[發明專利]智能電梯核心控制器

無效

• 申請號: 200710058427.7
• 申請日: 2007-07-30
• 公開（公告）號: CN101306778A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 宗群;孫連坤;張皓天;劉文靜;竇立謙
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B66B1/00
• 分類號: B66B1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 江鎮華

技術領域

本發明涉及電梯領域，尤其涉及一種智能電梯核心控制器。

背景技術

電梯核心控制器主要負責采集電梯各部分數據以完成電梯基本控制功能，同時將相關信息傳輸給監視工作站和群控器。隨著對電梯性能和控制系統的要求越來越高，目前PLC或電路板+變頻器系統??已經無法滿足現代電梯控制的要求。

近年來，隨著集成電路產業的飛速發展，國內外電梯制造廠商開始將專用集成電路ASIC芯片和可編程邏輯器件引入到了電梯系統中。基于這種結構設計的使得電梯控制器的集成度更高、器件成本低廉、運行穩定，并且大大提高了系統的實時性和可靠性。但是由于專用集成電路設計完成后，芯片內部結構難以更改，無法適應功能需求的變化，如當核心控制器的并行I/O信號定義、硬件接線標準、附加功能等發生改變時，基于ASIC設計的控制器難以作出相應改變以適應設計需求。現有常用的控制器不適于未來智能電梯發展的要求。

發明內容

本發明的目的在于針對現有電梯控制器的上述不足，提出一種能夠實現可重構設計，允許設計人員在開發階段甚至在現場進行改動的智能電梯核心控制器。

為此，本發明采用如下的技術方案：

一種智能電梯核心控制器，包括ARM處理器及其外圍器件，可編程邏輯器件，數字量輸入輸出模塊以及人機交互模塊，其中，可編程邏輯器件與ARM處理器通過ARM的靜態存儲器控制器相連，作為ARM處理器的協處理器，直接控制與其相連的數字量輸入輸出模塊和人機交互模塊；所述的數字量輸入輸出模塊包括輸入部分和輸出部分，所述輸入部分用于向控制器提供包括井道信息、變頻器信息、電路是否正常工作在內的信息和反饋；輸出部分用于控制包括變頻器、門機控制器、各種接觸器在內的相關外部設備；所述的人機交互模塊，包括顯示電梯當前位置的LED顯示器，用于對電梯的參數進行配置的鍵盤以及用于建立電梯的配置界面和故障信息的實時顯示的LCD顯示屏。

上述的智能電梯核心控制器還可以包括內網通訊模塊，所述的內網通訊模塊與可編程邏輯器件相連，用于接收從電梯內網掛接的外呼、操縱盤和門機單元采集呼梯、開關門按鈕和門狀態信息，并實時點亮應響應的呼梯燈，以實現對呼梯系統的控制。內網通訊模塊可以為第一CAN總線模塊。

上述的智能電梯核心控制器還可以包括外網通訊模塊，所述的外網通訊模塊與可編程邏輯器件相連，用于將ARM處理器和可編程邏輯器件與外部的監視工作站和群控器相連。外網通訊模塊為第二CAN總線模塊和以太網模塊，所述的第二CAN總線模塊用于將ARM處理器和可編程邏輯器件與外部的群控器相連，所述的以太網模塊用于將ARM處理器和可編程邏輯器件與外部的監視工作站相連。

上述的智能電梯核心控制器還可以包括GPRS通訊模塊，所述的GPRS通訊模塊與可編程邏輯器件相連，用于向遠程維修服務器或遠程維修人員以無線方式發送報警信號及相關的故障信息，或者/和用于本地的語音報警。

本發明采用32位嵌入式ARM硬核處理器作為控制器的主處理器，負責控制電梯的運行邏輯、管理通信接口。同時，將可編程邏輯器件CPLD的設計思想引入到電梯核心控制器中，作為主處理器的協處理單元，完成對輸入輸出信號的實時采集和處理以及人機交互模塊的控制。從而實現了電梯核心控制器的可重構設計，使得產品具有了較長的生命周期，可以隨著新的產品需求的出現而多次使用同一個設計，允許設計人員在開發階段甚至是在現場進行改動，突出產品優勢，降低每一環節的成本，縮短開發時間，提高了效率。

本發明充分發揮ARM處理器外設接口豐富、網絡功能強大的優勢以及可編程邏輯器件CPLD實時性強、可重構的優勢，設計的核心控制器具有兩路CAN模塊、一路以太網通信模塊、一路RS232通信模塊、豐富的數字量輸入輸出模塊以及人機交互模塊。從而在實現電梯內網的數據交換的同時，還使智能控制器實現與外部的監視工作站和群控器相連，并能實現本地語音報警和遠程維護的功能。

本發明為智能大廈智能電梯系統的研究與發展打下良好的基礎，為國內智能電梯控制的產業化做好了準備。本發明的智能核心控制器具有較好的推廣應用價值，它不僅可以為未來智能電梯提供更加全面、復雜的控制功能；同時可以與虛擬環境結合研究開發智能電梯調度方法，解決優化設計及測試問題，既節約能源又可以節省開支。

附圖說明

圖1為電梯核心控制器的硬件結構。

圖2為以太網模塊硬件結構圖。

圖3為RS323/MODEM模塊硬件結構圖。

圖4為CAN模塊硬件結構圖。

圖5為人機交互模塊的硬件結構圖。