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1、- 本科毕业设计说明书题 目：五层电梯模型实验系统的硬件设计学生*：*学 院：*系 别：*专 业：*班 级：*指导教师：*二七年六月. z-摘 要电梯是一种重要的垂直交通运输设备，又是比拟复杂的机、电结合成一体的大型工业产品，既有完善的机械专用构造，又有复杂的电气控制局部。电梯自动控制系统是楼宇自动控制、工业过程控制的典型实例，也是人们研究的热点问题。根据实用电梯抽象而成的电梯模型，不仅和实用电梯的主要功能相当，而且构造简单、形象直观、演示效果好，可以验证各种控制策略，因此成为PLC、电气控制等课程实践教学的理想研究对象。本文针对教学实验的要求，本着功能完备、形象直观、构造简单、经济实用的原则
2、，设计了五层电梯模型。主要工作容包括以下几方面： 对设计的五层电梯模型从系统组成、实现功能、工作原理等方面进展了全面的分析； 基于模块化思想，设计了用于外呼梯、楼层检测、信息显示的信号综合及显示电路； 综合考虑各种因素，采用H型PWM调速设计轿厢控制系统； 设计了由步进电机控制电梯门工作的驱动电路；对电梯外观进展了初步设计。尽管做了不少工作，但实验系统的实际应用还有许多工作要做，有待于今后进一步完善。关键词：电梯模型；模块化设计；PWM调速；H型桥；门控；AbstractElevator is a kind of important equipments which realizes vert
3、ical transportation,as well as large industrial products which bines machine and electricity ple*ly. It has perfect machine structure for special use and ple*ly electrical control ponents. The elevator automatic control system is a classical e*ample for industrial process and building automation con
4、trol，also it is a hot issuse in e*plore. The elevator model，which is abstracted by practical elevator, it main function not only as practically elevator, but also has simple structure, visual image, good effect of demonstration, and can test many kinds of control strategies, so it has became the pra
5、ctice teaching courses ideal study in the PLC、electrical control and so on .The article againstaccording to the requirement of the teaching e*periment, based on the principle of pleted functions, visual and simple, economical and practical. Design a five-story elevator model. Main tasks include the
6、following port: A five-story elevator model is designed, we prehensive analysis it by the system ment, achieving functional and working principle. Based on modular idea ，designed circuit for internal and e*ternal called for staircase, level detection, message signal integrated and display. Consideri
7、ng various factors, designed the control system of elevator car by using speed regulation of H- shape PWM; Designed the drive which underedstepper motor controlledelevator gate Designed preliminary the elevator appearance.Although a lot of research works have done, there is also much work to do in t
