西门子模块6ES7318-3FL01-0AB0性能参数
远程电梯监控系统电是当今电梯领域的**技术，由设在电梯中心的计算机对楼宇内电梯进行远程监视和控制，对故障和运行状态数据进行监测分析等。并对电梯进行控制，和防伪判断。当电梯发生故障时，接收故障的状态信号并进行判断得出故障类型，把故障类型和故障时的运行状态等信息传给服务中心计算机；本文独创性的采用双串口单片机C8051F340作为前端机主控芯片，通过232和485进行通信，完成调度，运行和维护。
1．系统硬件设计
本系统设计总框图如图1所示。
通PLC通过主控芯片C805 1F340的串行口进行RS-232通讯，而主控芯片与电梯控制器的串口进行RS-485通信。RS-232通讯，也是通过主二／四线转换电路控芯片的串行口，若用普通的单串行口单片机，即使是增加双向三本设计也达不到要求，所以这里采用带双串行口的C8051F340单片机作为主控芯片，使三方通讯在不同的串行口进行。1．1 主CPU系统
C8051F340芯片是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，高速、灵活、低价。具有8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS)。它的速度快。新增了FLASH存储器，具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。片内JTAG调试电路允许使用安装在终应用系统上的产品MCU进行非侵入式、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。而C8051F340更是典型应用于工业系统中的控制类系统。鉴于以上优点，并结合设计目标，特选用此款单片机。
因此需要用MAX232芯片进行电平转换。C8051F340主控单元与PLC间的通讯电路如图3所示：
1．3 主控系统与内呼板间的通讯电路
C8051F340主控单元与内呼板间的通讯电路如图4所示：
根据实际情况，要求距离远，精度高，抗共模干扰能力增强，传输速率快等特殊要求，在此处作者采用了485进行通信，RS-485和RS-232相比，具有以下特点：
(1)接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。
(2)RS-485的数据高传输速率为10Mbps。
(3)RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。
(4)RS-485接口的输距离实际上可达3000米。另外RS-485接口具有多站能力，这样符合我们利用单一的RS-485接口建立起设备网络的要求。
1．4 串口自检电路设计
设计要求串行口具有自检能力，即在系统启动或允许检查状态下，高速单片机C8051F340可以检测自己的串行口，即发送任意一个字节，并接收这一字节，若发送接收一致，则向PLC发送以及向内呼板上的单片机发送一个信号，并等待对方通过自检的信号，若对方亦过白检，则自检结束，进入正常工作状态。
1．5 非接触式IC卡输入输出电路
非接触式IC卡，即射频卡或感应卡，它成功地将射频识别技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。卡片的电气部分由一个元件和AISC组成，卡片中的天线是只有线圈，很适合封状到卡片中。ASIC由一个高速(106KB波特率)的接口，一个控制单元和一个EEPROM组成。读卡器向IC发一组固定频率的电磁波，卡内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器的频率相同，这样便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到额定电压时，此电源可作电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。非接触式IC卡控制输入输出电路如图5所示：
2．系统软件设计
2．1 主程序设计流程图
主程序设计流程图如图6所示。
2．2 中断处理模块的通讯
首先要解决时间冲突问题，硬件接受或发送一个字节的时间为1ms左右，而软件接受或发送一个字节的时间仅几μs，这就为双串口同时通讯提供了条件。同时通讯实际上是将CPU时间分成很小的时间片，假设较快的串口发送或接受一个字节的长时间为TRbyteMax，则CPU长时间片一般应小于TRbyteMax／2，当然在接受或发送完一帧数据之后的间隙，CPU时间片可以适当延长，作一些必要的数据处理。其次要解决数据冲突问题，2个串口通讯分别使用各自的接受发送数据缓冲区和控制变量，以减少中断保护数据量和防止数据冲突。当主程序、串口中断处理程序和其他中断处理程序往存储器(与上位机的通讯用存储器)中写数据时，需在尽量短的时间内关闭另一个串口中断，关闭中断时间应小于几百μs，防止其他程序数据没有写完之前串口读此数据。串口通讯数据帧中采用高可靠性的循环冗余校验(CRC)技术，极大地降低了数据误码率，在连续运行几个月的大量数据中没有发现误码。
