采用CANBUS總線的電梯串行通訊系統由于采用了模塊結構設計，各個模塊功能簡單，易于維護，在發生故障時便于及時發現故障位置，迅速更換，有利于縮短系統的平均維修時間MTTR，從而提高系統的利用率。此外，還應開發使用在線快速排除故障的設計方法，使用硬件自診斷和故障部件的自動隔離、自動恢復和熱機插撥技術。當系統出現異常，通過硬件自診斷機能和測度機能檢出后，迅速進行自我故障排除，若不能排除，則迅速報警，并將故障信息顯示于控制柜操作面板。

　　2.3 冗余與容錯設計

　　容錯設計的出發點是承認各單元發生故障的可能，進而設法保證即使某單元發生故障，系統仍能正常工作。為使系統具有容錯能力，必須在系統中增加適當的冗余單元，保證當某個單元發生故障時能由冗余單元接替其工作，原單元修復后再恢復出錯前的狀態。所以容錯與冗余是同時使用的技術。

　　對于采用主從結構的BITBUS總線的電梯串行通訊系統，如果進行冗余容錯就必須對整個系統進行冗余，這顯然很復雜且很不經濟。而對于采用多主結構的 CANBUS網絡的電梯串行通訊系統，由于各單元的相對獨立和相對簡化，使得冗余容錯比較容易實現，同時還便于在冗余時突出重點(如電梯***箱)，減少不必要的冗余，從而使系統更加經濟實用。

　　在采用CANBUS網絡的電梯串行通訊系統中，為提高控制系統的可靠性，還可以設計2臺控制柜主電腦，互為備用地執行監控任務，好構成雙機冗余系統。其中1臺作為主機投入系統運行，另一臺作為備份機也處于通電狀態。當主機出現故障時，專用程序切換裝置便自動地把備份機切入系統運行，承擔起主機的任務。而故障排除后，原主機則轉為備份機，處于待命狀態。這種設計方式對于單梯運行可能要增加些成本，而對于并聯或群控梯，則在不增加任何硬件成本的前提下，使系統的可靠性大大提高。

　　2.4 診斷技術

　　診斷技術實質上是一種檢測技術。所謂診斷，就是將測試取得的診斷信號與設定的標準相比較，或利用事先確定的征兆與故障之間的對應關系，來確定故障的種類和部位，進而達到排除故障甚至預防故障的目的。

　　例如，對于電梯串行通訊系統中的單片機，受外界干擾時可能會產生程序彈飛這一問題，可以設置監視跟蹤定時器來監視程序運行狀態。定時器的定時時間稍大于主程序正常運行1個循環的時間，而在主程序正常運行過程中執行1次定時器時間常數刷新操作，這樣，只要程序正常運行，定時器就不會出現定時中斷，而當程序彈飛或失常時，則因無法按時刷新定時器時間常數而導致定時中斷，利用定時中斷服務程序將系統復位。

　　3 串行通訊系統硬件抗干擾措施

　　電梯串行通訊系統中的元器件由于經過篩選和老化處理，因此可靠性很高，平均無故障間隔時間MTBF很長，因此引起控制系統故障的原因多半不在于其本身，而在于從各種渠道進入控制系統的干擾信號。電梯工作現場的干擾一般都是以脈沖的形式進入微處理器，干擾竄入系統的渠道有3條：空間干擾、過程通道干擾和供電系統干擾。為減少系統的錯誤和故障，提高系統的可靠性，就必須采用抗干擾措施，提高系統對環境的適應能力。

　　3.1 3種常見的干擾及其抑制

　　3.1.1 串模干擾

　　串模干擾是串聯于信號源回路中的干擾，也稱橫向干擾或正態干擾。產生串模干擾的原因有分布電容的靜電耦合，長線傳輸的互感，空間電磁場引起的磁場耦合以及50Hz工頻的高次諧頻干擾等。用雙絞線作為電梯串行通訊系統中的信號引線，不但可以降低成本，而且可以有效地抑制串模干擾。這是由于雙絞線中每個絞線環繞向的互反特征，從而使各個小環路的電磁感應互相抵消。另外，采用低通濾波器可以有效地抑制電源高次諧波。

