电梯控制板、黑匣子以及基于FPGA的控制功能模块制造技术

本发明专利技术涉及电梯控制领域，公开了一种电梯控制板、黑匣子以及基于FPGA的控制功能模块。电梯控制板包括通讯总线电路、人机交互电路、高低压输入输出电路以及基于FPGA的控制功能模块；控制功能模块包括第一、第二处理器、通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块和变频器控制模块。第一处理器为主控单元，与第二处理器、通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块通信连接；第二处理器为驱动控制单元，与变频器控制模块通信连接。通讯总线控制模块与通讯总线电路通信连接；人机交互控制模块与人机交互电路通信连接；高低压输入输出控制模块与高低压输入输出电路通信连接。这样，简化了电梯控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电梯控制领域，特别涉及电梯控制板、黑匣子以及基于FPGA(FPGA，Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的控制功能模块。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，高层建筑大量涌现，电梯在人们日常生活中扮演的角色越来越重要。在现有技术中，主控单元以及驱动控制单元是电梯控制系统中较为重要的组成部分。主控单元是电梯控制系统的核心，主要负责电梯运行的逻辑控制，协调电梯的上下行和呼梯信号，并发送控制指令给驱动控制单元。驱动控制单元用于变频器控制，在接收到主控单元的控制指令时，调节出变频器所需的脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，以便于变频器驱动电梯电机，电梯运行。在实现本专利技术创造的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在如下缺陷：在现有技术中的电梯控制系统的控制板上，主控单元与驱动控制单元为两个相互独立的部分，需要通过铜线将主控单元以及驱动控制单元进行连接，以实现两者之间的信息交互。这就导致电梯控制系统的控制板体积较大，接线复杂程度较高，且通讯可靠性较低。并且，主控单元以及驱动控制单元大多都是采用单片机进行实现的，如主控MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、驱动MCU。这就导致电梯控制系统的控制板可拓展性较低，从而不利于电梯控制系统后续新增功能的拓展。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种电梯控制板、黑匣子以及基于FPGA的控制功能模块，使得电梯控制系统的主控单元以及驱动控制单元能够集成在一块芯片上，电梯控制板的体积较小，从而有效的简化了电梯控制系统，使得电梯控制系统的可靠性较高、灵活性较高，且易于拓展电梯控制系统的新功能。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种电梯控制板，应用于电梯控制系统，包括：通讯总线电路、人机交互电路、高低压输入输出电路以及基于现场可编程门阵列FPGA的控制功能模块；控制功能模块包括：第一处理器、第二处理器、通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块以及变频器控制模块；第一处理器与第二处理器通信连接；通讯总线控制模块、人机交互控制模块以及高低压输入输出控制模块与第一处理器通信连接；变频器控制模块与第二处理器通信连接；其中，第一处理器为电梯控制系统的主控单元；第二处理器为电梯控制系统的驱动控制单元；通讯总线电路与通讯总线控制模块通信连接；人机交互电路与人机交互控制模块通信连接；高低压输入输出电路与高低压输入输出控制模块通信连接。本专利技术的实施方式还提供了一种电梯控制黑匣子，包括：壳体、至少一连接接口以及具有N个通信接口的电梯控制板；壳体设有对应于各连接接口的开口；连接接口容置于开口；电梯控制板容置于壳体，且N个通信接口均与各连接接口电性连接。本专利技术的实施方式还提供了一种基于FPGA的控制功能模块，应用于电梯控制系统，包括：第一处理器、第二处理器、通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块以及变频器控制模块；第一处理器与第二处理器通信连接；通讯总线控制模块、人机交互控制模块以及高低压输入输出控制模块与第一处理器通信连接；变频器控制模块与第二处理器通信连接；其中，第一处理器为电梯控制系统的主控单元；第二处理器为电梯控制系统的驱动控制单元。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，在基于FPGA的控制功能模块上设置第一处理器以及第二处理器，第一处理器与第二处理器通信连接，将控制功能模块的第一处理器作为电梯控制系统的主控单元，第二处理器作为电梯控制系统的驱动控制单元，从而将电梯控制系统的主控单元以及驱动控制单元集成在一块控制功能模块上。并且，为了使控制功能模块上的第一处理器以及第二处理器能够与其他电路实现通信，还在控制功能模块上设置通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块以及变频器控制模块，通讯总线控制模块、人机交互控制模块以及高低压输入输出控制模块与第一处理器通信连接，变频器控制模块与第二处理器通信连接。这样，利用通讯总线控制模块与通讯总线电路通信连接，人机交互控制模块与人机交互电路通信连接，高低压输入输出控制模块与高低压输入输出电路通信连接，从而形成一体积较小，且应用于电梯控制系统的电梯控制板。通过这种方式，从而有效的简化了电梯控制系统，使得电梯控制系统的可靠性较高、灵活性较高，并易于拓展电梯控制系统的新功能。