首页 > 文章中心 > 电梯控制系统

电梯控制系统

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇电梯控制系统范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

电梯控制系统范文第1篇

关键词:电梯;PLC控制系统;程逻辑控制器

中图分类号:TU857 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01

电梯是上下运输代步工具,而且在运行期间频繁的启动和停止,而电梯的负载量也有着显著的变化、在运行期间的转换。在无负载运行时,电梯的电机的负载降低到最少,而且可能出现自发电状态。当电梯在超出负载能力运行的时候,电梯电机的负载提升到最大,这个时候出现电动状态,这时候的电梯电机要求在正、反转,电动、发电运行。

一、电梯发展及控制

电梯作为垂直方向的出行运输设备,在高层建筑和重要机构电梯的作用已经成为不可或缺的部分。随着微机技术、信息化处理技术、电气自动化技术等快速的推进,现在的电梯逐渐变成机电一体化形势下的高效电梯。随着城市建设进程的加快,由于高层建筑数量越来越多,高度也越来越高。建筑开发商在新型楼房建设上加强了各种住宅楼房的硬件设施,而家用电梯也迅速的走入市场。

任何类别的电梯,其运动的充分与必要条件之一是电梯要有确定的运行方向,因此所有用来确定电梯运行方向的控制环节简称为定向环节。在所有电梯的整体控制系统中,与电梯的自动开 关门控制环节一样,定向环节也是一个至关重要的环节。用PLC实现乘客电梯的控制,关键是怎样合理地利用PLC的硬件资源,节约PLC的输入输出端口,降低设计成本;同时充分利用软件资源简化控制程序,缩短PLC的扫描周期,提高电梯的安全可靠性和操作的灵活性;另外控制程序应尽量简单,且具有一定的规律性,适合于开发各种楼层的控制需求。

二、PLC控制系统

Programmable Logic Controller 简称PLC也可称为可编程逻辑控制器,替代了以往继电器控制装置,程逻辑控制器得到了迅速的推广,在全世界范围得到了广泛应用。同时,程逻辑控制器的功能持续更新。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,程逻辑控制器在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。现在的程逻辑控制器不再只能逻辑控制,在伺服控制、事后控制等领域也发挥着十分重要的作用。

程逻辑控制器是集成了继电器控制原理演变出现的,早期的程逻辑控制器只有开关量逻辑控制,程逻辑控制器运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。程逻辑控制器的中央处理器内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加。程序从开始运行基础序号为零起,依次执行到最终步,然后再返回起始步循环运算。程逻辑控制器每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的程逻辑控制器,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程逻辑控制器用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位和32位的为一个模拟量。大型程逻辑控制器使用另外一个中央处理器来完成模拟量的运算。把计算结果送给程逻辑控制器的控制器。

现在电梯的操纵控制方式一般可分为按钮控制(AZ、AS)、信号控制(XH)、集选控制(JX)、并联控制(BL)、梯群控制(QK)、微机控制(W)这几类。那么我们该如何开始着手去判断区分它们呢?笔者觉得可以借鉴C语言算法中的选择结构,即“if(条件表达式)语句1else语句2”的表达方式写个“程序”来分析判断。集选类和非集选类(信号、按钮)的主要区别在于集选能实现无司机操纵,而按钮、信号因为自动化程度不够高,只能在有司机操纵下才能正常运行。因此判断方法就是看能不能实现无司机操纵:在轿内任意登记一个楼层,然后人出轿厢,过一会看电梯是否自动关门去到指定楼层,如果是,就是有司机操纵,可以判断属于集选类,反之属于非集选类。用C语言表达即为if(有司机操纵=1)集选类控制else非集选类控制。

三、电梯PLC控制系统

电梯是的正常运行是依靠外部指示信号以及电梯本身指示来完成的,而且每次指令发出的同时是不固定的, PLC控制系统是人与电机配合式的控制系统,在人发出控制之命令的同时,PLC控制系统会迅速做出存储命令,之后经过控制逻辑进行计算后发出指令。PLC控制系统在得到实际指令后,决定电梯的走向,在通过向变频器下达指令,变频器在得到PLC控制系统的指令后在对速度的快慢进行调节,当电梯电机启动后,速度迅速增至最大,控制可靠的动作,在到达命令临界点的时候,PLC控制系统传递出停止指令,变频器收到指令后已预先的指令把速度降低到慢行状态。

PLC控制系统从出现以及实际应用到至今,改变了以往老式继电器接线逻辑到存储逻辑的推进;实现了逻辑控制到数字控制;其应用领域越来越广,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。如今的PLC控制系统在处理模拟量、数据计算、人机接口和组网的各方面能力都已大大提高,成为自动化控制领域的主流控制器,在各行各业发挥着巨大的作用,电梯控制系统采用PCL及程逻辑控制主板为基础。电梯的群控技术有集选控制和随机逻辑控制。电梯其运行性能、安全性能、乘坐舒适感、节能方面等均有一定的发展。为了确保电梯正常运行、安全使用,所有的电梯都应该配备具有电梯专业知识的人员。他们必须对电梯工作原理、性能特点、控制运行要全面认识和掌握,才能做到对电梯的正确使用与保养。

具有PLC控制系统的电梯必然是未来电梯也得主流趋势,在制造与实际应用方面充分的展示了这个国家的综合实力的象征。而且在我国一线城市北京、上海、深圳等人口高密度城市,民众对物质文化的需求越来越高,由于高层建筑数量越来越多,高度也越来越高,而高层建筑中的电梯也成为日常出行的重要代步工具。而电梯运行质量的优劣直接影响着人们的出行,所以在电梯质量正常运行的同时也要提高技术含量,其中安全指数和稳定指数是重中之重。

参考文献:

[1]王子文,骆建华.电梯PLC控制策略及其程序设计[J].起重运输机械,2006(07).

