电梯控制系统设计-兰州交通大学
- 格式:pdf
- 大小:362.25 KB
- 文档页数:16
电梯控制系统设计方案摘要本文介绍了一个电梯控制系统的设计方案,该方案旨在提高电梯的安全性、舒适性和效率,以满足用户的需求。
该系统主要包括硬件和软件两部分,硬件部分包括电梯操作面板、电梯控制器和电梯机房设备,而软件部分则包括电梯调度算法和用户界面设计。
在设计过程中,我们考虑了多种因素,包括人流量、电梯数量和楼层布局等,以确保系统的稳定性和可靠性。
最后,在实际运行中,我们对系统进行了测试和改进,以确保其满足预期性能。
引言电梯在现代建筑中扮演着至关重要的角色,它们能够快速、安全地将用户从一个楼层运送到另一个楼层。
然而,随着建筑高度的不断增加和人口数量的增加,电梯控制系统面临着越来越大的挑战。
因此,设计一个高效、稳定和可靠的电梯控制系统变得非常重要。
硬件设计电梯操作面板电梯操作面板是用户与电梯系统进行交互的主要界面。
在设计中,我们采用了触摸屏技术,使用户可以轻松选择目标楼层和其他相关选项。
操作面板还包括紧急呼叫按钮和报警器,以确保用户的安全。
电梯控制器电梯控制器是电梯系统的核心部分,它负责处理用户的指令并调度电梯的运行。
我们采用了现代化的控制器设计,利用先进的算法和传感器技术,确保电梯的平稳运行和高效能耗。
控制器还负责监控电梯的状态、检测故障和处理紧急情况。
电梯机房设备电梯机房设备包括电梯电机、驱动器和电梯轨道等。
在设计中,我们选择了高品质的设备,以确保其性能和耐用性。
电梯电机采用先进的无刷直流电机技术,具有高效能耗和低噪音。
驱动器负责控制电梯电机的速度和转向,以实现平稳运行和准确停靠。
软件设计电梯调度算法电梯调度算法负责决定每个电梯应该去哪个楼层以及以何种顺序响应用户请求。
在设计中,我们考虑了多种因素,包括电梯当前位置、用户请求的楼层、电梯的负载和运动方向等。
我们采用了一种基于最短时间和最短路径的调度算法,以最大程度地减少用户的等待时间和电梯的能源消耗。
用户界面设计用户界面设计是电梯控制系统的重要组成部分,它直接影响用户对系统的体验和操作。
电梯控制系统的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电梯控制系统的基本构成和原理,掌握电梯运行过程中涉及的关键技术。
2. 学生能够描述电梯控制系统中的传感器、执行器、控制单元等组件的作用及相互关系。
3. 学生了解电梯控制系统的安全规范和行业标准。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决电梯运行过程中可能出现的故障问题。
2. 学生通过小组合作,设计并搭建一个简单的电梯控制系统模型,提高动手实践能力。
3. 学生能够运用相关软件对电梯控制系统进行仿真测试,优化系统性能。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习电梯控制系统,培养对现代智能交通系统的兴趣,提高科学素养。
2. 学生在课程学习中,树立安全意识,关注电梯乘坐安全问题,提高社会责任感。
3. 学生通过小组合作,培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。
课程性质:本课程为高二年级电子技术及应用课程的一部分,旨在让学生了解电梯控制系统的基本原理,提高学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:高二学生在电子技术方面已有一定的基础,对实际操作和创新活动有较高的兴趣。
教学要求:结合学生的特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的动手实践能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,培养团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高学生的综合素质。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 电梯控制系统概述:介绍电梯控制系统的基本概念、发展历程、应用领域及未来发展趋势。
2. 电梯控制系统组成:详细讲解电梯控制系统的各个组成部分,包括传感器、执行器、控制单元、人机交互界面等,并分析各部分的功能和相互关系。
3. 电梯控制原理:阐述电梯运行过程中的控制原理,包括速度控制、位置控制、群控系统等,结合教材案例分析实际应用。
4. 电梯控制系统设计:介绍电梯控制系统设计的基本流程、方法和注意事项,引导学生运用所学知识进行实际设计。
电梯控制系统设计文献综述本文将对电梯控制系统的设计进行综述。
首先,我们将概述电梯控制系统的基本原理和工作流程。
