一种电梯操作和监控平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电梯操作和监控平台，其特征在于，包括操作面板与控制板，所述的操作面板上设有井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元及I/O接口，其背面设有单片机，所述的控制板上设有端子转接板与单梯控制器，所述的井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元通过I/O接口与端子转接板相连接，通过端子转接板与单梯控制器连接，所述的井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元还与操作面板背面的单片机相连接。本实用新型功能全面、结构紧凑、布局合理，直观性好，可操作性强。
【专利说明】一种电梯操作和监控平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学用的实验演示装置，尤其涉及一种教学用电梯的控制装置。
【背景技术】
[0002]现有的综合技术应用模块等由于该设备机械方面设计上的缺陷，在设备运行时不断出现机械故障，给维修带来很大的负担，只能应付排故技能的练习和考核，对于研究电梯故障的原因和程序控制功能却无能为力。为了深入研究电梯控制过程，需要一种性能可靠、可观性强、操作直观的设备来替代透明的电梯柜，既可以在学生的综合大作业和毕业设计中提供硬件调试设备，同时又可以在控制器的控制要求方面提出个性化的要求，使得电梯的控制设计灵活多样。另外，当控制要求和I/o分配与教学电梯一致时，针对电梯的故障又能很好地进行深入分析。
【发明内容】
[0003]针对上述存在的问题，本实用新型提供了一种电梯操作和监控平台，它为电梯系统的调试提供了操作和监控的硬件设备，解决了电梯设计调试时因操作开关多而容易混淆的难题，指示灯和数字显示以及动态显示功能形象生动，为电梯的操作流程提供了警示作用。使得电梯的系统设计功能可以达到与真实电梯完全一致，并能根据需要进行课题的扩展，充分体现了工学相结合的教学理念。
[0004]其具体的技术方案如下:
[0005]一种电梯操作和监控平台，包括操作面板与控制板，所述的操作面板上设有井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元及I/O接口，其背面设有单片机，所述的控制板上设有端子转接板与单梯控制器，所述的井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元通过I/o接口与端子转接板相连接，通过端子转接板与单梯控制器连接，所述的井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元还与操作面板背面的单片机相连接。
[0006]所述的井道模拟单元依次设有上限位开关SW、上强迫减速按钮⑶、四层减速开关4PG、三层减速开关3PG、平层开关PU、二层减速开关2PG、一层减速开关1PG、下强迫减速开关GD、下限位开关XW，均与I/O接口的第一 25针串行接口连接；所述的厅门模拟单元依次设有四层下召按钮17、三层上召按钮16、三层下召按钮15、二层上召按钮14、二层下召按钮13、一层上召按钮12，基站锁开关均与I/O接口的第二 25针串行接口连接；所述的状态显示及控制单元依次设有上行显示灯1、下行显示灯2、过载报警显示灯18、一层内召按钮3、二层内召按钮4、三层内召按钮5、四层内召按钮6、内关门按钮7、内开门按钮8、关门到位按钮9、开门到位按钮10、安全触板开关11，均与I/O接口的第三25针串行接口连接。
