【正文】 3 串行通訊系統(tǒng)硬件抗干擾措施 電梯串行通訊系統(tǒng)中的元器件由于經(jīng)過篩選和老化處理，因此可靠性很高，平均無故障間隔時間MTBF很長，因此引起控制系統(tǒng)故障的原因多半不在于其本身，而在于從各種渠道進入控制系統(tǒng)的干擾信號。 圖1中，信號從6N137的輸入端引腳輸入，發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)片內光通道傳送到光敏二極管，反向偏置的光敏管經(jīng)光照后導通，經(jīng)電流—電壓轉換后送到與門的有關輸入端，與門的另一個輸入端為使能端。 4 串行通訊系統(tǒng)軟件的可靠性設計 利用軟件提高系統(tǒng)可靠性 電梯串行通訊系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，因此系統(tǒng)的可靠性也分硬件可靠性和軟件可靠性兩個方面。此外，前面介紹的監(jiān)視跟蹤定時器也屬于一種WATCHDOG。這可以通過故意設置通訊錯誤和頻繁通訊來檢驗。IC采用集成穩(wěn)壓器7805，CC2分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負載電阻。Ui端的最大輸入電壓僅取決于VT的耐壓。剛接通輸入電源時，C2上無電壓，VT導通將RP短路，穩(wěn)壓電源輸出電壓Uo=。 由于TL431控制精度高，溫度系數(shù)很小，所以被廣泛應用于VCD、DVD、電腦顯示器、彩色電視機和衛(wèi)星接收機等開關電源電路中。 CCCPU為管理和控制兩部分共用，按照不同的運算周期分別進行運算。同時，STCPU(S)不再處理電梯的層站召喚信號，群內各臺電梯的所有召喚信號均由群控系統(tǒng)的STCPU(T)處理。 （7）選層器修正及手動運行。為此，群控系統(tǒng)在遇到這種情況時，把這臺雖然保持有方向而不能起動的電梯切出群控系統(tǒng)，將層站召喚分配給群內其它電梯去執(zhí)行。此時，如果任其下去，電梯也會在此僵持住。其基本原理是這樣的：超聲波裝置利用檢測超聲波從發(fā)射到接收反射之間的時間間隔，檢測是否正有乘客進出轎廂，從而避免電梯門邊緣碰到乘客。為了便于群內某臺電梯用于特殊情況下的專門運行，VFCL群控系統(tǒng)中，備有獨立運行操作功能供用戶選配：當電梯駕駛員合上轎內的獨立運行開關后，這臺電梯就開始獨立運行。當電梯運行，光電碼盤隨著轉動時，經(jīng)兩組發(fā)光元件發(fā)出的光被光電碼盤、狹縫切割成斷續(xù)光線并被各自的接收元件接收，產(chǎn)生兩組初始信號，該兩組信號經(jīng)后繼電路處理后，輸出兩組相差90度的信號 A 、 B 。因此，在實際處理時，為了便于運算，預先用數(shù)據(jù)表把不同運算周期的速度增量設置在EPROM中，軟件在每個運算周期中，根據(jù)數(shù)據(jù)表內的速度增量進行運算。因此，每個軟件周期的電梯速度變化量不是常數(shù)，處理方法與狀態(tài)4一樣，在ERPOM中預先設置各周期中速度變化量數(shù)據(jù)表。 檢查時間：電源接通后3s開始進行定時檢查。 圖1中只示出了一組串行通信線路圖，其實VFCL系統(tǒng)的串行通信共有兩部分，一部分為與轎廂內部的信號傳送，另一部分為與廳門之間的信號傳送，兩個部分原理結構完全相同，只是傳送的對象以及相應的信號處理板稍有差別。由于最高層只有一個向下的按鈕，因此只需要經(jīng)過一個軟件CLOCK即可完成對該層的訪問。第五節(jié) 外圍 I/O電路 整理：文君VFCL電梯控制系統(tǒng)中，微機與外圍電路（如安全開關、信號顯示器和到站鐘等）的信息，均需要通過外圍 I/O電路實現(xiàn)傳送。 