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1、(10)申请公布号 CN 102063813 A(43)申请公布日 2011.05.18CN102063813A*CN102063813A*(21)申请号 200910223459.7(22)申请日 2009.11.17G09B 9/00(2006.01)(71)申请人赵德志地址 250101 山东省济南市历城区凤鸣路山东建筑大学(72)发明人赵德志 陈继文 于复生 杨红娟刘占超 陈大伟 高姗 尹文彬孙杰(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司 37221代理人杨琪(54) 发明名称一种基于计算机的电梯控制仿真装置(57) 摘要本发明提供了一种基于计算机的电梯控制仿真装置，属于教学设备。
2、领域，它包括单片机系统，集成了轿厢指令按键、层站指令接受的按钮、IC卡管理模块、时钟模块、电梯位置显示模块、电梯方向显示模块、液晶显示模块、语音提示模块、串行通信接口模块和PC机等，PC机软件系统主要功能模块由电梯逻辑控制运行仿真、电梯单层速度曲线仿真计算、电梯多层速度曲线仿真计算、电梯输送能力分析仿真计算和电梯选用与布置仿真计算等功能模组成。此基于计算机的电梯控制仿真装置体积小，电梯控制功能模块的体现丰富，使使用者能全面了解电梯的结构及其运行规律，实习起来既方便又安全而且价格比较低廉，适合用于教学和科研。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书。
3、 1 页 说明书 3 页 附图 2 页CN 102063823 A 1/1页21.一种基于计算机的电梯控制仿真装置，其特征在于：包括单片机系统，轿厢指令按键、层站指令接受按键、IC卡管理模块、时钟模块、电梯位置显示模块、电梯方向显示模块、液晶显示模块、语音提示模块、串行通信接口模块和PC机，其中，轿厢指令按键、层站指令接受按键、IC卡管理模块、时钟模块、电梯位置显示模块、电梯方向显示模块、液晶显示模块、语音提示模块、串行通信接口模块均连接在单片机系统上，PC机连接在串行通信接口模块上。2.根据权利要求1所述电梯控制仿真装置，其特征是：所述PC机的软件系统功能模块由电梯逻辑控制运行仿真、电梯单层。
4、速度曲线仿真计算、电梯多层速度曲线仿真计算、电梯输送能力分析仿真计算和电梯选用与布置仿真计算组成。权 利 要 求 书CN 102063813 ACN 102063823 A 1/3页3一种基于计算机的电梯控制仿真装置 技术领域0001 本发明涉及一种基于计算机的电梯控制仿真装置，属于教学设备领域，具体地说是应用一台计算机作为PC机(上位机)和以单片机(下位机)为核心的下位机构成的一种电梯控制仿真装置，用于在电梯教学和培训中对电梯控制过程进行模拟仿真，可以为深入开发电梯控制系统的关键控制技术提供实际有效的平台。 背景技术0002 随着高层建筑数量剧增，电梯作为大型机电一体化产品，已经成为城市物质。
5、文明的一种标志，因此，大中专院校等有关电梯专业课程教学和科研工作量也不断加大，然而电梯结构庞大而分散，封闭使用，从外部难以全面了解电梯的结构及其运行规律，实习起来不方便也不安全，因此，仿真电梯模型越来越多用于教学和科研，但常规仿真电梯模型体积相对庞大，电梯控制功能模块的体现不够丰富，而且价格比较昂贵。 发明内容0003 针对上述的不足，本发明提供了一种基于计算机的电梯控制仿真装置。 0004 本发明模拟六层电梯装置运行，是通过以下技术方案实现的：一种基于计算机的电梯控制仿真装置，利用基于单片机控制的下位机系统与PC机(上位机)软件系统经串行通讯配合进行电梯运行仿真，包括单片机系统，轿厢指令按键。