另外，控制功能模块还包括：第三处理器以及N个通信接口控制模块；其中，N为自然数；第三处理器与第一处理器通信连接，并与N个通信接口控制模块通信连接；其中，第三处理器为电梯控制系统的网关单元；电梯控制板还包括：N个通信接口；N个通信接口一一对应的与N个通信接口控制模块通信连接。通过在控制功能模块上设置第三处理器的方式，将第三处理器作为电梯控制系统的网关单元，从而能够将电梯运行数据上传到互联网监控中心，实现对电梯实时有效的监管维护，实现了电梯物联网。另外，N个通信接口控制模块为其中之一或任意组合：RS-232通信接口控制模块、RS-485通信接口控制模块、以太网通信接口控制模块、USB通信接口控制模块或者Micro SD卡通信接口控制模块。提供了通信接口控制模块的多种实现形式，增加了本专利技术的可行性。另外，第一处理器、第二处理器以及第三处理器均为NiosⅡ系列嵌入式处理器。提供了第一处理器、第二处理器以及第三处理器的一种具体实现形式，增加了本专利技术的可行性。并且，使用NiosⅡ系列嵌入式处理器，拓展电梯控制系统的新功能较为方便快捷，技术人员能够根据自己的实际需求，添加相应的外设模块，以便于获取最符合当前需求的控制功能模块。另外，在控制功能模块中，第一处理器通过AVLAON总线与第二处理器以及第三处理器通信连接；通讯总线控制模块、人机交互控制模块以及高低压输入输出控制模块通过AVLAON总线与第一处理器通信连接；变频器控制模块通过AVLAON总线与第二处理器通信连接；N个通信接口控制模块通过AVLAON总线与第三处理器通信连接。利用AVLAON总线实现各模块之间的信息传输，传输速度较快，且可靠性较高。另外，人机交互电路为按键与数码管显示电路，提供了人机交互电路的一种具体实现形式，增加了本专利技术的可行性。另外，控制功能模块还包括通信接口控制模块；通信接口控制模块与第一处理器通信连接；电梯控制板还包括：薄膜晶体管TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)驱动电路；TFT驱动电路与通信接口控制模块通信连接。通过这种在控制功能模块上设置与第一处理器通信连接的通信接口控制模块的方式，实现第一处理器对薄膜晶体管TFT驱动电路的控制，以便于TFT驱动电路控制TFT显示屏播放视频、图片，使得用户在乘坐电梯时，能够了解到更多的有用信息。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式中的电梯控制板的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式中控制功能模块对通讯总线控制模块以及通讯总线电路进行控制的原理图；图3是根据本专利技术第一实施方式中控制功能模块对变频器控制模块中的脉冲宽度调制PWM控制子模块进行控制的原理图；图4是根据本专利技术第一实施方式中死区时间原理图；图5是根据本专利技术第二实施方式中的电梯控制板的结构示意图；图6是根据本专利技术第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯控制板，其特征在于，应用于电梯控制系统，包括：通讯总线电路、人机交互电路、高低压输入输出电路以及基于现场可编程门阵列FPGA的控制功能模块；所述控制功能模块包括：第一处理器、第二处理器、通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块以及变频器控制模块；所述第一处理器与所述第二处理器通信连接；所述通讯总线控制模块、人机交互控制模块以及高低压输入输出控制模块与所述第一处理器通信连接；所述变频器控制模块与所述第二处理器通信连接；其中，所述第一处理器为所述电梯控制系统的主控单元；所述第二处理器为所述电梯控制系统的驱动控制单元；所述通讯总线电路与所述通讯总线控制模块通信连接；所述人机交互电路与所述人机交互控制模块通信连接；所述高低压输入输出电路与所述高低压输入输出控制模块通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种电梯控制板，其特征在于，应用于电梯控制系统，包括：通讯总线电路、人机交互电路、高低压输入输出电路以及基于现场可编程门阵列FPGA的控制功能模块；所述控制功能模块包括：第一处理器、第二处理器、通讯总线控制模块、人机交互控制模块、高低压输入输出控制模块以及变频器控制模块；所述第一处理器与所述第二处理器通信连接；所述通讯总线控制模块、人机交互控制模块以及高低压输入输出控制模块与所述第一处理器通信连接；所述变频器控制模块与所述第二处理器通信连接；其中，所述第一处理器为所述电梯控制系统的主控单元；所述第二处理器为所述电梯控制系统的驱动控制单元；所述通讯总线电路与所述通讯总线控制模块通信连接；所述人机交互电路与所述人机交互控制模块通信连接；所述高低压输入输出电路与所述高低压输入输出控制模块通信连接。2.根据权利要求1所述的电梯控制板，其特征在于，所述控制功能模块还包括：第三处理器以及N个通信接口控制模块；其中，N为自然数；所述第三处理器与所述第一处理器通信连接，并与所述N个通信接口控制模块通信连接；其中，所述第三处理器为所述电梯控制系统的网关单元；所述电梯控制板还包括：N个通信接口；所述N个通信接口一一对应的与所述N个通信接口控制模块通信连接。3.根据权利要求2所述的电梯控制板，其特征在于，所述N个通信接口控制模块为其中之一或任意组合：RS-232通信接口控制模块、RS-485通信接口控制模块、以太网通信接口控制模块、USB通信接口控制模块或者Micro SD卡通信接口控制模块。4.根据权利要求2所述的电梯控制板，其特征在于，所述第一处理器、所述第二处理器以及所述第三处理器均为NiosⅡ系列嵌入式处理器。5.根据权利要求4所述的电梯控制板，其特征在于，在所述控制功能模块中，所述第一处理器通过AVLAON总线与所述第二处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜超，林开伟，王鹏，
申请(专利权)人：上海新时达电气股份有限公司，上海辛格林纳新时达电机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31