【正文】 摘 要 電梯作為現(xiàn)代化的產(chǎn)物，早在上個世紀(jì)就進(jìn)入了我們的生活之中。 大規(guī)模的經(jīng)濟建設(shè)尤其是蓬勃發(fā)展的房地產(chǎn)業(yè)給 國內(nèi) 電梯行業(yè)開拓了 更為 廣闊的市場 。 隨著經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大。 由此， 一個 更為龐大的 電梯市場已經(jīng) 在國內(nèi)轟然 形成。 我國以前主要都是依靠國外的進(jìn)口技術(shù)，本國的電梯廠商主要都是依靠為進(jìn)口電梯作銷售代理或者售后維修進(jìn)行經(jīng)營。但是隨著技術(shù)的革新和與國外的交流，當(dāng)今經(jīng)濟建設(shè)需求的各類電梯 ， 幾乎全部 都 可以在中國生產(chǎn)。 電梯生產(chǎn)作為一門國家的新興產(chǎn)業(yè)，它這種能有減少人口膨脹對環(huán)境所 造成的巨大壓力的特性，注定了其在中國具有一片光明的前景。 本設(shè)計就是基于電子設(shè)計自動化（ Electronic Design Automation）技術(shù)中的甚高速集成電路硬件描述語言（ Very High Speed Integrated Circuit Hardware Descrisioon Language）語言所開發(fā)的三層電梯控制程序，實驗調(diào)試平臺是 Altera 公司的 MAX+plusII 軟件。本程序具有 VHDL 語言設(shè)計里最為常用的三個模塊：實體 entity，對控制器的實體（輸入輸出）端口進(jìn)行定義；結(jié)構(gòu)體 architecture，對控制器內(nèi)部的信號端以及寄存器進(jìn)行定義；進(jìn)程執(zhí)行單元 process，對控制器的所有輸入輸出端口、內(nèi)部信號端口以及寄存器進(jìn)行功能、行為描述。通過程序調(diào)試及運行仿真，結(jié)果表明，本程序可以完成：電梯運行所在樓層指示、電梯運行方向指示、關(guān)門延時設(shè)置、看門狗報警、超載報警、故障報警等。本設(shè)計對更高層的電梯控制設(shè)計具有一定的拓展性。 關(guān)鍵詞： 電梯控制 程序設(shè)計 EDA VHDL MAX+plusII 英文縮略詞： EDA Electronic Design Automation 電子設(shè)計自動化 VHSIC Very High Speed Integrated Circuit 甚高速集成電路 VHDL Very High Speed Integrated Circuit Hardware Descrisioon Language 甚高速集成電路硬件描述語言 MAX+plusII Multiple Array Matrix and Programmable Logic User System 多陣列矩陣和可編程邏輯使用者 系統(tǒng) CAD Computer Adied Design 計算機輔助設(shè)計 CAM Computer Adied Manufacture 計算機輔助制造 CAT Computer Adied Testing 計算機輔助測試 CAE Computer Adied Engineering 計算機輔助工程 HDL ardware Descrisioon Language 硬件描述語言 PLC Programmable Logic Controller 可編程邏輯控制器 VLSI Very Large Scale Integration 超大規(guī)模集成電路 FPGA Field Programmable Gate Array 場效應(yīng)可編程門陣列 CPLD Complex Programmable Logic Device 復(fù)雜可編程邏輯器件 IEEE the Institute of Electrical and Electronics Engineers 電工和電子工程師協(xié)會 EPLD Eraserable Programmable Logic Device 可擦寫可編程邏輯器件 目 錄 1 前言 .................................................................... 1 問題的提出 ............................................................ 1 設(shè)計目的 .............................................................. 1 2 設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù) .......................................................... 2 EDA 技術(shù)介紹 ........................................................... 2 VHDL 語言介紹 .......................................................... 3 MAX+PLUSII 軟件介紹 ..................................................... 3 3 文獻(xiàn)綜述 ................................................................ 5 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用介紹 ............................................. 5 單片機在電梯控制中的應(yīng)用介紹 .......................................... 6 電梯控制的未來 ........................................................ 8 4 總體方案的確定 ........................................................... 8 基于 PLC 技術(shù)的電梯控制設(shè)計方案 ........................................ 8 基于 EDA 技術(shù)的電梯控制設(shè)計方案 ........................................ 9 方案選擇 ............................................................. 10 5 程序設(shè)計及調(diào)試 .......................................................... 11 算法分析 ............................................................. 11 電梯運行規(guī)則 ....................................................... 11 程序流程分析 ....................................................... 15 程序設(shè)計說明 ......................................................... 