专利名称：一种基于分布式多路can总线的智能电梯控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种电梯控制系统，具体地讲是一种基于分布式多路CAN(控制局域网)总线的智能电梯控制方法及装置。
背景技术：
电梯控制系统是一个相当复杂的逻辑控制系统，系统要在极短的时间内对几百个信号进行检测、处理，加上系统对安全性能要求较高，使得电梯的控制和管理相当复杂，现有国内的电梯控制系统大多数采用PLC作为电梯的控制核心，对每层楼进行点对点控制，进一步加大了电梯的复杂性，给电梯的安装、调试、以及扩展带来了许多麻烦。传统的电梯控制系统各楼层与控制器之间采用点对点的连接方式，每个呼叫器都有一套数据线与主控器相连，当电梯楼层数比较多时，系统就会有大量的数据线需要连接，使得电梯的安装、维护比较麻烦。特别是不同楼层数的控制系统需要有相应输入输出点数的主控制器相匹配，通用性差，给生产带来许多不便。随着计算机硬件、软件技术和集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大的进步，突出表现为现场总线技术的大量运用。现场总线是应用在生产现场、在各种微机测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它的出现给自动化系统的最终用户带来了许多实惠和方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种主控器与所有呼叫器之间仅仅只需要一根双绞线连接的通用性强的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法及装置，以克服上述的不足。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是它包括一群控运算控制器，各台单梯主控制器，各台电梯的轿厢控制器，各台电梯各层站的若干呼梯控制器，各台单梯的液晶显示控制器，以及各台单梯的语音报站控制器，其特点是群控运算控制器与各个单梯主控制器的通信，当一有召唤被各个单梯主控制器登记时，各单梯控制器初步计算要响应的楼层，再发给群控运算控制器，群控运算控制器根据所有单梯当前的运行状况计算出最佳的召唤响应方案，及时分配给最合理的电梯，其中单梯主控制器实时采集各电梯的安全信号、速度信号、轿厢位置信号、门系统信号，实时接收各召唤信号，实时对各个控制器发送消息，控制轿厢的运行和门机动作；轿厢控制器采集召唤信号、称重信号、司机信号、检修信号，向单梯主控制器发送轿厢各种状态信息、召唤信息，轿厢控制器还接收单梯主控制器信息，负责语音报站，实时显示轿厢所在楼层，实时显示电梯故障状态，，轿厢控制器还对按钮信号灯进行点亮或消号的控制；呼梯控制器采集召唤信号，向单梯主控制器发送各楼层的召唤信息，接收单梯主控制器信息，实时显示轿厢所在楼层，实时显示电梯故障状态；液晶显示控制器负责查看电梯所有的实时工作状态，动态设置电梯主控制器内存变量，修改电梯运行方式；语音报站控制器接收来自CAN总线的电梯所在层站的信息以及故障信息，然后通过语音芯片控制喇叭自动语音报站或者自动语音报警。
上述各单梯主控制器具有独立的3路CAN总线通信网络，第一路CAN总线用于群控系统与各个单梯控制器之间的通信，第二路CAN总线用于单梯主控制器与各层站呼梯控制器的信息交换，第三路CAN总线用于单梯主控制器与轿厢控制器、语音报站控制器的信息交换。
上述群控运算控制器专门用于计算呼叫，它具有液晶显示器接口，具有CAN总线网络接口，具有与上位机通讯的USB接口，并且留有以太网接口，可以连接局域网，用于远程监控。
上述单梯主控制器采用嵌入式微处理器(包括DSP)与CPLD(复杂可编程逻辑器件)协同工作的架构，嵌入式微处理器(包括DSP)主要用来完成已采集数据的实时处理，运算和响应，与控制系统中其它微处理器之间的通信，电压监控和数据的非易失性保存，复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了硬件的软件化，增强嵌入式微处理器访问外设的能力，最大程度扩展了嵌入式微处理器的I/O口，CPLD通过片内可编程数据交换逻辑模块发送输入端口信息到嵌入式微处理器，接收嵌入式微处理器发出的控制信息，经过可编程译码逻辑模块输出到外围接口。
