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1、I电梯安装论文电梯安装论文系 别：电电子信息子信息专 业：电电气工程及其自气工程及其自动动化化学生姓名：张张政廷政廷指导教师：姚秋霞姚秋霞入学日期：2011 年 10 月 论文完成日期：2011 年 12 月II摘 要随着经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得 到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来 越广。电梯是现代高层建筑的垂直交通工具，其设计要求稳定性、安全性 及高。随着人们生活水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高，电梯得 到了快速发展，我国国产电梯多为继电器，本次设计的软件控制部分由 Verilog 来实现，研究、分析电梯的逻辑关系，进而实
2、现控制。通过合理 的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使 电梯达到了较为理想的控制效果。关键词：电梯 硬件描述语言 编译 仿真III目 录摘 要.IABSTRACT.II第 1 章 绪 论.1 1.1 概述 .1 1.2 原始参数 .1 1.3 电梯性能指标及控制要求 .2 1.3.1 电梯的主要性指标.2 1.3.2 电梯的控制要求.3第 2 章 硬 件 控 制.4 2.1 主拖动回路的设计.5 2.1.1 电梯机房里的主要部件.5 2.1.2 电梯的安全保护装置 .6 2.2 电梯拖动.7 2.2.1 电梯参数的计算 .7 2.2.2 变频器的工作原理 .11 2
3、.2.3 电机与变频器配置及容量的选择.15 2.3 电梯门控制系统.20 2.3.1 开关门过程.20 2.3.2 门的拖动系统.20第 3 章 控制系统软件控制回路.22 3.1 控制系统比较.22 3.2 电梯控制回路设计.23 321 Verilog HDL 及其特点 .23 322 Verilog HDL 的 特 点 .24 3.2.3 控制系统 .25 3.2.4 紧急停靠模块 .27IV3.2.4 主控模块的设计.36 3.2.5 信号消除控制实现.38 3.2.6 判断响应 .39 3.2.7 管脚分配 .41第 4 章 经济效益分析.42结 论.43致 谢.44参考文献.45
4、附录 1 .46附录 2 .50附录 3 .561第 1 章 绪 论电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机电一体化的复杂运 输设备。它涉及电子技术、机械工程、电力电子技术、微机技术、电力拖 动系统和土建工程等多个科学领域。目前电梯的生产情况和使用数量已成 为一个国家现代化程度的标志之一。随着现代化城市的高速发展，每天都 有大量人流及物流需要输送。为节约用地和适应经贸事业的发展，一幢幢 高楼拔地而起，这些高层建筑的垂直运输是一个突出问题，与人们的工作 和生活紧密相关。目前，我国国产电梯大部分为继电器及 PLC 控制方式，继电器控制系 统性能不稳定、故障率高，大大降低了电梯的舒适性、可靠性和安
5、全性， 经常造成停梯，给乘用人员的生活和工作带来了很多不便，因而传统的电 梯控制系统的更新势在必行；PLC（可编程控制器）在电梯控制中得到了广 泛的应用。本次设计尝试用 Verilog HDL 实现电梯控制，可进行多层次的 逻辑设计，也可进行仿真验证、时序分析等以保证设计的正确。本书主要是根据普通居民住宅楼电梯的控制回路并按居民楼的特点来 设计。本书共分四章，第一章原始材料，第二章电梯的硬件控制，第三章 控制系统软件控制设计，第四章经济指标计算。1.1 概述现代的居民住宅楼已经向高层发展，电梯也走进了普通居民住宅楼。 本次设计的电梯主要用于居民上、下楼使用。根据居民楼特点选择参数。1.2 原始
6、参数1.电梯的原始参数 楼高（每层）H：3 米 滚筒直径 D：0.8 米 载重量 Mv: 7515=1125 千克 轿厢质量 Mjx: 1000 千克 对 重 M：1500 千克2额定梯速 VN: 1 米/秒 减速比：1 : 40 随行电缆质量：1100 千克 钢丝绳质量：300 千克 2.电机的原始参数 型号：YTD250L1 6/24 相数：3 相 接线方法：YY/Y 绝缘等级：B 级 额定功率：15KW 额定频率：50HZ 额定电压：380V 额定电流：30A 转速：930 转/分1.3 电梯性能指标及控制要求1.3.1 电梯的主要性指标（1）可靠性 电梯的可靠性非常重要，直接或间接地影
