基于飛思卡爾MK10N512微控制器及MQX操作系統的電梯主控系統設計

　　5.4 任務設計

　　由圖5可知，用戶任務包括通信數據處理任務和電梯控制任務。任務按優先級順序運行，高優先級任務能夠搶占低優先級任務。

　　通信數據處理任務的特點是代碼量小，實時性要求高。通信數據處理任務的優先級設置高于電梯控制任務，由中斷控制程序調用MQX任務調度API函數實現對其運行控制。

　　電梯控制任務為電梯控制應用程序的主要構成部分，特點是代碼量大、占用大量的內存和CPU資源。為了使各部分程序能按要求實時運行，把電梯控制任務劃分為不同周期運行的任務(詳見5.6 電梯運行控制設計)。實時性要求較高的電梯運行控制處理，則運行周期短，如設定20ms的運行周期。而實時性要求較低的電梯運行狀態信息處理，則運行周期長，如設定200ms的運行周期。周期任務的運行調度由定時控制程序調用MQX任務調度API函數來實現。為了保證周期任務運行的實時性，定時控制程序監控周期任務的運行時間，當其運行時間超過預先設定的超時時間，則說明CPU的負荷率過高，定時控制程序報出故障信息。

　　5.5 召喚通信設計

　　召喚通信包括轎廂召喚通信和層站召喚通信，分別使用獨立的CAN端口通信來實現，如圖7所示。轎廂召喚通信網絡包括主門操縱箱、主門殘疾人操縱箱、副門操縱箱和副門殘疾人操縱箱等節點。層站召喚通信網絡包括32層站召喚節點。

　　通信采用主從式通信方式，主控系統為主機，轎廂召喚和層站召喚為從機。主機輪詢每個通信通道的所有從機。通信數據包分為共通數據和終端數據。共通數據為廣播數據，網絡每個通信終端都接收、處理此數據包。共通數據的內容主要是電梯運行方向、所在層樓數顯數據，用于操縱箱和召喚箱顯示電梯運行信息。通信終端只接收共通數據，而無需做出響應。在每個通信周期，主控系統發送完共通數據后，開始發送終端數據輪詢每個終端。終端數據包括ID號信息。各終端偵聽通信網絡的數據，當ID號信息與本終端一致，則接收、處理并做出響應。轎廂通信網絡通信時序圖如圖8所示，層站通信網絡通信時序圖如圖9所示。

　　5.6 電梯運行控制設計

　　電梯運行控制任務包括信號輸入/輸出處理、電梯運行模式處理、召喚處理、門開關處理、電梯運行控制處理、電梯運行狀態信息處理和故障處理等。信號輸入/輸出處理負責處理電氣系統的各種操作、檢測開關信號輸入、召喚信號輸入，以及各種電氣裝置的驅動輸出信號。電梯運行模式是根據操作開關輸入來決定電梯的運行模式，如高速正常運行模式、低速維保運行模式、消防員運行模式等。不同模式下，電梯的運行速度、開關門方式、召喚處理都不一樣。召喚處理負責處理經過通信網絡、信號輸入處理進來的轎廂和層樓召喚信號。召喚處理根據用戶服務層需求、IC卡等自動召喚需求、群控多臺電梯群組對層站召喚的分配響應來處理電梯召喚。門開關處理負責根據電梯的運行狀態、開關門操作信號以及門安全觸板、光幕等檢測信號來決定電梯開關門，并通過輸入/輸出處理模塊把開關門指令發送給門控系統。電梯運行控制處理則是根據召喚信號，控制電梯的起動、加速、運行、減速、停車等一系列運行動作。電梯運行狀態信息處理負責處理電梯層樓顯示、運行狀態顯示、乘梯語音提示、報站鐘、報站燈等內容，處理后的信息由信息輸入/輸出處理模塊輸出給各終端。故障處理負責監視電梯各部件的動作情況，如有異常，根據故障的等級控制電梯的下一步運行動作，如立即停車、或者到達最近樓層后開門，然后停止服務;故障處理同時記錄故障發生的時間、電梯的運行狀態信息、各輸入輸出口狀態，方便維保人員快速處理故障，恢復電梯運行。

　　6 結束語

　　隨著社會進步、信息技術的快速發展，需要電梯主控系統向智能化、網絡化方向發展。電梯需要具有智能調整、智能預診斷功能，能夠根據用戶的需求、季節的變化來自動調整自身參數，提供更個性化的服務。主控系統在故障未發生前，診斷出電梯某些部件已經問題，及時通知維保人員維修或者更換，避免電梯發生故障而困人或者停止服務。電梯需要實現網絡化，成為物聯網的組成部分。電梯監督、制造廠商、保養單位可以通過電腦和手機等終端監控、查詢電梯的運行情況，減少不必要的現場檢查，提高運維效率。本文所述電梯主控制系統，可以通過加裝傳感器、檢測開關來實現智能調整和智能預診斷功能，可以通過預留的RS485接口與無線通信模塊連接，實現電梯網絡化。

　　參考文獻：
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