如此時電梯不需要啟動，則電容器繼續(xù)充電到V DC =√ 2 ，然后再通過電阻放電到V DC =√ 2 U； 當電梯啟動時，主回路接觸器（5）立即接通，此時有很大的電流流向逆變器。使兩臺并聯(lián)的變壓器TR01和TR02的一次端得電，其二次端有六組電壓輸出。經(jīng)RACR整流，從700輸出直流125V電源。 如果信號串行傳輸正常，KCJ10X（P1板）上發(fā)光二極管SET閃亮。電梯開始按給定曲線運行，其給定速度信號不斷與速度反饋信號比較，不斷校正，使電梯運行的速度曲線盡量符合理想的運行曲線，使電梯運行平穩(wěn)。 在機房扳動控制柜上的AUTO/HAND開關到HAND位置時，電梯處于檢修工作狀態(tài)，此時再板動自動復位式UP/DOWN開關到UP位置，電梯以檢修速度向上運行。 （2）在全部層站平層狀態(tài)不良時，從PAD盒內的安裝基準線來看，檢查開關的安裝位置是否為基準尺寸。在接插件插入狀態(tài)下，用萬用表的表棒針從接插件的背后，接觸端子的鉚接部分。 （4）以手動方式，將KCJ12X上的電源檢查開關（5VCHK）置于上側或下側，CPU復位，則容量下降檢測動作無異常，應對CPU電源作切斷，再接通，同時使容量不足檢測清零 。 開到頂層平層區(qū)后，電梯自動平層，數(shù)碼管閃爍結束，顯示頂層數(shù)據(jù)。 檢修速度時的運行 在控制柜上和轎廂操縱盤的開關盒內各有一個自動/手動（AUTO/HAND）開關，將開關置于HAND位置時，電梯處于檢修運行狀態(tài)。 電腦核實信號后，可將運行信號傳輸?shù)終CJ15X（W1板）并發(fā)出運行指令。 如果自動運行繼電器60吸合后，其13點接觸良好，則KCJ15X（W1板）內部運行正常，內部安全繼電器89吸合，發(fā)光二極管89點亮。 第五組： 由TR01的Z1和TR02的Z1組成。 當電容器的兩端電壓V DC 大于充電回路的輸出電壓V D 時，微機向驅動板LIR81X發(fā)出放電晶體管導通信號，驅動再生回路的大功率晶體管導通，電動機的再生能量就消耗在再生回路的電阻內，同時，電容器也通過該是阻放電。為了使電梯啟動時，變頻器直流側有足夠穩(wěn)定電壓，需要對直流側電容器進行預充電。同樣，當串行通信系統(tǒng)發(fā)生故障時，也很難立即判斷出是什么部件發(fā)生問題，一定要逐步檢測，給故障診斷帶來了困難；這些缺點并非是串行通信本身的問題，而是VFCL系統(tǒng)串行通信實現(xiàn)方法上存在的不足。（圖中粉紅線） （3）DO向各樓層發(fā)出響應信號，用以點亮或熄滅相應的指示燈，它也和各層樓信號處理板的燈控制信號輸入DI（i）用一根導線相連。 圖中8085為STCPU，主要負責串行通信，并以并行通信的方式與CCCPU交換信息。 當轎廂完全進入平層區(qū)，上、下平層開關全都動作時，電梯停車，平層狀態(tài)結束，狀態(tài)又回復到狀態(tài)1。當在這個狀態(tài)運算過程中，出現(xiàn)以下兩種情況之一時，結束本狀態(tài)運算，進入狀態(tài)6運算。 由于CCCPU是8位微機，所以速度圖形值是一個單字節(jié)的數(shù)據(jù)，因此，控制部分產(chǎn)生的速度指令的速度等級最多不超過256，實際速度指令的最大數(shù)據(jù)用到F3H，即243，也就是說，當速度圖形的值為F3H時，對應的就是最高速度。 旋轉編碼器原理 光電旋轉編碼器是集光、機、電精密技術于一體的結晶。為此，本功能具有這樣的作用：當電梯控測到轎廂內的指令信號多于乘客人數(shù)時，就認為其中必有無用的召喚信號，因此，將已登記的轎廂指令信號全部消除，真正需要的可重新登記?？紤]到萬一光電裝置的發(fā)射端或接收端被灰堵住時，如果沒有特別對策，這臺電梯就永遠不會關門。如果以些沒有相應的保護措拖，勢必會使電梯在該層站處于僵持狀態(tài)，既不能開足門，也不能再運行，使乘客無法進出轎廂，其它層站也得不到電梯服務。 （1）低速自動運行：若電梯在運行過程中突然發(fā)生故障，電梯緊急停車在層樓間時，為了盡快救出關在轎廂內的乘客，電梯自動以原來運行相反的方向起動，以檢修速度運行到最近層樓停靠，自動開門放人。 （3）層樓檢查。由于CCCPU是8位微機8085，而DRCPU是16位微機8086，二者在運算精度上有很大差別，為他使二者能夠正確傳送信息，所以CCCPU總線與DRCPU總線之間打用握手芯片8212進行聯(lián)接。圖中群控部分分與電梯管理部分之間的信息傳遞采用光纖通信。TL431有兩種封裝形式：一種為TO92封裝，它的外型和小功率塑封三極管一模一樣；另一種為雙列直插8腳塑封結構。RP動臂向上移動時輸出電壓增大，向下移動時輸出電壓減小。該電路最大輸出電流取決于VT2的參數(shù)。 78xx系列集成穩(wěn)壓器是常用的固定正輸出電壓的集成穩(wěn)壓器，輸出電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等規(guī)格。調試時通過仿真器讀取PCA82C200中斷寄存器的中斷字即可。例如對于MC551系列單片機，可利用“LJMP 0000H”和“JB bit,aa”指令，在非程序區(qū)反復用0200000002000000……H填滿。 模擬量輸入信號與屏蔽的接地 （1）如果信號源不接地，差分放大電路端接地，則屏蔽體應在放大器端接地，且接地應保證從放大器到大地的電阻小于1W。光電隔離是利用光電耦合器來實現(xiàn)兩個電路系統(tǒng)間的隔離。 診斷技術 診斷技術實質上是一種檢測技術。因此，采用CANBUS總線很容易構成“集中管理、分散控制”的集散控制系統(tǒng)。 關鍵詞： 串行通訊 可靠性 抗干擾 硬件 軟件 電梯工作現(xiàn)場往往存在大量的干擾源，電梯控制系統(tǒng)一旦因干擾而產(chǎn)生故障，很可能釀成嚴重的后果。程序流程圖如圖3所示。理論上這種控制方式其平層誤差可在177。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設計方便靈活。 PLC控制電路 選用OMRON公司C系列60P型PLC。電梯在運行過程中，通過位置信號檢測，軟件實時計算以下位置信號：電梯所在樓層位置、快速換速點、中速換速點、門區(qū)信號和平層位置信號等。 脈沖信號故障檢測 脈沖信號的準確采集和傳輸在本系統(tǒng)中顯得尤為重要，為檢測旋轉編碼器和脈沖傳輸電路故障，設計了有無脈沖信號和錯漏脈沖檢測電路，通過實時檢測確保系統(tǒng)正常運行。衡量產(chǎn)品可靠性的常用量化指標主要有：可靠度、失效率、平均壽命、平均維修時間和利用率等。當系統(tǒng)出現(xiàn)異常，通過硬件自診斷機能和測度機能檢出后，迅速進行自我故障排除，若不能排除，則迅速報警，并將故障信息顯示于控制柜操作面板。電梯工作現(xiàn)場的干擾一般都是以脈沖的形式進入微處理器，干擾竄入系統(tǒng)的渠道有3條：空間干擾、過程通道干擾和供電系統(tǒng)干擾。當使能端為高電平時，與門輸出高電平，經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。通過提高元器件的質量，采用冗余設計，進行預防性維護，增設抗干擾裝置等措施，能夠提高硬件的可靠性。 輸入輸出信號的抗干擾技術 電梯串行通訊系統(tǒng)的輸入干擾主要來自于各層呼梯按鈕和轎內操縱按鈕，由于干擾信號一般為持續(xù)時間很短的尖脈沖，因此在滿足采樣要求的前提下，將采樣延時一定時間（一般50ms以上），等輸入信號穩(wěn)定后再進行取樣并輸入微處理器，即可消除輸入干擾。 提高程序的可測試性設計 軟件故障具有和硬件不同的特點，軟件故障往往是在設計階段，由人為錯誤或者在運行初期輸入程序時的操作錯誤而引起。