【正文】 超載信號(hào)（ full）、關(guān)門中斷信號(hào)（ deng）、提前關(guān)門信號(hào)（ quick）、清除報(bào)警信號(hào)（ clr）； 一樓電梯外人的上升請(qǐng)求信號(hào)（ c_u1）、二樓電梯外人的上升請(qǐng)求信號(hào)（ c_u2）； 二樓電梯外人的下降請(qǐng)求信號(hào)（ c_d2）、三樓電梯外人的下降請(qǐng)求信號(hào)（ c_d3）； 電梯內(nèi)人請(qǐng)求到達(dá)一樓信號(hào)（ d1）、電梯內(nèi)人請(qǐng)求到達(dá)二樓信號(hào)（ d2）、電梯內(nèi)人請(qǐng)求到達(dá)三樓信號(hào)（ d3）； 到達(dá)一樓信號(hào)（ g1）、到達(dá)二樓信號(hào)（ g2）、到達(dá)三樓信號(hào)（ g3）； 電梯門控制信號(hào)（ door）； 電梯所在樓層顯示（ led）； 電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)顯示（ led_c_u）、電梯外人下降請(qǐng)求信號(hào)顯示（ led_c_d）； 電梯內(nèi)請(qǐng)求信號(hào)顯示（ led_d）；看門狗報(bào)警信號(hào)（ wahaha）、超載警告信號(hào)（ alarm）； 電梯運(yùn)動(dòng)方 向顯示（ ud）； 電機(jī)向上控制信號(hào)（ up）、電機(jī)向下控制信號(hào)（ down）。在電梯進(jìn) 15 行完關(guān)門倒數(shù)計(jì)時(shí)、超重排除以及故障排除后，關(guān)門使能信號(hào)將促使電梯關(guān)門進(jìn)入預(yù)操作狀態(tài)。 電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序 優(yōu)先 或邏輯 優(yōu)先 是不能滿足控制要求的，因此， 控制 系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制 去解決信號(hào)優(yōu)先的問(wèn)題 。 處于二樓時(shí)，電梯則可能出現(xiàn)三種情況： ① 電梯并沒(méi)有接收到梯內(nèi)梯外的任何請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，電梯返回一樓待機(jī)； ② 電梯 接收到上升請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)； ③ 電梯接收到下降請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)入預(yù)下降狀態(tài)。使電梯進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)的請(qǐng)求信號(hào)就是上升 請(qǐng)求信號(hào)?；?EDA 技術(shù)的 VHDL 語(yǔ)言 對(duì)設(shè)計(jì)的描述具有相對(duì)獨(dú)立性，設(shè)計(jì)者可以不懂硬件的結(jié)構(gòu)，也不必管理最終設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)器件是什么，而進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)。 VHDL 語(yǔ)言還包括程序包（ package）和配置（ configration）初級(jí)設(shè)計(jì)單元。 近幾年來(lái)，硬件描述語(yǔ)言等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)格式的逐步標(biāo)準(zhǔn)化，不同設(shè)計(jì)風(fēng)格和應(yīng)用的要求導(dǎo)致各具特色的 EDA 工具被集成在同一個(gè)工作站上，從而使 EDA 框架日趨標(biāo)準(zhǔn)化 。 4 總體方案的確定 基于 PLC 技術(shù)的電梯控制設(shè)計(jì)方案 可編程控制系 統(tǒng) 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。 7 初 始 化在 一 樓 ？有 上 呼關(guān) 門 或 定 時(shí) 到輸 出 關(guān) 門 信 號(hào)置 上 行 啟 動(dòng)到 減 速 點(diǎn)本 層 內(nèi) 選 上 呼輸 出 減 速 控 制到 二 樓停 車二 層 處 理查 詢開(kāi) 始YYYYYNNNNN 圖 3 程序流程（部分） 8 電梯控制的未來(lái) 電梯產(chǎn)業(yè)將 走上 信息化、網(wǎng)絡(luò)化 的道路 。 PLC 充分利用了微型計(jì)算機(jī)的原理和技術(shù)，具有很強(qiáng)的邏輯處理能力，在電梯運(yùn)行控制中發(fā)揮了重要作用。能在較惡劣的各種環(huán)境里工作、可靠性高， 6 適合于安全性要求較高的電梯控制。 