然后,我们将介绍一些在电梯控制系统研究中常用的技术和方法。
最后,我们将讨论一些当前电梯控制系统研究中的挑战和未来的发展方向。
电梯控制系统的基本原理是根据乘客的请求和电梯当前所处的状态来决定电梯的运行和停靠。
电梯的请求可以是乘客通过电梯内部的按钮或者楼层的按钮发出的。
电梯的状态包括电梯所处的楼层、方向和运行速度等。
电梯控制系统会根据这些信息来安排电梯的运行路径,以使乘客的等待时间和乘坐时间最小化。
在电梯控制系统研究中,有很多常用的技术和方法。
其中一个重要的技术是调度算法。
调度算法用于确定电梯的行进方向和楼层的选择,以最大程度地减少乘客的等待时间和乘坐时间。
常见的调度算法包括最短等待时间优先、最小总旅程时间优先和最大运载量优先等。
此外,还有一些基于智能算法的调度方法,如遗传算法、模拟退火算法和蚁群算法等。
除了调度算法,电梯控制系统的研究还涉及到一些其他技术和方法。
其中一个是故障诊断和智能维护技术。
故障诊断技术可以通过监测电梯的状态参数,如电流、转速和温度等,来检测潜在的故障,并及时采取相应的维修措施。
智能维护技术可以通过对电梯的使用情况进行分析和预测,提前进行维护和保养,以减少故障和提高电梯的可靠性和安全性。
在当前的电梯控制系统研究中,还存在一些挑战和待解决的问题。
首先,电梯控制系统需要考虑到乘客的个性化需求,如乘坐时间的限制、特殊人群的需求等。
其次,电梯控制系统需要与楼宇管理系统、安全系统等其他系统进行集成,以实现更高效和安全的运营管理。
此外,电梯控制系统的可靠性、安全性和节能性也是当前研究的重要方向。
未来的发展方向包括进一步应用互联网和物联网技术,以实现更高级的电梯控制系统。
例如,可以将电梯控制系统与乘客的智能手机或手表等设备进行连接,以实现远程控制和个性化的服务。
此外,可以利用传感器和大数据分析技术,对乘客的行为和需求进行实时监测和预测,以优化电梯的运行和服务。
电梯控制系统设计方案一、引言随着城市化进程的加快和人口增长的不断扩大,电梯作为现代建筑的重要组成部分,扮演着至关重要的角色。
电梯的安全性、效率和舒适性一直是工程师们关注的焦点。
在本文中,我将介绍一个高效、安全、可靠的电梯控制系统设计方案,以满足用户不断增长的需求和期望。
二、需求分析1.高效性:设计一个具有高运行效率的电梯控制系统,确保乘客的等待时间最短,提高运行效率和出行体验。
2.安全性:确保电梯的安全运行,包括防止超载、紧急停止和故障排除等功能。
3.舒适性:提供稳定平滑的运行,减少乘客在行程中的不适感。
三、系统设计为了满足上述需求,我设计了以下系统功能和策略。
1.目标楼层预测通过分析历史数据和实时传感器信息,预测乘客的目标楼层。
利用预测结果,优化电梯运行策略,避免不必要的停靠和等待时间。
2.调度算法优化采用先进的调度算法,如最短路径算法、最大电梯利用率算法等,对电梯的运行计划进行优化。
根据楼层预测结果和乘客的请求,在不同时间段分配优先级,使电梯尽可能地快速到达目标楼层。
3.载重限制设置合理的载重限制,根据电梯的承载能力进行限制,以确保电梯在运行过程中不会超载,保障乘客的安全。
4.故障排除和紧急停止设计故障检测机制,及时监测电梯的状态。
一旦检测到故障,立即采取相应措施,如自动切换到备用电梯或紧急停止按钮功能。
确保乘客的安全和顺利运行。
5.调度控制中心通过建立调度控制中心,实时监控电梯的运行状态、乘客的请求和系统的工作情况。
调度员可以根据实时情况调整电梯的运行计划,确保整个系统的高效运行。
6.人机交互界面设计直观、友好的人机交互界面,让乘客可以方便地选择目标楼层、了解电梯当前状态和获取相关信息。
提供多种语言、Braille等支持,以满足不同群体的需求。
四、实施计划1.系统需求分析和设计:确定系统功能和策略,制定实施计划。
2.硬件和软件开发:根据设计方案,开发控制系统软件和相关硬件设备。
3.系统集成和测试:将开发的硬件和软件进行整合,并进行全面测试和验证。
单片机的电梯控制设计单片机原理及系统课程设计专业:自动化班级:动1101姓名:孙海文学号: 08537指导教师:赵峰兰州交通大学自动化与电气工程学院1月15日1 设计任务及要求1.1 设计题目基于单片机的三层电梯控制模型的设计1.2 设计具体要求(1) 用户可经过按键发出请求;(2) 可显示电梯所在楼层;(3) 满足用户升降要求;(4) 显示电梯升降超重状态;2 所用器件原理介绍AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP的可重复擦写1000次的Flash只读程序存储器。
AT89C51是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有8KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等,完全满足该课题的需要。