上述单梯主控制器采用了数据掉电保存电路，单梯主控制器的数据掉电保存电路的监控模块监控单梯主控制器上主控制器板的供电电压，当供电电压低于某点时产生一电平信号给嵌入式微处理器(MCU)，MCU接收此信号后将内存数据通过串行口传输给串行电可擦除只读存储器(EEPROM)，电压恢复正常后，MCU又通过串行口将EEPROM保存的数据重新读进来，并且起始上电只读一次串行电可擦除只读存储器的内容。
上述单梯主控制器的主控制器上的嵌入式处理器控制以太网(Internet)接口芯片，通过Internet将主控制器的内部消息从以太网接口发出去，上位机接收消息后发出指令，再通过Internet传回到主控制器上。
上述单梯主控制器留有USB接口，用于主控制器与上位机的通讯，主控制器上的嵌入式处理器控制USB接口芯片，通过USB口上位机可以直接访问主控制器内存，实时监控嵌入式处理器的工作状态。
上述单梯主控制器留有液晶通讯接口，用于主控制器与液晶控制器的通讯，通过SCI串行通讯接口向液晶发送电梯运行状态信息，并实时接收液晶控制器发来的控制信息上述轿厢控制器上设置有楼层可扩展性电路，通过一个24针双排插针与扩展板进行通讯，每个扩展板通过一个24针双排插座连接轿厢板或者前一个扩展板，接收来自轿厢板的控制信号，然后通过一个24针双排插针与下一块扩展板进行通讯，每个扩展板可以输入8层楼的按键和输出相应的8层楼的按键灯，并且每个扩展板还可以通过跳线来设置控制第N个8层楼的按键输入和按键灯的点亮，轿厢板上设置了16层楼的按键输入和按键灯的点亮，所以N可以从3到8中任意选取一个数。
上述语音报站控制器是具用独立可选的语音报站控制器，将语音烧录在语音芯片的固定地址里，采用一片8位微控制器(MCU)为核心，通过微控制器(MCU)的I/O口来寻找语音芯片的存储地址，然后通过微控制器(MCU)的I/O口对语音芯片的控制接口输入信号，从而来控制相应存储单元的录音和放音功能，外部扩展CAN总线控制器用于CAN总线的通信，接收主控制器通过CAN总线发来的信息，进行语音报站或故障报警。
上述单梯主控制器与液晶显示控制器之间采用无冲突无干扰的通讯协议，单梯主控制器与液晶控制器使用串行异步通信方式，单梯主控制器处于主动方式，液晶控制器处于从动方式，主控制器每隔一段时间发送一次数据，液晶控制器有数据请求时，自动识别主控制器数据发送完毕一段时间后再发送数据请求，主控制器自动识别液晶控制器请求信号发送完毕后再响应发送数据。
本发明还提供一种基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，它包括一群控运算控制器，各台单梯主控制器，各台电梯的轿厢控制器，各台电梯各层站的若干呼梯控制器，各台单梯的液晶显示控制器，以及各台单梯的语音报站控制器，其特点是群控运算控制器与各台单梯主控制器通过CAN1总线连接，各台单梯主控制器通过CAN2总线与各台电梯的轿厢控制器、语音报站控制器相连接，各台单梯主控制器还通过CAN3总线与各台电梯各层站的若干呼梯控制器相连接。
上述单梯主控制器由嵌入式微处理器(包括DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)连接构成，其中嵌入式微处理器通过总线与CPLD相连接，通过两个CAN总线分别与各台电梯的轿厢控制器、语音报站控制器和各台电梯各层站的若干呼梯控制器相连接；单梯主控制器的嵌入式微处理器上还连接有电源监控信号和掉电保存电路；单梯主控制器的嵌入式微处理器连接有模拟量输入信号和正交编码脉冲输入信号；复杂可编程逻辑器件CPLD与各个输入开关量相连并输出控制信号，复杂可编程逻辑器件还输出器件片选信号和运行状态LED指示信号，以及复位电路的复位脉冲信号。
上述轿厢控制器由微控制器MCU1及外围电路构成，其中MCU1通过CAN2总线与单梯主控制器相连接，接收来自单梯主控制器的主令呼叫输入信号，MCU1还连接有若干个轿厢扩展板，MCU1接收轿厢状态信号，并输出轿厢状态显示信号和按键灯显示信号，MCU1还分别通过开关电源模块和串转并器件与LED点阵显示电路相连接。
上述呼梯控制器由微控制器MCU2与外围电路构成，其中微控制器MCU2通过CAN3总线与单梯主控制器相连接，微控制器MCU2还分别与呼叫按键信号和楼层拨码开关设置信号相连接接收输入信号，微控制器MCU2通过串转并控制芯片与与LED点阵显示电路相连接。