MAX+plusII 軟件與其設(shè)計(jì)流程的每個(gè)階段都匹配有強(qiáng) 大的設(shè)計(jì)軟件，其軟件組成如圖 2 所示： 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)輸入 設(shè)計(jì)編譯 功能檢驗(yàn) 時(shí)序檢驗(yàn) 器件編程 修改設(shè)計(jì) 5 M A X + p l u s I I信 息 處 理 器和層 次 顯 示設(shè) 計(jì) 輸 入M A X + p l u s I I文 本 編 輯 器M A X + p l u s I I圖 形 編 輯 器項(xiàng) 目 校 驗(yàn)M A X + p l u s I I時(shí) 間 分 析 器項(xiàng) 目 編 譯編 譯 器 網(wǎng) 絡(luò) 提 取 器數(shù) 據(jù) 庫(kù) 建 庫(kù) 器邏 輯 綜 合 器適 配器 件 編 程M A X + p l u s I I編 程 器 圖 2 MAX+plusII 的軟件組成 3 文獻(xiàn)綜述 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用介紹 由當(dāng)初的 繼電器邏輯控制電路到今天廣為應(yīng)用的可編程邏輯控制器及微機(jī)控制系統(tǒng)， 電梯控制的發(fā)展經(jīng)歷了相當(dāng)一段歷程。對(duì)各子模塊分別進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)、編譯、仿真與驗(yàn)證。 VHDL語(yǔ)言介紹 VHDL 語(yǔ)言于 1983 年由美國(guó)國(guó)防部發(fā)起創(chuàng)建，由 電工和電子工程師協(xié)會(huì)（ the Institute of Electrical and Electronics Engineers）進(jìn)一步發(fā)展并在 1987 年作為“ IEEE 1076”發(fā)布。設(shè)計(jì)者可以利用 HDL 程序來(lái)描述所希望的電路系統(tǒng)，規(guī)定其結(jié)構(gòu)性和電路的行為方式；然 后利用 EDA 工具將此程序變成能控制 場(chǎng)效應(yīng)可編程門陣列（ Field Programmable Gate Array） /復(fù)雜可編程邏輯器件（ Complex Programmable Logic Device）內(nèi)部結(jié)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)邏輯功能的門級(jí)或更底層的結(jié)構(gòu)網(wǎng)表文件和下載文件。硬件描述語(yǔ)言是 EDA 技術(shù)的重要組成部分， VHDL 是作為電子設(shè)計(jì)主流硬件的描述語(yǔ)言。 設(shè)計(jì)目的 三層電梯廣泛應(yīng)用在大型的貨運(yùn)之中。 隨著電梯普及率的升溫，人們對(duì)電梯的要求也會(huì)越來(lái)越高。通過(guò)程序調(diào)試及運(yùn)行仿真，結(jié)果表明，本程序可以完成：電梯運(yùn)行所在樓層指示、電梯運(yùn)行方向指示、關(guān)門延時(shí)設(shè)置、看門狗報(bào)警、超載報(bào)警、故障報(bào)警等。 大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是蓬勃發(fā)展的房地產(chǎn)業(yè)給 國(guó)內(nèi) 電梯行業(yè)開(kāi)拓了 更為 廣闊的市場(chǎng) 。 電梯生產(chǎn)作為一門國(guó)家的新興產(chǎn)業(yè)，它這種能有減少人口膨脹對(duì)環(huán)境所 造成的巨大壓力的特性，注定了其在中國(guó)具有一片光明的前景。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(yùn)而生了。電子設(shè)計(jì)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(duì)電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)上。 針對(duì)目前中小型電梯所能實(shí)現(xiàn)的功能，本控制設(shè)計(jì)擬實(shí)現(xiàn)以下這些 功能： （ 1）指示電梯運(yùn)行所在樓層； 2 （ 2）指示電梯運(yùn)行方向； （ 3）關(guān)門延時(shí)設(shè)置； （ 4）看門狗報(bào)警； （ 5）超載報(bào)警； （ 6）故障報(bào)警。在利用 EDA 進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用高效率的TOPDOWN 設(shè)計(jì)方法，即根據(jù)系統(tǒng)的行為和功能要求，自上而下地依次完成相應(yīng)的描述、綜合、優(yōu)化、仿真與驗(yàn)證，直到生成器件。 