电梯控制系统范文第2篇

关键词:电梯群控制总体结构系统检测

1、电梯群控系统结构总体结构

随着高层建筑飞速发展的今天,电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技术已经发展从调频调压调速,PLC发展到电梯群控技术的发展,所谓的电梯群控就是两台电梯联在一起,现代都市高层的电梯都会设群控柜,群控的模式有四种,首先是上高峰模式,设置的时间内,全部电梯按基站层上呼优先权最大来提供呼梯服务;第二是下高峰模式,在设置的时间内,一台电梯优先提供上呼服务,其余电梯分区优先提供下呼梯服务,最大限度地使下呼梯得到及时响应;第三是均衡模式,对电梯呼梯进行寻优分配,按照呼梯最短时间原则,进行呼梯指令的响应;第四是空闲模式,在均衡模式下在3分钟内无外呼内选,电梯将均匀分布于各区域的首层待命,以便一旦有呼梯时能尽快响应。电梯处于故障、司机、检修、驻停、消防、专用状态时该台电梯将被排除群控控制。

2、群控电梯的功能模块与检测技术

现代电梯群控系统由四个主要组成部分构成的,它们分别是:电梯控制系统;层站召唤系统;电梯群监视与指令系统;群控制器。

电梯群监视与指令系统主要的功能是对电梯内部的状态进行监控和查询,并且负责电梯的参数设置,对电梯进行后台管理等;群控制器则是整个是电梯群控制系统的一个核心组成部分,它的主要功能在于对每一个层站的召唤信号进行采集,并对此进行分析,按照一定的规则调度各个电梯的工作,使得不同的电梯能够协调运作,从一定意义上来说,电梯的服务性能的优良基本上就取决于群控制器的控制策略。

所以首先对于群控电梯的群控制器进行检测是整个电梯群控系统设备检测发展的中心。群控制器的作用于功能主要是,第一是通过周期性的与整个系统内部的层站召唤系统的系统交换,分配层站召唤资源,更新电梯的调度规则,最大限度的提高电梯的运行效率;第二是通过接收来自外部的用户指令,设置电梯运行的有关参数,并且根据电梯运行的实际需要,向外部输出有关的信息,以方便工程师对其进行维护和查询。电梯的群监视与指令系统的主要功能在于监视电梯群中的所有电梯运行状态以及轿厢中的状态,是电梯安全系统的一个重要构成部分。通过电梯的群监视与指令系统能够便于工程师掌握电梯的运行情况,及时的发现电梯的运行问题,消除安全隐患,确保乘客的乘梯安全。

对于任何一个系统而言,通信模块的设计都是非常重要的,本次的数据通信系统软件设计的目标是要能够在硬件的支持下实现实时通信,能够对生产进行控制和检测,能够对接收的数据进行及时有效的分析和处理。由于本次的系统设计采用的是基于CAN总线的分布式数据采集系统,因此,在对CAN总线的实时通信程序进行检测时要注意将节点初始化。

通过振弦传感器可以采集到相关的应力数据,这样就可以及时采集到数据,并以信号的形式将所采集到的数据信息发送出去。数据通信主要是通过PhotoTempM模块来实现的,TimerC模块负责向其提供进行数据采集所需要的Timer接口以及采样时钟信号,ADC数据采集接口以及StdControl控制接口是整个模块向外提供的。

在上述的程序中,main是程序的组件,它的主要作用在于完成硬件的初始化,并对程序进行调度。TOSBaseM可以完成协议之间的互相转化,并且能够StdControl接口,实现串口和内网协议的初始化,或者对串口和内网协议进行启动和停止,除此之外,它还可以分别实现无线模块和串口的发送及接收功能,其中UART组件的上层加了FramerM组件起到字节流控制作用。

电梯运行模块是电梯群控制系统的基本单元,实现电梯载人服务的基本功能,其仿真离不开电梯的运行逻辑和特点。按照电梯运行过程中的不同特征,将其运行过程分为八个阶段,每个阶段对应着一个状态,它们分别是:空闲(IDLE)状态、开门(OPEN)状态、下落客(UNLOAD)状态、上落客(LOAD)状态、关门(CLOSE)状态、启动加速(ACC)状态、平稳运行(MOVE)状态和停车减速(DEC)状态。这里为简化仿真,省缺了电梯停车减速后的平层爬行阶段,因为这个阶段具有较强的不确定性,且持续时间较短,对系统仿真结果的影响甚微。所以要对仿真过程进行一再的检测,才能保证模块在应用中达到精确。

当电路板的PCB完成之后,首先需要把PCB板和原理图进行对照,查看二者是否相同。需要特别关注的是,电源系统设置是否正常,极性是否接错、电源是否短路,重点查看SDRAM控制端的总线,是否存在短路现象。

电源是硬件电路板的最基本模块,只有电源正确才能导致整个系统的正常运行。在上电之前,必须确定电源电压的幅值和极性。当上电之后,需要检查各芯片供电端、地之间的电压,确定是否正常。

当确定电路板正常后,可以上电。在上电之后,不管是芯片还是电阻、电容,如果被烧坏时,都会伴有“焦糊味”,对此我们可以查找出明显烧坏的芯片,根据芯片的响应型号进行替换。同时,我们可以对硬件系统进行划分,分为若干子模块。然后根据系统运行发生的状况,明确哪个模块发生错误。当明确了出错的子模块后,就可以更加精确的确定具体的出错位置。

在此需要使用万用表进行测试,万用表主要被用于测试电阻、电容、二极管、三极管和集成芯片的性能。在本次电路板设计中,把I2C的时钟线通过上拉电阻与3.3V电源直接相连,而在实际使用过程中,发现通过I2C总线配置图像传感器总是失败,导致图像传感器输出总是保持默认输出状态,通过万用表测量,发现SCL上拉的电阻错采用了0欧姆的电阻,导致SCL无法被控制,经过重新更换电阻后,功能正常。

联机故障检测必须借助各种测试装置,包括示波器、逻辑分析仪等工具。示波器作为电子工程师使用最广泛的调试仪器,不仅可以查看模拟电路和数字电路的行为,准确捕获信号,分析采集的波形,从根本上确定电路的根本原因,协助解决问题。随着低速串行总线在嵌入式系统中的使用越来越多,由于串行总线涉及到相应的协议,因此需要明确硬件工作是否正常、软件控制是否有漏洞,同时系统噪声是否会影响到该总线的传输。目前,对于I2C、SPI串行总线,示波器能够迅速捕获其协议,帮助检测和调试设计。

由于目前的嵌入式电路,速度越来越快,偶尔发生的异常事件(例如毛刺)可能会导致整个系统功能的错误,目前示波器可以通过峰值检测功能,直接捕获到窄毛刺,协助硬件工程师进行电路板调试。

对于mV或uV范围的信号进行测试非常困难,不仅其信号的幅值低,而且噪声相对较高。可以采用示波器的10X无源探头,以直到100uV/div的垂直分辨率进行采集。在硬件电路板测试过程中,为了保证实际工作环境可靠,需要对信号的频率和幅度变化、过冲、上升事件、地跳动、串扰等影响信号完整性问题进行详细的测试,通过采用示波器的光标,方便进行上述测试。对于视频信号,不仅波形非常复杂,而且时序信号和图像信号混合在一起,因此很难进行测试。对于视频工程师来说,必须有一个分级的亮度显示模式,可以使用户观察到信号的微妙细节和变化情况,从而完成视频功能的测试。示波器可以对NTSC、PAL、SECAM制式的视频格式进行显示。

