EDA论文 电梯控制(5)

现代电梯的信息处理及计算机监控系统的设计 第三章 系统的硬件设计实现

2.滤波电路

将脉动大的直流电处理成平滑的脉动小的直流电，需要利用滤波电路将其中的交流成分滤掉，显然这里需要利用截止频率低于整流输出电压基波频率的低通滤波电路。如图3.7所示。

图3.7 滤波电路

图3.8 滤波后的直流电压

输出电压平均值: U0?2U2(1?T)?1.2U2 （3.2） 4RC电容选择： C=1000μF/50V 3.稳压电路

滤波后的电路虽然比较平滑，但仍会受电网波动和负载变化的影响，以其作为电源仍不稳定，需要稳压来提高电源的抗干扰性。

稳压元件采用固定串联型集成稳压器，其输出电压与用户所需的电压要相等，其最大输出电压为负载电压的两倍。实验系统的负载工作电压为24V，电流

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现代电梯的信息处理及计算机监控系统的设计 第三章 系统的硬件设计实现

为0.5A，所以选择LM7824C。

其主要参数有：

最大输出电流：1.5A； 输出电压：24±1V； 最小压差：2V； 输入电压：33V；

电压调整率：480mV； 负载调整率：480mV；

静态电流：8mA； 输出阻抗：28mΩ。

LM7824C只有三个引脚，1脚接输入、2脚接输出、3脚接地。

3.2.4 DC5V电源的设计

直流5V的电源的设计与直流24V电源相似，其主要用途是为显示电路供电。与直流24V电源不同的是它的集成稳压器选择LM7805,变压器选择220/9V的变压器。

3.3 楼层指示数码管设计

实验中采用译码电路来控制数码管的显示，电路如图3.9所示。

该电路采用CD4511译码，并驱动数码管工作。CD4511芯片可以直接驱动LED（共阴）数码管，具有较高的输出驱动电流能力，其内部的输入锁存器可以用于锁存输入的BCD码。LE为锁存控制端，低电平时正常输入，高电平时对输入的BCD码锁存； LT为灯测控制端，BI为消隐控制端，均为低电平有效，高电平时正常译码；当输入的BCD码＞1001时，七段输出消隐[13]。

PLC输出四个当前层信号1#、2#、3#、4#，当前层为1#时，继电器JL1得电，其常闭触电断开，CD4511的A脚获得一个高电平，输入的BCD码为0001，数码管显示‘1’；相应地，当前层为2#时，输入的BCD码为0010，数码管显示‘2’；当前层为3#时，输入的BCD码为0011，数码管显示‘3’；当前层为4#时，输入的BCD码为0100，数码管显示‘4’ [12]。

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现代电梯的信息处理及计算机监控系统的设计 第三章 系统的硬件设计实现

图3.9 楼层指示译码电路

3.4 小结

本章首先给出了电机模型等一些设备的硬件参数，然后讲解了根据这些参数对其它设备例如变频器的输入、输出等的参数设定。最后，本章还针对部分主要硬件设备进行了其相应的具体电路设计的讲解及原理分析。通过本章，力图使读者能够对本次课程设计所用到的硬件有一大致了解，为读者对下一章中根据系统的硬件所进行的软件设计的阅读作下适当的知识准备。

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现代电梯的信息处理及计算机监控系统的设计 第四章 系统的软件设计实现

第四章 系统的软件设计实现

4.1上下位机的不同分工产生两种实现方法

熟悉了上下位机通讯的原理以后，就可以分别进行上下位机的编程了。在这里，存在一个上下位机分工的问题。作为这个电梯的运行控制系统，我们可以将其设计分为几大模块：上位机的监控模块，上下位机通讯模块，核心的登记、调度、响应模块，变频器频率控制模块（当然这种分法并不是绝对和唯一的）。这些模块除了上位机的监控模块，上下位机通讯模块有其特定的功能位置外，剩余的两个模块：核心的登记、调度、响应模块和变频器频率控制模块，自我来说，它们并不存在着决对的逻辑功能位置。也就是说，我在实现的过程中，既可以把这两个模块放在上位机来作，也可以把它们放在下位机来作（不可否认，把这两个模块放在下位机，更符合通常的逻辑）。特别是其中的核心的登记、调度、响应模块，可以说，它决定着设计的重心，可以毫不夸张的说，若把它放在下位机，将意味着上位机只相当于一个界面，反之亦然。

实际的设计中，可以说也就是利用了上述的观点，我们设计了两套系统：其中一套的核心的登记、调度、响应模块放在下位机，上位机只是通常意义的监控功能；而另一套则将核心的登记、调度、响应模块放在上位机，可以说，这是一个庞大的上位机，完成一切功能，其对应的下位机只负责接收上位机发出的所有控制信号，接着把它们发给执行机构，可以说，这时的下位机只是一个中继机构，不作出任何有决定性的动作。

在写这篇论文时，我已完成了对两套方案的设计与具体的编程工作，现在看来，对于同是一个核心的登记、调度、响应模块，放在上位机与放在下位机来设计，其设计思想虽然相同，但由于功能位置与实现语言的差别，在具体的编程实现上还是着有很大的不同。下面我就对这两套系统的上下位机设计情况分别进行讲解。

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4.2 核心调度位于上位机的一套系统的设计

4.2.1. 实现上位机调度的过程分析

在上位机进行对电梯的调度控制，首先要明确上位机在整个系统中的位置、作用与执行过程，即上位机将要从下位机得到什么样的信号，如何对其进行调度判断与对这些信号进行处理后要输出哪些信号给下位机。下面，我就依输入、调度、输出三个过程依次进行讲解： 一、输入过程

对于本试验装置而言，从下位机输入的信号有四种：

1、 呼梯信号 2、 选层信号

3、 电梯检测到平层干簧片的信号 4、 电梯检测到减速干簧片的信号

其中前两种呼梯、选层信号得到后要进行登记，并在确定的时刻对其一一进行响应，响应顺序并不一定就是其输入顺序，这决定于调度的过程算法。后两种平层、减速信号不需要进行登记，但这两种信号的输入时刻是我们进行调度判断的时刻，对于程序而言，也就是执行调度算法的时刻。 二、调度过程

关于调度，我们首先要明确它要实现什么，并且在什么时候执行。 上位机调度，首先要对所有的呼梯、选层信号进行登记，也就是说当呼梯、选层信号被传到上位机后，高级语言程序中一定要以一个变量进行存储，而且，要使用全局变量以保证该变量在整个程序中的一致性。收到下位机上传的平层、减速信号时，就要对当前所有的呼梯、选层信号进行调度判断，首先由程序决策出信号的响应过程，如果在当前需要进行响应，就输出相应的控制信号，如果不需要进行立即响应，要明确的一点是电梯会按上一个上位机输出信号继续进行控制，也就是说，上位机输出的实际上是电梯控制信号的变化信号。这里还有一点要注意，就是输出信号的判断输出时刻，也就是选择平层、减速两个时刻中的哪

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