8、he e*perimental system of practical application, such as realizes specifically, achieve further consummation.Keywords：Elevator Model; Modularization design; PWM speed regulation; H- bridge; Gate-controlled. z-目录引 言1第一章 概 述21.1 电梯的开展概况21.2 电梯的开展趋势31.3 课题来源及意义41.4 本文主要工作5第二章 电梯模型的组成及工作原理62.1系统组成62.1.1
9、 信号综合及显示电路62.1.2 轿箱控制系统72.1.3 门控电路72.2 工作原理8第三章 电梯模型的电气系统硬件设计93.1 信号综合及显示电路93.1.1 呼叫电路93.1.2 检测电路103.1.3 显示电路123.2 轿箱控制系统143.1.1 主电路及保护电路设计143.2.2 驱动电路设计163.2.3 保护电路设计183.2.4 控制电路设计203.3 门控电路273.3.1 门控及驱动电路273.3.2 门控控制电路设计303.4 稳压电源电路的设计34第四章 电梯模型的构造设计374.1 总体构造的设计374.2 曳引系统设计394.3 门控系统40第五章结论和展望415
10、.1 本文工作总结415.2 展望42参考文献43附录 硬件原理图45A1 呼叫系统电路原理图45A2 楼层检测电路原理图46A3 信息显示电路原理图47A4 80C196KC单片机局部48A5 轿厢控制系统主电路及驱动电路原理图49A6 门控系统控制电路原理图50 辞52图表目录图2-1 电梯模型硬件系统组成6图3-1 呼叫电路原理图9图3-2 红外反射式开关部构造11图3-3 红外开关产品实物图11图3-4 检测电路原理图11图3-5 显示电路原理图12图3-6 74LS373的引脚图12图3-7 74LS248引脚图13图3-8 双极式H型电路原理图15图3-9 MOSFET驱动电压的波
11、形15图3-10 IR2110引脚排列16图3-11 IR2110部功能框图17图3-12 IR2110驱动半桥的电路原理图18图3-13 阻容吸收保护电路19图3-14 过电流保护电路20图3-15 过电压保护电路20图3-16 80C196KC的构造封装图21图3-17 控制电路原理图24图3-18 保护信号输送电路25图3-19 看门狗保护电路26图3-20 MA*704引脚图26图3-21 L298外形图27图3-22 L298的部构造28图3-23 L298的引脚排列28图3-24 门控驱动电路原理图29图3-25 L297外形图31图3-26 四相八拍、半步方式或称半阶段31图3-
12、27 双四拍、整步方式或称全阶段31图3-28 单四拍、整步方式32图3-29 L297的引脚图32图3-30 三端稳压器34图3-31 三端稳压器的部原理框图35图3-32 由W7824组成的稳压电路图36图3-33 电压产生原理图36图4-1 电梯模型控制系统的外型37图4-2 电梯模型构造示意图38图4-3 电梯呼叫面板38图4-4 曳引构造示意图39图4-5 电梯门构造示意图40表3.1 按键代码和功能10表3.2 楼层检测代码11表3.3 4线七线译码/驱动器功能表14. z-引 言首次使用的乘客电梯出现于18 世纪90 年代后期。1889 年，Otis 公司在纽约成功安装了一台直接
13、连接式升降机，这是以直流电动机为动力的世界上第一台电力驱动升降机，从此诞生了名副其实的乘客电梯。电梯驱动控制技术的开展经历了直流电机驱动控制、交流单速电机驱动控制、交流双速电机驱动控制、直流有齿轮和无齿轮调速驱动控制、交流调压调速驱动控制、交流变压变频调速驱动控制以及交流永磁同步电机变频调速驱动控制等阶段。随着第一个半自动化电梯控制器在19世纪20年代的使用，原始的效劳员执守工作方式已减少为一个开关门的操作。直到1950年，由电力机械继电器系统组成的全自动电梯控制器的应用取消了效劳员执守。到20世纪70年代，基于微处理器的电梯控制器得到广泛应用，使得更为复杂的调度算法的实施成为可能，由此产生了
14、电梯群控的概念。电梯操纵控制方式经历了手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制等过程，对于多台电梯则出现了并联控制、智能群控等。随着智能控制技术在电梯群控系统中的广泛应用，电梯交通系统和其他设施融为一体，智能建筑的整体功能得以充分发挥1。作为重要的垂直交通运输设备，本身是复杂的机电结合体，既有完善的机械专用构造，又有复杂的电气控制局部，并且运行过程直观、效果明了，是理想的工业控制研究对象。根据实用电梯抽象而成的电梯模型，不仅和实用电梯的主要功能相当，而且构造简单、形象直观、演示效果好，可以验证各种控制策略，已成为PLC电器控制的热点研究问题。第一章概 述1.1 电梯的开展概况在人类生产开展史上，电梯是随着生产的开展和生产力的提高而出现和开展的。名符其实的电梯，于1889年出现。在此之前，电梯经历了初期的绞车阶段和升降机阶段。电梯的开展大体上可分为如下五个阶段： 113世纪前的绞车阶段。在人类的远古时代就出现了绞车。文献记载，在公元前2600年左右，古代的埃及人使用绞车搬运石料建造金字塔。 219世纪前半叶的升降机阶段。这个时期，由于蒸气机的创造，人类进入了以发动机代替繁重体力劳动的新时期。使用人力的绞车被以蒸汽为动力的、具有简单机械装置的升降机代替了。