对于技术人员,通常情况下需要查找非预计的电路噪声,但是在时域中很难分析噪声信号,示波器能够提供快速傅里叶变换(FFT),把信号划分为构成频率,在示波器上显示信号的频域图。

由于示波器的存储有限,因此如果要想示波器能够显示用户关心的波形,必须采用示波器的触发功能,触发包括毛刺信号触发、边沿触发和数字码型触发。因此,当示波器的挂起时间越短,丢失波形中的事件几率越低。

电梯控制系统范文第3篇

【关键词】电梯;自动化控制系统;设计要点

1 前言

对于电梯控制系统而言,电梯作为一个自动化程度较高的设备,在运行过程中对自动化系统的功能和安全性要求较高。要想满足电梯的运行需要,就要在电梯设计过程中重点做好自动化系统的设计,确保自动化系统在功能和安全性方面满足电梯控制系统的实际需要。基于这一认识,我们应认真分析电梯自动化控制系统的特点,以及电梯在控制方面的要求,同时全面有效的掌握电梯自动化控制系统的设计要点,做好自动化控制系统的设计,为电梯设计提供有力的支持。

2 电梯的控制要求分析

电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿厢开关门电路。电梯垂直方向主拖动电路采用OMRON变频器控制电动机,来达到调速的目的。而自动门机安装于轿厢顶上,他在带动轿门启闭的同时,通过机械联动机构带动层门和轿门同步启闭。从目前电梯的实际运行来看,电梯在控制方面的要求主要表现在以下方面:

2.1 电梯的控制系统必须满足快速性要求

电梯在运行过程中,对运行速度有着严格的要求,只有满足速度性要求,达到快速性标准,才能有效提高电梯的运行效率,满足电梯的使用要求。

2.2 电梯的控制系统必须满足平稳性要求

电梯在运行中,除了要满足速度要求之外,还要保证整体运行平稳,使乘客感到舒适,或者保证货物处在安全的状态。所以,稳定性是电梯控制必须满足的要求。

2.3 电梯的控制系统必须满足安全性要求

电梯作为一种特殊举升工具,安全性要求十分关键。要想保证电梯在运行中安全平稳,就要设置必要的安全控制机构,实现对电梯的有效控制。

3 电梯的自动化控制系统设计要点

对于电梯系统而言,自动化控制系统是保证电梯系统正常运行的关键,对电梯运行起到了重要的保障作用。基于这一认识,做好电梯自动化控制系统设计十分必要。结合电梯自动化控制系统设计实际,其设计要点主要表现在以下几个方面:

3.1 电梯的自动化控制系统的硬件组成

电梯的PLC控制系统的组成如图所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。

对于电梯自动化控制系统而言,硬件部分是电梯自动化控制系统功能实现的重要保证,只有做好硬件系统设计,才能提高电梯自动化控制系统的功能。基于对电梯自动化控制系统的分析,电梯自动化控制系统的硬件部分相对简单,各部分硬件的设定与对应的控制功能都有一定的关联性,对满足电梯控制需要具有重要作用。因此,做好硬件部分设计,对提高电梯自动化控制系统功能和满足电梯自动化控制系统工作需要具有良好的支持。只有根据电梯的自动化控制要求做好硬件部分设计,才能保证电梯的各部分控制功能得到有效实现。

3.2 电梯的自动化控制系统的设计

根据所确定的电梯层数、控制方式等,列出被控制对象输入输出的设备名称,并根据所需要的输入输出点数进行统计,根据统计的数据,增加10%~20%的可扩展余量后就得到了输入输出点数的估计数据。

对于电梯自动化控制系统而言,控制程序的设计师确保电梯自动化控制系统功能全部实现的关键,同时也是与硬件部分设计相对应的重要设计内容。结合电梯自动化控制系统设计实际,在自动化控制系统程序设计中,应重点把握以下原则:首先,电梯自动化控制系统应具有快速响应特征,能够及时的分析和处理电梯控制信号。其次,电梯自动化系统应具有较好的稳定性,应能够在信号较多时快速处理并保持信号稳定。再次,电梯自动化控制系统程序,应具有良好的兼容性,应在电梯维修过程中便于其他程序的接入,提高电梯运行的整体效果。

3.3 电梯自动化控制系统的过程环节设计

(1)开关门环节

开关门是电梯运行过程中的基本环节,为了保证电梯正常运行,在电梯自动化控制系统设计中,应做好开关门环节的功能设计,并把握最佳的开关门时间,提高电梯使用的便利性。

(2)层楼信号的产生与清除环节

在电梯使用过程中,层楼信号是不断出现,鉴于有些层楼信号是重复无意义的,电梯自动化控制系统应根据层楼信号实际编制具体的层楼信号产生与消除程序,保证信号处理正常。

(3)停层信号的登记与清除环节

在停层信号的处理过程中,做好停层信号的登记是保证电梯能够停到指定位置的重要手段。电梯停止之后,在上行或者下行之前,需要有专门的程序对停层信号进行清除。

(4)外呼信号的登记与清除环节

外呼信号登记与清除与停层信号的控制类似,其要点在于应把握外呼信号的发生时机,并做好外呼信号的登记,根据实际需要在外呼信号产生之后对其进行清除。

(5)电梯的定向环节

电梯只有上行或者下行两种选择,做好电梯的定向控制,是保证电梯正常运行的关键措施。基于这一认识,在电梯的自动化控制程序中,做好定向环节的控制设计是十分必要的。

(6)停层过程环节

停层过程是电梯在要达到指定位置进行停靠的过程,在这一过程中,要保证电梯的平稳性并控制电梯的速度。因此,停层过程环节的自动控制设计十分关键。

(7)停车制动过程环节

电梯在运行过程中,达到指定位置后会实施停层动作,为了保证动作的有效性,停车制动程序的设计是十分必要的,其中停车制动应把握快速性和平稳性原则。

(8)启动加速、稳速运行、停车制动环节

在电梯自动化控制系统中,启动加速、稳速运行和停车制动程序的设计,是自动化控制系统的关键,在设计过程中,应把握安全、快速、平稳的原则。

4 结论

通过本文的分析可知,电梯作为一个自动化程度较高的设备,在运行过程中对自动化系统的功能和安全性要求较高。要想满足电梯的运行需要,就要在电梯设计过程中重点做好自动化系统的设计,确保自动化系统在功能和安全性方面满足电梯控制系统的实际需要。基于这一认识,我们应认真分析电梯自动化控制系统的特点,以及电梯在控制方面的要求,同时全面有效的掌握电梯自动化控制系统的设计要点,做好自动化控制系统的设计,为电梯设计提供有力的支持。

参考文献:

[1]周霞,常呈建;基于单片机的并联电梯控制系统[J];江南大学学报(自然科学版);2002(04).

