??? 2.2.電梯運動控制系統(tǒng)方案的設計
? ? 一般情況下，可以把電梯控制系統(tǒng)分成拖動調(diào)速系統(tǒng)和操作控制系統(tǒng)兩個方面的內(nèi)容，根據(jù)控制需求的不同，在應用的過程中，要選擇對應的控制芯片。在控制系統(tǒng)中主要有電梯運行邏輯功能的控制、電梯群的監(jiān)控調(diào)度、電梯交通分析的計算三個方面，因此在選擇芯片時要選擇可以同時處理多個任務和有著良好計算能力的芯片，要可以實時的對直線電機進行控制，及時的響應輸入信號。當前拖動調(diào)速系統(tǒng)和操作系統(tǒng)主要是使用微處理器控制的全數(shù)字化電梯控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要是由PLC控制系統(tǒng)或者繼電器控制系統(tǒng)構成，屬于集中控制系統(tǒng)。在使用的過程中，常常需要把控制電路信號、強迫換信號、急?；芈沸盘枴Q速和平層信號等發(fā)送到同一個控制器，此控制器在進行邏輯運算后，對此信號進行執(zhí)行。使用控制系統(tǒng)，控制器的運算量非常大，極大的限制了系統(tǒng)的實時響應速度，而且控制器的功能無法進一步進行擴充，線路非常復雜，出現(xiàn)故障后維修非常困難。特別對于高層電梯來說，有非常多的信號線，維修起來就更加麻煩了。
? ? 而直線電機電梯使用全數(shù)字微處理器對系統(tǒng)進行控制，對調(diào)速的問題進行解決。根據(jù)實際的控制需求，對應的選擇處理器。比如在對電梯門廳進行簡單的控制操作時，可使用51系列的芯片，如果有多個控制任務和電梯群控需求，可以使用ARM控制芯片。使用微機控制系統(tǒng)可以對電梯進行群控管理，對電梯進行合理的調(diào)配，提高電梯運行的效率，降低電梯等候的時間，節(jié)省電能。為了對系統(tǒng)的可靠性進行提升，可以使用無觸點的邏輯線路，維修費用不高，產(chǎn)品質(zhì)量非常不錯。有較常大的靈活性，可根據(jù)實際需求對控制程序進行改變，當出現(xiàn)故障時，可以對故障進行顯示，使維修變得更加的容易，對電梯的運行效率進行提升，降低故障的時間。拖動調(diào)速控制系統(tǒng)通常由80c196mc(16位單片機)構成。隨著控制算法的復雜程度逐漸提升，16位單片機逐漸被性能更高的DSP芯片取代，這種控制系統(tǒng)主要是由電流檢測、電壓檢測、速度檢測等參數(shù)構成。
? ? 2.3.硬件平臺的搭建
? ? 2.3.1.主控系統(tǒng)的搭建
? ? 在早期對電梯進行控制、管理和測量的過程中，主要使用高檔的單片機來實現(xiàn)，單片機在應用的過程中會受到資源和速度的限制，很難實現(xiàn)電梯的通信管理、人機界面、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采樣和控制的任務。為了更好的將電梯控制系統(tǒng)的任務完成，就需要應用嵌入式系統(tǒng)。目前DSP處理器和32位數(shù)據(jù)處理的ARM核處理器是兩種比較重要的嵌入式系統(tǒng)的處理器。因為在對電梯控制系統(tǒng)進行控制的過程中，控制、管理和數(shù)據(jù)通信是幾個非常重要的方面，因此ARM是非常不錯的選擇。ARM主要是由一片ARM9芯片構成，通過在嵌入式操作系統(tǒng)中進行應用可以將電梯運行的指令發(fā)送到拖動控制系統(tǒng)，達到橋廂控制系統(tǒng)和各門廳控制系統(tǒng)串行通信的目的，將電梯的運行狀態(tài)和轎廂的位置發(fā)送到各個門廳控制系統(tǒng)，為了方便對電梯進行調(diào)度和群控，可以和監(jiān)控PC進行連接。
? ? 2.3.2.拖動控制系統(tǒng)的搭建
? ? 直線電機驅(qū)動的無繩電梯和傳統(tǒng)曳引式電梯相比，不需要進行配重，不需要一個專門的機房來安裝驅(qū)動電機，可以節(jié)省大量的空間，在安裝的過程中，直線電機驅(qū)動無繩電梯不需要使用很長的鋼絲繩，使用的機械部分非常簡單，在運行過程中故障點非常少，電梯安裝起來非常簡單，維護工作比較少。在搭建拖動控制系統(tǒng)的時候，主要使用DSP芯片。和其他處理器相比，DSP芯片更加適合對數(shù)字信號進行處理，DSP芯片主要是由一片TI的DSP芯片構成，主要具有下面幾個方面的功能：（1）可以根據(jù)信號，進行運行邏輯的判斷，對車廂位置和實際速度進行計算。（2）可以檢測主回路電壓電流的信號，可以對井道位置和光電旋轉(zhuǎn)編碼器位置的信號進行接收。（3）通過控制直接推力，來對變頻調(diào)速進行控制，實現(xiàn)速度閉環(huán)、電流閉環(huán)和位置閉環(huán)，更加精準的對電梯的運行進行控制。（4）對各種故障進行處理，比如功率模塊故障、上下沖頂、消防運行等。（5）實現(xiàn)橋廂控制系統(tǒng)的串行通信對轎廂位置的運行狀態(tài)信息和位置進行發(fā)送。所以拖動控制系統(tǒng)主要使用DSP芯片進行搭建。
? ? 2.3.3.廳門和轎廂控制系統(tǒng)的搭建
? ? 在對廳門和轎廂控制系統(tǒng)進行搭建的時候，要使用三角載波和正弦波進行比較，然后產(chǎn)生PWM脈沖序列，當正弦波小于三角載波時，對應的開關器會關閉，當正弦波大于三角載波的時候，對應的開關器件會處于連通的情況，產(chǎn)生的脈沖序列會對逆變器的功率開關器件進行控制。通常情況下，廳門和轎廂系統(tǒng)的結構大致相同，可以使用PHILIPS的LPC941x系列的單片機組成控制系統(tǒng)，其中LPC941X可以在成本要求低、集成度要求高的場合進行使用，可以對各種性能要求進行滿足。只需要2~4個時鐘周期，就可以將指令執(zhí)行完畢，不僅可以極大的降低元件的數(shù)目，而且還可以有效的降低系統(tǒng)的成本。在LPC940x中，內(nèi)置了LCD段驅(qū)動器。具有spI、nc、uart接口。

? ? 總而言之，直線電梯是未來電梯的主要發(fā)展方向，就目前對直線電梯的開發(fā)而言，大噸位（譬如美國對航空母艦戰(zhàn)斗機的提升系統(tǒng)）、多轎廂（在一個井道布置若干個電梯轎廂）對直線電梯的開發(fā)具有誘人的應用前景；在直線電梯應用的過程中，直線電機的控制是非常關鍵的一個問題。在直線電機控制理論的不斷發(fā)展下，在材料科學不斷發(fā)展的今天，隨著永磁材料成本的降低，在不久的將來，直線電機的潛能會更加充分的被挖掘出來。
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