7、响着人们生产、生活，电梯 的故障主要表现在电力拖动控制系统中，因此要提高可靠性也主要从电力 拖动控制系统入手，所以，电梯的拖动应尽量采用鼠笼型异步电动机。 （2）安全性 1.保护功能。用于限载、限速、限流以及行车与开关门互锁。限速保 护主要由安全钳和限速器组成，轿厢的安全钳、限速器动作速度应不低于 轿厢额定速度的 115%。 2.应设置厅门、轿门电气联锁装置。 3.轿厢超越上、下限工作位置时，切断控制电路的装置。 4.电梯因中途停电或电气系统故障不能正常运行时，应有轿厢慢速移 动措施。 （3）舒适感与快速性3当电梯在减速下降或加速上升时，人体内脏的质量会向下压在骨盘上， 身体有超重感；当电梯加
8、速下降或减速上升时，支撑内脏的腹部肌肉就会 失掉一部分重量，又产生失重感，因而会给乘客造成了身体的不适，甚头 晕目眩。实验证明，乘客感觉与电梯速度无关，而与加速度和减速度有关， 所以考虑生理系数 =da/dt 的影响，电梯行业一般 ” ，将所有的结 点都移右边的框中，再点击“OK” ，所有的结点就都移至波形仿真环境下 了。如图 3-9 所示。33图 3-8图 3-9当所有的结点都导入后，根据程序中的要求，将输入结点进行赋值，点击下图所示中的“”可以对输入结点进行时钟赋值，起始值可以自己34设定；“”是进行任意赋值，还有其他的图标，可根据需要来选择。所有输入结点都赋值后，点击“MAX+Plus
9、II”中的“Simulator”进行仿真， 会出现如图 3-10 所示。点击“Start”进行仿真，无错误后会有图 3-11 所示图 3-10图 3-1135点击“Open SCF” ，就会出现仿真图了，如图 3-12 所示图 3-12当紧急按钮按下，电梯门立即关闭楼层显示信号一直从当前楼层依次 降到一楼，程序直到电梯运行到一楼为止，在此期间其他的呼叫均不响应。完成上述过程后进行器件创建，点击菜单“File”“Create Default Symbol” ，如图 3-13 所示。图 3-13 生成如下：363.2.4 主控模块的设计此部分模块包括请求输入模块、主控模块、移位寄存显示模块和楼层
10、显示几部分。其控制器系统框图如图 3-14 所示。图 3-1437此部分的 Verilog HDL 的程序如下所示： module lift(clk,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,door,f1); input clk,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8; output o1,o2,o3,o4,o5,o6,o7,o8,door,f1; reg o1,o2,o3,o4,o5,o6,o7,o8,door,up,down; reg8:1 des; reg2:0 count; reg3:0 low,high,f1; clk:时钟信号； d1,d2,d3,d4,d5,d6,
11、d7,d8:楼层请求信号； o1;o2;o3;o4;o5;o6;o7;o8:楼层及请求信号状态显示； door:开门指示信号； f1:送数码管显示的当前楼层数 以上为定义此模块的输入、输出以及内部传递信号。 (1)请求模块 在请求信号输入模块中，设置 8 个开关电平信号， d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8 表示 8 个楼层的请求信号，每次最多允 许两个信号同时请求。并实现呼叫信号记忆。 if(d1)begin des11|low=4b0000)low2|low=4b0000 end 整体进行编译、仿真后，实现功能为：用 8 个 LED 显示电梯行进过程， 并有数码管显示电梯当前所在的楼层位置，在每层电梯的入口处设有请求 按钮开关，请求按钮按下，则相应楼层的 LED 亮。用 CLK 脉冲控制电梯用 动，每来一个 CLK 脉冲电梯升（降）一层。电梯到达有请求的楼层后，该 层的指示灯灭，电梯门自动打开（开门指示灯亮） ，开门
