自動(dòng)扶梯優(yōu)化設(shè)計(jì)4100字

1、自動(dòng)扶梯優(yōu)化設(shè)計(jì)4100字 摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，大型商場(chǎng)和超市中自動(dòng)扶梯的使用量不斷增加。單速運(yùn)行形式的自動(dòng)扶梯在運(yùn)行中均以額定速度運(yùn)行，具有能耗大的缺點(diǎn)。本文采用單片機(jī)和變頻器控制技術(shù)對(duì)自動(dòng)扶梯進(jìn)展節(jié)能設(shè)計(jì)，利用軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扶梯的智能運(yùn)行形式運(yùn)行，即無(wú)人乘梯時(shí)低速或停頓運(yùn)行，有效地節(jié)約了電能，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和示范效應(yīng)。 關(guān)鍵詞：梯級(jí)自動(dòng)扶梯 單片機(jī) 軟件設(shè)計(jì)Abstract: With the social economic development, the usage number of escalators in the marketplaces and supermark

2、ets are gradually increasing. Escalators in the model of single speed running will run under the rated speed, and feature the disadvantage of large energy consumption. In this paper, escalators will be designed by the singlechips and transducers control technology, through the software realize the i

3、ntelligent escalators running model, that is, when nobody takes the escalator, it will be low speed or stop, for that, it will be able to save the power effectively and features good economic benefits and demonstration effect.Key Words: grade; escalator; singlechip; software中圖分類(lèi)號(hào)：TH236 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

4、自動(dòng)扶梯是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿固定線路運(yùn)行的梯級(jí)，進(jìn)展升降運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備。廣泛應(yīng)用于地鐵、車(chē)站、商場(chǎng)、賓館等公共場(chǎng)所。在人流量較少的場(chǎng)所自動(dòng)扶梯運(yùn)行在額定負(fù)載下的情況很短，因此自動(dòng)扶梯存在長(zhǎng)期低載甚至空載運(yùn)行的狀況，造成電力資源嚴(yán)重浪費(fèi)，極大地增加了機(jī)械磨損。因此，本文中自動(dòng)扶梯的節(jié)能控制技術(shù)就尤為急需、重要。1 自動(dòng)扶梯節(jié)能設(shè)計(jì)原理 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)扶梯節(jié)能控制系統(tǒng)采用單片機(jī)與變頻器相結(jié)合的方式對(duì)自動(dòng)扶梯進(jìn)展節(jié)能控制，其根本原理為單片機(jī)控制器根據(jù)檢測(cè)到的乘客信號(hào)進(jìn)展相應(yīng)的延時(shí)，然后對(duì)變頻器發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而改變自動(dòng)扶梯的運(yùn)行速度以到達(dá)節(jié)能的目的。其原理圖如圖1所示。圖1初始自動(dòng)扶梯

5、以額定速度運(yùn)行，當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到乘客信號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)(可根據(jù)需要設(shè)定為30180 s)，自動(dòng)扶梯進(jìn)入節(jié)能速度運(yùn)行狀態(tài)，速度可根據(jù)需要設(shè)定在0. 050. 25 m /s。然后再經(jīng)過(guò)相應(yīng)延時(shí)5min且沒(méi)有檢測(cè)到乘客信號(hào)，自動(dòng)扶梯進(jìn)入節(jié)能停頓狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到乘客信號(hào)自動(dòng)扶梯即恢復(fù)至額定速度運(yùn)行；在此期間假如有乘客陸續(xù)進(jìn)入，那么自動(dòng)復(fù)位計(jì)時(shí)延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，以保證將所有的乘客運(yùn)達(dá)。當(dāng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間沒(méi)有檢測(cè)到乘客信號(hào)，自動(dòng)扶梯又進(jìn)入節(jié)能形式。這樣自動(dòng)扶梯通過(guò)單片機(jī)和變頻器來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)行速度以到達(dá)節(jié)能，同時(shí)減少機(jī)械損耗。2 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1硬件設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)采用PHILIPS公司消費(fèi)的ARM芯片作為主

6、芯片，其具有46路通用I/O口，大容量控制代碼存儲(chǔ)器，CAN通訊接口等，有強(qiáng)大的系統(tǒng)擴(kuò)展與功能開(kāi)發(fā)才能。同時(shí)具有可靠性高，抗干擾才能強(qiáng)，價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。控制器實(shí)物圖如圖2所示。基金工程編號(hào)：30971689 圖2 自動(dòng)扶梯節(jié)能控制系統(tǒng)框圖，如圖3所示， 圖3 該系統(tǒng)是以LPC2119單片機(jī)控制器為核心。其大致可分為3 個(gè)局部：信號(hào)控制回路，變頻器，電動(dòng)機(jī)。信號(hào)控制回路由輸入端、輸出端、信號(hào)控制局部組成的，輸入信號(hào)由安裝在自動(dòng)扶梯上下部的光電傳感器提供，當(dāng)檢測(cè)到乘客進(jìn)入自動(dòng)扶梯時(shí)，控制器輸入端圖4就接收到光電傳感器信號(hào)，經(jīng)由控制局部處理分析，由繼電器輸出端圖5輸出段速1給變頻器，變頻器給出額定速

