电梯是现代人不可或缺的工具的生活。目前所有的电梯门控制系统都有其固有的缺陷，导致电梯无法正常运行，维护工作量大，甚至造成人身伤害。因此，开发一种高性能、高可靠性、维护方便、成本适中的电梯门控制系统具有重要的现实意义。
1系统的硬件设计
系统的硬件结构如图1所示。输入和显示电路完成人机交互功能，设定电梯门机的执行过程。计算电路根据设定的参数和外部输入信号，完成计算，并按照一定的控制规则控制逻辑输出；驱动和保护电路接受计算控制电路的控制逻辑，根据这个逻辑控制执行机构的动作，同时监测自身和执行机构的状态，并在出现故障时保护电路动作，从而保护元器件的安全。下面简单介绍一下计算控制电路和执行机构。
1.1计算控制电路
计算电路由MSP430F149作为控制电路的处理单元，加上各种信号调整电路和参数掉电保持电路组成。主要包括参数断电保持电路；电机速度反馈和运行方向判别电路；电流采集反馈电路；位置反馈和开关解码电路；电平转换电路。
电机转速反馈及运行方向判别电路该电路利用光电编码器测量电机转速，利用光栅方向判别法识别电机运行方向。实现方法是让两个光电传感器相差90。相位，因此它们的相位相差90。A相和B相的脉冲波经过整形后送到测向电路。
位置反馈和开关解码电路如图2所示。a、B、C三相位置是三个电角度相差120的光电传感器发出的方波信号。经过LM324整形后，它们被发送到MSP430F149进行最佳电流导通角处理。处理后的三路电角度相差120的方波信号送到GAL16V8进行切换解码。GAL16V8同时解码转换后的控制导通信号、PWM调制信号、故障闭锁信号和电机正反转信号，实现电机速度、方向控制和故障保护。
1.2执行机制
电梯门开关执行机构由稀土永磁无刷DC电机组成。是钐钴永磁方波电机(300V，200W，600 R/min)，双冗余绕组。采用集中整体绕组，气隙磁场为方波。转子位置传感器是一种光电位置传感器，实时检测电机转子相对于定子绕组的位置，输出三个宽度为180电角度，相位差为120电角度的矩形波。根据三个信号的不同组合，确定当前转子位置和要导通的电枢绕组。
2系统的软件设计
系统的主要软件包括：系统初始化程序、人机交互程序、数据访问程序、系统监控程序、电机控制和驱动程序等。
2.1系统初始化
系统的初始化包括MSP430F149单片机和外围设备的初始化，系统全局变量的定义和初始值。初始化完成后，程序进入主循环，根据预设参数或操作符控制和调整电机输入。初始化过程如图3所示。设置定时器时，定时器A用于定时查询、A/D定时采样和程序周期内速度的定时采集。b定时器用于产生PWM波，设置四个加减速时间。LED默认显示电机的速度信息，只有在操作者介入时，才显示电流、加减速时间等信息。在初始程序结束时，定时器A、定时器B、各种I/O口和看门狗的中断开启，然后无限循环重复查询MCU B发送给MCU A(MSP430F149)的速度信号。
2.2系统监控程序
程序随时监控的信号包括：外部位置开关信号、IPM给出的报警号、复位请求信号、电梯门闭锁信号、开门信号、关门信号。这些信号通过外部中断输入。开关信号告诉系统电梯门的极限位置；IPM 当IPM检测到过流和过热时，自动发出报警信号；当程序在关门操作中遇到外力时发出电梯门闭锁信号；开关信号直接决定电机的运行方向，开启动作也受电梯门的闭锁信号控制。
2.3电机的控制和驱动
电机控制和驱动程序主要完成电机运行速度曲线的处理和最佳电流开度角的实时计算。程序调速时，将电机的实际速度与默认数据进行比较，然后调整实际速度。为了减小转矩脉动，需要对转子位置信号进行一定角度的偏移。在系统中，通过对电机电流信号的计算，采用了最佳的电流开度角3。电机的转子位置信号导致MSP430F149中断。在中断处理程序中，MSP430F149首先根据给定电机的实际速度信号计算出3角所需的时间，然后根据电机运行方向信号处理超前或滞后的位置信号。中断后，Timer-B根据计算结果向GALl6V8解码器输出新的三相位置信号，GALl6V8输出开关信号控制逆变器的工作状态，从而控制电机的运行速度。流程图如图4所示。
3结束语
通过设计和调试，实现了系统的基本性能指标。在系统设计过程中，由于强调通用性和模块化设计，所用的软硬件可以稍加扩展，可用于大多数无刷DC电机控制系统，成为通用变频器。
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