专利名称：电梯门直流电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电梯控制系统中的电梯门直流电机控制器。
背景技术：
电梯控制系统中都有一个控制电梯门直流电机转速的控制器。目前公知的这种直流电机控制器一般采用电阻调压调速方式来控制直流电机转速，其电路结构包括一个电梯门启停开关、一个关门感应开关、一个开门感应开关、一个电机换向继电器，以及多个与电机并联的电阻。其工作原理是使用者通过电梯控制系统控制电梯门启停开关的闭合或断开，以此控制门电机的启停，同时，电梯控制系统通过电机换向继电器决定电机的转向，另一方面，当电梯门即将完全打开或关闭时，开门感应开关或关门感应开关受碰闭合，由此改变了与直流电机并联的电阻值，以此调节电机电枢上的电压，从而达到控制电机转速的目的。这种以电阻调压来控制直流电机转速的调速方式，缺点在于电机由高速到低速的变化一般只有两个电压等级，电压变化呈二级阶梯状突变，而不是连续平滑地变化，因此电机速度变化不平滑，对电梯门机构的冲击较大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可使电机速度变化平滑的电梯门直流电机控制器。
本实用新型是这样实现的电梯门直流电机控制器包括电梯门启停开关、关门感应开关、开门感应开关以及一个电机换向继电器，特别地，电梯门启停开关和开、关门感应开关分别通过光电耦合器连接至PIC16F84A型单片机的三个数据脚，构成该三个数据脚的电平逻辑开关，电机换向继电器的控制脚连接至单片机的另一数据脚，单片机还通过其它数据脚与一个电阻网络数模转换器的数字信号输入脚连接，该数模转换器的模拟信号输出脚连接至一个运算放大器的输入脚，运算放大器的输出脚与一个三极管射极输出器的输入脚连接，射极输出器的射极输出脚通过电机换向继电器内部的开关连接至电梯门直流电机，使直流电机构成射极输出器的负载。本实用新型的工作原理是这样的使用者通过电梯控制系统控制电梯门启停开关的动作，电梯门启停开关的闭合或断开动作通过光电耦合器转换成高低电平信号，该信号输入至PIC16F84A型单片机，单片机的内置程序根据该信号电平的高低控制电机换向继电器的通电或断电，从而控制电机的转向，以此决定开门或关门；另一方面，开、关门感应开关的闭合或断开动作，通过光电耦合器转换成高低电平信号输入至单片机；在开门的起初阶段，单片机的内置程序从数据脚输出并行数字信号，经数模转换器转换成模拟信号，模拟信号经运算放大器、射极输出器放大后驱动电机高速转动，使电梯门快速打开，当电梯门即将完全打开时，开门感应开关受碰动作，使得输入至单片机的电平信号发生变化，单片机的内置程序根据该变化了的电平信号，从数据脚输出不断变化的并行数字信号，经数模转换器转换成由高电平向低电平连续变化的模拟信号，该连续变化的模拟信号经运算放大器、射极输出器放大后驱动电机转动，使电机转速由高向低平滑过度，直至电梯门完全打开；在关门过程的起初阶段，与开门时一样，也是由单片机的内置程序从数据脚输出并行数字信号，经数模转换、放大后驱动电机高速转动，使电梯门快速关闭，当电梯门即将完全关闭时，关门感应开关受碰动作，使得输入至单片机的电平信号发生变化，单片机的内置程序根据该变化了的电平信号，从数据脚输出不断变化的并行数字信号，经数模转换器转换成由高电平向低电平连续变化的模拟信号，该连续变化的模拟信号经运算放大器、射极输出器放大后驱动电机转动，使电机转速由高向低平滑过度，直至电梯门完全关闭。由此可见，本实用新型采用单片机控制，由单片机的程序给出连续变化的数字电压值，经数模转换、放大后驱动电梯门直流电机，从而达到使电机转速变化平滑的目的。
本实用新型的优点是使得电梯门开启和关闭平滑舒适，大大减轻了对电梯门机构的冲击。
图1是本实用新型的电路结构原理图。
具体实施方式
参见图1，电梯门直流电机控制器包括电梯门启停开关K1、关门感应开关K2、开门感应开关K3以及一个电机换向继电器J。与已有技术一样，电梯门启停开关K1取至电梯控制系统中的一个继电器的内部开关，当电梯控制系统处于关门状态时，该继电器断电，内部开关断开，亦即启停开关K1断开；当电梯控制系统处于开门状态时，该继电器通电，内部开关闭合，亦即启停开关K1闭合。关门感应开关K2和开门感应开关K3与已有技术一样，通常采用机械式行程开关。本实用新型将上述三个开关K1～K3分别通过光电耦合器A连接至单片机B的三个数据脚RA0～RA2，构成该三个数据脚的电平逻辑开关。单片机型号为PIC16F84A。光电耦合器A可采用TLP521等型号。发光二极管T1～T3起到指示开关状态的作用。电机换向继电器J的控制脚连接至单片机的数据脚RA3，直接由单片机驱动。单片机的数据脚RB0～RB7连接至一个电阻网络数模转换器C的数字信号输入脚。该数模转换器的模拟信号输出脚11连接至一个运算放大器D的输入脚3，运算放大器的输出脚1与一个三极管射极输出器的输入脚连接，射极输出器的射极输出脚通过电机换向继电器内部的开关J1、J2连接至电梯门直流电机M，使直流电机M构成射极输出器的负载。为减小电磁干扰，本实施例还在直流电机M与射极输出器之间串连有电抗器L。上述电路中的数模转换器C可采用DAC0832等型号，运算放大器D可采用LM358等型号，射极输出器可采用C3306等大功率三极管。单片机B外围电路的其余部分为该型号单片机的通用结构。