6、、层站指令接受按键、IC卡管理模块、时钟模块、电梯位置显示模块、电梯方向显示模块、液晶显示模块、语音提示模块、串行通信接口模块和PC机，其中，轿厢指令按键、层站指令接受按键、IC卡管理模块、时钟模块、电梯位置显示模块、电梯方向显示模块、液晶显示模块、语音提示模块、串行通信接口模块集成了以单片机为控制核心的下位机硬件系统，PC机(上位机)连接在串行通信接口模块上。 0005 所述的PC机(上位机)软件系统主要由电梯逻辑控制仿真计算、电梯单层速度曲线仿真计算、电梯多层速度曲线仿真计算、电梯输送能力分析仿真计算和电梯选用与布置仿真计算等功能模块组成。 0006 所述PC机(上位机)专用软件的电梯逻辑。
7、控制运行仿真界面上设置有软按钮来代替单片机(下位机)系统的用梯指令信号输入按键独立进行电梯逻辑控制运行仿真；还具有电梯速度曲线、电梯输送能力分析和电梯选用与布置的仿真计算功能，在各个模块的界面上根据参数设定要求输入参数数值，进行仿真计算，在该模块的界面上显示仿真计算结果，并可将生成计算报告存盘保存。 0007 所述单片机(下位机)系统负责模拟电梯指令信号输入，并将指令信号通过串行通讯接口传送给PC机(上位机)，PC机(上位机)专用软件对接受的指令信号进行处理，并将信号处理结果分别送到专用软件的电梯逻辑控制运行仿真模块的界面和单片机(下位机)系统的液 晶显示模块进行显示，反映仿真电梯逻辑控制运行。
8、结果。 0008 本发明的有益效果是：此基于计算机的电梯控制仿真装置体积小，电梯控制功能说 明 书CN 102063813 ACN 102063823 A 2/3页4模块的体现丰富，使使用者能全面了解电梯的结构及其运行规律，实习起来既方便又安全而且价格比较低廉，适合用于教学和科研。 附图说明0009 图1是一种基于计算机的电梯控制仿真装置原理框图。 0010 图2是上位机仿真软件系统结构框图。 0011 图3是下位机仿真装置电路原理图。 0012 在所述附图中： 0013 1、单片机 2、轿厢指令按键 3、层站指令按键 4、IC卡管理模块 5、时钟模块 6、串行通讯接口 7、电梯位置显示模块 。
9、8、电梯方向显示模块 9、液晶显示模块 10、语音提示模块 11、PC机(上位机) 12、电梯逻辑控制运行仿真模块 13、电梯单层速度曲线仿真计算模块 14、电梯多层速度曲线仿真计算模块 15、电梯输送能力分析仿真计算模块 16、电梯选用与布置仿真计算模块。 具体实施方式0014 参看图1-2所示，PC机11(上位机)开启电梯控制仿真专用软件，并切换到电梯逻辑控制运行仿真模块12的界面进行电梯逻辑控制运行，单片机1(下位机)系统通过轿厢指令按键2、层站指令接受的按钮3、IC卡管理模块4向下位单片机1输入用梯指令信号，然后单片机1将用梯指令信号通过串行通讯接口6传送给电梯逻辑控制运行仿真模块12。
10、，电梯多层速度曲线仿真计算14接受单片机1送来的用梯指令信号并经过逻辑运算，在PC机(上位机)11专用软件的电梯逻辑控制运行仿真模块12的界面上的显示模拟电梯运行、停站和开关门等电梯运行动作，同时PC机11将电梯运行过程中电梯体运行方向和所在层站信息传送给单片机1，单片机1控制电梯位置显示模块7和电梯方向显示模块8以模拟显示电梯所在楼层和电梯运行方向，同时单片机1控制语音提示模块模拟给出电梯到站语音提示，时钟模块发送时钟信息给单片机1，单片机1控制液晶显示器9显示时间日历信息和问候信息。 0015 PC机11(上位机)专用软件的电梯逻辑控制运行仿真12界面上设置有软按钮来代替单片机1(下位机)。