3 系统设计本系统以AT89C51单片机的电梯自动控制系统为核心,有硬件设计,软件设计,软件调试等几个部分。
数码管显示实时楼层,单片机经过扫描按键指示灯来读取请求,根据所在楼层的不同,进行不同的分析、调度,然后做出正确的响应,更新状态并在指示灯和数码管上显示出来,还有报警器的设计,上下呼叫指示灯的部分组成。
总体设计框图如图1所示。
图1 总体设计框图3.1 硬件设计(1) AT89C51接口由单片机的P0口控制数码管的位码,P1口控制数据的读取,P2口控制电机运行状态、电梯运行状态和蜂鸣器状态。
(2) 按键控制图为了节省单片机的接口,故选用行列键盘矩阵,本电路初始按键一端都加低电平,有按键按下时,电路导通给输入口P1输入低电平信号,然后根据按键不同功能实现电梯的控制。
按键控制电路如图2所示。
(3) LED指示灯在本次设计中电机正反转用两个发光管来表示,用单片机的P1口做输入口来输入,其中L1亮表示电机正转电梯向上运行,L2亮表示电机反转电梯向下运行,L3亮表示超重。
四层楼电梯控制系统设计引言电梯控制系统在现代建筑中扮演着至关重要的角色。
本文将讨论一个四层楼电梯控制系统的设计方案。
系统需求1.电梯应能顺畅运行、安全稳定;2.在任何时刻都应保证最高的乘客安全;3.尽量减少乘客的等待时间;4.考虑节能与环保。
系统架构本电梯控制系统由以下组件构成:1.电梯本身:四层楼电梯,包括主要结构和控制装置;2.电梯控制器:负责调度电梯的运行和停靠;3.电梯按钮:每层楼都有一个按钮,乘客通过按下按钮来呼叫电梯;4.电梯门控制器:负责控制电梯门的开关;5.传感器:用于检测电梯是否正常运行以及当前楼层。
系统设计1.电梯调度算法:采用基于最短路径的调度算法,如Dijkstra算法。
电梯控制器根据当前楼层和乘客的目标楼层计算出最佳路径,并将电梯指派到目标楼层。
2.电梯门控制:电梯门采用自动门控制系统,每当电梯到达目标楼层时,电梯门会自动打开,等待一段时间后再关闭。
3.故障处理:在电梯运行期间,如果出现故障,如电梯停止运行或传感器检测到异常,系统应能立即停止电梯运行并通知维修人员。
4.超载保护:电梯应配备重量传感器,一旦检测到电梯超载,系统应立即报警并停止电梯的运行。
5.节能与环保:电梯应配置节能装置,如电能回馈装置、LED照明等,以减少能耗。
6.优先级调度:电梯控制器应根据乘客的需求和特殊情况考虑优先级调度,如急救患者、老人等需优先安排。
7.安全保护:在电梯内部和外部的每层楼都应设有紧急按钮,一旦乘客出现危险情况,可以立即触发警报并通知相关人员。
8.数据备份与恢复:电梯控制系统应具备数据备份与恢复功能,以防止数据丢失或系统故障。
结论一个四层楼电梯控制系统的设计包括电梯调度算法、电梯门控制、故障处理、超载保护、节能与环保、优先级调度、安全保护以及数据备份与恢复等多个方面。
通过合理设计和细致考虑,可以使电梯运行更加高效、安全和节能。
电梯控制系统设计开题报告1. 引言电梯在现代生活中起着重要的作用,它们能够快速高效地将人们从一个楼层运送到另一个楼层。
电梯控制系统是电梯运行的核心组成部分,它负责监测和控制电梯的运行状态,确保乘客的安全和舒适。
本文将介绍电梯控制系统设计项目的开题报告。
2. 项目背景随着城市化的快速发展和建筑高度的增加,电梯成为现代都市生活中不可或缺的交通工具。
然而,随着电梯数量的增加和人们对电梯服务质量的要求不断提高,传统的电梯控制方式已经无法满足需求。
因此,设计一个高效可靠的电梯控制系统是非常重要的。
3. 项目目标本项目的目标是设计一个智能电梯控制系统,能够根据乘客的需求和当前情况,合理地调度电梯,提高运行效率和服务质量。
该系统将考虑以下几个方面的要求:3.1 实时调度系统应能够实时监测电梯的当前状态和楼层请求,根据乘客的需求和电梯的位置,合理地安排电梯的运行路线和停靠楼层。
3.2 优先级调度系统应考虑乘客的优先级,当有乘客急需搭乘电梯时,系统应优先满足其需求,并尽可能减少其等待时间。
3.3 负载均衡系统应平衡各个电梯的运行负载,避免某些电梯负载过重而导致不必要的延迟和拥堵。
3.4 安全性保障系统应具备必要的安全措施,确保乘客和电梯的安全。
在紧急情况下,系统应能够快速响应并采取相应的措施,如自动停靠电梯等。
4. 方法与技术为了实现目标,本项目将采用以下方法与技术:4.1 传感器技术通过在电梯内部和外部安装传感器,能够实时监测电梯的位置和状态,如开关门状态、当前楼层等,为控制系统提供准确的数据。
4.2 数据分析与算法通过对传感器数据的分析,可以了解乘客需求和电梯运行状态,基于这些数据设计合适的调度算法,提高系统的运行效率。
4.3 通信技术采用网络通信技术,将电梯与控制系统连接起来,实现实时数据传输和系统控制。
