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1、毕业设计论文题目 基于CPLD的电梯控制器的设计 毕业设计(论文)中文摘要基于CPLD的电梯控制器的设计摘要：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
2、硬件描述语言 编译 仿真毕业设计(论文)外文摘要Title : CPLD-based elevator controller designWith the high-speed development of economy, microelectric technique , technology of the computer and automatic control technology have been developed rapidly, exchange frequency conversion and adjust speed technology and already en
3、ter a brand-new era, its application is wider and wider. The lift is the vertical means of transportation of the modern skyscraper, its designing requirement stability , security and high. Living standard constant to raise with people, requisition for lift too corresponding to improve, the lift has
4、got the fast development, the domestic lift of our country is mostly relay control method, the software designed this time is controlled some to realize by Verilog, the logic relation of studying , analysing the lift , and then realize control. Through rational choice and design , have improved the
5、control level of the lift , has improved the comfort that the lift operates, make the lift reach the comparatively ideal control result.Keywords: lift Hardware Description Language Compiler Simulator目 录目 录4第1章 绪 论51.1概述6第2章 硬 件 控 制72.1 变频器的工作原理82.2 变频器的基本构成9第3章 控制系统软件控制回路113.1 控制系统比较113.1 电梯控制回路设计12
6、3.2.1 Verilog HDL及其特点123.2.2 Verilog HDL的 特 点133.2.3控制系统143.2.4紧急停靠模块173.2.5信号消除控制实现293.2.6判断响应313.2.7管脚分配33第4章 经济效益分析34结 论35致 谢36参考文献37附录38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
7、，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
8、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。每层电梯入口设有上下请求开关，电梯内设有乘客到达层次的停靠站请求开关。设有电梯所在位置指示装置及电梯运行模式（上升或下降）指示装置。电梯到达有停靠站的请求的楼层后，经过一秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门四秒后，电梯门关闭（开门指示灯灭），电梯继续运行，直到执行完组后一个请求信号后停靠在当前层。能记忆电梯所有的内外的请求信号，并按照电梯的运行规则次序响应，每个请求信号保留至执行后消除。电梯的运行规则：当电梯处于上升模式的
9、时候，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信号，有上而下逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕，如果高层有下楼请求，则直接到有下楼请求的最高楼接客，然后便进入下降模式。当电梯处于下降模式时，则与上升到模式相反。电梯初始状态为层，处在开门状态，开门指示灯亮。设计符合上述功能的多层电梯控制器。各电路模块用仿真的方法验证，并通过仿真波形确认电路设计是否正确。请用编号（1.2.3.）标明，这样太乱了。第2章 硬 件 控 制控制系统硬件设计由调速系统设计和Verilog HDL控制系统设计两部分组成。本文主要介绍Verilog HDL控制系统的设计。所设计的电梯为8层，由轿厢、曳引机构、开门机构、控制系统等
10、组成。其系统整体硬件框图如图2-1所示，调速系统接收到Verilog HDL给出的速度信号后，控制曳引电机以给定的速度和转向运转。Verilog HDL控制系统根据现场信号的状态决定发给调速系统速度信号，决定开门、关门、松闸等，并给出相应显示。图要有编号，如图1 2.1 变频器的工作原理在交流异步电动机的诸多调速方法中，变频调速的性能最好。调速范围大，静态稳定性好，运行效率高，采用通用变频器对鼠笼型异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著，所以得到推广。一、变频调速的基本控制方式异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为： n1=式中 n1同步转速（） f1 定子频率 （H
11、z） np磁极对数 而异步电动机的轴转速为： n=n1(1-s)=式中异步电动机的转差率， 改变异步电动机的供电频率，可以改变其同步转速，实现调速运行。改变其同步转速，实现调速运行。对异步电机进行调速控制时，希望电动机的主磁通保持额定不变。磁通太弱，铁心利用不充分，同样的转子电流下，电磁转矩小，电动机的负载能力下降；磁通太强，则处于过励磁状态，使励磁电流过大，这就限制了定子电流的负载分量，为使电动机不过热，负载能力也要下降。异步电动机的气隙磁通（主磁通）是定、转子合成磁势产生的，下面说明怎样才能使气隙磁通保持恒定。由电机理论知道，三相异步电动机定子每相电动势的有效值为：=m式中定子每相由气隙磁
12、通感应的电动势的方均根值（） 定子频率（）； 定子相绕组有效匝数； m每极磁场通量（）。由上式可见，m的值是由和共同决定的，对和进行适当的控制，就可以使气隙磁场通m保持额定不变。2.2 变频器的基本构成变频器分为交交和交直交两种形式。交交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器。而交直交变频器则是先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流变换成频率、电压均可能控制的交流电，又称间接式变频器。我们的目的是研究通用变频器，所以主要研究交直交变频器，以下简称变频器。变频器的基本构成如图2-3所示，由主回路（包括整流器，中间直流环节，逆变器）和控制回路组成。 图2-
13、3 变频器的基本构成主回路：是因为异步电动机提供调压、调频电源的电力变换部分。由四部分组成，包括变流器、平滑回路、逆变器和制动回路，其中制动回路主要用于异步电动机再生制动，当电机快速制动时，需要处理从电机向逆变器反馈的能量，由制动回路把再生功率消耗掉，以免直流电压上升。控制回路：为主回路提供V/F协调控制指令信号的回路，由频率、电压的运算回路、主回路的电压/电流检测回路、控制信号放大的驱动电路以及逆变器和电动机的保护回路组成。有的变频器还具有速度检测回路。对于恒负载的调速系统且如果生产机构对调速系统的静、动态性能要求不高，可以采用转速开环恒压频比（V/F=C）的控制系统，其结构简单、成本低，且
14、容易控制。第3章 控制系统软件控制回路随着电子工业的发展，新技术、新产品不断用于电梯控制系统，如无触点半导体逻辑控制晶闸管（俗称可控硅）的应用；继承电路和数字控制、电脑和机群控制及调频调压技术的应用；拖动系统建华、性能提高等。微电脑（或称微处理机）在电梯控制系统中得到广泛的应用，从而代替了数量众多的继电器、接触器控制系统。微电脑电梯的特点：运行可靠、故障率低、耗能；控制屏(柜)体积少，从而机房的面积可相应见小；设备投资费减少；维修方便。采用VerilogHDL硬件语言进行电子电路的设计,其特点是以软件工具为核心,通过这些软件完成产品开发的设计、电路分析(逻辑功能仿真)、纠错和验证、自动布局布线
15、、时序仿真(布线延迟分析)等各项测试工作,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,从而实现电子电路的自动化设计。3.1 控制系统比较在电梯的电气自动控制系统中，逻辑判定起着主要的作用。无论何种电梯，无论其运行速度有多大，自动化程度有多高，电梯的电气自动控制系统所要达到的目标是相类同的。也就是要求电器自动控制系统根据轿内指令信号和各层厅外召唤信号而自动进行逻辑判定，决定出哪一台电梯接受信号，自动定出那一台电梯的运行方向，并按内外信号要求通过电器自动控制系统而完成预定的控制目标。3.1 电梯控制回路设计3.2.1 Verilog HDL及其特点电子系统的设计主要有原理图输入法和硬件描述语言设计两种方式。图形输入法是设计规模较小的电路是经常采用的方法，这种方法直接把设计的系统用原理图的方式表现出来，具有直观、