[2]谭青,谢坚;电梯立体车库能耗最优化控制决策[J];起重运输机械;2003(02).

[3]林建杰;液压电梯闭式回路节能型电液控制系统研究[D];浙江大学;2005年.

[4]李增昌;群控电梯智能控制策略研究[D];天津大学;2004年.

电梯控制系统范文第4篇

关键词:电梯控制系统 PLC技术 设计与仿真

中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(b)-0058-03

电梯控制系统的发展伴随着现阶段我国高层建筑的普及式发展而来,对于电梯控制系统的设计也在不断优化、完善,实现更新换代。最初对于电梯系统实现控制的是继电器组成的顺序控制系统,该系统中暴露的诸如高故障率等问题也促使控制系统的继续完善优化;微机控制系统的发展建立在继电器控制系统之上,虽然在智能控制方面有较强大的功能,但也存在抗干扰性差,系统设计较复杂等问题,限制了微机控制系统应用的广泛性。90年代以来,可编程序控制器(PLC)作为一种基于顺序逻辑控制的需要逐渐发展起来,逐渐广泛应用于现阶段的电梯控制系统中。现在PLC技术的使用极大地方便了电梯系统的安全运行。PLC技术结合变频调速技术已经在现代电梯的使用中发挥了重要的作用。

1 PLC应用于电梯控制系统的优势与功能实现

1.1 PLC技术概述

可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller),是结合了现在的多种计算机技术、自动化技术和微处理技术发展出来的一种可以进行编辑的逻辑控制器。它采用一类可编程的存储器,主要结构构成包括电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入/输出接口、功能模块以及通信模块,进行内部程序的存储,逻辑运算的执行,顺序控制,计数与算术操作等面向用户的指令,并且会利用数字或者是模拟进行各种数据的交换进而控制各类机械的生产和过程。PLC控制系统以其运行可靠性高,安装维护便捷,抗干扰能力强以及设计和调试周期较短等优点,广泛应用于工业控制领域。

1.2 PLC在电梯控制系统中的优势

(1)将PLC技术引入电梯控制系统应用中,可以实现电梯系统的自控程度及精度,提升控制系统的抗干扰能力及可靠性。

(2)由于系统去掉了选层器及大部分继电器,使得控制系统结构及外部线路进一步简化,体积变小。

(3)PLC的功能是很强大的,对于复杂的控制系统PLC都可以满足其要求,可以根据需求很自由地增加或者改变各种功能。

(4)PLC可进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,安装维护便捷,易于检修且更改控制方案时不需改动硬件接线。

(5)适用于群控调配和管理,一定程度上可以提高电梯运行效率,在此基础之上所运行的电梯装置有着更为安全、方便及舒适的特点。

1.3 功能要求

基于PLC的电梯控制系统的功能要求主要包括以下几方面。

(1)应用电动机部分去完成电梯的升降功能,并且在相应的楼层里安装可以进行上下操作的按钮开关。

(2)电梯可以及时地做出相应的动作。当电梯在运行的过程中有乘客在某一楼层按下了上行或者下行按钮的时候,控制系统要保证电梯在延时的情况下可以正常地打开电梯门。除此之外,在电梯完成了上一个指令以后在没有任何楼层输入上行或者下行的指令时要保证电梯及时地完成梯门的自动关闭动作。

(3)在电梯的运行过程中不可避免地会在同一个时间内接受到很多不同的信号,此时控制系统要自动地做出相应的处理进而保证电梯的正常运行,确保每个动作都是有效的。

1.4 异步电动机变频调速的节能原理

想要实现变频调速是有一定的条件的,它是要以变频器为基础并由变频器给交流电动机提供电量进而形成开环或者闭环的系统。为了谨防在生产过程中出现什么突发的情况,需要在各种设计机械分配动力驱动的时候都要留出一定的富余量。要尽量避免电机在满负荷下工作除非特殊情况下有特殊的要求,在满负荷下会产生多余的力矩进而加大功率的消耗给电能造成了很大的损失,除此之外在电压很高的情况下还会有可能降低电机的运行速度,所以要尽可能地使电机在恒压下工作,与此同时还节省了电能。

2 电梯控制系统设计

现在的电梯控制系统是很复杂的,它结合了当今先进技术,是机械和电气结合的结果。如今的电梯控制系统主要有3种方式:继电器-接触器控制、PLC控制、计算机控制。在早些的时候多采用的是第一种,但是由于其具有很多的缺点而被最终淘汰,比如发生故障的频率很高并且维修起来很困难且运行不稳定等。计算机控制功能很强大但是由于其设计系统很复杂所以其自身的抵抗干扰的能力很差,一旦发生故障维修起来比较麻烦,除此之外,其设计系统的费用也是很高的,这种系统一般用于智能化很高的系统之中。

但是随着PLC技术的不断成熟,其在我们的生活中得到了越来越广泛的应用。PLC控制系统具有很多的优点,其性能是很稳定的,结构也很简单便于维护和维修,其编程和修改也很方便,并且运用于电梯控制系统中可以满足电梯系统的要求,所以逐渐地取代了老式的电梯控制系统。

电梯控制系统的主要结构如图1所示,我们选取了3层作为实例。电动机是电梯系统的动力来源。为了使电梯能够承受更大的重量,我们在钢丝绳的另一端加装了配重而另一点端是桥厢,配重会根据电梯的重量发生相应的变化。

电梯控制系统范文第5篇

[关键词]电梯 检验 控制系统 问题 分析

中图分类号:TU857 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0159-01

前言

我国城市建设飞速发展,一些城市的高层住宅已经占据了居民住宅总量的一半以上,而电梯是高层住宅必不可少的组成部分,电梯的总量也急剧增加。据不完全统计,在过去的十年间,我国的民用电梯总量增长了560%,这极大的方便了居民的生活,也提高了居民的生活质量,但是与此同时,与电梯有关的安全事故却时有发生,绝大部分都是因为电梯的控制系统失灵而造成的。所以,民用电梯必须在定期进行检测,并且要着重检测控制系统,保证人民群众的生命财产安全。

