智能電梯模型系統(tǒng)設(shè)計的幾點思考

【摘 要】信息時代的到來，使得科技日新月異。高科技、智能化的產(chǎn)品開始走入到人們的生活當(dāng)中。本文著重介紹了智能化、科技化產(chǎn)品中的智能電梯模型系統(tǒng)。語音控制是未來的一個發(fā)展方向，語音功能的設(shè)計有利于小孩和活動不便的人員運用電梯。運行平穩(wěn)設(shè)計是電梯設(shè)計的靈魂。人體檢測與無效指令撤除是電梯智能化的又一發(fā)展方向。智能電梯的基本要求還包括智能化報警和通信、智能化測量載重與超重。智能化電梯模型系統(tǒng)主要是在數(shù)字化控制方面。文章依次為基礎(chǔ)，對模型系統(tǒng)的設(shè)計提出了幾點思考。

【關(guān)鍵詞】智能電梯模型 單片機 自動控制 數(shù)字化

一、引言

蒸汽機的發(fā)明，使得社會進入工業(yè)化時代。工業(yè)化社會的發(fā)展，使得人們開始步入信息時代。信息時代對于工業(yè)的發(fā)展方向就是智能化、機械化、數(shù)字化。時代在發(fā)展，社會在進步，電梯以一種特殊的交通工具出現(xiàn)在人們的日常生活當(dāng)中。智能化的時代對電梯的要求也是智能化，智能電梯是未來電梯運行中的主流。智能化電梯的發(fā)展間接地代表了智能化時代的發(fā)展水平，是社會進步、文明和發(fā)展的重要標志。智能電梯不同于普通電梯主要是因為智能電梯包含了智能化的因素和數(shù)字化的控制。智能化電梯能夠更好地為用戶服務(wù)。語音控制功能體現(xiàn)了人性化的服務(wù)，體現(xiàn)了以人為本的社會本質(zhì)。數(shù)字化控制增強了電梯的可操作性。運行平穩(wěn)的設(shè)計思路保障了電梯的運行效率，增強了電梯的舒適度。

二、智能電梯模型系統(tǒng)

電梯是一種介于底層向高層運輸?shù)墓ぞ摺４蠖鄶?shù)情況下，智能化電梯以一種典型的案例呈現(xiàn)在人們眼前。智能化電梯涉及語音控制、可編程控制器應(yīng)用、數(shù)字化控制。智能化的電梯只為提供安全的運行機制、高效的運行效率、舒適的運行環(huán)境。模型設(shè)計和硬件系統(tǒng)：

（一）模型設(shè)計。目前，我國是全球最大的電梯應(yīng)用市場。本世紀初，我國的電梯總量已超過10臺，且呈逐年上漲之勢。根據(jù)世界上發(fā)達國家的標準，每1000人一臺電梯，我國的電梯還有廣闊的發(fā)展空間。智能電梯模型系統(tǒng)改變了普通電梯的封閉式和不易拆卸的缺點，強化了運行控制的設(shè)計，借助了編程控制器，加強了投入運行前的調(diào)試和運行中的監(jiān)控設(shè)計，也為未來增加一些功能預(yù)留了空間。模型設(shè)計采用集控式的電梯系統(tǒng)。集控式的電梯系統(tǒng)包含有一系列的子系統(tǒng)，比如引導(dǎo)系統(tǒng)，門控系統(tǒng)，質(zhì)量控制系統(tǒng)，電力穩(wěn)壓系統(tǒng)，聲控系統(tǒng)，通信系統(tǒng)等。為了增加美觀和安全，電梯的外觀主要采用透明的有機材料，比如有機塑料、有機玻璃。為了保證運行的安全和效率，電梯軌道一般采用合金材料，比如鋁合金，鋁錳合金等。