上述语音报站控制器由微控制器MCU3与外围电路构成，其中微控制器MCU3通过CAN总线控制器与CAN2总线相连接，微控制器MCU3还与语音处理芯片相连接，有一个开关电源模块分别给微控制器MCU3和语音处理芯片提供电源。
上述液晶显示控制器MCU4通过SCI串行总线与单梯主控制器相连，实时显示单体主控制器发来的电梯运行状态信息。液晶显示控制器MCU4与按键输入相连，实时采集各按键状态信息。
上述群控运算控制器和单梯主控制器上分别设置有以太网接口、USB接口以及液晶串行通讯接口。
上述单梯主控制器的嵌入式微处理器上还连接有电源监控信号和掉电保存电路。
由于本发明采用现场总线之一的CAN总线技术，各控制器之间只需一对双绞线通过网络拓扑结构连接即可，安装极为方便，对于不同楼层数的控制系统只需在CAN总线中加入相应数目的呼梯控制器即可，主控器硬件软件不需做任何改动。使得电梯控制系统安装更加灵活，方便。
本发明具有分布式CAN总线网络结构设计更加合理化；更高安全性能的多路CAN总线通信；主控制器的高性能双芯片协同工作架构具有高速信号处理能力、实时响应的先进性；主控制器特有的高安全性设计(包括电压监控与数据非易失性保存)；轿厢控制器的楼层可扩展性；语音报站功能扩展模块；采用串行通讯实现远距离通过液晶显示屏及键盘监控系统运行；具有远程监控和诊断的先进性。事实证明，整个电梯控制系统工作可靠，工作人员安装、调试、操作及维修简单、方便，达到了良好的控制效果。
本发明分布式电梯网络控制系统设计，以可靠的多路CAN串行总线技术，实现了机房、轿厢、外呼厅站之间，群控系统各台电梯之间的串行数据通讯；以简练的模块化设计，合理配置网络控制系统中各个模块，优化了网络结构，增强了功能扩展能力；主控制器采用一种新型、高效的控制系统结构嵌入式微处理器(包括DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)协同工作架构，不仅使系统具有高性能、高速度和可靠性，而且实现了控制系统的微型化设计；主控制器的电压监控模块时刻监视主控制器的供电电压，当电压下降到某个值，嵌入式微处理器立刻将内存数据快速通过串行外设接口输出到EEPROM；主控制器集成有USB接口芯片，用于将嵌入式处理器的总线信号转换为USB串口信号，发送给上位机；轿厢的语音报站功能设计为可扩展的模块，通过CAN总线交换数据，使系统在功能上更加灵活；人机交互功能液晶显示及键盘控制设计为独立的模块，通过RS-232或RS-485总线与主控制器进行数据交换，增强了人机对话功能；通过以太网控制器接口实现了利用互联网远程监测系统的运行状态。本发明运行状况可靠、稳定。
图1为本发明结构框图。
图2为本发明单梯主控制器结构框图。
图3为本发明单梯主控制器网络接口硬件电路图。
图4为本发明单梯主控制器中嵌入式微处理器(包括DSP)的网络操作流程图。
图5为本发明呼梯控制器结构框图。
图6为本发明轿厢控制器结构框图。
图7为本发明轿厢扩展板结构图。
图8为本发明语音报站控制器结构图。
图9为本发明液晶控制器结构图。
图10为本发明液晶通讯协议流程图。
具体实施方案下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
本发明主体部分结构如附图1所示，本发明的主体部分由单梯主控制器、轿厢控制器、语音报站控制器、呼梯控制器以及液晶显示控制器等部件组成，除液晶外其它各部件通过CAN总线组成一个分布式控制系统；每个主控制器包含3路CAN接口控制器，可以实现独立的三路CAN总线通信功能第一路CAN总线用作群控系统中单梯主控制器之间通讯；第二路CAN总线用作单梯主控制器与轿厢控制器、轿厢扩展板和语音报站控制器的通讯；第三路CAN总线用作单梯主控制器与呼梯控制器之间的通讯。采用这样的设计方案优化了CAN总线网络结构，提高了通信速率和数据的准确性，实现了电梯控制系统的模块化，使整个系统简练、明了。