　　3.1.2 共模干擾

　　共模干擾是由于微處理器、放大器地和信號源地之間的電位差而產生的干擾，也稱為縱向干擾或共態干擾。

　　在平衡傳輸中，對于采用差動輸入結構的接收單元而言，共模干擾不起作用;但是在不平衡傳輸結構***模干擾將會轉為差模干擾而對接收單元造成影響，而且不平衡程度越大，影響就越嚴重[1]。

　　共模干擾的抑制措施主要有如下3種：變壓器隔離、光電隔離和浮地屏蔽。變壓器隔離就是利用變壓器將模擬信號電路與數字信號電路隔離開來。光電隔離是利用光電耦合器來實現兩個電路系統間的隔離。浮地屏蔽是采用浮地隔離式放大器來抑制共模干擾電壓。相比較而言,光電隔離體積小,成本低,實現比較容易,應用廣泛。例如，在采用CANBUS網絡的電梯串行通訊系統中，CAN控制器PCA82C200與CAN驅動器PCA82C250之間加接了高速光耦芯片 6N137來實現光電隔離，以提高系統的抗干擾能力.

　　信號從6N137的輸入端引腳輸入，發光二極管發光，經片內光通道傳送到光敏二極管，反向偏置的光敏管經光照后導通，經電流—電壓轉換后送到與門的有關輸入端，與門的另一個輸入端為使能端。當使能端為高電平時，與門輸出高電平，經輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當輸出信號電源小于觸發閥值且使能端為低時，輸出高電平，但這個邏輯高是極電集開路的，可針對接收電路加上拉電阻或電壓調整電路。這樣就實現了CAN總線和CAN控制器之間的隔離，避免了CAN總線上的通訊干擾影響CAN控制器的工作。

　　3.1.3 長線傳輸干擾

　　信號在長線傳輸中會遇到3個問題：一是長線傳輸易受到外界干擾，二是具有信號延時，三是高速變化的信號在長線中傳輸時會出現波反射現象。采用終端或始端阻抗匹配，可以消除長線傳輸中的波反射或把它抑制到最低限度，采用雙絞線作為信號線可以部分抑制外界信號干擾。

　　3.2 接地技術

　　接地是抗干擾措施中的關鍵步驟，因此對接地必須慎重處理。下面針對電梯串行通訊系統的特點并結合筆者的個人體會，給出一些接地方法。

　　3.2.1 電路板內的信號地

　　電路板內的信號地分為如下兩種情況：

　　(1)對于采用了諸如模擬放大器、模擬開關、D/A轉換器等高精度模擬器件的電路板，接地必須嚴格要求。主要有：所有模擬器件(包括可能的輸入/輸出)的接地端必須單點并聯接地，各地線應盡量放寬，絕對避免串聯接地形成的環路。

　　(2)對于純數字電路的電路板，各器件可以允許多點接地，但地線應盡可能粗，并盡量減少串聯接地的情況。尤其對于高頻信號器件，電路中應采用大面積直接接地，以減少電路間的相互影響。

　　3.2.2 模擬量輸入信號與屏蔽的接地

　　(1)如果信號源不接地，差分放大電路端接地，則屏蔽體應在放大器端接地，且接地應保證從放大器到大地的電阻小于1W。(2)如果信號源端須接地，差分放大器端不接地，則屏蔽體應在信號源接地。(3)如果信號源端與差分放大電路端都必須接地，則對信號必須采用變壓器或光電隔離等措施，且屏蔽體在信號源端接地。(4)如果可以選擇在信號源端或放大電路端接地，則可將信號線與屏蔽層在信號源處接地。