基于CAN總線的電梯群控系統的通訊接口設計與實現
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在許多高層建筑中，通常都安裝了多部電梯，為了提高這些電梯的運行效率和服務質量，需要用電梯群控管理系統來對其進行合理的調度和管理。電梯群控的主要功能是調度和管理各部電梯，指定電梯服務樓層，改變原先由于電梯的單獨控制而造成的樓層分布不均，資源浪費，電梯損耗不均勻等狀況，電梯群控對于改善電梯的運行效果，具有十分重要的作用。一個電梯群控系統需要進行大量的數據交換, 如各電梯轎廂內的選層信號、應答選層的指示燈信號、顯示電梯當前位置的指示燈信號和廳外召喚信號等,這些信號隨著電梯的數量和樓層的增多而迅速增加。電梯群控系統通訊的主要特點是節點多、距離長、信號變化慢以及對抗干擾能力的要求高等。
目前對于電梯群控系統通訊方式而言，占主導地位的是主從結構的BITBUS網絡系統的串行通訊，它采用RS-485總線, 通訊方式為命令、響應方式。主機定時向各子控制器發出查詢信號,再由各子控制器匯報各自狀態。但它存在以下不足：① 數據傳輸效率低, 而且主控制器異常繁忙；② 靈活性差，因為當子控制器出現異常時,數據將不能立即上傳,必須等待主控制器下發命令；③ 一旦主機出現故障,整個系統將癱瘓。上述幾個問題 對于實時性和安全性要求都很高的電梯控制系統來說是致命的，基于上述原因，我們提出了基于CAN總線的電梯群控系統。
二、CAN Bus的特征
具有多主結構的CAN Bus（Controller Area Network Bus）總線網絡與BITBUS網絡有著本質的不同。CAN即控制器局域網絡，是一種新型的總線式串行通信網絡，具有如下優點：
① 采用多主方式工作, 網絡上任一節點均可以在任何時刻主動向網絡上其它節點發送信息, 同時還可接收總線上的信息，通訊方式靈活, 且不分主從,從而解決了RS-485中從節點無法主動與其他節點交換數據的問題，使系統具有很大的靈活性；
② CAN網絡上的節點可分成不同的優先級, 以滿足不同的實時要求。當兩個節點同時向總線發送信息時, 優先級低的節點主動退出發送, 而最高優先級的節點可不受影響地繼續傳輸數據, 大大節省總線沖突仲裁時間, 增強了網絡的實時性，更重要的是在網絡負載很重的情況下也不會出現網絡癱瘓；
③CAN的直接通信距離最大可達10km(對應速率5kbps以下)，CAN的通信速率最高可達1Mbps(對應傳輸距離40 m)。CAN采用短幀傳送,每一幀的有效字節數為8個, 傳輸時間短, 受干擾概率低, 且具有極高的檢錯功能；
④ CAN的每幀信息都有CRC校驗及其它檢錯措施,保證數據出錯率極低。
三、系統組成及通訊接口電路設計
基于CAN總線的電梯群控系統的控制部分由電梯主控制器、轎廂控制器、樓層控制器（多套）、群控器組成，通過CAN Bus接口連接成一個完整的通訊網絡，實時傳輸各運行參數、控制命令。電梯控制系統CAN網絡拓樸結構如圖1所示：
圖1 電梯群控系統CAN網絡拓樸結構
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