當輸出電較大時，7805應配上散熱板。 集成穩(wěn)壓器還可以用作恒流源。隨著C2的充電，VT逐步退出導通狀態(tài)，Uo逐步上升，直至C2充電結束，VT截止，Uo達最大值。 下圖是一個用TL431為核心部件的實用的可調三端穩(wěn)壓電源，它是利用TL431精密穩(wěn)壓源和大功率高反壓達林頓三極管D768擴流組合而成。CCPU采用定時中斷方式運行。 第二節(jié) VFCL電梯管理部分 整理：文君一、管理功能 VFCL的管理部分對整個電梯的運行狀態(tài)進行協(xié)調、管理。 附加設計包括： （1）有司機運行。一旦這臺電梯又可以正常運行后，群控系統(tǒng)又把它接納入群內。因此，本功能采取以下措施：當關門動作持續(xù)一段時間后，如果門尚未關畢，改改為開門動作。和當電裝置一樣，也要考慮各種特殊情況，如：有人站在電梯層門附近或有貨物堆放在層站附近等等。即：它不響應層站的召喚，只有在電梯確定運行方向后，駕駛員按住關門按鈕時，才關門。為了降低干擾，也同時產(chǎn)生兩個輔助信號A、B。當時間指針小于零時，加加速運行狀態(tài)運算結束，軟件進入狀態(tài)3運算。軟件在每個運算周期進行查表運行。 處理結果：當檢查到DRCPU異常后，安全回路繼電器（89繼電器）動作，E1板上發(fā)光二極管WDT熄滅，電梯無法啟動。 二、信號處理板 信號處理板主要指轎內操縱箱的各電子板以及外召喚按鈕板，轎內操縱箱電子板主要包括422按鈕板、503基板及601顯示板。同步信號經(jīng)最高層信號處理板延時一個軟件周期后，由SYNCO（n）向（n1）層發(fā)出同步信號SYNCI（n1），控制板開始對（n1）層進行訪問。外圍 I/O電路主要有：觸點信號接收電路和驅動信號輸出電路兩大類。由于充電回路有一只逆向二極管D，所以主回路電流不能流向充電回路。 第一組： 由TR01的BB2和TR02的BB2組成。125V電源供廳門、轎門門鎖信號、接觸器、抱閘線圈、安全系統(tǒng)、門電機系統(tǒng)電源。信號傳輸不正常時，SET點亮或不發(fā)光。 運行過程中，井道中的轎廂位置傳感繼電器PAD每過一個隔磁板即核對一次運行位置，并將信號輸入電腦與電腦中記憶的位置和旋轉編碼器發(fā)回的脈沖數(shù)量核對，三個信號核對無誤后電梯繼續(xù)運行。置位DOWN位置時，電梯以檢修速度向下運行。如改變平層裝置PAD的位置后，請一定要重新進行一次層高基準數(shù)據(jù)的寫入。 （3）停止時的輸出電壓超過規(guī)定值或運行中的輸出電壓過低時，參照有關資料進行修正或更換。 （3）在容量下降檢查中不能啟動時，以自動方式接通電源就可能啟動，但只能暫時對付一下，應盡快更換。 電梯自動向上高速運行。如沒有任何指令，電梯就地待命（有返回基站功能時即返回基站）。電梯定為上方向運行。 如果是自動運行狀態(tài)，KCJ15X（W1板）上60發(fā)光二極管點亮，60繼電器吸合。整流器 RCAL從920出線端和600出線端輸出直流100V，供呼叫記憶燈電源。 電動機的再生能量通過逆變裝置向直流側電容器時行充電。 二、充電回路 如果當電梯啟動時整流部分才開始向電容充電，這樣勢必會造成電梯啟動的不穩(wěn)定。當信號處理板中任何一塊有故障時，都會影響到邏輯時序的順序移動，從而導致整個串行通信系統(tǒng)的癱瘓。 信號說明： （1）同上信號SYNCO不是連續(xù)的脈沖信號，只是在第一個CLOCK周期發(fā)出一個負脈沖，以后便保持為高電平，直到下一個周期掃描開始； （2）DI接收各層樓按鈕的召喚信號，它和各層樓信號處理板的召喚信號輸出DO（i）且一根導線相連。 一、控制板 控制板指主電腦板P1板的串行通信部分，其原理如圖1所示。平層速度的規(guī)格化數(shù)據(jù)值是一個不大于零的值，它可通