摘 要：本文介紹了高速物料提升機自動控制系統(tǒng)原理，軟、硬件結(jié)構(gòu)，并對系統(tǒng)的特色部分作了進一步的分析。

關(guān)鍵詞：物料提升機; 單片機; 編碼器

1 前言

　　高速物料提升機是近年出現(xiàn)的適應(yīng)高層建筑垂直物料運輸?shù)囊环N新型設(shè)備,工作速度大于50m/min。隨著高層建筑的發(fā)展和施工機械化水平的提高，高速物料提升機必將獲得更廣泛的應(yīng)用。但是，由于操作人員在地面對其控制，高速物料提升機目前均無樓層的呼叫顯示及吊籠的選層、平層功能，因此操作人員不能預(yù)知哪個樓層有呼叫需求，中間樓層的呼叫要求僅能在吊籠返回時才能執(zhí)行。設(shè)備的運行是被動的，運輸效率很低。同時操作人員無法準確控制吊籠平層，從而造成安全事故隱患。

2 系統(tǒng)控制原理

　　系統(tǒng)自動檢測每個施工層的呼叫信號,判斷呼叫信號的上、下行狀態(tài)，并根據(jù)吊籠的運行位置及載荷情況，自動控制吊籠的上升、下降。當允許吊籠在指定樓層停靠時，系統(tǒng)在吊籠接近—到達指定樓層時自動發(fā)出減速—停靠指令，使吊籠準確停靠在指定樓層上，方便施工物料的上、下。

　　系統(tǒng)根據(jù)同向優(yōu)先、就近優(yōu)先的原則處理呼叫信號。系統(tǒng)根據(jù)吊籠載荷情況，當呼叫信號方向與吊籠運行方向同向時，優(yōu)先停靠且優(yōu)先停靠離吊籠最近的樓層。當?shù)趸\處于滿載狀態(tài)時，則不理會一切呼叫信號，直達目的層。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　3.1樓層呼叫信號

　　在高層建筑施工中，由于施工層多，樓高高，以33層為例，樓高近100米。如果按傳統(tǒng)方法在每一施工層上設(shè)置上/下行呼叫按鈕，則信號線就需要66根，這勢必造成信號線多，成本高，為盡可能減少信號線的數(shù)量，本系統(tǒng)采用二進制數(shù)字編碼技術(shù)，即26=64，需6根信號線，再加2根電源線共需8根線就解決了問題。這樣大大的減少了信號線的數(shù)量。同時根據(jù)施工樓層的基本層高，將信號線制作成標準線段，隨著施工樓層的升高，只需增加標準信號線段即可，組裝、拆卸方便。

　　3.2自動選層及平層

　　由于高速物料提升機是通過卷揚機驅(qū)動的。在卷揚機同軸安裝一個旋轉(zhuǎn)編碼器，隨著軸的轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)編碼器提供一組與樓層高度成正比的脈沖數(shù)，通過對脈沖的計數(shù)，可以準確的反映吊籠的運行位置，系統(tǒng)因而能夠進行可靠的平層控制。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　4.1主控程序流程圖

　　系統(tǒng)主控程序流程圖如圖2。

　　為保證系統(tǒng)每次的正常使用，特設(shè)了一個自檢子程序，在每次使用前進行一次系統(tǒng)自檢。

　　為保證提升機吊籠停層的準確性，系統(tǒng)在每次吊籠落至底層時進行一次記數(shù)校正，以消除由于鋼絲繩伸長所帶來的系統(tǒng)記數(shù)誤差。

　　4.2呼叫信號處理子程

　　呼叫信號處理子程如圖3.

　　4.3呼叫信號編碼圖表

　　呼叫信號編碼圖表如表1
　　表1:呼叫信號編碼圖表

　　
　　表1中以32層為例，其中：D0～D4為呼叫信號位，D5為上/下行信號位，即只需6根信號線就可實現(xiàn)32層的呼叫。如果要實現(xiàn)64層呼叫系統(tǒng)，只須再增加一根信號線即可。

5 系統(tǒng)存儲器

　　在本系統(tǒng)中，將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合二為一。由于不同的工程有著不同的層高和隨著施工的進行樓高不斷增高，對應(yīng)的層高和樓高脈沖計數(shù)不同，因此系統(tǒng)選用E2PROM作為系統(tǒng)的RAM和ROM。在每一工程使用前先對對應(yīng)層高進行一次脈沖計數(shù)，以確定每層所對應(yīng)的脈沖數(shù)，作為設(shè)定值，并進行存儲。隨著施工進度的進行，樓高也在不斷升高，需要將施工最高層數(shù)不斷修正并存儲。因此選用施工現(xiàn)場讀寫方便的E2PROM作為系統(tǒng)RAM 和ROM。

6 結(jié)論

　　經(jīng)過靈活的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計，利用MCS—51單片機（80C51）和編碼技術(shù)，系統(tǒng)根據(jù)吊籠的載荷率、樓層呼叫信號、吊籠的運行方向，自動選擇最需要的停靠層站和使吊籠準確可靠的平層，很好地解決了物料提升機實際使用中遇到的問題，提高了物料提升機的施工自動化水平，具有良好的應(yīng)用前景。

　　隨著微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，建筑機械自動化水平的日益提高，智能化、自動化、機電一體化是建筑機械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻：

　　[1]何立民著,《MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》,北京航空航天大學出版社,1998.

　　[2]李華主編,《MCS-51系列單片機實用接口技術(shù)》, 北京航空航天大學出版社,1993.