16 端口、寄存器設(shè)計說明 ................................................ 16 模塊設(shè)計說明 ....................................................... 17 具體語句設(shè)計說明 ................................................... 20 5． 3 程序調(diào)試 ............................................................ 23 6 程序仿真 ............................................................... 27 波形輸入建立 ......................................................... 27 電梯運行情況仿真 ..................................................... 29 電梯功能仿真 ......................................................... 32 7 結(jié)論 ................................................................... 33 設(shè)計功能實現(xiàn)情況 ..................................................... 33 設(shè)計存在問題 ......................................................... 33 進(jìn)一步完善建議 ....................................................... 33 致 謝 ................................................................... 35 參 考 文 獻(xiàn) .............................................................. 36 英 文 摘 要 .............................................................. 37 附 錄 ................................................................... 38 畢業(yè)設(shè)計成績評定表 1 1 前言 問題的提出 當(dāng)今世界，部分地區(qū)人口高度密集，人和土地資源短缺的矛盾日趨激化。這就注定了必須合理地利用土地去解決人與土地的矛盾。而興建高層建筑是其中的有效措施之一。因此，能使人們快速、便捷地到達(dá)目的樓層的電梯便應(yīng)運而生了。 在一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，人均電 梯擁有數(shù)量一般在每萬人 30 臺以上，某些國家甚至達(dá)到每萬人 120 臺以上，隨著城鎮(zhèn)化程度的加大，電梯市場會更加繁華。中國的電梯市場增長也很樂觀，目前，每年增長率為 15%— 18%。 隨著電梯普及率的升溫，人們對電梯的要求也會越來越高。如何更安全、更快捷地到達(dá)目的樓層，也就成了人們對電梯最為根本的要求。而電梯系統(tǒng)里掌控這方面技術(shù)參數(shù)的是電梯控制系統(tǒng)。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計就成了在電梯設(shè)計領(lǐng)域里最為核心的技術(shù)。 在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度 的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，加速了電子設(shè)計技術(shù)的普及進(jìn)程及技術(shù)革新。電子設(shè)計在日常生活和物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)都占到了舉足輕重的地位，這尤其體現(xiàn)在其對電子產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計上。 面對如此廣袤的電梯市場，所謂 “ 科技就是第一生產(chǎn)力 ” ，處于科技前沿的電子設(shè)計技術(shù)很自然地就與電梯控制設(shè)計一拍即合，給設(shè)計師們以巨大的設(shè)計空間。因此，本設(shè)計就是希望在以開發(fā)更安全、更快捷的三層電梯控制系統(tǒng)為前提下，結(jié)合電子設(shè)計技術(shù)，對電梯控制進(jìn)行設(shè)計。 設(shè)計目的 三層電梯廣泛應(yīng)用在大型的貨運之中。其使用便捷，貨運周期短，效率 高，成本低，對貨運事業(yè)具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟價值。在客運上，三層電梯雖然涉及樓層不高，應(yīng)用范圍不大，但就特殊而言，可以為一些上下樓層不方便的人們提供相當(dāng)?shù)膸椭疹櫫诉@些特殊群體的感情。因此，在某種層面上說，三層電梯的設(shè)計也具有一定的社會價值。 本著 “ 一理通，百理明 ” 的原則，本設(shè)計希望通過在簡單的三層電梯控制設(shè)計之中如何解決升、降請求信號因電梯所處狀態(tài)而產(chǎn)生的沖突等問題發(fā)散出去，由此及彼，對高層電梯控制的開發(fā)作一個技術(shù)的鋪墊，為高層電梯設(shè)計者提供一個基礎(chǔ)。 針對目前中小型電梯所能實現(xiàn)的功能，本控制設(shè)計擬實現(xiàn)以下這些 功能： （ 1）指示電梯運行所在樓層； 2 （ 2）指示電梯運行方向； （ 3）關(guān)門延時設(shè)置； （ 4）看門狗報警； （ 5）超載報警； （ 6）故障報警。 2 設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù) 現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心是 EDA 技術(shù)?；?EDA 技術(shù)開發(fā)的實現(xiàn)三層電梯自動控制與目前主流的利用可編程邏輯控制器實現(xiàn)電梯控制緊密相連。硬件描述語言是 EDA 技術(shù)的重要組成部分， VHDL 是作為電子設(shè)計主流硬件的描述語言。 使用 VHDL 語言進(jìn)行程序的設(shè)計，在 MAX+plusII 軟件上對程序進(jìn)行編譯 、 仿真。 在 MAX+plusII 平臺上的開發(fā)具有 編程軟件 具有 采自易 學(xué)易懂的梯形圖語言、控制靈活方便、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等 優(yōu)點。 EDA 技術(shù)介紹 EDA 技術(shù)是 20 世紀(jì) 90 年代初從計算機輔助設(shè)計（ Computer Adied Design）、計算機輔助制造（ Computer Adied Manufacture）、計算機輔助測試（ Computer Adied Testing）和計算機輔助工程（ Computer Adied Engineering）的概念發(fā)展而來的。隨著 超大規(guī)模集成電路 （ Very Large