[0007]所述的井道模拟单元还设有模拟曳引机LED19、模拟编码器LED20、模拟轿厢上下行LED21、复位开关，均与I/O接口的第一 25针串行接口及单片机连接；厅门模拟单元还设有模拟电动机LED22，与I/O接口的第二 25针串行接口及单片机连接；状态显示及控制单元还设有轿厢运行速度显示数显管，其用于显示电梯运行速度，电梯楼层及状态显示数显管23，其用于显示电梯停留的楼层，开关门状态LED25，其用于动态显示电梯开关门的状态，均与I/O接口的第三25针串行接口及单片机连接。
[0008]所述的单片机优选为STC89C51。
[0009]本实用新型的有益效果如下:
[0010]1、可在操作面板上设置经过改造的内召和外召按钮，与真实电梯的按钮完全一致，可操作性强，直观性好。
[0011]2、关门到位按钮9、开门到位按钮10、安全触板开关11、一层减速开关1PG、二层减速开关2PG、平层开关PU、三层减速开关3PG、四层减速开关4PG等开关装置可设置成感应器开关，可采用带灯的自锁按钮，开关动作时对应按钮的灯亮，提示开关动作，方便调试过程中判断操作的顺序是否正确，改变了以往限位开关代替感应器的方法中动作容易混淆的难题。
[0012]3、另外操作面板的设计还包括轿厢显示动态效果的CPU设计和开关门显示动态效果的CPU设计以及编码器仿真的CPU设计。
[0013]第一:模拟轿厢上下行LED21用LED的循环点亮(不同频率)展示了电梯轿厢上行或下行过程中额定速度(高速)和减速运行(低速)以及检修速度(中速)的效果；
[0014]第二，开关门状态LED25用两扇门上的LED循环依次向外和向内点亮展示了电梯开关门的运行状态；
[0015]第三，当轿厢运行时，用与驱动轿厢运动的电动机同轴安装的编码器自动发出的脉冲。在编码器定位的变频电梯模式中，编码器自动发出的脉冲输入到PLC的输入端，与高速计数器结合实现轿厢定位的效果。在接电动机负载(带旋转编码器)调试时，又可以将该信号去掉，直接接编码器的脉冲端进行验证。
[0016]4、操作面板输入输出接口与控制板连接的端子转接板的设计与制作。采用25针的数据传送线跨接操作面板的端子接口和电气控制板的端子转接板。使得接插方便，安全可靠，控制板的端子接线美观整齐。
[0017]5、增加了复位功能。当电梯的操作发生混乱时，可以通过复位按钮进行初始化设定。
[0018]6、可用于模拟机械电梯，在此基础上可以便捷的方式调试相连接的单梯控制器，调试成功后再将单梯控制器直接用于机械电梯。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型装置的总体结构图；
[0020]图2为第一 25针串行接口和井道模拟单元单元连接示意图；
[0021]图3为第二 25针串行接口和厅门模拟单元连接示意图；
[0022]图4为第三25针串行接口和状态显示及控制单元连接示意图；
[0023]1-上行显不灯；2_下行显不灯；3_ —层内召按钮；4_ 二层内召按钮；5_ 二层内召按钮；6_四层内召按钮；7_内关门按钮；8_内开门按钮；9_关门到位按钮；10_开门到位按钮；11_安全触板开关；12_ —层上召按钮；13_ 二层下召按钮；14_ 二层上召按钮；15_三层下召按钮；16_三层上召按钮；17_四层下召按钮；18_过载报警显示灯；19_模拟曳引机LED ;20-模拟编码器LED ;21_模拟轿厢上下行LED ;22_模拟电动机LED ;23_轿厢运行速度显示数显管；24_电梯楼层及状态显示数显管；25_开关门状态LED。
【具体实施方式】
[0024]“电梯操作和监控平台”的结构由二个部分组成:操作面板和控制板(机箱)。
[0025]1、“电梯操作和监控平台”的操作面板由厅门、井道、轿厢运行速度显示、楼层和上下行显示、开关门状态、操作箱、I/o接口、接线原理图示、开关门的动态显示和轿厢上下行速度变化的动态显示等十部分组成。它将真实电梯厅门中各楼层的上下召信号、楼层和上下行显示、轿厢内的内召和开关门信号以及超载信号、井道中的传感器信号，以及轿厢上下运行时具有的高(运行)、中(检修)、低速(平层)变化的数字显示并对应在轿厢和曳引机、编码器上均匀分布的LED灯循环速度和方向变化的动态显示；开关门状态显示并伴有LED灯循环方向变化的动态显示、接线原理图示、I/O接口等集中布局在操作界面上，功能全面、结构紧凑、布局合理，直观性好，可操作性强。