4.4 高效调度算法设计高效的调度算法,考虑各种因素,如乘客需求、电梯运行状态、楼层请求等,通过优化电梯运行路线,提高系统的运行效率。
第4章四层楼电梯控制系统设计说明书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第4章四层楼电梯控制系统设计电动机控制电路图根据设计要求,本次设计的电气控制系统主回路原理图如图4-2所示。
图中M1,M2为曳引电机和门电机,交流接触器KM1~KM4通过控制两台电动机的运行来控制轿厢和厅门,从而进行对电梯的控制。
FR1,FR2为起过载保护作用的热继电器,用于电梯运行过载时断开主电路。
FU1为熔断器,起过电流保护作用。
曳引电机门电机图4-2电动机控制电路图PLC外部接线图PLC外部接线图见下图4-3,其中包含主控制器CPU224CN及扩展模块EM223。
接线图分为DC输入端和DC输出端。
输入端DC24V的负极接公共端1M和2M。
输入开关的一端接到DC24V的正极,输入开关的另一端连接到CPU224或ME223各输入端。
输出端DC24V的正极接L+端。
输出负载的一端接到DC24V的负极,输入开关的另一端连接到CPU224或EM223各输出端。
图4-3 PLC外部接线图流程图电梯上下行流程图见图4-4。
假设电梯停在N(N=1,2,3,4)楼,M楼有信号,M>N时,电梯上行;M<N时,电梯下行。
图4-4 电梯上下行流程图在电梯运行过程中,电梯上升(或下降)途中,任何反方向下降(或上升)的外呼梯信号均不响应,但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时,则电梯响应该外号。
电梯应具有最远反向外梯响应功能。
例如:电梯在一楼,而同时有二层向下外呼梯,三层向下外呼梯,四层向下外呼梯,则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。
电梯响应流程图见图4-5。
图4-5 电梯响应流程图当电梯到达系统控制的目标楼层时,控制系统发出开门信号,电梯门开,当门开到开门限位时,计时3秒钟,然后关门,直到关门限位产生信号。
此过程期间,按开门按钮电梯门打开,按关门电梯门关闭,并且当门关闭动作时,门间来人会使光电传感器产生信号,控制系统发出开门信号,电梯开关门流程图见图4-6。
电梯控制系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电梯控制系统的基础知识,掌握其工作原理和关键部件的功能。
2. 使学生掌握电梯控制系统的设计流程,了解不同类型电梯的控制策略。
3. 帮助学生了解电梯控制系统相关的安全规范和标准。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电梯控制问题的能力。
2. 提高学生设计电梯控制系统的方案并进行模拟调试的能力。
3. 培养学生查阅资料、团队协作和沟通表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电梯控制系统及工程技术领域的兴趣,激发他们的求知欲。
2. 培养学生严谨认真、一丝不苟的科学态度,提高他们的工程素养。
3. 引导学生关注电梯安全,增强社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够描述电梯的基本结构、工作原理及关键部件的作用。
2. 学生能够根据实际需求,设计合适的电梯控制方案并进行模拟调试。
3. 学生能够通过查阅资料、团队协作,撰写电梯控制系统设计报告。
4. 学生能够在课堂上积极参与讨论,主动分享自己的观点和经验。
5. 学生能够关注电梯安全,提高安全意识,自觉遵守相关规范和标准。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,紧密结合课本,确保科学性和系统性。
具体安排如下:1. 电梯基本结构与原理- 介绍电梯的组成部分,如曳引机、导轨、轿厢、对重等。
- 阐述电梯的工作原理,包括曳引、导向、轿厢和对重平衡等。
2. 电梯控制系统设计流程- 分析电梯控制系统的设计步骤,如需求分析、方案设计、硬件选型、软件编程等。
- 结合教材章节,讲解不同类型电梯的控制策略。
3. 电梯控制系统的安全规范与标准- 引导学生了解我国电梯安全规范和相关标准。
- 分析电梯控制系统在设计过程中应考虑的安全因素。
4. 电梯控制系统设计与模拟调试- 指导学生运用所学知识,设计简单的电梯控制方案。
- 组织学生进行模拟调试,验证方案的可行性。
电梯控制系统设计方案随着城市建设规模的不断扩大,电梯在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
如何设计一套高效、安全的电梯控制系统成为了电梯制造商和建设者们头疼的问题。
