、光電藕合器〔21〕、雙向可控硅〔22〕，向?qū)訕秋@示器〔23〕輸出指令，顯示器則顯示層樓數(shù)及轎廂運(yùn)行方向。同時(shí)，該指令通過I／O接口〔6〕的PC口輸出，送往音響合成設(shè)備〔25〕，乘客可聽到轎廂位置及運(yùn)行方向的報(bào)告。
無論電梯處于何種運(yùn)行工況，一旦發(fā)生火警，消防開關(guān)〔17〕合上，單片機(jī)的中斷接口INT得到信號(hào)，立即轉(zhuǎn)入消防程序，電梯無條件返基站，將使用權(quán)轉(zhuǎn)給消防隊(duì)員。
電梯運(yùn)行過程中，如果程序跳死，則單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〔19〕向單片機(jī)復(fù)位口RESET送出一復(fù)位信號(hào)，程序從頭開始執(zhí)行。
若強(qiáng)電線路發(fā)生故障如廳門未閉合、接觸器未吸合或強(qiáng)迫換速開關(guān)已動(dòng)作等等，單片機(jī)經(jīng)接口電路〔4〕從觸點(diǎn)矩陣采集到相應(yīng)信號(hào)，轉(zhuǎn)入故障報(bào)警程序，蜂鳴器〔24〕響，故障顯示發(fā)光二極管〔18〕按相應(yīng)故障代碼點(diǎn)亮，電梯停止運(yùn)行。
電梯往最高(低)層站運(yùn)行時(shí)，若常規(guī)的安全保護(hù)裝置失誤，單片機(jī)延時(shí)一段時(shí)間后，沿〔3〕〔8〕〔9〕〔10〕支路，將快速接觸器切換為慢速接觸器，避免嚴(yán)重的沖頂或撞底事故發(fā)生。
圖4為穩(wěn)壓電源原理圖。交流220V的電源線，經(jīng)電源濾波器DLS接到變壓器原邊，付邊輸出經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后，輸出＋5V、＋12V、＋8V、＋24V及＋15V的直流電供裝置用。
權(quán)利要求1.一種交流電梯單片微型計(jì)算機(jī)控制裝置，由單片機(jī)開關(guān)量輸入輸出矩陣電路、轎廂重量檢測(cè)電路、光電藕合器隔離電路、雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路、層樓指示召喚電路、故障顯示電路、報(bào)警電路、程序故障自復(fù)位電路、消防中斷電路等部分組成，本實(shí)用新型的特征在于①M(fèi)CS-48系列的單片機(jī)8039[1]為本實(shí)用新型的核心器件；②接口芯片8243[3]、[4]、[5]、[6]通過P2口與單片機(jī)8039[1]聯(lián)接；③接口芯片8243[3]輸出線與光電藕合器[8]聯(lián)接，光電藕合器[8]與雙向可控硅[9]相聯(lián)；④檢測(cè)轎廂重量的傳感器[16]與放大器LM324[15]聯(lián)接，放大器LM324[15]輸出接入模數(shù)轉(zhuǎn)換0809[14]的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換0809[14]的輸出通過數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)8039[1]相聯(lián)；⑤開關(guān)觸點(diǎn)[27]，按鈕觸點(diǎn)[26]聯(lián)接成矩陣結(jié)構(gòu)形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電梯單片微型計(jì)算機(jī)控制裝置，其特征在于所述的單片機(jī)8039〔1〕是指芯片型號(hào)為8035、8048、8748、8039、8049及8749六種芯片中任意一種。
專利摘要交流電梯單片微機(jī)控制裝置，由MCS-48系列的單片機(jī)加雙向可控硅構(gòu)成。取消了全部邏輯控制繼電器及時(shí)間繼電器，除實(shí)現(xiàn)單臺(tái)交流電梯的全部集選功能外，還增加了消防、故障報(bào)警、轎廂重量檢測(cè)與音響合成聯(lián)機(jī)等多種功能。 本裝置適用于要求單通道門或雙通道門、樓層數(shù)在16層及16層以下的建筑物所安裝的交流電梯。經(jīng)擴(kuò)充后可用于更高樓層。 本裝置可方便地與微機(jī)控制的電梯交流調(diào)速裝置、群控裝置形成積木式結(jié)構(gòu)，以滿足用戶的不同要求。 本實(shí)用新型取消了大量觸點(diǎn)，能提高運(yùn)行可靠性，減少安裝調(diào)試維修的工作量。
文檔編號(hào)B66B1/28GK2058173SQ8921250
公開日1990年6月13日 申請(qǐng)日期1989年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月20日
發(fā)明者王愛玲, 歐陽世斗, 王小清 申請(qǐng)人:建設(shè)部長沙建筑機(jī)械研究所