【正文】 ?2VT3 b23b1U??的波形如圖 39 所示。4 個 MOSFET 的柵極驅(qū)動電壓分為兩組。它允許通過的最大電流為 50 ，最大允許電壓為A60V。圖 38 為本設計中使用的雙極性 PWM 變換的電路原理圖。電機轉(zhuǎn)速與電壓的關(guān)系為：14 （3d0eUIRn=C?1）考慮到 PWM 控制具有電路簡單、低速性能好、穩(wěn)速精度高等優(yōu)點。通過對驅(qū)動電梯模型的電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制來滿足轎廂按要求運行的目的。LTag在本次設計中所用到的功能如表 所示。agY~當 和地址（ ）均為低電平，并且燈測試（ ）為高電平時，I03ALT為低電平脈沖消隱輸出（ ）也變?yōu)榈碗娖健．斠筝敵?0～15 時，消隱輸入（ ）應為高電平或開路，對于輸出 0 時I還要求脈沖消隱輸入（ ）為高電平或開路。其功能為把輸入信號譯成數(shù)碼管所需的驅(qū)動信號，以便使數(shù)碼管用十進制數(shù)字顯示輸入信13號所代表的數(shù)值。當它為高電平時，1～ 呈高阻態(tài)，既不驅(qū)動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響 [5]。 為三態(tài)允許控制端。 為工作電源， 為接1D81Q8CVGND地端。之后，輸出端持續(xù)向外輸出新的鎖存信號，如此循環(huán)。1. 八位鎖存器（74LS373）圖 36 74LS373 的引腳圖八位鎖存器（74LS373）的引腳排列如圖 36 所示。電路圖如圖 35 所示。顯示信號來自檢測電路中的 74LS32 輸出信號。 顯示電路顯示電路主要用于顯示電梯所在樓層號。檢測各樓層所用的代碼如表 所示。PLC 可根據(jù)輸送來的信號準確的判斷出轎箱所在位置，并做出相應處理。這一信號被送入 74LS148，并產(chǎn)生相應代碼。 圖32 紅外反射式開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖33 紅外開關(guān)產(chǎn)品實物圖如圖 34，每一層各安有上下兩個紅外反射光電開關(guān)（以下簡稱紅外開關(guān)） ，它們能確保電梯在到達某一樓層后，準確的向 PLC 輸送這一樓層的信號。紅外開關(guān)的紅外發(fā)射管和接收管位于同一側(cè)，光敏三極管只能接收反射回的紅外光。其主要作用是對電梯轎箱位置的實時檢測，以確保電梯到達相應位置時，PLC 能做出正確判斷，并執(zhí)行對應程序，控制相應器件進行動作。當有輸入信號時，相應的端口變?yōu)榈碗娖剑?4LS148 輸出相應代碼。圖 31 為呼叫電路原理圖。各鍵按下時的代碼如表 所示。其各個功能如表 所示。按鍵分內(nèi)呼按鍵和外呼按鍵兩部分。8第三章 電梯模型的電氣系統(tǒng)硬件設計 信號綜合及顯示電路 呼叫電路圖 31 呼叫電路原理圖呼叫電路是信號綜合電路的重要組成部分，主要用于實現(xiàn)電梯內(nèi)、外呼梯信號的生成。 80C196KC 收到信號后，經(jīng)其內(nèi)部 CPU 處理后，控制其輸出端向轎廂的電機驅(qū)動電路送出雙極性 PWM 控制信號，使電機正轉(zhuǎn)，轎廂開始上升。PLC 接到此信號后，立即送入CPU 處理。例如，轎廂在一樓，這時，三樓有按鍵被按下，隨即產(chǎn)生三樓按鍵的信號代碼。80C196KC 接到 PLC 送來的控制信號后，通過其自身處理后，決定運行轎廂上升、下降，電梯門的開啟或關(guān)閉，并通過輸出端輸送給相應器件，執(zhí)行相應命令。 當電梯模型上有按鍵被按下時，呼叫系統(tǒng)隨即產(chǎn)生相應信號傳送給 PLC，經(jīng) PLC 的 I/O 口送到 CPU 中處理，CPU 處理后產(chǎn)生相應指令，執(zhí)行相應程序?？蓪崿F(xiàn)步進電機的正/反轉(zhuǎn)向調(diào)換功能，并具有良好的2. 門控控制電路 該電路采用 L297 構(gòu)成，其主要將來自 80C196KC 的各項控制信號轉(zhuǎn)化成對 L298 的驅(qū)動信號，采用斬波調(diào)制技術(shù)控制電機電樞中的電流值，使其不超過最大允許范圍。1. 門控驅(qū)動電路門控驅(qū)動電路主要受控制電路控制，用來驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動。7 門控電路門控電路主要實現(xiàn)電梯轎廂門和廳門的開啟/關(guān)閉功能。 4. 保護電路 主要包括過流保護、過壓保護、看門狗保護和阻容吸收保護電路。 3. 控制電路 主要用來接收處理 PLC 的控制信號，產(chǎn)生雙極性 PWM 信號控制驅(qū)動電路。是整個電梯模型實驗系統(tǒng)運動重要組成部分1. 主電路轎廂控制的主電路采用 H 橋雙極性 PWM 控制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)占空比來實現(xiàn)對直流電動機的調(diào)速和正/反轉(zhuǎn)向的控制。 