下面具体说明本实施例的工作原理。为描述方便，以电梯控制系统处于静止的关门状态为初始状态，此时电梯门启停开关K1断开，光电耦合器A的脚20与地断开，单片机B的RA0脚相应为高电平，单片机B的内置程序根据该高电平信号从RA3脚输出低电平，使电机换向继电器J断电，继电器J内部的开关J1、J2处于关门状态。当使用者开启电梯门时，电梯控制系统使得电梯门启停开关K1闭合，光电耦合器A的脚20与地连通，单片机B的RA0脚相应变为低电平，于是单片机B的内置程序从RA3脚输出高电平，电机换向继电器J通电动作，开关J1、J2变为开门状态。与此同时，单片机B的内置程序从数据脚RB0～RB7输出并行数字信号，经数模转换器C转换成高电平模拟信号，再经运算放大器D和射极输出器放大后驱动电机M高速转动，于是电梯门快速打开。当电梯门即将完全打开时，开门感应开关K3受碰闭合，光电耦合器A的脚16与地接通，致使单片机B的RA2脚变为低电平，单片机B的内置程序根据该低电平信号从数据脚RB0～RB7输出不断变化的并行数字信号，经数模转换器C转换成由高电平向低电平连续变化的模拟信号，再经运算放大器D和射极输出器放大后施加到电机M的电枢端，使电机M的电枢端得到连续变化的直流电压，实现电机转速的平滑变化。
当使用者关闭电梯门时，电梯控制系统使得电梯门启停开关K1断开，与前述初始状态的原理一样，此时电机换向继电器J断电，继电器J内部的开关J1、J2处于关门状态。与此同时，单片机B的内置程序从数据脚RB0～RB7输出并行数字信号，经数模转换、放大后驱动电机M高速转动，使电梯门快速关闭。当电梯门即将完全关闭时，关门感应开关K2受碰闭合，光电耦合器A的脚18与地接通，单片机B的RA1脚相应转为低电平，单片机B的内置程序根据该低电平信号从数据脚RB0～RB7输出不断变化的并行数字信号，经数模转换器C转换成由高电平向低电平连续变化的模拟信号，再经运算放大器D和射极输出器放大后施加到电机M的电枢端，使电机M的电枢端得到连续变化的直流电压，实现电机转速的平滑变化。
由此可见，电机M的电枢端电压的幅值和变化快慢由单片机B的程序控制，例如可令单片机输出的并行数字信号经数模转换后成为5～0V的连续变化电压，变化时间可以是0.4～2.8秒，经放大后施加到电机M电枢端的电压幅值相应为110V～0V，变化时间相应为0.4～2.8秒，从而使电机的转速变化平滑。此外，电机M的运转时间长短也是由单片机的程序控制的，可令电机M变速完成后，继续以稳定速度运转，直至电梯门完全打开或完全关闭。
本实用新型的程序设计和输入方法，只需采用PIC16F84A型单片机的常规程序语言和输入方法，按照本实用新型的逻辑控制原理进行设计和输入即可。
权利要求1.一种电梯门直流电机控制器，包括电梯门启停开关、关门感应开关、开门感应开关以及一个电机换向继电器，其特征是电梯门启停开关和开、关门感应开关分别通过光电耦合器连接至PIC16F84A型单片机的三个数据脚，构成该三个数据脚的电平逻辑开关，电机换向继电器的控制脚连接至单片机的另一数据脚，单片机还通过其它数据脚与一个电阻网络数模转换器的数字信号输入脚连接，该数模转换器的模拟信号输出脚连接至一个运算放大器的输入脚，运算放大器的输出脚与一个三极管射极输出器的输入脚连接，射极输出器的射极输出脚通过电机换向继电器内部的开关连接至电梯门直流电机，使直流电机构成射极输出器的负载。
2.如权利要求1所述的电梯门直流电机控制器，其特征是在直流电机与射极输出器之间串连有电抗器。
专利摘要一种电梯门直流电机控制器，其特点是电梯门启停开关和开、关门感应开关分别通过光电耦合器构成PIC16F84A型单片机的电平逻辑开关，电机换向继电器的控制脚连接至单片机，单片机还与一个电阻网络数模转换器连接，该数模转换器的模拟信号输出脚连接至一个运算放大器，运算放大器的输出脚与一个三极管射极输出器的输入脚连接，射极输出器的输出脚通过电机换向继电器内部的开关连接至电梯门直流电机，使直流电机构成射极输出器的负载。本实用新型采用单片机控制，由单片机输出连续变化的数字电压值，经数模转换、放大后驱动电梯门直流电机，使电机速度变化平滑，电梯门开启和关闭平滑舒适，减轻了电梯门机构受到的冲击力。
文档编号B66B13/14GK2617746SQ0322490
公开日2004年5月26日 申请日期2003年4月2日 优先权日2003年4月2日
发明者谭兆棠 申请人:佛山市佰基电器设备有限公司