基于CAN总线的电梯群控系统的通讯接口设计与实现
在许多高层建筑中，通常都安装了多部电梯，为了提高这些电梯的运行效率和服务质量，需要用电梯群控管理系统来对其进行合理的调度和管理。电梯群控的主要功能是调度和管理各部电梯，指定电梯服务楼层，改变原先由于电梯的单独控制而造成的楼层分布不均，资源浪费，电梯损耗不均匀等状况，电梯群控对于改善电梯的运行效果，具有十分重要的作用。一个电梯群控系统需要进行大量的数据交换, 如各电梯轿厢内的选层信号、应答选层的指示灯信号、显示电梯当前位置的指示灯信号和厅外召唤信号等,这些信号随着电梯的数量和楼层的增多而迅速增加。电梯群控系统通讯的主要特点是节点多、距离长、信号变化慢以及对抗干扰能力的要求高等。
目前对于电梯群控系统通讯方式而言，占主导地位的是主从结构的BITBUS网络系统的串行通讯，它采用RS-485总线, 通讯方式为命令、响应方式。主机定时向各子控制器发出查询信号,再由各子控制器汇报各自状态。但它存在以下不足：① 数据传输效率低, 而且主控制器异常繁忙；② 灵活性差，因为当子控制器出现异常时,数据将不能立即上传,必须等待主控制器下发命令；③ 一旦主机出现故障,整个系统将瘫痪。上述几个问题 对于实时性和安全性要求都很高的电梯控制系统来说是致命的，基于上述原因，我们提出了基于CAN总线的电梯群控系统。
二、CAN Bus的特征
具有多主结构的CAN Bus（Controller Area Network Bus）总线网络与BITBUS网络有着本质的不同。CAN即控制器局域网络，是一种新型的总线式串行通信网络，具有如下优点：
① 采用多主方式工作, 网络上任一节点均可以在任何时刻主动向网络上其它节点发送信息, 同时还可接收总线上的信息，通讯方式灵活, 且不分主从,从而解决了RS-485中从节点无法主动与其他节点交换数据的问题，使系统具有很大的灵活性；
② CAN网络上的节点可分成不同的优先级, 以满足不同的实时要求。当两个节点同时向总线发送信息时, 优先级低的节点主动退出发送, 而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据, 大大节省总线冲突仲裁时间, 增强了网络的实时性，更重要的是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪；
③CAN的直接通信距离最大可达10km(对应速率5kbps以下)，CAN的通信速率最高可达1Mbps(对应传输距离40 m)。CAN采用短帧传送,每一帧的有效字节数为8个, 传输时间短, 受干扰概率低, 且具有极高的检错功能；
④ CAN的每帧信息都有CRC校验及其它检错措施,保证数据出错率极低。
三、系统组成及通讯接口电路设计
基于CAN总线的电梯群控系统的控制部分由电梯主控制器、轿厢控制器、楼层控制器（多套）、群控器组成，通过CAN Bus接口连接成一个完整的通讯网络，实时传输各运行参数、控制命令。电梯控制系统CAN网络拓朴结构如图1所示：
图1 电梯群控系统CAN网络拓朴结构
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