1.电梯工作原理的简述

电梯的曳引绳两端分别是轿厢和对重,绳索缠绕在导向轮和曳引轮上,曳引的电动机通过减速器变速后带动了曳引轮转动,通过曳引绳与曳引轮之间的牵引产生动力,实现了轿厢的上下运动,实现运输的目的。在轿厢上固定的电梯导靴,沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨上下来回运动,防止轿厢在运行的时候偏斜或摆动。常闭式制动器在电动机工作状态下松闸,使电梯运行,在失电的状态下制动,使轿厢能够准确的停在用户所选定的楼层内维持静止的状态,实现用户能进出电梯。轿厢是运载乘客或者其他物品的箱体部件,用来平衡轿厢载荷、减少电动机的功率。补偿装置是用来补偿曳引绳上升或者下降的时候绳索的重力和张力的变化,使动力装置负载稳定,轿厢得以准确的停靠在指定楼层。电气系统不仅实现了对电梯运行的控制,还完成了电梯在选层、测速、照明等方面的工作。指示呼叫系统是显示轿厢所在楼层位置和运行方向的装置,安全装置保证了电梯的运行安全。

2.电梯检验中控制系统常的问题

电梯中的控制系统是经常出现问题的部分,主要有以下几个类型的问题:第一,电梯的轿厢门无法正常打开和闭合。电梯在到达指定楼层后,停顿了很长时间,但是不见电梯门开启,之后继续进行运行。若出现此种现象,则可能是由于某些部件接触不良;第二,电梯的显示屏没有反映。这主要是由于连接显示屏的线路出现了问题或是显示屏的感应器出现了问题;第三,电梯停留在某层不动,其他的按键都正常,指示灯能够正常亮起。这可能是由于电梯的中心控制系统出现问题;最后,电梯的运行电路出现问题,导致电梯突然停止运行,或是出现溜梯现象,这种情况通常在老旧的电梯上发生。以上我们总结了关于电梯控制系统的常见问题,根据其发生的原因,可以分为两个大类:短路和断路。

2.1 短路故障

电梯的控制系统是十分复杂的电路系统,在发生短路后,由于会瞬间产生很大的电流,有可能将电路破坏,继而将电容器烧毁,使电路不再工作。此外,还存在一种短路的可能,就是在控制系统外部的某个电梯系统中出现短路,产生的电流烧毁了其他系统,而电路控制系统自动报警,停止工作,出现电梯失去控制的现象。

2.2 断路故障

在电梯控制系统的问题中,由于断路所导致的故障不占少数。系统断路所产生的原因一般是由于在系统的电路中,某个元件不能够正常的工作,而使电流不能够形成回路。如果发生在并联线路中,某个用电元件出现了问题,会造成局部的系统停摆,而若是在串联电路中发生了断路,则会出现整个系统的瘫痪。一般造成系统元件不工作的原因为焊点出现虚焊、元件螺丝松动、接触点老化等等。

3.电梯检验中控制系统常见问题的应对策略

电梯常见的控制系统问题为短路和断路引起的,所以在对电梯进行控制系统的检测时,需要着重观察系统内是否有短路和断路的隐患。若发现隐患,要及时进行维护,并采取相应的措施进行保护,避免发生人员的伤亡。下面笔者根据多年的电梯维护实践经验,向读者介绍短路和断路的检测、维修方法。

3.1 控制系统短路故障所采取的措施

控制系统局部或是整体失灵的分为两个较为重要的部分,就是短路和断路。系统中若是出现了短路现象,通电后会产生极大的电流,使一些熔点较低的用电器直接被毁,或是将一些线路烧毁。如果遇到了短路的问题或是发现了短路的隐患,只需将故障点绕开,就可以解决该类型的问题。如果只是系统局部短路,则要找到故障点,之后具体问题具体分析,解决故障,之后重新连接电路。

3.2 控制系统断路故障所采取的措施

电梯控制系统的很大一部分故障是由电路的断路引起的,断路通常是由电路的老化、螺丝松动、接触点氧化严重等原因引起的,判断断路的方式就是看系统是否正常工作,若出现断电的现象,而输入电流就可以恢复正常,则可以断定系统内部出现了断路。一般的检测方式是使用万用表。如果在图纸中的通路两端测的电压较小,则不是断路,若测的数值无穷大,则可以判定为该段线路为断路。在检测的过程中一定要耐心细致,逐渐缩小排查的范围,并且工作人员不能够将汗水、口水等液体滴落在电路板上,由于其中含有丰富的电解质,在通电的状态下会引起短路,对电梯设备造成二次伤害。

3.3 加强电梯控制系统中安全装置的管理

3.3.1 安全钳装置

在电梯的设计之初,就考虑到电梯有可能因为线缆断裂或是超速而产生危险,在电梯的内部设有安全钳,这是一种安全保护装置,在电梯的加速度过快时,安全钳会启动,使电梯固定,对电梯以及轿厢内的乘客进行有效保护。如果在检测时发现安全钳出现问题,则电梯不可以乘坐人。

3.3.2 限速装置

电梯内部还有一种安全设备叫做限速器,当其检测到轿厢运行的速度高于限定速度115%时,会自动发出警报,并且会切断电路,控制轿厢的稳定,防止人及设备出现更严重的损害。

3.3.3 底坑急停开关

在电梯的坑底设置有应急开关,工作人员在坑底进行检修或其他作业时,若电梯突然下滑,工作人员可以按动紧急制动开关,使电梯轿厢保持在固定位置。这个应急开关的供电系统来自蓄电池,而蓄电池需要定期更换。

3.3.4 补偿装置

由于电梯的轿厢内重量通常不稳定,有时空载而有时却满载,使得电梯的线缆出现拉力和摩擦力的变化,这些变化容易引起电梯的线缆受损。在电梯内的平衡系统能够有效的解决该问题。当电梯轿厢运行时,平衡系统会自动调节对轿厢的拉力,避免出现安全事故。

4.结论

电梯的检测工作是电梯正常运行的前提和保障,也是对电梯乘坐人安全的有力保证。因此,电梯检测工作是十分重要且具有实际意义的。我国建筑行业所使用的电梯一般为我国自产,在技术环节不存在技术壁垒,但是我国的电梯事故发生数量却始终居高不下,一方面这是由于电梯的总量在节节攀升,另一方面也是由于电梯的检测不到位,一些工人在进行检测时,只关注一些常用的部件是否有磨损,也就是机械性能的检测,而并不关注控制系统的状况。在今后的工作中,工作人员要根据实际情况,对电梯控制系统进行有效检测,保证电梯的平稳运行,保障人民的生命安全。

参考文献

[1] 戴胜利,电梯检验中的控制系统常见问题及解决措施[J],中国新技术新产品,2012年11期.