（二）硬件系統(tǒng)。硬件設(shè)計主要以可編程的單片機為媒介。單片機是一種微型控制器，主要由SRAM、FLASH、可變程的控制器以及可控的定時器構(gòu)成。用戶輸入模塊、傳感模塊通過輸入器和電流信號通過單片機輸出串口通訊模塊、電動機驅(qū)動調(diào)速模塊、顯示模塊。除了輸入模塊、傳感模塊、顯示模塊、通訊模塊、調(diào)速模塊，還有測重模塊和檢測模塊等。通訊模塊：一般使用異步接受、發(fā)送器模塊。接受、發(fā)送器是串口通訊接口的單片機。接受、發(fā)送器和電平轉(zhuǎn)換器共同構(gòu)成串口通訊模塊。顯示模塊：顯示信息使用液晶顯示屏或LED點陣。接受器將樓層、載重、溫度等信息轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給單片機，經(jīng)過單片機的簡單處理，再經(jīng)過顯示器顯示出來。調(diào)速模塊：傳感器接受信號，將信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過單片機的處理，再將信號傳遞給調(diào)速模塊，從而控制電梯的運行速度。

三、軟件系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)的程序流程。電梯初始化，然后判斷電梯是否能夠正常運行，若是不能運行就調(diào)用故障處理程序，然后進行故障處理。若電梯能夠正常運行，用戶通過語音功能輸入信號。電梯運行過程中通過傳感器接收信號，并通過單片機處理信號。當(dāng)?shù)竭_輸入的樓層是，調(diào)速模塊運行，減速并準確停止，開關(guān)門、顯示等操作，判斷下一個目標。循環(huán)不斷地運行上述過程。這就是智能化電梯的系統(tǒng)流程。

（二）編程軟件。通常使用串行方式的PLC編程。不同于一般家用電器控制系統(tǒng)設(shè)計方法以及C++、java等高級編程方法，PLC的編程方法是自上而下的設(shè)計方式和運行方式，運行過程中不斷的循環(huán)，從而達到預(yù)期的結(jié)果。

四、智能電梯的優(yōu)缺點

電梯是一個大型的、整體的統(tǒng)一體。智能電梯的設(shè)計是區(qū)段增加的，具有查詢功能和樓層設(shè)定功能。智能電梯的控制方式是語音和磁卡雙重控制方式。有些保密的智能電梯還設(shè)有時間管制，指紋掃描甚至虹膜掃描等保密設(shè)置。電梯的結(jié)構(gòu)要求電梯不可隨便拆裝，結(jié)構(gòu)部件基本上都是固定的。這種情況就要求維修者不可以對原來的進行二次變更。現(xiàn)在的硬件不能很好地滿足電梯長時間安全的運行。傳感器失效的情況是十分普遍的，這就增加了電梯運行的風(fēng)險。每個公司的硬件標準是不一樣的，沒有固定的標準，沒電梯的維護造成了困難。軟件方面，現(xiàn)在編程軟件單一，編程方式單一，不能很好地反映用戶的要求。自上而下的編程方式，造成程序的復(fù)雜化，復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計將面臨修改困難、調(diào)試難度大、可讀性差等缺點。智能電梯系統(tǒng)要求在運行的環(huán)節(jié)中具有靈活的特點，然而PLC的編程方式會不能達到這一要求，需要改進編程方式和編程器。

五、總結(jié)

在日常生活中我們已經(jīng)離不開電梯了，無論是上班，還是回家，乘坐電梯是必要的?，F(xiàn)在城市中到處都是高樓，這就要求電梯運行穩(wěn)定，維護簡單，易于修理。智能化的電梯服務(wù)更加人性化。智能電梯不僅節(jié)約時間，還降低了運行、維護成本。智能電梯的設(shè)備具有較長的使用壽命，減少了生活、工作中不必要的麻煩。智能電梯是未來的發(fā)展方向，智能電梯的創(chuàng)新將引領(lǐng)未來電梯的發(fā)展方向，擁有廣闊的市場占有率。智能電梯的創(chuàng)新，是社會創(chuàng)新能力重要體現(xiàn)。

參考文獻：

[1]作者：李洪群.基于PLC的雙勻速電梯模型系統(tǒng)設(shè)計.電子與通信工程 蘇州大學(xué).2009（學(xué)位年度）

[2]宋定宇.基于獨立回路構(gòu)造決策樹的電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計. 《計算機測量與控制》 .2013年7期

貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研基金資助GHRF2013GZHTZY005S

作者簡介：

楊代民，男，侗族，貴州省遵義市人，四川大學(xué)碩士，貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教，研究方向：單片機系統(tǒng)應(yīng)用