单梯主控制器结构如附图2所示，采用了一种新型、高效的嵌入式微处理器(包括DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)协同工作架构。由于嵌入式微处理器(包括DSP)具有数据处理速度快、工作特性稳定、集成化程度高等特性，在设计中主要用来完成数据的实时处理、运算和响应，与控制系统中其它微处理器之间的局域网数据通信，输入/输出(I/O)信号的处理，电源监控及数据的非易失性保存；而复杂可编程逻辑器件(CPLD)是应用很广泛的专用集成电路，具有集成度高、工作速度快和在线编程方便等特性，所以在系统设计中采用CPLD可以增强DSP访问外设的能力，实现可编程I/O口的扩展、片内时序逻辑电路和组合逻辑电路设计、输入缓冲、输出驱动及产生其它器件的片选信号；CPLD通过片内可编程数据交换逻辑模块发送输入端口状态信息到DSP，接收DSP发出的控制信息，对于系统中部分输入、输出逻辑关系直接在CPLD中由可编程逻辑处理模块完成。嵌入式微处理器技术和复杂可编程逻辑器件技术有效的结合，使得主控制器具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，硬件设计像软件一样通过编程来修改，这样就极大的提高了设计的灵活性和通用性，并且实现了高度集成，提高了运行速度和可靠性。
单梯主控制器最优先的要求就是稳定性，为防止芯片的程序“跑飞”的情况发生，单梯主控制器上独有的看门狗电路设计大大增强了电梯主控制器抗干扰的能力。如附图2所示，在正常工作情况下，嵌入式微处理器(包括DSP)经过运算在复位芯片定时时间段之内产生一种脉冲信号，此脉冲信号输入给复杂可编程逻辑器件(CPLD)，再经过CPLD片内可编程逻辑模块的转换，在复位芯片里的计时器时间计完之前产生看门狗电路所需的复位脉冲信号，输入给复位芯片，使复位芯片的计时器复位重新计数。MCU和CPLD任何一个工作不正常都会引起看门狗电路产生复位信号。
为使单梯主控制器能在掉电情况下保存内存数据，电压监控模块时刻监控单梯主控制器板的供电电压。如附图2所示，当供电电压低于某点时电压监控芯片产生一电平信号给嵌入式微处理器的一个I/O口，当MCU监测到此I/O口为低电平时，在MCU供电电压降在低于最小工作电压之前，迅速将内存数据通过串行外设接口传输给串行电可擦除只读存储器(EEPROM)。电压恢复正常后，MCU又通过串行外设口将EEPROM保存的数据重新读进来，并且起始上电只读一次串行电可擦除只读存储器的内容。
单梯主控制器通过嵌入式微处理器(包括DSP)控制网络控制芯片实现网络数据通信。基于嵌入式微处理器(包括DSP)与网络控制芯片共同构成网络控制终端，利用TCP/IP协议中的UDP(用户数据报协议)、ARP(地址解析协议)及简单的应用层协议成功地实现了嵌入式微处理器与以太网网络之间的互连，既提高了数据传输的速度，又保证了数据传输的正确性，同时也扩展了数据传输的有效半径。
单梯主控制器网络接口硬件设计电路如附图3所示，一般数字信号处理器DSP的供电电源是3.3V，而网络控制芯片的供电电源是5V，因此需要在两种芯片的双向数据口之间加上一片3.3V供电的双向驱动器作为电平转换，因为DSP不能承受5V的电压，而3.3V供电的双向驱动器可以承受5V的电压。双向驱动器的传输方向控制引脚由DSP的W/R写/读选定引脚来控制，当其为高电平时向网络控制芯片写数据，低电平时从网络控制芯片读数据。DSP的16位地址线和16位数据线是分开的总线，而网络控制芯片的20位地址线和16位数据也是分开的总线，因此选择网络控制芯片的8位I/O内存映射模式。也就是说只需要用到DSP的5位地址线和8位数据线，就可以访问网络控制芯片的32个内部8位寄存器，然后通过这32个8位寄存器来访问网络控制芯片的16KB内部SRAM。DSP的外部存储器分为程序存储空间、数据存储器空间、I/O寻址空间，分别对应PS、DS、IS片选信号，当有多个总线外设时，可以选择DS或IS，与地址线一起译码来片选网络控制芯片的地址使能引脚AEN。如果只有网络控制芯片一个总线外设，将AEN直接接地。
嵌入式微处理器(包括DSP)对网络控制芯片的操作流程如附图4所示，嵌入式微处理器(包括DSP)主要完成数据的解包打包。当有数据从网络控制芯片过来，嵌入式微处理器对数据报进行分析，如果是ARP(物理地址解析)数据包，则程序转入ARP处理程序。如果是IP数据包且传输层使用UDP协议，数据解包后，将数据保存。反之，如果嵌入式微处理器有数据要发送，则将数据按照UDP协议格式打包，送入网络控制芯片，由网络控制芯片将数据输出到局域网中。
