【正文】 ，市場前景樂觀。 在現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展中 ,一幢幢高樓拔地而起。上世紀 80 年代，國內(nèi)電梯行業(yè)基本應(yīng)用傳統(tǒng)的繼電器控制方式，電梯故障率很高。目前，我國電梯保有量已超過 100 萬臺，且保持每年 20%的遞增速度，市場前景樂觀。s development, the elevator use is more and moremon, from originally only in the mercial building, theguesthouse use, transited to in place use and so on the officebuilding, building of residence, and also unceasingly enhances to theelevator function request, correspondingly its control mode also indoes not stop changes. Regarding the elevator control, the traditionalmethod is uses the relay contact device control system to carry onthe control, along with the technical unceasing development, themicroputer is day by day widespread in elevator controlapplication, now entered the entire microputer control the time. The present era day by day increases along with the highriseconstruction with the architectural design scale enhancement, causesthe people more and more to be also high to the elevator request. Atpresent not only has been restricted in requests the elevator totravel by fast, fortable, manufacture firm, the decoration iselegant, the people to the elevator security reliability andmultipurpose were proposing the more and more high request, is facingthe control intellectualization direction for this elevator todevelop. But the elevator core is the elevator controller, the elevatorcontroller realization also has many center ways, such as PLC,monolithic integrated circuit, and so on In the before elevatorcontroller design, majority of all was uses PLC to realize, but PLCwas realizes the elevator control based on the periphery hardware,such design was very difficult to realize the elevatorintellectualization, had to realize the elevator intellectualization,had to select other design methods to plete to the elevatorcontroller design, but used the hardware description language toplete the elevator controller the design, could the very easyrealization elevator intelligence Essential character: Elevator controller, CPLD, VHDL conditionmachine 2 目 錄 目 錄 ....................................................... 0 1 緒論 ........................................................ 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ...................................... 3 電梯智能化及其實現(xiàn) ............................................ 3 接口層的實現(xiàn) .............................................. 4 群控策略的選擇 ............................................ 4 論文的主要工作及結(jié)構(gòu) .......................................... 5 2 EDA 技術(shù)及 VHDL 語言 .......................................... 5 EDA 技術(shù) ...................................................... 5 VHDL 語言 ..................................................... 6 3 四層電梯控制器的 VHDL 設(shè)計 .................................... 7 PLC 電梯控制缺點 .............................................. 8 電梯控制器流程 ................................................ 8 狀態(tài)機及其 VHDL 設(shè)計 ......................................... 11 狀態(tài)機的基本結(jié)構(gòu)和功能 .................................... 12 一般狀態(tài)機的 VHDL 設(shè)計 ..................................... 13 四層電梯控制器具體設(shè)計 ....................................... 14 四層電梯控制器的功能及設(shè)計思路 ............................ 14 4 四層電梯控制器的調(diào)試及仿真 .................................. 17 程序修改調(diào)試 ................................................ 17 波形仿真 ..................................................... 