轎箱控制系統(tǒng)轎廂控制系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)轎箱上下位置移動和移動速度的控制。3. 顯示電路 顯示電路主要用于對轎廂所在樓層位置的顯示，其通過對檢測電路輸出信號的譯碼，并將其轉(zhuǎn)換為半導體數(shù)碼管的驅(qū)動信號，達到對轎廂實時位置的顯示。采用紅外反射式開關(guān)對轎廂進行位置檢測，大大提高了檢測精度。采用簡單的按鍵和門電路就可搭建成滿足要求的電路，并且信號生成快、輸送穩(wěn)定。 信號綜合及顯示電路1. 呼叫電路本文設計的呼叫系統(tǒng)主要用于電梯外部樓層呼叫信號和轎廂內(nèi)部樓層呼叫電 梯 模 型 實 驗系 統(tǒng)信 號 綜 合 及 顯示 系 統(tǒng) 轎 廂 控 制 系 統(tǒng) 門 控 系 統(tǒng)呼叫電路 檢測電路 顯示電路 主電路 驅(qū)動電路 保護電路 門控驅(qū)動電路 門控控制電路控制電路6信號、門控制信號及消防維修信號的產(chǎn)生和傳遞。圖 21 電梯模型硬件系統(tǒng)組成電梯模型實驗系統(tǒng)主要由信號綜合及顯示系統(tǒng)、轎箱控制系統(tǒng)、門控系統(tǒng)三部分組成。第五章全面系統(tǒng)地總結(jié)了本文的全部工作，并指出有待進一步開展的工作。第三章基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點和功能描述，從電梯模型實驗系統(tǒng)的要求對電路設計及工作原理進行了系統(tǒng)的闡述，并對所選用器件作相應的介紹。并對課題的來源和意義，進行闡述。 本文主要工作本文著眼于 PLC 控制實驗的需要，基于模塊化的設計思想，設計一套經(jīng)濟實用、功能完備、配備靈活的具有典型對象特性的電梯模型實驗系統(tǒng)，所做工作具有重要意義。但用于教學的電梯模型，往往結(jié)構(gòu)過于簡單、功能不夠完備。研制一個五層樓電梯模型可以讓學生熟悉PLC的應用，在高等工科學校實驗中的廣泛應用具有重要意義。電梯自動控制系統(tǒng)是樓宇自動控制、工業(yè)過程控制的典型實例，也是PLC、電氣控制等課程實踐教學的理想研究對象。⑧高速電梯和超高層建筑現(xiàn)在世界上高速電梯的最大額定速度達到了 1010m/min。為此，在控制程序中采用了先進的調(diào)度原則，使群控管理具有最優(yōu)的派梯模式。⑦電梯的智能化電梯一旦應用智能控制技術(shù)，就發(fā)展到了現(xiàn)代電梯階段。液壓元件價格下跌，液壓機房價格便宜。3④微機控制電梯三菱公司的 SP－VF 系統(tǒng)，用在多微機控制上。利用能耗制動，但無需飛輪。因此，VVVF 供電方式強于可控硅供電方式，是電梯界的新潮流。3）電梯機房的負荷減輕。1）VVVF 調(diào)速方式比可控硅供電方式能耗少 5％～10％，而功率因數(shù)可提高 20％左右。②VVVF 控制的交流電梯VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）即變頻變壓控制的電梯，首部 VVVF 控制的交流電梯由日本三菱電梯株式會社于 1982 年 9 月研制成功，安裝在東京 GotandaNN 大樓里，速度為 4m/s。①可控硅供電的直流高速電梯此種梯形的發(fā)展趨勢如下：1）電動機—發(fā)電機組供電 可控硅供電 可控硅供電與變磁場系統(tǒng)；2）直流有齒輪傳動 直流無齒輪傳動。 電梯的發(fā)展趨勢向高性能的電梯技術(shù)方向發(fā)展，是電梯控制技術(shù)今后發(fā)展的方向 [3]?？刂剖侄蔚淖兓瘎t經(jīng)歷了從用模擬量作控制量，到用數(shù)字量作控制量，又到變成全數(shù)字量的速度控制系統(tǒng) [2]。從1975 年起，大力推廣晶體管和晶閘管技術(shù)。電梯控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了手柄開關(guān)控制、安鈕控制、微驅(qū)動平層控制、集選控制、交流雙速控制、直流變壓調(diào)速控制、交流調(diào)速控制和計算機控制諸階段。 （5）現(xiàn)代電梯階段。以后出現(xiàn)了大量的、一系列的電梯技術(shù)。1889 年 12 月，奧梯斯公司研制出用電力拖動的升降機——真正的電梯，安裝在紐約市 Demarest 大樓中，運行速度。杰尼開始采用鋼架結(jié)構(gòu)，從此人類開始建造高層建筑物了。1885 年，建筑家 W奧梯斯（Otis）本人和奧梯斯公司的工作。從 1852 年起到 1889 年前的這一階段，突出代表是埃利沙這個時期的升降機以液壓或氣壓為動力，安全性和可靠性還無保障。使用人力的絞車被以蒸汽為動力的、具有簡單機械裝置的升降機代替了。 （2）19 世紀前半葉的升降機階段。在人類的遠古時代就出現(xiàn)了絞車。在此之前，電梯經(jīng)歷了初期的絞車階段和升降機階段。五層電梯模型試驗系統(tǒng)的硬件設計畢業(yè)論文目 錄引 言 ............................................................................................................................1第一章 概 述 ............................................................................................................2 電梯的發(fā)展概況 ..................................................................................................2 電梯的發(fā)展趨勢 ..................................................................................................3 課題來源及意義 ..................................................................................................4 本文主要工作 ......................................................................................................5第二章 電梯模型的組成及工作原理 ..........................................................................6 系統(tǒng)組成 ..............................................................................................................6 信號綜合及顯示電路 ................................................................................6 轎箱控制系統(tǒng) ............................................................................................7 門控電路 ....................................................................................................7 工作原理 ..............................................................................................................8第三章 電梯模型的電氣系統(tǒng)硬件設計 ......................................................................9 信號綜合及顯示電路 ..........................................................................................9 呼叫電路 ....................................................................................................9 檢測電路 ..................................................................................................10 顯示電路 ..................................................................................................12 轎箱控制系統(tǒng) ....................................................................................................14 主電路及保護電路設計 ..........................................................................14 驅(qū)動電路設計 ..........................................................................................16 保護電路設計 ...................