电梯控制系统范文第6篇

关键词:PLC;电梯控制系统;研究

1 引言

近年来,我国的微电子技术得到了较为快速的发展,在这个过程中,可编程存储器装置在以往逻辑控制功能的基础上还具有了信息通信、网络传输以及数据处理等以往只有计算机才能够处理的功能,且在具有更多功能的同时还展现出了编程简单、安装维护便捷、体系小以及抗干扰能力强等优点。其在具体应用中,主要具有着顺序控制、过程控制以及数据处理等功能,能够对现今工业生产中的电动机设备以及其运行情况进行有效的控制。目前,PLC已经在我国很多领域之中得到了应用,在本文中,将就基于PLC的电梯控制系统进行一定的研究。

2 PLC概念分析

2.1 PLC概念分析

PLC,即编程控制器,其是以微处理器为基础而设计出的一种新型自动化控制系统,由输出、输入接口部件、电源部件以及处理器等几个部分组成,并由所具有的处理速度快、体积小、搭建简便特点而在我国现今工业领域中得到了较为广泛的应用。

2.2 PLC在电梯系统中应用的优势

对于现阶段电梯的控制方式来说,其主要具有微机控制、PLC控制以及继电器控制这三种主要形式。随着近年来我国建筑高度的不断提升、人们对电梯安全性要求的不断加大,传统的继电器控制方式已经不能够满足人们的需求,主要表现在接线复杂、通用性差、故障率高等方面。而同其相比来说,PLC系统则具有着体积小、可靠性强、抗干扰能力强以及安装便捷等特点,能够更好的保障电梯运行过程中所具有的安全性,尤其是对于控制功能小、层数较低的建筑电梯来说,其往往具有着更高的优势。而对于基于PLC技术建立的电梯控制系统来说,其则需要能够具备下述功能:第一,能够在电动机装置的应用下实现电梯的升降;第二,需要在某层停车情况下,通过按下楼层外呼按钮能够在延时状态下对电梯门进行开启。同时,在电梯对相关控制动作完成、且没有收到层外呼叫指令的情况下,整个系统应当保证电梯能够对关闭轿门的动作进行及时的相应,且控制设备应当在设定时间内进行自动运行处理,以此保证不同动作都能够具有有效的响应时间。

3 PLC电梯控制系统的工作原理

对于电梯PLC电梯控制系统来说,其在组成方面主要有拖动控制系统以及逻辑控制系统组成的。其中,逻辑控制功能主要通过PLC软件的设计进行实现,主要功能有轿厢所处位置判定、开启以及关闭轿门、定向选层以及换速等等。而在电梯拖动控制系统处于运行状态的情况下,电梯则会根据目前状态发出反馈信号,并在信号发出之后通过PLC控制系统对其进行传输,以此帮助系统能够有效的收到该控制信号。

从该系统工作原理看来,电梯控制系统则主要分为RUN以及STOP这两种状态。在RUN状态下,系统则会根据用户的控制要求对相关程序进行启动、执行与处理,以此实现对电梯控制功能的操作。而为了在这个过程中保证控制系统的输出能够对电梯运行中这种输入信号的变化进行准确、及时的响应,系统在对用户程序进行执行时往往会执行多次,并在短时间内发出多次、具有重复性的命令执行,直至PLC处于STOP状态位置,并以此实现了用户的通行需求。

4 基于PLC的电梯控制系统研究

4.1 设计思路

在电梯运行过程中,控制系统可以说是保证其正常运行的一个环节,而在对其控制系统进行设计的过程中,选择一个适合电梯运行的PLC是非常重要的一项内容。对于PLC来说,其可以说是现今电梯系统控制的一项重要因素,将直接对电梯系统的技术与质量都产生影响。对于电梯控制系统而言,其主要是由电视监控系统、指令系统以及控制系统等组成,在对该系统进行设计时,需要能够对PLC设计思路进行清晰的定位,并在严格根据系统设计以及应用要求的基础上对I/O接口进行分配。

4.2 软件设计

为了能够更好的对电梯控制系统进行设计与研究,我们以某建筑5层电梯为例,对其PLC控制系统设计过程中的几个重点问题进行分析与说明,其基本结构框架如下图所示:

图1 电梯PLC控制系统

4.2.1 在该控制系统的硬件配置、系统选型

为了能够保证该控制系统具有良好的可靠性以及稳定性,我们在对I/O点数进行设置时需要保证能够具有一定的余量,而为了更进一步提升其所具有的安全性,在控制部分则需要对门锁继电器以及急停继电器装置进行保留。而具体针对本5层电梯来说,则在对输出、输入信号纵梁进行充分考虑的基础上将输入点数确定在35点,而输出点数则确定在32点,并将该系统的输出电压设定为220V以及110V。

4.2.2 I/O地址分配

在我们对该电梯系统I/O点数进行确定之后,则需要根据I/O地址的实际分配情况、所确定完毕的输入输出点数以及接线方式对其进行全面的分析。在该电梯控制系统中,PLC主机可以说是最为关键的控制核心,在这个过程中,通过PLC输入结构的应用,则能够将信号有效的传输到PLC主机之中,并在主机的存储中心内部实现相关数据的处理以及运算。此外,该系统也会通过指层器、控制信号以及电梯驱动系统等应用完成对相关动作指令的发出动作。

4.2.3 指层控制回路指令分析

对于指层控制回路来说,其在该系统中能够根据电梯轿厢目前所处位置以及其即将运行的方向进行良好的指示。在现今电梯技术下,楼层信号的指示功能借助于电梯装置每层井道内的感应器装置以及轿厢顶部隔磁板装置予以实现。并能够在对后续运行方向进行良好预计的情况下通过PLC程序的应用对其实现控制功能。

4.2.4 定向选层线路分析

对于该项功能来说,主要是指在电梯系统中已经发出厅外指令或者轿内指令的情况下,系统电梯装置应当发出的信号以及处理方式。同时,当电梯即将达到或者具有厅外、轿内指令楼层的情况下,电梯在正常运行的过程中,其所具有的运行方向应当以电梯桥厢内所接收指令以及电梯轿厢装置实时所处位置为参照进行判定的,而如果电梯处于无人控制的运行状态,其所具有的运行方向则应当参照厅外召唤信号对电梯轿厢所处位置的判定为参照进行衡量。

