基于FPGA控制的電梯設計與實現

電氣自動化論文編號:ZD032     字數:15083,頁數:44    附任務書,接線圖和源程序,

目 錄
摘    要 ...........................................................I
ABSTRACT ..........................................................II
第1章   緒論 .......................................................1
1.1 電梯控制國內外現狀 .............................................1
1.1.1 國外現狀..................................................... 1
1.1.2 國內現狀..................................................... 1
1.2 基于可編程控制器的電梯控制系統................................. 2
1.2.1 FPGA......................................................... 2
1.2.2 硬件描述語言VHDL .............................................2
1.2.3基于FPGA控制電梯的優點 ........................................3
第2章 電梯控制方案確定 .............................................4
2.1內部請求優先控制方式............................................ 4
2.2 層層停控制方式方案..............................................4
2.3 方向優先控制方案............................................... 5
2.4 變頻器的選擇 ...................................................5
2.5 電梯控制系統原理框圖 ...........................................6
第3章 電梯控制系統的模塊設計....................................... 8
3.1 主控制器FPGA的引腳功能......................................... 8
3.2 塊設計模 .......................................................9
3.2.1 外部數據高速采集模塊設計..................................... 9
3.2.2 信號存儲模塊 ................................................10
3.2.3 基于FPGA的中央處理模塊 ......................................10
3.2.3 信號的輸出、顯示模塊.........................................11
3.3 開關去抖設計 ..................................................12
3.4 開關門控制.....................................................13
3.5 變頻器的計算與選擇............................................ 14
3.6 測速傳感器 ....................................................16
3.7 信號發生器 ....................................................17
第4章 系統的軟件設計.............................................. 19
4.1 開關門控制 ....................................................19
4.1.1 開門控制 ....................................................19
4.1.2 關門控制.................................................... 19
4.2 內指令外召喚信號的登記消除及顯示.............................. 20
4.2.1 內指令信號處理 ..............................................20
4.2.2 外召喚信號處理 ..............................................20
4.3 層樓計算、換速、平層、停車 ....................................20
4.4 層樓位置指示 ..................................................21
4.5 呼梯鈴控制與故障報警 ..........................................22
第5章 系統仿真 ....................................................23
5.1 用MAX-PLUS II進行設計輸入..................................... 23
5.2 基于MAX-PLUS II的仿真圖 .......................................23
經濟性分析 ........................................................26
結 論............................................................. 27
致 謝............................................................. 28
參考文獻 ..........................................................29
附錄1 .............................................................31
附錄2............................................................. 35
附錄3............................................................. 41

摘    要
    隨著我國經濟的高速發展，微電子技術、計算機技術和自動控制技術也得到了迅速發展，交流變頻調速技術已經進入一個嶄新的時代，其應用越來越廣。而電梯作為現代高層建筑的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關，隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速發展，其拖動技術己經發展到了調頻調壓調速，其邏輯控制也由可編程控制器代替原來的繼電器控制。本文在已有的通用變頻器的基礎上，采用FPGA對電梯進行控制，通過合理的選擇和設計，提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。

關鍵詞 FPGA 變頻調速 邏輯控制 可編程控制器

本次課題電梯控制系統的軟件實現編程環境為MAXPLUSⅡ或QuartusⅡ，編程語言為VHDL硬件描述語言。
要求實現三層電梯，控制要求：
電梯可響應任一層，相應順序符合實際使用要求。
到達任一層后，開門，等待一定時間，關門。