电梯门锁系统开关量输入的可靠性分析与处理

　　O引言

　　在基于微机或PLC控制的电梯系统中，门锁电气安全触点常采用机械式开关构成触点输入回路，通过开关的闭合或断开，以电平的形式反映门的状态。然而这些机械式开关触点的通断可能不是一次性完成的，存在着触点的抖动所引起的干扰问题，会使输出信号波形出现振荡。显然，这样的波形输人逻辑混乱，会造成控制系统错误的判断，导致安全隐患的发生。本文通过电梯门锁系统开关量输入的可靠性分析，分别介绍RC延时电路、RS触发器、专用集成电路这3种硬件电路措施和2种软元件方法进行抖动干扰处理。

　　1开关，输入的可靠性分析

　　图1(a)所示为电梯门锁系统，图1(b)为等效的门锁触点电路及示波器测量电路，图l(。)所示为开关触点闭合时电路的输出电压波形。根据对不同类型的开关在闭合或断开时的测量，开关抖动过程的特点是:开关在闭合或断开的过程中都会出现无规律抖动，即使同一开关在使用中其抖动输出波形也是不同的;抖动要延迟一段时间兀，一般为毫秒级，典型值为IOms左右，有的开关可达15ms以上。

　　通过以上分析可以看出，机械式触点闭合或断开或在闭合后由于外力的的作用时伴有机械抖动，会使输出信号波形出现振荡。若将该信号输人到电梯的微控制器中，会造成错误的判断而使系统控制混乱，如人为故意碰动层门或其它外力作用使门锁触点抖动，微控制器可能会误判为层门被打开或未关闭而立即控制电梯停止运行，造成乘客被困。开关量的输人干扰是电梯门锁系统中客观存在的问题，为了清除由于触点的机械抖动而产生的振荡信号，即消除兀时间段内的抖动干扰，以下采用硬件电路措施或软件方法抑制消除抖动干扰，提高电梯运行的可靠性。

　　2抖动干扰的处理

　　2.1硬件措施

　　硬件法是通过电路对抖动干扰脉冲进行抑制或整形，为微控制器提供“干净”的开关信号。可采用较简单的电路来实现，比较典型的电路有RC延时电路、RS触发器及开关去抖动集成电路。

　　2.1.1RC延时电路

　　RC延时电路是利用RC的延迟作用来控制对振荡脉冲的响应。图2为抑制开关SW抖动干扰的RC电路。其原理是利用电容上的电压不能突变，从而使A点的电位不会随触点闭合或断开时的抖动而急剧变化，于是消除了抖动干扰。图中R:的作用是在开关闭合时增加A点电位的下降延时，以确保有一定的抗干扰时间，消除抖动的影响，同时限制电容C的放电电流，保护开关触点;非门的作用是对RC电路的输出进行整形。为了有效消除抖动干扰，同时使电路能够正常工作，元件R，、RZ和C的数值必须合适。一般当几(loms时，C取2.2一4.7拌F，R，为1一Zk。，RZ为lokn。当几>10ms时，可增大R:或C值(一般增大C值)。