3.结语
本系统设计基于C8051F340双串口来进行电梯远程控制，采用模块化、结构化、面向对象设计方法，使系统具有高可靠性和高实时性。同时给出了硬件电路模块和软件程序图，其中硬件电路图通用性强，便于参考和设计。此外，IC卡电路，双串口通信也为系统的可靠性，安全性提供了保证。
0 引言
查找国内外关于斜井提升机调速电控系统的有关资料发现，煤矿提升机的驱动电动机一般采用三相绕线式异步电动机，其调速方法是在电动机转子回路中接入金属电阻，用主令控制器逐段切除电阻来达到加减速和调速的目的。采用转子串电阻调速的电控系统，这种系统的制动方式为能耗制动，制动所产生的能量全部消耗在电阻上。电动机转子串电阻调速系统的调速属有级调速，开环控制，调速范围小，调速精度低，爬行速度不易控制，尤其是重物下放时，需要动力制动与转子串电阻及制动闸配合操作，司机不易控制，安全性能差。在减速时和下放重物时，投入动力制动，不仅消耗外加直流电能，而且还将电动机上的再生电能消耗在转子串接的电阻上，浪费了大量的电能，且运行维护量大，维护费用高。还有一种控制方式是变频控制，但于660V或380V低压等级系统。
目前国内外通用变频技术，四象限变频技术，PLC绞车电控技术已很成熟，应用已非常广泛。但6000V绞车变频电控系统未见报道和应用。
据调查了解，国内外至今没有适用于我国煤矿井下提升机的6000V绞车变频电控系统。将6000V四象限变频技术、PLC绞车电控技术在井下斜井提升机上进行综合应用并满足《煤矿安全规程》的要求，使设备达到各项保护完善的目的是事在必行的，也是矿井斜井提升机安全、高效提升的有效途径。
1 技术关键
（1）数字本安电路实现斜井防爆提升机的双线制运行。
（2）将创造单元串联多重化技术的国产高压变频器应用于矿山提升机的记录。
（3）变频调速实现斜井提升能耗制动转为发电反馈制动。
（4）采用矢量控制技术，实现低速大转矩，起动力矩大的目的。
（5）充分发挥PLC的数字化、网络化及计算功能，使提升机具有更完善的软硬件保护功能，各主要保护实现双线制。
（6）满足提升机频繁起停要求。
（7）满足井下的湿度要求。
2 项目实施情况
（1）现有技术及基础条件
峰峰集团九龙矿是年设计能力120万吨的矿井,目前开采一水平煤层,正在为二水平开采做开拓延伸工程。
高压变频器在风机、泵类应用已经比较成熟,PLC技术和低压变频器在提升机的应用也日趋成熟。
（2）现场设备情况
峰峰集团九龙矿井下南二绞车环境恶劣，电控系统改造时，正值夏日，井下雾气大，车房潮湿度极高；同时受我矿矸石电厂影响，电压波动范围高达5700V-6800V，南二坡巷道破坏严重，6KV提升绞车四象限高压变频电控系统能否适应如此恶劣的环境，经受住工业性试验的考验，是三方攻关人员面临的挑战。经过三方共同的努力，解决了实验中出现的问题，使绞车的各项运行指标达到了设计要求，绞车达到了改造的目标。
·南二车运行参数及环境条件
型号JK-2K
主电机功率240KW
额定电压:三相AC6KV
大速度4m/s
斜坡长度930m
该绞车承担九龙矿井下南二地区物料、人员、设备的运输任务，负荷在15吨范围内无规律变化，南二轨道坡有7个片口，绞车启动停止频繁。
（3）6KV绞车变频调速电控系统
6KV绞车变频调速电控系统主要有变频器、操作台和传感器。现分述如下：
①新风光电子公司JD-BP37型高压提升变频调速器
JD-BP37型高压提升变频调速器采用新型IGBT为主控器件，全数字化，彩色液晶触摸屏控制，以高可靠性、易操作、高性能为设计目标，采用**的矢量控制变频调速技术完成提升机的四象限运行，用于鼠笼式电机或绕线式转子串电阻电机控制，即可用于新矿井安装，也可用于老矿井改造。风光高压提升变频器，采用若干个低压逆变器功率单元串联的方式实现直接高压输出，所用的6kv高压提升变频器，变压器有18组付边绕组，每相分为6个功率单元，三相共18个单元，采用36脉冲整流，输入端的谐波成分远低于国标规定。高压提升变频器系统结构图如下图1示.。功率单元电路结构2示。
图1高压提升变频器系统结构图
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图2功率单元电路结构
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高压提升变频器是整个电控系统的一个核心部分，它具有与电控系统相适配的各种接口。它接受电控系统的操作命令，包括开停机、正反转、抱闸信号及速度命令，按照操作命令进行，同时它又将运行状态，包括工作频率、电机电流、电源电压、电流及故障信息随时送给电控系统。变频器本身又将工作信号及工作状态自动记录以备查阅。变频器的所有输入、输出接口均进行了隔离，也避免对变频器引入干扰。