專利名稱：微機選層器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電梯樓層選層器，更具體地說是涉及一種采用微機控制的電梯樓層識別裝置。
隨著電梯控制技術的改進，目前的電梯控制系統普遍采用可編程控制器或專用微機系統代替繼電器控制系統，這對增強電梯的控制功能和提高系統的可靠性，無疑起到了很大作用，但是，這類電梯的有關樓層、換速及平層等信號仍舊依靠在井道或轎箱上設置電磁開關或電子式接近開關來獲得，電磁開關的機械觸點故障率較高，電子式接近開關又易受干擾，因此，電梯位置的檢測是目前提高電梯控制精度及提高運行可靠性的薄弱環節。雖然已有產品開始采用光電編碼器作為轎箱位置傳感器，并利用可編程控制器的高速計數器來記錄光電編碼器的輸出脈沖，以產生樓層和換速等信號，例如立石C－40，日立E－40，以及三菱F系列的機器。但是，此類設備所用的可編程控制器均采用查詢方式工作，即中央處理器(CPU)只能以一定的時間間隔讀取輸入高速計數器的數據，因而響應不及時，容易丟失輸入脈沖。采用帶快速輸入中斷模塊的可編程控制器價格昂貴，編程復雜，現場調試也很不方便。
本實用新型的目的是采用一種較簡單的微機裝置來產生精確的樓層、換速、限位、平層等信號，在對原有電梯控制電路不作改動的情況下，本實用新型可以取代井道信號系統或機械式選層器，因而本實用新型的裝置不僅適用于新開發的電梯，也適用于目前已有的各種類型的電梯，不論是低速梯還是高速梯，也不管是微機控制還是可編程控制器控制的電梯均可采用。
本實用新型是通過如下所述的實施例來實現的。現結合附圖對本實用新型作具體說明
圖1是本實用新型的系統方框圖；圖2是本實用新型的計數脈沖處理電路方框圖；圖3是本實用新型的微機系統方框圖；圖4是本實用新型的微機測量中斷服務程序流程圖；圖5是本實用新型的輸出信號圖的一種形式；圖6是本實用新型基本裝置的外形圖。
本實用新型的微機選層器由四部分組成，即傳感感器部分，計數脈沖處理電路，微機系統及輸入輸出裝置，圖1是本實用新型的系統方框圖。
傳感器部分傳感器主要用于產生計數脈沖，在本實用新型的微機選層器中，采用了兩種傳感器，一種是測量電梯高度的光電編碼器，另一種是校正用傳感器。光電編碼器的軸直接與電梯限速器主軸相連，光電編碼器隨限速器主軸轉動輸出計數脈沖，每個脈沖表示電梯轎箱運動的距離(即限速器繩輪的周長除以光電編碼器每轉的脈沖數)，顯然，采用每轉脈沖數較大的光電編碼器可以提高選層器輸出信號的精度，但成本也會相應增加。對于一段用途的電梯，當采用每個脈沖代表2.5毫米距離的光電編碼器時，已能保證樓層和換速等信號的精度。光電編碼器有兩路脈沖輸出，一路為正轉計數脈沖，另一路為反轉計數脈沖，兩組脈沖之間存在相位差，當光電編碼器正轉時，正轉脈沖超前反轉脈沖，在反轉時則正好相反。為了提高可靠性，光電編碼器一般采用全密封式結構。作為本實用新型另一種可選擇的方案，光電編碼器也可用交流測速脈沖電機或光柵尺或磁編碼器等代替。校正用傳感器用于校正限速器鋼絲繩反復運行造成的誤差，它能使轎箱到達校正點時產生一個校正信號，以使位置脈沖計數器的數值校正，從而消除累計誤差。本實用新型的微機選層器可以接收4個校正信號。在本實施例中，校正傳感器是一個安裝在基站上的開關元件。實際運行情況表明，安裝一個校正開關已能達到所需的精度。
計數脈沖處理電路光電編碼器在正反轉時輸出兩路相位差為90°的脈沖，即正轉時正轉脈沖超前反轉脈沖90°，反轉時反轉脈沖超前正轉脈沖90°，該兩路脈沖輸入到計數脈沖處理電路進行處理。圖2為計數脈沖處理電路方框圖。為了提高抗干擾能力和防止在低速時丟失脈沖，輸入脈沖必須經過濾波和整形處理。在脈沖邊沿檢測器中，比較兩路脈沖的上升沿，只允許輸出超前的一路脈沖，即屏蔽了遲后的脈沖，這樣，光電編碼器在正轉時只有正轉脈沖輸出，反轉時只有反轉脈沖輸出，從而實現了電梯運行時的方向判別。