11、系统的用梯指令信号输入按键独立进行电梯逻辑控制运行仿真，在界面上模拟乘坐电梯操作来用鼠标点击界面上的层站按钮或轿厢使用按钮，经过软件处理，在界面上模拟显示轿厢启停和运动，电梯所在楼，电梯运行方向和轿厢开关门等电梯运行动作。 0016 PC机11(上位机)开启电梯控制仿真专用软件，并切换到电梯单层速度曲线仿真计算模块13或电梯多层速度曲线仿真计算模块14的界面，在界面上根据设计参数的要求输入参数数值，进行电梯速度曲线仿真绘制，在单层或多层速度曲线仿真计算模块的界面上显示仿真绘制的速度曲线和重要参数；并且可以清除已绘制曲线，把绘制的曲线存盘保存，生成相应 的报告文件。 0017 PC机11(上位机。
12、)开启电梯控制仿真专用软件，并切换到电梯输送能力分析仿真计算模块15，在界面上根据设定的电梯输送条件的要求输入参数数值，进行电梯输送能力仿真计算，在该模块的界面上显示计算过程和结论，并可以将生成计算报告存盘保存。 说 明 书CN 102063813 ACN 102063823 A 3/3页50018 PC机11(上位机)开启电梯控制仿真专用软件，并切换到电梯选用与布置仿真计算模块模块16，在界面上根据设定的电梯选用与布置条件的要求输入参数数值，进行电梯选用与布置的仿真计算，在该模块的界面上显示计算过程和结论，并可以将生成计算报告存盘保存。 0019 一种实际电路图，其工作过程如下： 0020 。
13、1、由单片机U1、晶振XTAL、电容C1、C2组成单片机(下位机)中心电路，单片机选择STC89C51，由电容C3和电阻R1组成单片机上电复位电路。 0021 2、指令按键模块 0022 采用矩阵式按键，按键横行接单片机U1的P0.5、P0.6、P0.7、P2.7接口，按键纵行接单片机的P0.4、P0.3、P0.2、P0.1、P0.0接口，按键S1-S5为层站从一楼到五楼向上的层站按钮，按键S6-S10为层站从六楼到二楼向下的层站按钮，按键S11-S16为轿厢从一楼到六楼向下的轿厢按钮，S17为轿厢开门按钮，S18为轿厢关门按钮，S19为电梯报警，当按下这些按键时，单片机1把用梯指令信号传送给。
14、PC机1(上位机)的专用软件供系统仿真使用。 0023 3、电梯位置显示模块 0024 由串行输入并行输出芯片U2、三极管Q1-Q8和数码管DS1-DS6组成，数码管DS1-DS6为一至六层楼层位置显示数码管，当模拟轿厢在运行过程中，数码管显示轿厢所在的楼层位置，串行输入并行输出芯片U2选用74HC164。 0025 4、电梯方向显示模块 0026 由三极管Q9、Q10、串行输入并行输出芯片U2和二极管等构成，电梯每个运行方向分别对应一个二极管，当电梯运行某方向时，其对应的二极管发光，显示电梯运行的方向。 0027 5、液晶显示模块 0028 液晶显示模块主要有大液晶构成，其主要功能是显示电梯。
15、所运行的方向以及将要到达是楼层等信息。 0029 6、IC卡采集模块 0030 IC卡采集模块主要由IC卡卡槽，下位单片机等构成，当IC卡管理模块向下位单片机输入用梯指令信号，然后单片机1将用梯指令信号通过串行通讯接口传送给电梯逻辑控制运行仿真模块。 0031 7、串行通讯接口 0032 由RS232串口通讯接口芯片U4及周围元件组成，单片机U1经串行通讯接口电路U4与PC机11(上位机)连接，PC机将控制指令传送给单片机U1(下位机)，单片机系统反映模拟电梯逻辑控制运行结果。 说 明 书CN 102063813 ACN 102063823 A 1/2页6图1图2说 明 书 附 图CN 102063813 ACN 102063823 A 2/2页7图3说 明 书 附 图CN 102063813 A。