呼梯控制器结构图如图5所示，呼梯部分功能比较简单，系统采用一片8位的单片机MCU2来实现其功能。为了保障系统有一个纯净的工作电源，系统中采用了一块DC/DC电源模块把工业+24V电压转变成+5V电源，即起到了电压转换，又起到了隔离抗干扰的作用。对于显示电路，由于发光元件采用LED作为显示装置，功率消耗比较大，为了不加大DC/DC模块的功率负担，因此显示部分采用开关电源模块提供电源，显示部分同CPU之间采用串行通讯方式进行数据的交换，为了避免不同电源之间的干扰，采用了高速光电耦合器6N137进行隔离。由于8位的单片机MCU2内部没有CAN总线控制器，因此需要外部扩展CAN总线控制器用于CAN总线的通信。
轿厢控制器结构图如图6所示，轿厢控制器由于要处理的开关量信号较多，对轿厢输入信号进行分析、处理，实时地将状态值传送到主控制器，同时从主控制器接收数据，用于显示电梯信息。可采用两种设计方案一种是采用一片集成度低的MCU1，通过外部扩展接口来实现所要求的功能，这种方案可以降低产品成本；一种是采用一片高集成度、外设接口功能多的高性能的MCU1为核心对电路进行设计，这种方案可以实现实时性、高速度，但产品成本会有所增加。对两种方案可根据具体情况进行选取。
本发明轿厢控制器设计了特有的扩展功能，如附图7所示，通过一个24针双排插针与扩展板进行通讯。每个扩展板通过一个24针双排插座连接轿厢板或者前一个扩展板，接收来自轿厢板的控制信号，然后通过一个24针双排插针与下一块扩展板进行通讯。24针信号包括来自轿厢控制器的芯片使能信号、数据锁存信号、总线信号以及扩展面板上芯片的供电电源。扩展板的控制面板上还有两个12针的双排插针提供用跳线(两针跳线)识别第N个8层楼的扩展。因为轿厢板设置了16层楼的按键输入和按键灯的点亮，所以N可以从3到8中任意选取一个数。
首先当跳线选中第N个8层楼后，扩展板的按键输入信号由扩展板的双向三态门输入给总线(由24针双排插针连接轿厢控制器的总线)，轿厢控制器通过总线接收到按键信号，经过运算产生召唤信号发给单梯主控制器，同时从总线发出按键灯的点亮信号，(由24针双排插针连接轿厢控制器的总线)输出到扩展板的锁存器上。双向三态门和锁存器的使能信号以及锁存器的锁存信号都由轿厢控制器运算得出，从连接轿厢控制器的总线的24针双排插针发送到扩展板上，并且由两个12针双排插针的跳线来选择这两种信号是用来控制第几个8层楼的扩展板的。
语音报站控制器如图8所示，将语音报站功能设计为一个独立的模块，主要是使该项功能对于系统具有可选性，而且独立工作可以提高运行速度和可靠性。控制器也是采用一片8位微控制器(MCU3)为核心，外部扩展CAN总线控制器用于CAN总线的通信，采用开关电源模块增加对扬声器的驱动能力。常规的语音芯片控制接口有/CE、PD、/EOM、P/R等等。语音芯片是通过I/O方式实现的。通过微控制器的I/O口来对ISD2590芯片的存储地址寻址，并且用微控制器的I/O口模拟接口信号的时序。
录音时先将语音芯片的/CE端置高，P/R端置低，然后输入存储地址并将PD端置低，然后开始录音，录音结束后再将/CE端置高。这样就完成了一次录音工作。若录音时间过长，芯片处于存储空间末尾时，/OVF端输出低电平脉冲表示溢出，之后本端状态跟随/CE端的状态，直到PD端变高。放音时先将/CE端置高，P/R端置高，然后输入存储地址并将PD端置低，然后开始放音，放音结束后再将/CE端置高。这样就完成了一次放音工作。
液晶控制器结构图如图9所示，为使液晶显示灵活迅速，液晶控制器的核心采用16位嵌入式微处理器，实时采集键盘输入信号，通过串行接口实时接收来自单梯主控制器的信息，并通过串口发出控制信号。
单梯主控制器与液晶采用半双工串行异步通信方式，为防止主控制器与液晶控制器间发生同时发送信息的情况，造成总线冲突，我们采取同一时刻只允许一个处理器往通信线上发消息的通信协议，由处理器自动识别通信线的繁忙。单梯主控制器处于主动方式，液晶控制器处于从动方式，液晶控制器的通讯子程序流程图如附图10所示，有效的避免了信息同时发送的冲突。