基于智能檢測(cè)的電梯限速器測(cè)試儀的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

摘 要： 設(shè)計(jì)了電梯限速器測(cè)試儀。硬件電路以STC89C56RD單片機(jī)為核心，運(yùn)用旋轉(zhuǎn)編碼器動(dòng)態(tài)地跟蹤限速器的速度，記錄并在液晶顯示器上顯示動(dòng)作速度，測(cè)試完畢后用通信接口向上位計(jì)算機(jī)傳送檢測(cè)數(shù)據(jù)。軟件編程完成采集數(shù)據(jù)的計(jì)算、控制存儲(chǔ)等功能。
關(guān)鍵詞： 智能檢測(cè)；限速；程序；頻率測(cè)試

　隨著電梯行業(yè)的快速發(fā)展，目前電梯的最快速度已達(dá)到18 m/s，因此保障電梯安全運(yùn)行成為重要的研究課題。電梯限速器是保障電梯安全運(yùn)行的重要保護(hù)裝置，它可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)、控制轎廂的上限速度。當(dāng)電梯運(yùn)行速度達(dá)到限速器超速開(kāi)關(guān)動(dòng)作值時(shí)，限速器產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作，切斷供電電路，使曳引機(jī)制動(dòng)；如果電梯制動(dòng)無(wú)效，達(dá)到其額定速度的115%時(shí)，安裝在轎廂底部的安全鉗動(dòng)作，將轎廂強(qiáng)制制停在導(dǎo)軌上，從而避免發(fā)生人員傷亡及設(shè)備損壞事故。限速器是指令發(fā)出者，而安全鉗是執(zhí)行者，兩者協(xié)同作用以確保搭乘電梯人員的安全。因此對(duì)限速器的動(dòng)作速度進(jìn)行定期測(cè)試尤為重要，它是搭乘電梯安全時(shí)最可靠最關(guān)鍵的保護(hù)措施。
受某特檢院的委托，本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了專門(mén)的硬件電路及相應(yīng)的輔助電路，結(jié)合各種控制程序的功能塊，使限速器測(cè)試儀的測(cè)量范圍廣、精度高，滿足電梯的安全運(yùn)行要求，出色地解決了降低控制成本和提高控制可靠性的矛盾。本設(shè)計(jì)既適用于質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、商檢局、電梯安裝部門(mén)等單位對(duì)電梯限速器的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，同時(shí)又適用于電梯及限速器生產(chǎn)廠家的在線檢測(cè)，對(duì)限速器動(dòng)作速度的檢測(cè)具有深遠(yuǎn)的意義及應(yīng)用前景。
1 總體設(shè)計(jì)
　本設(shè)計(jì)主要是測(cè)試安全鉗的機(jī)械動(dòng)作速度，在測(cè)試過(guò)程中滑輪與安全鉗直接接觸，故滑輪與安全鉗的線速度相等，而滑輪的最大速度即為安全鉗的動(dòng)作速度。通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)得滑輪的線速度，通過(guò)測(cè)試旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的頻率f就可以測(cè)得限速器轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，限速器動(dòng)作的速度即為頻率的最大值。

　其中V為限速器速度，單位為m/s；f為旋轉(zhuǎn)編碼器輸出頻率，單位為Hz；n為旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)；D為滑輪直徑，單位為m。
　本設(shè)計(jì)由硬件電路和軟件編程兩部分組成。
　硬件部分主要包括單片機(jī)、輸入模塊、顯示模塊、信號(hào)采集模塊、通信模塊及電源等。通過(guò)輸入模塊可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的瀏覽、編號(hào)的設(shè)置和單位的切換以及數(shù)據(jù)的測(cè)試和保存。顯示模塊主要由LCD1602組成，主要顯示測(cè)試數(shù)據(jù)和歷史保存的數(shù)據(jù)。信號(hào)采集模塊主要完成對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的頻率進(jìn)行濾波和轉(zhuǎn)換。通信模塊主要是完成采集數(shù)據(jù)的上傳，使采集的數(shù)據(jù)能及時(shí)地傳入數(shù)據(jù)庫(kù)保存。
　軟件部分采用查詢和中斷相結(jié)合的方式，主要完成鍵盤(pán)輸入的設(shè)置、對(duì)采集數(shù)據(jù)的計(jì)算、控制存儲(chǔ)及與上位機(jī)通信等功能。
2 硬件設(shè)計(jì)
　本設(shè)計(jì)的硬件部分主要由旋轉(zhuǎn)編碼器，單片機(jī)、液晶顯示器、鍵盤(pán)、電源和通信接口組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。