本文将从需求分析、系统架构设计、算法选择等方面,来详细探讨电梯控制系统的设计方案。
一、需求分析在开始设计电梯控制系统之前,我们需要明确系统应该满足的需求。
电梯控制系统的主要目标是提高电梯的运行效率,减少乘客的等待时间。
针对这一需求,我们需要考虑以下几个方面:1.1 考虑到乘客体验,系统应该尽可能减少乘客在楼层等待的时间,提供快速、安全的电梯服务。
1.2 系统需要根据实际楼层情况,考虑到楼层的高度、电梯的运行速度等因素,合理地分配电梯资源。
1.3 系统应该具备良好的容错性,能够应对电梯故障、断电等紧急情况,保证乘客的安全。
1.4 系统还应该考虑到电梯的节能问题,通过优化电梯的运行策略,减少能源消耗。
二、系统架构设计在明确了需求之后,我们需要设计系统的整体架构。
一个典型的电梯控制系统包括以下几个核心组件:2.1 调度算法:负责根据乘客请求、电梯运行状态等信息,决定最优的电梯调度策略。
常用的调度算法包括先来先服务、最短寻找时间、最短寻找路径等。
2.2 电梯控制器:负责控制电梯的运行,同时和调度算法进行通信,接收调度指令并执行。
电梯控制器需要实时监测电梯运行状态,包括位置、速度等信息。
2.3 乘客界面:提供乘客呼叫电梯的接口,乘客可以通过按钮或者触摸屏等方式进行呼叫。
2.4 数据传输和存储:负责电梯状态数据的传输和存储,为调度算法提供实时的电梯运行信息。
三、算法选择在电梯控制系统的设计中,算法的选择至关重要。
不同的算法会对系统的性能产生很大的影响。
以下是几种常用的算法:3.1 先来先服务算法(FCFS):根据乘客的呼叫顺序,依次服务乘客的需求。
这种算法简单直观,但效率较低。
3.2 最短寻找时间算法(SSTF):根据电梯的当前位置和乘客的目标楼层,决定最短的运行路径。
电梯控制系统毕业设计摘要随着经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来越广。
电梯是现代高层建筑的垂直交通工具,其设计要求稳定性、安全性及高。
随着人们生活水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高,电梯得到了快速发展,我国国产电梯多为继电器,本次设计的软件控制部分由Verilog来实现,研究、分析电梯的逻辑关系,进而实现控制。
通过合理的选择和设计,提高了电梯的控制水平,并改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。
关键词:电梯硬件描述语言编译仿真AbstractWith the high-speed development of economy, microelectric technique , technology of the computer and automatic control technology have been developed rapidly, exchange frequency conversion and adjust speed technology and already enter a brand-new era, its application is wider and wider. The lift is the vertical means of transportation of the modern skyscraper, its designing requirement stability , security and high. Living standard constant to raise with people, requisition for lift too corresponding to improve, the lift has got the fast development, the domestic lift of our country is mostly relay control method, the software designed this time is controlled some to realize by Verilog, the logic relation of studying , analysing the lift , and then realize control. Through rational choice and design , have improved the control level of the lift , has improved the comfort that the lift operates, make the lift reach the comparatively