《机电传动控制》大作业-机械大楼电梯控制项目（阶段1）

《机电传动控制》大作业-机械大楼电梯控制项目（阶段1）

胡恒谦 机卓1301

一、系统硬件接口定义

　　根据电梯系统的工作运行特点，可将系统硬件接口分为楼层硬件接口、电梯内部硬件接口以及动力部分硬件接口。

　　1.1楼层硬件接口

　　每层电梯口有两个按钮“上行”和“下行”，有两个LED数码管分别显示左右两个电梯所在的楼层，数码管旁有箭头LED灯指示该电梯的运行状态（向上，向下，停止）。

　　两个按钮即为电气开关，控制电梯的上行和下行。两个LED数码管要显示电梯楼层的话，就必须能够接收到电梯所在楼层的信息。箭头LED灯需要接收电梯运行状态的信息（上行、下行或者停止）。电梯所在楼层信息可以通过光电传感器或者行程开关来获得，梯上下行的运行状态可以通过对电机转向的检测来获得。

　　1.2电梯内部接口

　　电梯轿厢内有从“1”到“7”共7个数字按钮用来选择目的楼层，每个按钮上有个LED灯指示该层被选中。有一个LED数码管显示当前楼层，有“开”和“关”两个按钮用来手动开关电梯门。“1”到“7”共7个数字按钮需要接口连接电气开关，给电机输入控制信号。按钮上面的LED灯需要与数字按钮进行关联，以显示被选中楼层号。

　　1.3动力部分接口

　　动力部分主要是对电机运行状态的控制。电梯外面的“上”“下”按钮以及电梯内部的目标楼层号可以看做电机的输入信号。每部电梯由一台交流异步变频电机和变频器控制，PLC给变频器发送三个开关量信号：正转、反转、停止。

二、系统功能定义

　　2.1电梯运行状态的显示

　　电梯的运行状态需要在楼层面板以及电梯内部面板显示出来，把信息告诉乘客。每层电梯口有两个按钮“上行”和“下行”，有两个LED数码管分别显示左右两个电梯所在的楼层，数码管旁有箭头LED灯指示该电梯的运行状态（向上，向下，停止）。电梯轿厢内有一个LED数码管显示当前楼层。

　　2.2与乘客之间的交互

　　电梯是一个半自动化的装置，也需要和乘客顺利的进行交互，乘客需要告诉电梯自己想去哪一层，电梯也需要明白乘客想去哪一层。楼层控制面板上的“上”“下”行按钮以及电梯轿厢内的目标楼层号按钮就实现了这个功能。

　　2.3状态检测功能

　　电梯需要清楚自己的运行状态来顺利的控制自己的运动，也需要将该状态部分的显示在乘客面前，所以就需要一个状态检测的功能。包括目前所处楼层，电梯门的开启关闭状态，电机的转速等等。

　　2.4行为决策功能

　　当有人按下楼层的上行和下行按钮时，电梯控制系统调度一部电梯尽快到达乘客所在的楼层。电梯轿厢在楼层停稳后延迟2秒钟打开电梯门，电梯门打开后延迟10秒后电梯门自动关闭，在此期间如有人按下关闭按钮则立即关闭电梯门。在电梯门关闭过程中如有人在外面按下与电梯运行方向一致的按钮或有人在轿厢内按下开门按钮，则电梯门再次打开，一旦电梯门关闭，则不再响应按钮。

　　决策功能靠电梯的控制系统来完成，决策的能力可以通过程序设计者来完成，也可以通过机器学习的方法获得。

三、软件功能模块分解和模块间接口定义

　　根据电梯的运行特征，软件功能模块大致可以分为检测信号处理模块、显示功能模块、运动控制功能模块。

　　检测信号处理模块将状态检测信号或者来自乘客的输入信号进行处理，作为电机控制信号的一个输入端口，因此检测信号模块与显示功能模块间也就有两个接口进行双向传输。

运动控制模块的信号来源之一就是检测信号处理模块，因为二者之间也应有一个接口。