能发生的故障与导致故障的原因列成图表的形式，这样可以很直观地表达出故障、原因、电
梯各部件之间的关系，也有利于对故障发生的程度、发生概率等进行计算。

 

　　除了上面介绍的几种故障诊断方法外，还有基于人工神经网络的诊断方法等，各种方
法都有各自的优缺点。如基于数学模型的故障诊断方法虽然容错控制能力比较强，但过于依
赖所建立的数学模型，电梯发生故障的种类和原因比较复杂，有时候仅仅依靠数学模型不
可能准确找出故障发生部位和故障原因；基于故障树的诊断方法虽然在对电梯故障进行诊
断时较为直观，但不适用于多故障和突发性故障的诊断等。

 

　　三、一种基于

CAN 总线技术的电梯故障检测系统设计研究 

　　

CAN 网络即控制器局域网，它属于现场总线技术的范畴，是一种可以有效支持实时控

制和分布式控制的串行通讯网络。由于

CAN 技术的一些显著优势，其在电梯故障诊断系统

的设计中得到了广泛的应用。基于

CAN 总线技术的设计包括硬件设计和软件设计两部分。 

　　

1.硬件设计部分 

　　硬件设计部分主要包括两部分，即检测单元的设计和检测回路的硬件设计。

 

　　（

1）检测单元的设计。为了保证被检回路的电气特性不被影响，需要对设计回路中的

检测端口进行全面考虑并进行计算。目前最常用的是低开通电路光耦方案，利用此方案可以
实现利用微小电流进行故障检测的目的。其检测接口的电路布置如图

1 所示。 

　　图

1 检测接口电路布置图 

　　由图

1 可知，电阻 R9 首先与相应的开关并联，然后与接触器线圈串联在一起，当开关

处于断开状态时，电阻

R9 与接触器线圈串联以后接到 110V 的供电电源上，此时电阻 R9

上的分压较小，与

R9 连接在一起的接触器线圈会由于吸合电压不够而导致触点断开；当

与电阻

R9 并联的开关闭合时，R9 会由于短路而不起作用，因此光耦通过对流过电阻 R9 中

的电流进行检测即可知道开关的通断情况。所用光耦的类型为

6N139，其动作电流的大小为

0.5 mA；安全回路所用的接触器电压为 110 V，线圈功率为 2 W。在此情况下对 R9 的阻值
进行计算可得

R9 的值为 30 千欧，在此情况下即可保证图中设计功能的实现。 

　　（

2）检测回路的硬件设计。为了保证电梯故障诊断系统对安全回路进行检测的要求需

要完成检测回路的硬件设计，检测回路的硬件部分以

dsPIC 单片机为核心，包括检测单元、

保护单元、电源电路、输入接口、处理器接口、

CAN 通信模块等的设计。 

　　

2.软件设计部分 　　检测系统的主要作用是实现对安全回路的检测，安全回路中的开

关主要分为开关动作和门锁开关，其中开关动作表示电梯运行的过程中出现了故障，并且
当出现触点粘连的情况时比较危险；门锁开关最常出现的故障是短路和断路，并且该开关
的动作比较频繁。软件设计应该针对不同的开关种类有所不同，门锁开关发生的故障比较频
繁，同时故障也比较复杂，是故障检测的重点，因此需要对该故障的模式进行重点分析。

 

　　门的动作比较频繁，是影响电梯正常运行的主要因素，由于电梯门收到外界的干扰较
多，因此它一旦出现问题，将会严重影响电梯的运行。根据已有统计数据，电梯中的大部分
故障都是由于门装置故障引起的。

 

　　在组成门系统的元部件中，门锁是比较特殊的一个部件，它跟电梯的主系统直接相连
是主系统和门系统的一个接口，只有在电气触头闭合、门锁锁沟啮合的情况下电梯才能正常
启动运行。门锁也是比较容易发生故障的一个部件，门锁发生的故障主要有两种：一是在电
气触头闭合的情况下门锁与锁沟的啮合不好而发生的掉锁沟故障，这将使电梯开门运行时
发生危险；另外一种是锁沟啮合良好，但是电气触头闭合不好，这将导致电梯无法正常运
行。根据对门系统故障的分析，做好软件部分的设计，软件部分的设计思路如下：

 

　　当电梯控制系统的主机发出需要开门的信号时，电梯故障检测装置的控制器

dsPIC 也

在同一时间接收到该信号，在存在开门信号的情况下，正常的情况是门锁在开关延时后断
开，若延时后没有断开，则可以判定发生的是短路故障。同样，在存在关门信号的情况下，