ideal control result.Keywords: lift Hardware Description Language Compiler Simulator目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2原始参数 (1)1.3电梯性能指标及控制要求 (2)1.3.1 电梯的主要性指标 (2)1.3.2 电梯的控制要求 (2)第2章硬件控制 (3)2.1 主拖动回路的设计 (3)2.1.1 电梯机房里的主要部件 (3)2.1.2电梯的安全保护装置 (5)2.2 电梯拖动 (5)2.2.1电梯参数的计算 (5)2.2.2变频器的工作原理 (8)2.2.3 电机与变频器配置及容量的选择 (11)2.3 电梯门控制系统 (14)2.3.1 开关门过程 (14)2.3.2 门的拖动系统 (14)2.4第3章控制系统软件控制回路 (16)3.1 控制系统比较 (16)3.2 电梯控制回路设计 (17)3.2.1 Verilog HDL及其特点 (17)3.2.2 Verilog HDL的特点 (17)3.2.3控制系统 (18)3.2.4紧急停靠模块 (20)3.2.4 主控模块的设计 (26)3.2.5 信号消除控制实现 (28)3.2.6判断响应 (29)3.2.7管脚分配 (30)第4章经济效益分析 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 (33)附录2 (36)附录3 (40)第1章绪论电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机—电一体化的复杂运输设备。
电气控制课程设计评语:考勤(10)守纪(10)过程(40)设计报告(30)答辩(10)总成绩(100)专业:自动化班级:自动化110X姓名: XXX学号:201008403指导教师:苟军年兰州交通大学自动化与电气工程学院2014年 07 月 10 日基于PLC的五层电梯控制1问题描述2 控制要求3 编程元件的地址分配编程元件地址分配表如表1所示。
表1 I/O地址分配表输入输出输入设备名称输入端口地址输出设备名称输出端口地址4 PLC外部接线图及主电路图PLC主电路图如图1所示。
图1 PLC主电路图PLC外部接线图如图2所示。
图2 PLC外部接线图5 系统流程图该系统流程图如图3所示。
图3系统流程图6 仿真调试6.1 上电后,程序初始化操作,轿厢停在一层。
图4 电梯上电初始化6.2 人在一楼,想要上到二楼时,电梯开门,延时八秒后人进入轿厢。
图5 电梯延时状态6.3 电梯上行到二层时,撞到二楼的行程开关,相应按钮发生动作,电动机停止运转,电梯门打开。
同时,数码管发生变化,显示2层。
图6 电梯到达二楼时的运行状态6.46.6 电梯运行的优先级问题。
若电梯当前运行在三楼,并且一楼,二楼和四楼同时有人呼叫,则电梯优先响应二楼的呼叫信号,然后到一楼,最后到四楼。
图9 电梯响应的优先级7 总结反思附录电梯的PLC梯形图控制程序如下。
Network 15:电梯下行控制Network 16:轿厢开门情况Network 17:平层时指示灯灭,说明到达指定楼层,开门Network 18:按下关门按钮后,轿厢停止开门动作,或者门完全打开后,停止开门动作Network 19:开门后延迟8s关门Network 20:8s后T1闭合,轿厢关门Network 21:关门结束,电机停止关门Network 22:轿厢上行Network 23:轿厢下行Network 24:一层运行到二层超过十秒报警Network 25:到达二楼后复位定时器Network 26:数码管显示1层Network 27:从二层到一层超过十秒的报警Network 28:从二层到一层复位定时器Network 29:二层到三层的报警Network 30:二层到三层复位定时器Network 31:数码管显示2层Network 32:三层到二层的报警Network 33:三层到二层的复位定时器Network 34:三层到四层的报警Network 35:三层到四层的复位定时器Network 36:数码管显示3Network 37:四层到三层的报警Network 38:三层复位定时器Network 39:四层到五层的报警Network 40:五层复位定时器Network 41:数码管显示4Network 42:五层到四层的报警Network 43:数码管显示5Network 44:4层复位定时器Network 45:使数码管输入位1为1 Network 46:使数码管输入位2为1 Network 47:数码管输入位3的输入为1Network 48:报警。