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本专业领域技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法，它包括一群控运算控制器，各台单梯主控制器，各台电梯的轿厢控制器，各台电梯各层站的若干呼梯控制器，其特征在于群控运算控制器与各个单梯主控制器的通信，当一有召唤被各个单梯主控制器登记时，各单梯控制器初步计算要响应的楼层，再发给群控运算控制器，群控运算控制器根据所有单梯当前的运行状况计算出最佳的召唤响应方案，及时分配给最合理的电梯，其中单梯主控制器实时采集各电梯的各种状态信号，实时接收其它控制器的召唤信号，实时对各个控制器发送消息，控制其它控制器的动作；轿厢控制器采集召唤信号和各种轿厢状态信号，向单梯主控制器发送轿厢各种状态信息、召唤信息，轿厢控制器还接收单梯主控制器信息，负责语音报站，实时显示轿厢所在楼层，实时显示电梯故障状态，轿厢控制器还对轿厢按钮信号灯进行点亮或消号的控制；呼梯控制器采集召唤信号，向单梯主控制器发送各楼层的召唤信息，接收单梯主控制器信息，实时显示轿厢所在楼层，实时显示电梯故障状态；
2.如权利要求1所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法，其特征在于各单梯主控制器具有独立的3路CAN总线通信网络，第一路CAN总线用于群控系统与各个单梯控制器之间的通信，第二路CAN总线用于单梯主控制器与各层站呼梯控制器的信息交换，第三路CAN总线用于单梯主控制器与轿厢控制器、语音报站控制器的信息交换。
3.如权利要求1或2所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法，其特征在于单梯主控制器采用嵌入式微处理器(包括DSP即数字信号处理器)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)协同工作的架构，嵌入式微处理器(包括DSP)主要用来完成已采集数据的实时处理，运算和响应，与控制系统中其它微处理器之间的通信，电压监控和数据的非易失性保存，复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了硬件的软件化，增强嵌入式微处理器访问外设的能力，最大程度扩展了嵌入式微处理器的I/O口，CPLD通过片内可编程数据交换逻辑模块发送输入端口信息到嵌入式微处理器，接收嵌入式微处理器发出的控制信息，经过可编程译码逻辑模块输出到外围接口。
4.如权利要求1或2所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法，其特征在于单梯主控制器还采用了数据掉电保存电路，单梯主控制器的数据掉电保存电路的监控模块监控单梯主控制器上主控制器板的供电电压，当供电电压低于某点时产生一电平信号给嵌入式微处理器(MCU)，MCU接收此信号后将内存数据通过串行口传输给串行电可擦除只读存储器(EEPROM)，电压恢复正常后，MCU又通过串行口将EEPROM保存的数据重新读进来，并且起始上电只读一次串行电可擦除只读存储器的内容。
5.如权利要求1或2所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法，其特征在于具有独立可选的语音报站控制器，将语音烧录在语音芯片的固定地址里，采用一片8位微控制器(MCU3)为核心，通过微控制器(MCU3)的I/O口来寻找语音芯片的存储地址，然后通过微控制器(MCU3)的I/O口对语音芯片的控制接口输入信号，从而来控制相应存储单元的录音和放音功能，外部扩展CAN总线控制器用于CAN总线的通信，接收主控制器通过CAN总线发来的信息，进行语音报站或故障报警。
6.如权利要求1或2所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法，其特征在于具有独立可选的液晶显示控制器，单梯主控制器与液晶显示控制器之间采用无冲突无干扰的通讯协议，单梯主控制器与液晶控制器使用串行异步通信方式，单梯主控制器处于主动方式，液晶控制器处于从动方式，主控制器每隔一段时间发送一次数据，液晶控制器有数据请求时，自动识别主控制器数据发送完毕一段时间后再发送数据请求，主控制器自动识别液晶控制器请求信号发送完毕后再响应发送数据。
7.一种基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，它包括一群控运算控制器，各台单梯主控制器，各台电梯的轿厢控制器，各台电梯各层站的若干呼梯控制器，其特征在于群控运算控制器与各台单梯主控制器通过CAN1总线连接，各台单梯主控制器通过CAN2总线与各台电梯的轿厢控制器、语音报站控制器相连接，各台单梯主控制器还通过CAN3总线与各台电梯各层站的若干呼梯控制器相连接。