微機系統本實用新型的微機選層器采用以8031單片機為核心的8位微機系統。圖3為本微機系統的原理方框圖。計數脈沖經接口電路8253與CPU相連，通過輸入輸出芯片8255輸入外部校正信號，輸出控制信號及BCD碼信號。操作鍵盤和LED顯示器與鍵盤管理芯片8279連接，控制程序儲存于EPROM中，可以根據不同的用戶調換相應的EPROM芯片，以產生不同的控制信號。來自計數脈沖處理電路的正反轉計數脈沖經芯片8253直接進入CPU的中斷口，每輸入一個脈沖CPU立即進入中斷處理，對計數脈沖進行累加計數，中斷服務程序僅用80微秒，其最大計數速率為12.5KHz，如果電梯每移動1毫米產生一個脈沖，那么即使是5米／秒的高速電梯，最高計數脈沖頻率也只有5KHz，故本實用新型的選層器有足夠的響應速率。圖4為中斷服務程序流程圖。由于本實用新型采用了E2PROM存儲器，事先在E2PROM中儲存了按用戶輸入的參數計算出來的換速點，門區上中下平層位置等數據，因此，不會因掉電或重大電磁干擾而破壞這些數據。在使用中若要改變參數時，只要插上專控插頭，即可對E2PROM進行改寫。本實用新型的選層器在系統中設有Watching dog，掉電保護和一些特殊的抗干擾線路，輸入輸出均采用光電耦合隔離或繼電器隔離，電源采用了雙重濾波，因而在強電干擾的環境下，仍能可靠穩定工作。本實用新型的系統軟件采用了模塊化結構，把軟件分成了若干相對獨立的功能模塊，對于不同的電梯，只要采用相應的輸出模塊就可以運行。
輸入輸出裝置本實用新型的選層器設有一個16鍵的輸入鍵盤，在調試時可允許用戶鍵入每層的高度脈沖數(如圖5中的L1……Ln值)、上下限位、上下減速和上中下平層等參數(即圖5中的A，B，C，D，E，F，G的寬度)。在運行時輸出端的輸出繼電器或光電耦合器輸出上下限位(XWG)、樓層脈沖(LCG)、上減速(JSS)、下減速(JSX)、下平層(XPG)、中平層(MPG)、上平層(SPG)和運行方向8個信號，以上僅為多種電梯井道信號形式中的一種，不同的信號形式可采用不同的軟件模塊，因此可適用于各種類型的電梯控制。本實用新型設有6個LED數碼管顯示器、可以顯示樓層數、轎箱位置、運行方向、轎箱速度及各輸出信號的狀態等參數。本實用新型還接有一個頻率電壓轉換器，可將位置計數脈沖的頻率轉換為高精度的模擬速度信號輸出，供交流調速器作速度反饋用，以取代測速發電機。
圖6為本實用新型的外形圖，機箱尺寸為120×120×220毫米，前面為操作面板，上面設有鍵盤和LED顯示器，后面為輸入輸出插座，本機內部采用印刷電路板結構，按所述內容分成若干印刷電路板連接而成。
權利要求1.一種微機選層器，由傳感器和信號處理電路構成，傳感器根據轎箱的位置發出相應的脈沖信號，信號處理電路包括安裝在一個外殼中的計數脈沖處理電路、微機系統和輸入輸出裝置，由傳感器產生的轎箱位置信號經信號處理電路及微機系統處理，輸出相應的控制和顯示信號，其特征在于所述微機系統采用以單片機為核心的8位微機系統。
2.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述微機系統根據信號處理電路輸出的脈沖，通過軟件的中斷處理對脈沖進行計數來測量轎箱位置并發出樓層、上中下平層及限位、換速信號。
3.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述計數脈沖處理電路是通過脈沖邊沿檢測器檢測并輸出超前的脈沖信號。
4.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述傳感器為光電編碼器。
5.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述傳感器為磁編碼器。
6.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述傳感器為交流測速脈沖電機。
7.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述傳感器為光柵尺。
8.根據權利要求1所述的微機選層器，其特征在于所述輸入輸出裝置包括一個頻率電壓轉換器，用于輸出模擬速度信號作為速度反饋信號。
專利摘要一種微機選層器，由傳感器和信號處理電路構成。傳感器根據轎箱的位置發出相應的脈沖信號，信號處理電路包括安裝在一個外殼中的計數脈沖處理電路、微機系統和輸入輸出裝置，由傳感器產生的轎箱位置信號經信號處理電路及微機系統處理產生相應的控制和顯示信號。
文檔編號B66B1/18GK2166110SQ9222366
公開日1994年5月25日 申請日期1992年5月27日 優先權日1992年5月27日
發明者樓皓, 黃其勝, 高放, 張曉林 申請人:深圳科用開發有限公司