2015届本科生毕业论文(设计)本科生毕业论文(设计)题目:电梯控制系统的设计与实现学院计算机学院学科门类工科专业计算机科学与技术学号姓名指导教师年月日摘要随着当前时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研以及各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的电梯控制系统,详细描述了一个电梯控制系统的调度模块,即根据每个楼层不同用户的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务,重点是对整个电梯控制系统在单片机下的软件编程、硬件连接和各个控制模块系统流程进行的一步步透彻分析,同时对各部分硬件电路也进行了一一介绍。
整个电梯控制系统,以单片机为核心,再辅以各楼层按键和控制程序来控制整个电梯的运行,并通过数码管和发光二极管来显示电梯的实时运行状态,具有成本低、通用性强、灵活性大及易于实现复杂控制等优点,适合于我们的日常生活中的电梯控制,应用前景较广泛。
关键词:单片机;电梯控制;调度模块AbstractWith the progress and development of the current era, microcontroller technology has spread to our life, work, scientific research and various fields, has become a relatively matu -re technology. This paper introduces an elevator control system based on STC89C52 micro -controller, a detailed description of the scheduling module of an elevator control system,ac -cording to different user needs buttons on each floor, the elevator to make a reasonable jud-gment, know correctly and efficiently finish the passenger elevator, key is connected and eac -h module of the system for the control process a thorough analysis of the elevator control s -ystem under the singlechip software programming and hardware at the same time, each par -t of the hardware circuit were introduced in one one. The elevator control system, singlechi-p microcomputer as the core, supplemented by the floor buttons and the control program co -ntrol the operation of the elevator, and through the digitaltube and the light emitting diod-e to display the realtime operation state of elevator, has the advantages of low cost, versat -ility, flexibility and has the advantages of easy to implementcomplex control, control of the elevator is suitable for us in daily life, wide application prospect.Key Words:single chip microcomputer; elevator control system;scheduling module目录摘要.............................................. I I Abstract........................................... I II1.引言 (1)2.设计目的及功能需求 (2)2.1 设计目的 (2)2.2 设计功能需求 (2)3.课题的开发环境简介 (3)3.1 电路仿真图制作软件 (3)3.2 C51的程序开发软件 (3)4.