[0026](I)井道模拟单元中模拟了井道中的传感器信号，采用不同颜色的带灯开关表示各种信号的动作情况，当传感器动作时对应的灯亮；有各楼层的减速感应器(绿色)(对应图2中一层减速开关1PG、二层减速开关2PG、三层减速开关3PG、四层减速开关4PG)、平层感应器(红色)(对应图2中平层开关PU)、起安全保护作用的上/下强迫减速感应器(黄色)(对应图2中上/下强迫减速开关GU、GD)和上/下限位感应器(红色)(对应图2中上/下限位开关SW、XW)。这里根据功能不同选用不同颜色的带灯开关，当开关动作，指示灯亮，起到提示作用，解决了电梯开关多容易造成操作混乱的难题。
[0027](2)厅门中的上下召按钮(12、13、14、15、16、17)和轿箱内操作箱中的内召以及开关门按钮(3、4、5、6、7、8)选用方形按钮的带灯开关，经过改造灯亮时与真实电梯的上下召、内召指示灯的效果一样，很好地展示了电梯的呼叫状态。
[0028](3)电梯操作和监控平台上还具有基站锁保护、轿厢运行上、下强迫减速(动作自动点亮黄色指示灯)(对应图2中上、下强迫减速开关GU、GD)和限位保护(动作自动点亮红色指示灯)(对应图2中上/下限位开关SW、XW)、安全触板保护(动作自动点亮指示灯)(对应图4中安全触板开关11)、超载报警保护(蜂鸣器响)(对应图4中过载报警显示灯18)等安全保护功能。
[0029](4)电梯轿厢运行速度的显示模拟变频器变速的三段速状态，只要正确设计控制线路，就能仿真电梯变频调速的状态，为电梯的变频设计提供了调试平台。(5)曳引机(模拟曳引机LED19)上和与曳引机同轴安装的编码器(模拟编码器LED20)上都均匀分布了 4个LED灯，轿厢上垂直均匀安装有4个LED灯(模拟轿厢上下行LED21)，当轿厢以高、中、低速上下运行时，轿厢上的4个灯分别以高、中、低速上下依次点亮，同时分布在曳引机和编码器上的4个LED分别对应以高、中、低速顺时针/逆时针旋转，充分地展示了电梯的上下运行状态。
[0030](6)开关门状态显示部分有开门到位按钮10 (绿色)、关门到位按钮9 (绿色)、安全触板开关11 (黄色)动作3个带灯的自锁按钮代替了 3个传感器，另外在左右门上分别均匀分布有6个LED灯(开关门状态LED25)。在开门过程中时，6个灯分别向外循环点亮，当开门到位时，LED灯灭，开门到位开关动作点亮；在关门过程中时，6个灯分别向内循环点亮，开门到位灯灭，当关门到位时，LED灯灭，关门到位开关动作点亮；指示灯和LED灯动态展示了电梯的开关门状态。
[0031](7)编码器(由模拟编码器LED20显示)旋转时(由单片机控制)，根据高、中、低速不同，分别产生三种频率的脉冲端，提供给单梯控制器，可以进行扩展电梯编码器定位控制方式的系统设计。
[0032]实施例一
[0033]下面结合附图提供一个具体操作的实施例:
[0034]电梯停在一楼，按下三层上召按钮16，轿厢以30HZ高速运行，接着按下二层下召按钮13，轿厢离开一楼，平层开关复位，一层减速开关IPG复位；
[0035]轿厢上行进入二楼，二层减速开关2PG动作，楼层显示“2”，接着平层开关PU动作，二层下召不响应；
[0036]轿厢继续高速上行，平层开关复位，二层减速开关2PG复位，轿厢离开二楼；
[0037]轿厢进入三楼，三层减速开关3PG动作，楼层显示“3”，轿厢以低速3HZ运行，上行至平层开关PU动作，轿厢迅速停止(0ΗΖ)，三层上召指示灯灭，厅门自动开门；
[0038]关门到位按钮9复位，开门到位按钮10动作，延时自动关门，开门到位按钮10复位，关门到位按钮9动作；
[0039]轿厢自动高速下行，轿厢离开三楼，平层开关复位，三层减速开关3PG复位；
[0040]轿厢下行进入二楼，二层减速开关2PG动作，楼层显示“2”，轿厢减速慢行；