從另一方面看，在現(xiàn)代高新電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，微電子技術(shù)和現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)是相互促進(jìn) 、 相互推動(dòng)又相互制約的兩個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。它提供了一種與結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的設(shè)計(jì)環(huán)境，使設(shè)計(jì)者能方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入 、 快速處理和器件編程。 圖 1 MAX+plusII 設(shè)計(jì)流程 該方法將問(wèn)題的解決放在硬件組裝之前，既簡(jiǎn)化了 設(shè)計(jì)過(guò)程，又可以減少設(shè)備投資，縮短設(shè)計(jì)周期，增強(qiáng)設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的分析和制造的可控性。通常，電梯功能、層數(shù)變化時(shí)，無(wú)需增減繼電器和大量的電路。就電梯的控制方法而言，目前國(guó)產(chǎn)電梯廣泛采用可編程控制器技術(shù)的智能化控 制。與通常的電器控制相比，單片機(jī)系統(tǒng)不需要通過(guò)“選層器”并且配備以大量的中間繼電器作為選層電路的控制設(shè)備，避免了設(shè)備多，檢修困難，運(yùn)行維護(hù)不便，造價(jià)成本高；應(yīng)用微機(jī)控制可以取消選層器和大量 的中間繼電器。 電梯上網(wǎng)主要 能 實(shí)現(xiàn)以下功能： （ 1） 用網(wǎng)絡(luò)把所有電梯監(jiān)管起來(lái)，保證電梯安全運(yùn)行，確保乘客安全。 PLC 的 特點(diǎn) 可綜述如下 ： （ 1） 高可靠性 （ 2） 編程簡(jiǎn)單，使用方便 （ 可采用梯形圖編程方式，與實(shí)際繼電器控制電路非常接近，一般電氣工作者很容易接受 ） （ 3） 環(huán)境要求低 （ 適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境 ） 9 （ 4） 體積小，重量輕 （ 5） 擴(kuò)充方便，組合靈活 PLC 硬件框圖如圖 4 所示： 圖 4 PLC 硬件框圖 基于 EDA 技術(shù) 的電梯控制設(shè)計(jì)方案 隨著 電子 技術(shù)的發(fā)展， EDA 技術(shù) 在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在電梯控制電路 上采用 EDA 技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā) ，越來(lái)越受到人們的重視。實(shí)體說(shuō)明中還可以說(shuō)明數(shù)據(jù)類型、子程序和常量等數(shù)據(jù)信息，實(shí)體語(yǔ)句常用于描述設(shè)計(jì)常用到的判斷和檢查信息。 其具體的流程圖如圖 5 所示。因此，很難對(duì)電梯的運(yùn)行情況作出一個(gè)統(tǒng)一的分析。此時(shí)，電梯就進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)，準(zhǔn)備作上升運(yùn)行。其分析圖如圖 8 所示。 （ 3） 對(duì)電梯開(kāi)門、關(guān)門、報(bào)警等內(nèi)部信號(hào)處理的分析。根據(jù) VHDL 語(yǔ)言的規(guī)則，程序必須由最基本的實(shí)體和結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。 library ieee。 d1,d2,d3: in std_logic。 ud,alarm : out std_logic。 signal q:integer range 0 to 1。139。139。c_u22amp。 ud=updown。進(jìn)程說(shuō)明在時(shí)鐘信號(hào)和begin之間，說(shuō)明局部變量或某些僅在進(jìn)程內(nèi)部用的內(nèi)容。139。139。 VHDL語(yǔ)言也具有與一般編程語(yǔ)言相同的一些語(yǔ)言邏輯結(jié)構(gòu)，如上述中的“ if本程序只使用到上述的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，相對(duì)簡(jiǎn)易。 電梯門控制信號(hào) led : out std_logic_vector(6 downto 0)。139。 then d22=39。 opendoor=39。139。139。039。event and clk=39。 清除故障報(bào)警 elsif full=39。 elsif q=1 then q=0。q1=0。 then 上升預(yù)操作 if deng=39。 