4.2.5 开关门运行回路

以门电梯PLC控制系统为例,在我们对电梯开关门回路进行设计时,其所具有的功能主要有本层开门、手动开门、到达目标楼层后开门、基站启动开门以及自动延时开门等等内容。

4.2.6 信号控制系统

对于PLC控制系统来说,其目前主要是由PLC软件对其进行处理与控制的,在一个信号的控制系统中,所有的功能都是可以通过程序的运行来完成的。对于电流不同的电梯,比如直流电和交流电存在着一定的差别,除了一小部分的控制功能和输入意义及输出功能有差别之外,其他的PLC电梯信号控制的基本功能都是一样的,所以PLC控制系统在应用的过程中有着很强的通用性。

4.3 硬件设计

4.3.1 PLC选型

对于电梯控制系统来说,其具有着较多的输入输出口,对此,在对I/O扩展模块进行选择时,数量就需要具有充分的保证。在根据其所具有的较强抗干扰性以及稳定性要求,我们选择了SIMATIC S7一300PLC作为本电梯的控制器。同时,在本电梯系统中,仅仅具有数字量以及逻辑处理需求,而没有其他额外的任务,并不需要进行扩展,所以一个CPU以及一个电源模块即能符合本系统的运行要求。

4.3.2 变频器选型设计

在电梯变频调速系统中,变频器是非常重要的核心设备,其所具有的质量对于系统具有着非常重要的影响。而在对变频器品牌进行选择时,就需要保证质量以及参数能够满足要求。一般来说,在对相关参数进行选择时,负载类型以及系统变频调速方案则是对变频器进行选择的一项重要依据。经过对比、研究,本设计使用了TD3100电梯变频器以及门机变频器作为最终选择。

5 结束语

总的来说,在我国现今建筑建设数量增多、高度不断增加的今天,电梯的安装数量也得到了较大的增加。在上文中,我们对PLC的电梯控制系统设计与实现进行了一定的研究,需要我们在该研究基础上能够联系实际,以良好运行方案的设计与硬件的选择实现电梯的安全、高效控制。

参考文献

电梯控制系统范文第7篇

1电梯控制系统在检验中的常见问题

根据对电梯控制系统实际考察和行业规范标准,在对其检验的过程中极易出现下面的问题。第一,最常见的就是门机系统极易出现问题。第二,继电器和接触器也是极易出现问题。第三接触点和开关极易出现故障易导致安全事故。第四,信号灯和指令按钮是极易出现问题的地方,日常检验电梯控制系统时会发现各种各样的问题,但是总结归类之后就是上面这四种,如果电梯发生上面四种中的一个控制系统问题,那么电梯就会发生故障,有可能影响到人们的生命安全。导致发生上面四种问题的因素有很多,综合起来分为下面几部分。第一,无电压。第二,导线中断。第三,对地或对金属构件的绝缘损坏。第四,触点不闭合。第五,触点不断开。第六,错相。第七,接触器或继电器的可动衔铁不释放。第八,电气元件的短路、断路或者是相关参数与功能的改变(例如,电阻器、电容器以及晶体管等);第九,接触器和继电器的可动衔铁吸合不完全或者是不吸合。第十,电压降低。上面这些因素一旦产生,那么我们在对电梯控制系统进行检验时就必须端正态度,严谨对待,并根据实际问题找到针对性的解决方法。

2电梯控制系统的检验重点

(一)电气安全装置方面的检验

虽然电梯技术已经发展了很长一段时期,技术已经比较成熟了,但是电梯故障造成的事故依然不断,其安全隐患将直接影响到人们的生命安全,所以国家对电梯的安全性能一直以来都十分重视,尤其是格外强调电梯控制系统的安全检验工作。从某种程度上来说,电梯的电气安全装置的检验工作是对所乘电梯上的第一道保险,它具有非常重要的意义。电梯控制系统的关键点和重要步骤就是对电气安全装置进行详细、科学、规范的检验,而对电梯检验的部分一般主要有电梯的安全触点检验,对电梯的安全电路继电器的检验,对主回路和制动回路的检验等。第一,安全触点。通常我们在电梯的检修状态下进行安全触点的详细检验,此时我们首要任务是对安全触点的标识以及结构进行检验。正常情况下电梯的安全工作状态的安全触点必须一直在常闭状态,但是一旦发生问题或处于不安全状态触点需要马上断开驱动装置,这样能够起到保护作用。另外对手动动作装置的可靠性进行深入科学地检验,能够进一步保障安全电路的可靠断开。第二,安全电路继电器。电梯处于检修状态时,检验工作人员利用绝缘工具抵住继电器触点的外露联动部件,打开一个层门时门联锁继电器触点或者急停继电器触点不会断开,但是电梯应该立即转换到停止运行的状态中。第三,主回路以及制动回路。认真查看电梯主回路的电路图,确认主回路以及制动回路当中两个相互独立的接触装置参与控制系统运行的状况,检验人员利用绝缘工具抵住任意一个接触器触点的外露联动部件,当电梯停止时触点不会断开,但是此时的电梯不能够继续运行。

(二)短路故障方面的检验

出现短路故障一般有两种情况,第一种情况是电源间短路,此时会产生很大的短路电流,烧毁熔断器熔体,这种情况比较明显,通过对电路分析便可排除故障。第二种情况是局部电路短路,当触点粘合时,开关不释放,出现这种短路的时候,不会产生很大的电流,熔断器不会损坏。出现的故障会使电梯失控,或者某一继电器不能释放,这要通过断开相关的继电器,来逐步地排除故障。

(三)断路故障方面的检查

断路故障一般的表现是接头松动,开关和接触点接触不好、出现断线或者元件损坏,这些故障可用万能表来对其检查。采用万能表检查故障时,可以用电阻档和电压档进行检测。用电阻档检查时,需要把电源断开,然后通过电路原理图进行测量,根据测量出的电阻值的大小,来对故障点进行分析。用电压档来检测时,需要接通电源,然后同样要根据电路原理图来对电压进行测量,通过测出的电压值来对故障点进行确定和分析。在检查时采用短路的方法来进行,可以依据电梯的控制原理图,对可能出现故障的触点、开关等进行短接,如果短接后,此故障就不再发生,这说明故障出现的原因就在此,进一步将范围进一步缩小,对其再进行检查,故障出现的部位就很容易找出来了。