[0041]平层开关动作，二层下召指示灯灭，轿厢停止运行，厅门自动开门；
[0042]关门到位按钮9复位，开门到位按钮10动作，延时自动关门，开门到位按钮10复位，关门到位按钮9动作；
[0043]按下手动开门按钮，厅门开门，关门到位按钮9复位，开门到位按钮10动作，延时后自动关门，开门到位按钮10复位，关门到位按钮9动作，厅门关好；
[0044]按下安全触板开关11，厅门开门，关门到位按钮9复位，安全触板开关11复位，开门到位按钮10动作，按下手动关门按钮，厅门迅速关门，关门到位按钮9复位，开门到位按钮10动作。
【权利要求】
1.一种电梯操作和监控平台，其特征在于，包括操作面板与控制板，所述的操作面板上设有井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元及I/O接口，其背面设有单片机，所述的控制板上设有端子转接板与单梯控制器，所述的井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元通过I/o接口与端子转接板相连接,通过端子转接板与单梯控制器连接，所述的井道模拟单元、厅门模拟单元、状态显示及控制单元还与操作面板背面的单片机相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电梯操作和监控平台，其特征在于，所述的井道模拟单元依次设有上限位开关(SW)、上强迫减速按钮(⑶)、四层减速开关(4PG)、三层减速开关(3PG)、平层开关(PU)、二层减速开关(2PG)、一层减速开关(1PG)、下强迫减速开关(⑶)、下限位开关(XW)，均与I/O接口的第一 25针串行接口连接；所述的厅门模拟单元依次设有四层下召按钮(17)、三层上召按钮(16)、三层下召按钮(15)、二层上召按钮(14)、二层下召按钮(13 )、一层上召按钮(12 )，基站锁开关均与I/O接口的第二 25针串行接口连接；所述的状态显示及控制单元依次设有上行显示灯(I)、下行显示灯(2)、过载报警显示灯(18)、一层内召按钮(3)、二层内召按钮(4)、三层内召按钮(5)、四层内召按钮(6)、内关门按钮(7)、内开门按钮(8)、关门到位按钮(9)、开门到位按钮(10)、安全触板开关(11)，均与I/O接口的第三25针串行接口连接。
3.根据权利要求2所述的一种电梯操作和监控平台，其特征在于，所述的井道模拟单元还设有模拟曳引机LED (19)、模拟编码器LED(20)、模拟轿厢上下行LED(21)、复位开关，均与I/O接口的第一 25针串行接口及单片机连接；厅门模拟单元还设有模拟电动机LED(22)，与I/O接口的第二 25针串行接口及单片机连接；状态显示及控制单元还设有轿厢运行速度显示数显管(23)、电梯楼层及状态显示数显管(24)、开关门状态LED (25)，均与I/O接口的第三25针串行接口及单片机连接。
4.根据权利要求4所述的一种电梯操作和监控平台，其特征在于，所述的一层减速开关1PG、二层减速开关2PG、三层减速开关3PG、四层减速开关4PG、平层开关PU、上强迫减速开关GU、下强迫减速开关GD、上限位开关SW、下限位开关XW为不同颜色的带灯开关。
5.根据权利要求4所述的一种电梯操作和监控平台，其特征在于，所述的四层下召按钮(17)、三层上召按钮(16)、三层下召按钮(15)、二层上召按钮(14)、二层下召按钮(13)、一层上召按钮(12)、一层内召按钮(3)、二层内召按钮(4)、三层内召按钮(5)、四层内召按钮(6)、内关门按钮(7)、内开门按钮(8)为方形按钮带灯开关。
6.根据权利要求1-5之一所述的一种电梯操作和监控平台，其特征在于，所述的单片机为 STC89C51。
【文档编号】G09B25/00GK203858802SQ201420273510
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】项桂萍 申请人:项桂萍