提前關(guān)門 elsif q1=6 then door=00。door=00。q2=q2+1。139。 對(duì)電梯內(nèi)人請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和寄存 elsif d2=39。139。 then c_d22=c_d2。 電梯內(nèi)人請(qǐng)求信號(hào)并置 cc_u=39。039。 程序調(diào)試 （ 1）建立好工作庫(kù)目錄，以便設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目的存儲(chǔ)，打開(kāi) MAX+plusII 軟件，其初始界面如圖 14 所示。在編譯前，需要把文件設(shè)置為頂層文件 ,或稱工程文件 Project。通過(guò)“新建”按鈕，選擇“ Waveform Editor file”，詳細(xì)如圖 20 所示。在“ File”欄對(duì)截止時(shí) 間“ End Time”設(shè)置為“ 10s”，在“ Options”欄的“ Grid Size”設(shè)置為“ 20ns”。 ud：從電梯接收 c_d3 到電梯接收 d1 為止，賦值為 1 表示電梯此時(shí)向上運(yùn)行；其余時(shí)間段都為 0，表示電梯此時(shí)向下運(yùn)行或者待機(jī)。電梯上升到三樓時(shí)，響應(yīng)請(qǐng)求 c_d3，開(kāi)門載客；進(jìn)入預(yù)備下降狀態(tài)。 Led_c_u：在電梯接收到 c_u2 后，賦值樓層編碼為 010 即二樓，表示二樓梯外有人請(qǐng)求上升；電 梯運(yùn)行到達(dá)請(qǐng)求發(fā)出的樓層二樓后，電梯賦值變?yōu)?000，表示上升請(qǐng)求得到滿足或在待機(jī)。039。 alarm：跟隨超重信號(hào) full 的賦值變化而變化。造成在調(diào)試的過(guò)程中對(duì)信號(hào)隨意設(shè)置，導(dǎo)致仿真失敗，還以為是程序出錯(cuò)，導(dǎo)致嚴(yán)重的人力、物力浪費(fèi)以及設(shè)計(jì)者的精神損失。 進(jìn)一步完善建議 經(jīng)過(guò)現(xiàn)實(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)本設(shè)計(jì)與生活中的電梯系統(tǒng)存在 一定區(qū)別 。只需對(duì)程序作一定調(diào)整即可。衷心祝愿我的父母和工程學(xué)院所有的老師 、同學(xué)都能幸?？鞓?lè)。 需 先 對(duì)程序加以三樓的上升運(yùn)行描 述以及相關(guān)端口的設(shè)置 。而在本設(shè)計(jì)里，卻把電梯的待機(jī)操作都設(shè)置 為返回一樓待機(jī) 。后來(lái)通過(guò)對(duì) clk 信號(hào)的周期進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)其減少到25ms 時(shí)，電梯的上述功能都能基本實(shí)現(xiàn)。 33 quick：電梯接受到提前關(guān)門信號(hào) quick，電梯跳過(guò)關(guān)門等待時(shí)間。 電梯接受到 deng、 c_d3 和 d3 電梯重新進(jìn)入預(yù)備下降狀態(tài)，并且 c_d3 和 d3 信號(hào)都可以對(duì) q2（ q23 時(shí)）進(jìn)行清零處理。 led_d：在電梯接收到 d3 后，賦值為 100，表示梯內(nèi)請(qǐng)求到達(dá)樓層編碼為 100 即三樓；電梯運(yùn)行到達(dá)請(qǐng)求目的樓層三樓后，電梯賦值變?yōu)?000，表示請(qǐng)求樓層得到滿足或在待機(jī)。 電梯執(zhí)行完所有請(qǐng)求時(shí)電梯將停在一樓待機(jī)。 led： 電梯每運(yùn)行到達(dá)一層時(shí)，都會(huì)有不同的信號(hào)輸出： 100111 00100 0000110。 圖 23 截止時(shí)間設(shè)置 圖 24 單位時(shí)間設(shè)置 電梯運(yùn)行情況仿真 三層電梯的運(yùn)行情況多樣，以觀察以下兩種情況為主。同樣是使用相同的 文件名 dianti，后綴則改為 scf。詳見(jiàn)圖 18 所示。在選擇輸入路徑時(shí)，選擇“ Text Editor File”以進(jìn)行文本輸入，如圖 15 所示。 電梯內(nèi)、外人請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行綜合 end if。amp。139。 對(duì)電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和寄存 elsif c_u2=39。 then d22=d2。 else q=1。q1=q1+1。139。 elsif en_dw=39。139。 then door=10。up=39。039。 then alarm=39。 then if clr=39。