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基于现场总线的电梯监控系统设计

来源:微计算机信息2006.08.30阅读 11408

        摘 要:基于CAN总线技术,以AT89C51为核心,采用Intel82526及PCA82C250构成的电梯监控系统,通过主控制器与轿厢、门厅控制器间的通信,完成了对电梯的控制,并可进行远程监控。对通讯中出现的冲突采用非破坏性仲裁的方法解决。


        关键词:CAN总线;串行通信;电梯

      现代社会中,电梯已经成为不可缺少的运输设备。电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利。电梯控制技术的发展主要经历了三个阶段:继电器控制阶段,微机控制阶段,现场总线控制阶段。

     与其它几种现场总线比较而言,CAN总线是最易实现,价格最为低廉的一种,这也是目前CAN总线在众多领域被广泛采用的原因。CAN总线协议是建立在国际标准组织开放系统互联模型基础上的。作为工业控制的底层网络,CAN总线通波特率可高达1Mbps,最远距离可达

l0km;通讯采用短帧结构,使得数据传输的时间短,受干扰的几率低,并且CAN总线协议有良好的检错措施,因此CAN总线通讯的可靠性较高。由于CAN总线的安全性,实时性,简单易操作性和价格低廉,使其十分适合在电梯通讯中应用。目前电梯井道系统中,主要采用并行通讯,上行、下行电缆比较多,现场安装调试比较麻烦。采用CAN总线后www.cechina.cn,通过串行通信方式,构成控制器局域网,仅用四根线,其中两根为电源线,一根信号发送线,一根信号接收线,实现呼梯、内选及显示信号的通信www.cechina.cn,并为进一步实现多台电梯群控、远程监控、楼宇自动化提供便利接口。

        1系统组成及硬件设计

        1.1 系统的总体结构
        系统基于CAN总线多主结构,以CAN总线控制器82526和总线收发器PCA82C250为主体组成通信控制模块,设计了主控制器、轿厢控制器、门厅控制器。通过串行通信方式构成控制器局域网,实现呼梯、内选及显示信号的通信。但是随着高层建筑的出现和建筑面积的扩大,需要并排设置几台电梯,以完成大楼内的垂直运输任务。为了实现群控,便存在着电梯相互联接的问题,这样就需要有监控微机统一监控调度。这里我们采用485总线实现单台电梯主控制器之间以及与监控微机间的通信。电梯的群控系统结构如图1所示。
 

电梯控群控系统结构图


 
图1电梯控群控系统结构图

         1.2 系统硬件设计 
         在单台电梯控制系统中CONTROL ENGINEERING China版权所有,主控制器要完成其它控制器信号的采集,显示信号的输出,电梯运行控制等一系列的功能。而轿厢及门厅控制器只需要将呼叫信号采集,经CAN总线送往主控制器,并接收来自主控制器的显示信号将它输出即可。因此CONTROL ENGINEERING China版权所有,轿厢、门厅控制器结构大体与主控制器类似且相对简单。

       下面以主控制器(如图2所示)为例介绍硬件设计。电梯主控制器CPU采用了AT89C51单片机。AT89C51单片机是与8X51系列单片机兼容的增强型微控制器,其内部集成了4K字节的Flashrom。由于主控制器是电梯控制系统的核心,担负着控制电梯运行的重要任务www.cechina.cn,所编出的程序较大,因此CONTROL ENGINEERING China版权所有,它的外部还要扩展外部程序数据存储器,按常规采用2764和6264。

主控制器原理图


      在单台电梯控制系统中CONTROL ENGINEERING China版权所有,主控制器与轿厢及门厅控制器之间采用CAN总线实现通讯。CAN总线控制器采用INTEL公司82526芯片。PCA82C250作为CAN总线的接口。82526内部采用硬件实现了数据链路层的全部功能,因而这部分的程序只需将82526中的数据读出和将数据写入82526。图3为CPU与CAN、485接口电路部分的外围电路接线原理图。
 

通讯接口电路原理图

点击看原图


                图3通讯接口电路原理图

    










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