18 5 結(jié)束語 ........................................................... 21 謝辭 ............................................................... 21 參考文獻 ........................................................... 23 附錄 1 狀態(tài)機的 VHDL 程序 .......................................... 24 附錄 2 四層電梯控 制器的 VHDL 描述源程序 ............................ 26 3 1 緒論 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 在現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展中 ,一幢幢高樓拔地而起。 本文結(jié)合 EDA 自上而下的設(shè)計特點分析了電梯控制系統(tǒng)的工作原理，給出了電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計框圖，并用 VHDL 語言描述出了整個系統(tǒng)，最后用 QuartusⅡ 軟件進行了仿真，分析了仿真結(jié)果，進行了總結(jié)。摘 要 電梯是標志現(xiàn)代物質(zhì)文明的垂直運輸工具 ， 是機 — 電一體化的復(fù)雜運輸設(shè)備。 本文結(jié)構(gòu)主要分成四大部分： 第一章介紹了電梯控制系統(tǒng) 的發(fā)展情況及發(fā)展趨勢，交代了課題的研究背景，并對要完成的工作做了介紹； 第二章介紹了 EDA 技術(shù)的主要特點，并對 VHDL 語言的功能及其結(jié)構(gòu)進行了描述，并著重介紹了狀態(tài)機的含義； 第三章以 VHDL 語言作為描述工具，對四層電梯的結(jié)構(gòu)進行分析，給出了電梯控制器的設(shè)計流程和狀態(tài)機描述； 第四章用 QuartusⅡ 軟件對程序進行了仿真，并對仿真結(jié)果進行了說明和分析，并進行總結(jié)。電梯是樓房里上下運送乘客或貨物的垂直運輸設(shè)備。這些 電梯服務(wù)于寫字間、公寓、商場等各種場所。改革開放以來，國外的電梯公司紛紛登陸中國市場，在國內(nèi)建立了一批有規(guī)模的合資企業(yè)，他們帶來的技術(shù)比較先進。電梯是樓房里上下運送乘客或貨物的垂直運輸設(shè)備。這些電梯服務(wù)于寫字間、公寓、商場等各種場所。 電梯智能化 及其實現(xiàn) 電梯行業(yè)內(nèi)都知道，電梯的核心部件是電梯控制 ， 該部件的好壞不僅影響電梯的運行質(zhì)量，還會影響電梯的安全性和可靠性能。智能化電梯群控系統(tǒng)可以大大提高電梯群的派梯效率，減少乘客的候梯時間，降低電梯的能耗。始終強調(diào)電梯的改造最重要的是不可以降低原有系統(tǒng)的安全性。 群控策略的選擇 近 20 年來，人們對電梯的智能群控策略有很多研究，提出了各種智能群控算法，它們實現(xiàn)的復(fù)雜性和性能也各不相同。 本論文的主要結(jié)構(gòu)為： 第二章介紹了 EDA 技術(shù)的主要特點，并對 VHDL 語言的功能及其結(jié)構(gòu)進行了描述，并著重介紹了狀態(tài)機 的含義； 第三章以 VHDL 語言作為描述工具，對四層電梯的結(jié)構(gòu)進行分析，給出了電梯控制器的設(shè)計流程和狀態(tài)機描述； 第四章用 QuartusⅡ 軟件對程序進行了仿真，并對仿真結(jié)果進行了說明和分析，并進行總結(jié)。 1993 年 IEEE 對 VHDL 進行了修訂，增加了部分新的 VHDL 命令與屬性，并公布了新版本的 VHDL，即 IEEE 標準的 10761993 版本。在教學(xué)方面：幾乎所有理工科 (特別是電子信息 )類的高校都開設(shè)了 EDA 課程。 在產(chǎn)品設(shè)計與制造方面：從高性能的微處理器、數(shù)字信號處理器一直到彩電、音響和電子玩具電路等， EDA 技術(shù)不單是應(yīng)用于前期的計算機模擬仿真、產(chǎn)品調(diào)試，而且也在 電子 的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、朋比的制作過程等有重要作用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、集成技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計手段都發(fā)生了很大的變化。除了含有許多具有硬件特征的語句外， VHDL 的語言形式和描述風格與句法是十分類似于一 般的計算機高級語言。 VHDL 的主要特點如下： （ 1）作為 HDL 的第一個國際標準， VHDL 具有很強的可移植性。 （ 5）支持模塊化設(shè)計，可將大規(guī)模設(shè)計項目分解成若干個小項目，還可以把已有的設(shè)計項目作為一個模塊調(diào)用。用文本編輯器輸入設(shè)計的源文件（為了提高輸入效率，可用某些專用編輯器）。在編譯前進行邏輯功能驗證，此時的仿真沒有延時，對于初步的功能檢測非常方便。用已生成的網(wǎng)表文件，再根據(jù) CPLD（或 FPGA）器件的容量和結(jié)構(gòu)，用自動布局布線工具進行電路設(shè)計。這是與實際器件工作情況基本相同的仿真，用來確定設(shè)計在經(jīng)過布局、布線之后，是否仍能滿足設(shè)計要求。但是本設(shè)計屏棄以前老式的采用 PLC 設(shè)計電梯控制器，而是使用 EDA 技術(shù) 來實現(xiàn)對電梯的控制的。 目前，在我國國產(chǎn)電梯大部分為繼電器及 PLC 控制方式，繼電器控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、故障率高，大大降低了電梯的舒適性、可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員的生活和工作帶來了很多不便，因而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的更新勢在必行。但是使用 VHDL 硬件描述語言設(shè)計電梯控制器可以為以后電梯實現(xiàn)智能控制奠定基礎(chǔ)?？梢詫㈦娞莸却拿棵腌娨约伴_門，關(guān)門都看成一個獨立的狀態(tài)。建立有限狀態(tài)機主要有兩種方法：“狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖”和“狀態(tài)轉(zhuǎn)移表”。狀態(tài)機寄存器的下 一個狀態(tài)及輸出，不僅同輸入信號有關(guān)，而且還與寄存器的當前狀態(tài)有關(guān)，狀態(tài)機可以認為是組合邏輯和寄存器邏輯的特殊組合。 組合邏輯 圖 6 狀態(tài)機的基本結(jié)構(gòu) 狀態(tài)機的基本操作有兩種： 1．狀態(tài)機的內(nèi)部狀態(tài)轉(zhuǎn)換。用輸入信號決定下一狀態(tài)也稱為“轉(zhuǎn)移”。兩種典型的狀態(tài)機是米立（ Mealy）狀態(tài)機和摩爾（ Moore）狀態(tài)機。時鐘信號同所有輸入信號 13 的邊沿觸發(fā)的狀 態(tài)寄存器和輸出寄存器相連，使狀態(tài)的改變發(fā)生在時鐘的上升或下降沿。說明部分一般放在結(jié)構(gòu)體的 ARCHITECTURE 和 BEGIN 之間。 4