8.如权利要求7所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，其特征在于单梯主控制器由嵌入式微处理器(包括DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)连接构成，其中嵌入式微处理器通过总线与CPLD相连接，通过两个CAN总线分别与各台电梯的轿厢控制器、语音报站控制器和各台电梯各层站的若干呼梯控制器相连接；单梯主控制器的嵌入式微处理器上还连接有电源监控信号和掉电保存电路；单梯主控制器的嵌入式微处理器连接有模拟量输入信号和正交编码脉冲输入信号。复杂可编程逻辑器件CPLD与各个输入开关量相连并输出控制信号，复杂可编程逻辑器件还输出器件片选信号和运行状态LED指示信号，以及复位电路的复位脉冲信号。
9.如权利要求7所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，其特征在于轿厢控制器由微控制器(MCU1)及外围电路构成，其中MCU1通过CAN2总线与单梯主控制器相连接，接收来自单梯主控制器的电梯运行状态信号，MCU1接收轿厢状态及主令呼叫信号，并输出轿厢状态显示信号和按键灯显示信号，MCU1还分别通过串转并器件与LED点阵显示电路相连接。轿厢控制器留有楼层扩展接口，通过一个双排插针与扩展板相连接，每个扩展板通过一个双排插座与下一个扩展板相连接，直至第7个扩展板，并且每个扩展板通过跳线来识别。
10.如权利要求7所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，其特征在于呼梯控制器由微控制器(MCU2)与外围电路构成，其中MCU2通过CAN3总线与单梯主控制器相连接，MCU2还分别与呼叫按键信号和楼层拨码开关设置信号相连接接收输入信号，微控制器MCU2通过串转并控制芯片与LED点阵显示电路相连接。呼梯控制器的微控制器(MCU2)上还连接有一个外置看门狗和复位电路。
11.如权利要求7所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，其特征在于具用独立可选的语音报站控制器，语音报站控制器由微控制器MCU3与外围电路构成，其中微控制器MCU3通过CAN总线控制器与CAN2总线相连接，微控制器MCU3还与语音处理芯片相连接，有一个开关电源模块分别给微控制器MCU3和语音处理芯片提供电源。
12.如权利要求7所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，其特征在于具用独立可选的液晶显示控制器，液晶显示控制器MCU4通过SCI串行总线与单梯主控制器相连，实时显示单梯主控制器发来的电梯运行状态信息。液晶显示控制器MCU4与按键输入相连，实时采集键盘输入信息。
13.如权利要求7或8所述的基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制装置，其特征在于群控运算控制器和单梯主控制器上分别设置有以太网接口、USB接口以及液晶串行通讯接口。
全文摘要
本发明涉及一种基于分布式多路CAN总线的智能电梯控制方法及装置，包括群控运算控制器，各台单梯主控制器，各台电梯的轿厢控制器，各台电梯各层站的若干呼梯控制器，各台单梯的液晶显示控制器，以及各台单梯的语音报站控制器，其特点是群控运算控制器与各个单梯主控制器的通信，当一有召唤被各个单梯主控制器登记时，各单梯控制器初步计算要响应的楼层，再发给群控运算控制器，群控运算控制器根据所有单梯当前的运行状况计算出召唤响应方案，及时分配给最合理的电梯。由于本发明采用现场总线之一的CAN总线技术，各控制器之间只需一对双绞线通过网络拓扑结构连接即可，使得电梯控制系统安装更加灵活，方便。
文档编号B66B1/18GK1562720SQ20041001288
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者全书海, 柯跃, 吴格, 王洪荣, 黄亮 申请人:武汉理工大学, 湖北正野电器电梯有限公司