3结语

电梯控制系统范文第8篇

【关键词】六层电梯;控制系统;VHDL;设计

1.引言

随着社会的发展,对电梯功能的要求也不断提高,其相应控制方式也在不断发生变化。电梯的控制主要有单板机控制、单片机控制、单微机控制、多微机控制和人工智能控制等方式。随着专用集成电路设计技术和电子设计自动化技术的发展,可编程逻辑器件的广泛使用,可编程逻辑控制逐渐成为控制领域的主流[1]。本设计使用现场可编程门阵列(FPGA)器件作为主控制芯片,采用Verilog-HDL语言设计一个六层载客电梯控制系统,整体设计采用模块化处理,便于修改和升级,可以实现多层电梯的仿真控制[2-3]。

2.系统设计方案

电梯控制系统设计的总体原理框图如图1所示,包括主控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。乘客在电梯中选择所要到达的楼层,通过主控制器的处理,电梯开始运行,状态显示器显示电梯的运行状态,电梯所在楼层数通过译码器译码在楼层显示器中显示。

图1 电梯控制系统总体原理框图

主模块控制器是核心部分,设计通过一个以1秒为周期的时钟来触发状态机,再根据电梯的实际工作情况,把状态机设置10个状态,分别是“电梯初始状态为1层”、“开门”、“关门”、“开门等待第1秒”、“开门等待第2秒”、“开门等待第3秒”、“开门等待第4秒”、“上升”、“下降”和“停止”状态。

2.1 六层电梯控制系统的实体设计

首先考虑的是输入端口,一个异步复位端口reset,用于电梯初始状态为一楼;在电梯外部,必须有升降请求端口,一楼最低,不需要下降请求,六楼是最高层,不需要有上升请求,二楼、三楼、四楼、五楼则上升、下降请求端口都有;在电梯内部,应该设有一楼到六楼停留的请求端口;一个电梯时钟输入端口,用于进行电梯的升降及开门关门等动作;另有一个是按键时钟输入端口,按键时钟频率应该比电梯时钟频率高。

其次是输出端口,有升降请求信号,就有一个输出端口来响应该请求信号,有请求信号以后,该输出端口为高电平否则为低电平;同样,在电梯内部也应该有这样的输出端口来显示各层停留是否被响应;在电梯外部,分别需要两个端口来显示楼层位置和开门关门状态;为了观察电梯的运行是否正确,可以设置一个输出端口来显示电梯的升降状态。

在定义端口时定义position选用的是整型数据类型(INTEGRER),主要是为了方便观察电梯运行状况。整型数据类型可以直接看出电梯运行楼层的变化,在第一层就显示1,第二层就显示2,具有很好的直观性。

2.2 六层电梯控制系统的结构体设计

电梯控制系统状态如下:

状态机设置了10个状态,分别是电梯停留在1层(stopon1)、开门(dooropen)、

关门(doorclose)、开门等待第1秒(doo

rwait1)、开门等待第2秒(doorwait2)、

开门等待第3秒(doorwait3)、开门等待第4秒(doorwait4)、上升(up)、下降(down)和停止(stop)。

在结构体中,设计了两个进程,一个状态机进程作为主要进程,另外一个是信号灯控制进程作为辅助进程。在进程中状态机的判断条件以信号灯进程产生的信号灯信号为依据,而信号灯进程中信号灯的熄灭是由状态机进程中的clearup和cleardn信号来控制。

在状态机进程中,当电梯处于上升状态时,依据对信号灯的判断,决定下一个状态是继续上升还是停止;当电梯处于下降状态时,也是依据对信号灯的判断,决定下一个状态是继续下降还是停止;当电梯处于停止状态时,通过对信号的复杂判断,决定电梯是上升、下降还是停止。

在信号灯控制进程中,由于按键时钟使用的频率较高,因此电梯时钟频率不能高于按键时钟频率,否则容易使按键过于灵敏产生误操作。以按键后信号灯点亮(逻辑高电平)作为判断状态机进程的条件,而clearup和cleardn信号为逻辑高电平使得相应的信号灯熄灭。

3.设计过程与实现

顶层模块设计采用自顶向下的设计方式,各模块采用VHDL硬件描述语言编程实现,对设计程序进行分析、编译、综合、布线后,功能仿真和时序仿真均符合设计要求[4]。

图2 仿真时序波形图

封装成功的电梯主控模块各端口定义说明如下:buttonclk按钮时钟信号;liftclk电梯时钟信号;reset复位键;f1upbutton一楼上楼按钮;f2up-button二楼上楼按钮;f3upbutton三楼上楼按钮;f4upbutton四楼上楼按钮;f5upbutton五楼上楼按钮;f2dnbutton二楼下楼按钮;f3dnbutton三楼下楼按钮;f4dnbutton四楼下楼按钮;f5dnbutton五楼下楼按钮;f6dnbutton六楼下楼按钮;stop1button电梯内部一楼按钮;stop2button电梯内部二楼按钮;stop3button电梯内部三楼按钮;stop4button电梯内部四楼按钮;stop5button电梯内部五楼按钮;stop6button电梯内部六楼按钮;fuplight[6..1]每楼层上升指示灯;fdnlight[6..1]每楼层下降指示灯;stoplight[6..1]电梯内部楼层指示灯;position[2..0]楼层位置显示;doorlight电梯门状态显示;udsig电梯上升下降显示。

所设计的电梯控制系统仿真时序波形图如图3所示,从图中时序分析中可以看出:当二楼上升按钮为高电平时,即f2uplight=1;电梯门开始上升,到达二楼时,门灯为高电平,即doorlight=1,数码管显示2,此时电梯内stop4button=1,即电梯收到四楼的请求关门指示;到达三楼后,门灯为高电平,即doorlight=1,数码管显示3,此时电梯内stop5button=1,电梯收到五楼的关门请求指示;到达四楼doorlight=1数码管显示4,4秒后门关灯灭,到达五楼后doorlight=1,数码管显示5,4秒后关门,灯灭doorlight=0;电梯在没有请求的情况下,一直停在五楼。

4.结束语

用VHDL硬件描述语言的形式进行设计方便灵活,便于程序查错、升级、改进,可以有效降低开发成本[5]。FPGA实现电梯控制比较灵活,本设计稍加修改,即可实现任意楼层电梯控制。

参考文献

[1]赵世强,许杰.电子电路EDA技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.

[2]李军法.基于CPLD的电梯运行控制器的设计[J].电子设计工程,2009,17(7):59-61.

[3]张志伟.模数混合信号集成电路自动设计技术研究[J].陕西理工学院学报(自然科学版),2013,29(4):25-28.

[4]周润景.基于Quartus II的FPGA/CPLD数字系统设计实例[M].北京:电子工业出版社,2007.