7、度信號(hào)給電動(dòng)機(jī)，由于采用的是變頻驅(qū)動(dòng)，使速度的轉(zhuǎn)換以無(wú)級(jí)平滑緩慢的效果完成，過(guò)度時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5 s，即使扶梯上有乘客站立，也不會(huì)因速度的變化帶來(lái)任何的危險(xiǎn)和不適。完成輸送乘客以后，當(dāng)一段時(shí)間檢測(cè)不到乘客信號(hào)，控制器輸出段速2給變頻器，變頻器給出節(jié)能速度信號(hào)給電動(dòng)機(jī)。圖4 圖52.2 軟件設(shè)計(jì) 自動(dòng)扶梯運(yùn)行后假設(shè)無(wú)人使用時(shí)到預(yù)設(shè)的時(shí)間F2-11菜單對(duì)應(yīng)時(shí)間，假設(shè)自動(dòng)扶梯無(wú)人使用時(shí)延時(shí)停機(jī)的延時(shí)時(shí)間大于變頻方式下空閑時(shí)節(jié)能運(yùn)行輸出的延時(shí)時(shí)間F2-9菜單對(duì)應(yīng)的時(shí)間時(shí)，自動(dòng)扶梯首先進(jìn)入低速節(jié)能運(yùn)行方式，到“自動(dòng)扶梯無(wú)人使用時(shí)延時(shí)停機(jī)的延時(shí)時(shí)間時(shí)間到時(shí)，停機(jī)；假設(shè)自動(dòng)扶梯無(wú)人使用時(shí)延時(shí)停機(jī)的延時(shí)時(shí)間F2-1

8、1菜單對(duì)應(yīng)時(shí)間小于變頻方式下空閑時(shí)節(jié)能運(yùn)行輸出的延時(shí)時(shí)間F2-9菜單對(duì)應(yīng)的時(shí)間時(shí)，自動(dòng)扶梯立即停機(jī)；此后遇到乘客時(shí)，根據(jù)乘客進(jìn)入方向由兩個(gè)入口感應(yīng)點(diǎn)判斷自動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)扶梯停頓時(shí)或者轉(zhuǎn)換為高速運(yùn)行低速運(yùn)行時(shí)。運(yùn)行過(guò)程中假如上下行鑰匙開(kāi)關(guān)連續(xù)動(dòng)作3次3秒內(nèi)且動(dòng)作方向與電梯運(yùn)行方向一致時(shí)，電梯保持最后運(yùn)行方向運(yùn)行，持續(xù)到停機(jī)為止。現(xiàn)摘錄局部程序如下：uchar speed_change()/返回0表示沒(méi)有速度改變，1速度改變if(sys_work_status=1)/上運(yùn)行if(clear_flag=0) if(bpt_flag) bpt_count+;/時(shí)間計(jì)數(shù)if(!bps_flag)/(!bpx

9、_flag) /無(wú)人減速 if(bpt_countbianping_check_time)(control_set.control_mod=0) /變頻方式下的自動(dòng)減速控制 if(speed_point=1) auto_time=0;clear_flag=1;bpt_count=0;speed_point=2;run_speed=5; setbit(output_port2,1) ;clrbit(output_port1,6) ; out1port_data(output_port1); ;out2port_data(output_port2);E58_no_check_flag=1;/nc3

10、0nop_flag=1;speed_point=2;bps_flag=0;bpx_flag=0;return(1); if(stop_time!=0) if(auto_timestop_time)(!close_stop_flag) bp_close_system(2);bpx_flag=0;bps_flag=0;Auto_Stop_Flag=1;lc_zhineng_check_flag=1;return(2); /智能方式下自動(dòng)停機(jī) else bpx_flag=0;bpt_count=0;if(bps_flag) /此信號(hào)一有輸入即遇到有人使用提速 bps_gz_count=0; if(c

11、ontrol_set.control_mod=0) /變頻形式下 if(speed_point=2) clrbit(output_port2,1) ;setbit(output_port1,6) ;out1port_data(output_port1); ;out2port_data(output_port2); bps_flag=0;bpx_flag=0;run_speed=2; return(0);3 結(jié) 語(yǔ)理論證明，自動(dòng)扶梯節(jié)能控制系統(tǒng)采用單片機(jī)與變頻器相結(jié)合的控制方式，將扶梯的運(yùn)行狀態(tài)由單速形式晉級(jí)為變頻無(wú)級(jí)調(diào)速形式，以實(shí)現(xiàn)無(wú)乘客時(shí)自動(dòng)進(jìn)入慢速或停頓狀態(tài)，有乘客時(shí)自動(dòng)平穩(wěn)地進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)經(jīng)運(yùn)行測(cè)試，總體節(jié)能30%以上，節(jié)能效果明顯；同時(shí)減少機(jī)械損耗，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。參考文獻(xiàn): 1 何宏. 單片機(jī)原理與接口技術(shù)M . 北京:國(guó)防工業(yè)出版社, 2022. 3 李澄,張廣明,饒琴,等. 一種自動(dòng)扶梯節(jié)能方式的設(shè)計(jì) J . 微計(jì)算機(jī)信息, 2022, 23 (4 - 1) : 11221