系统方案论证与设计 (5)4.1 主控制器模块的选用 (5)4.2 电梯楼层显示模块的选择 (5)4.3 电梯楼层按键模块的设计 (6)5.系统的硬件设计 (7)5.1主控制模块的设计 (7)5.1.1 单片机STC89C52概述 (7)5.1.2 单片机时钟电路 (10)5.1.3 单片机复位电路 (10)5.2 显示模块的设计 (11)5.3 按键模块的设计 (12)5.4 蜂鸣器鸣响模块的设计 (13)6.系统的软件设计 (14)6.1程序设计思路 (14)6.2系统主程序框图 (14)6.3系统程序流程图 (15)7.系统实物的焊接与调试 (16)7.1系统焊接步骤 (16)7.2系统电路的调试 (16)7.3系统实物展示 (16)8. 结语 (17)参考文献 (18)附录 (19)致谢 (27)1. 引言近年来我国的经济飞速发展,人民生活水平的迅速提高,座座高楼大厦崛地而起,工作居住条件得到了巨大的改善。
电梯运行控制系统设计方案介绍本文档旨在提供一个电梯运行控制系统设计方案,以确保电梯的安全性和高效性。
该设计方案应考虑电梯乘客的需求,同时符合相关的安全标准和法规。
功能需求1. 控制系统应能够检测和响应乘客的呼叫请求,包括上行和下行请求。
2. 系统应能够处理多个呼叫请求,并优化电梯的运行路径,以减少等待时间和停靠次数。
3. 控制系统需要具备故障检测和报警功能,以确保在出现故障时能够及时通知相关维修人员或机构。
4. 系统应具备可靠的紧急停止功能,以应对紧急情况或突发事件。
技术实现1. 电梯运行控制系统应采用先进的电子控制技术,如PLC(可编程逻辑控制器)或微处理器控制单元。
2. 系统需要与电梯内部的按键、门禁系统和外部呼叫按钮等设备进行联动。
3. 控制系统应有一个可视化的用户界面,方便维修和监控人员进行操作和监测。
4. 系统应具备网络通信功能,以便远程监控和远程故障诊断。
安全考虑1. 控制系统应符合国家和地方相关的电梯安全标准和法规。
2. 系统需要具备反坠落保护功能,以确保乘客的安全。
3. 控制系统应有防止电梯超载的措施,并能及时报警。
4. 紧急停止按钮需要设置在易于乘客接触的位置,并能迅速切断电梯的电源。
维护和保养1. 为确保系统的正常运行,定期维护和保养是必要的。
建议每半年进行一次全面检查和维修。
2. 维修人员应有相关的培训和资质,并遵循安全操作规程。
3. 建议与电梯制造商或供应商签订维护合同,以确保及时维修和更换零部件。
总结以上是一个电梯运行控制系统的设计方案,它应考虑到功能需求、技术实现、安全考虑以及维护和保养等方面。
通过合理的设计和实施,我们可以确保电梯的安全运行和高效性能。
请根据实际情况对本方案进行进一步的细化和调整。
如有任何问题,请随时与我们联系。
请注意,本文档仅为一个设计方案的概述,具体的实施细节可能需要更为详细的研究和讨论。
基于单片机的6层电梯模拟控制系统设计课程设计报告单片机原理及系统课程设计专业:自动化班级:自动化02班姓名:魏振东学号:201209110指导教师:张鑫兰州交通大学自动化与电气工程学院2015年1月7日单片机的6层电梯模拟控制系统设计1设计目的这次设计给出了一种基于AT89C52单片机的电梯模型控制系统设计。
以单片机为核心,再辅以适当的硬件电路和控制程序来检测和控制整个电梯的信号,具有成本低、通用性强、灵活性大、扩展容易及易于实现复杂控制等优点。
2 方案设计2.1 设计要求(1)设置电梯的内外按键,即电梯外都有上或下的按键,电梯内有楼层的选择按键。
(2)电梯状态要有指示灯显示,即电梯目前运行到达楼层的实时显示,电梯升降的状态显示等。
(3)电梯无人时,应默认停在第一层。
2.2 系统的结构框图图2-1 系统的结构框图如上图2-1所示,楼层电梯呼叫按键就是楼层外面的上行、下行按键,有需求时即可按下;电梯内呼叫按键就是电梯内部的数字按键,它是内部按键需求的输入;单片机就是整个系统的核心,接收输入信息,经过处理后输出信息;楼层12显示数码管就是接收单片机处理的信息,显示此时的楼层数;电梯状态指示灯就是接收单片机处理的信息,显示电梯的状态:上升、下降、停止。
电动机的驱动和控制就是接收单片机的PWM 脉冲信号来控制驱动器,进而控制电动机的正反转,使电动机牵引电梯做上下运动。
2.3 电动机的选择我们选用Y100L24三相异步电动机,因为它还具有性能好、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点,其功能参数为额定电压380V ,额定频率50HZ ,额定功率3000W ,额定转速1400转/分。
2.4 AT89C52单片机这次设计采用的是AT89C52单片机,AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
单片机原理及系统课程设计评语:考勤10分守纪10分过程30分设计报告30分答辩20分总成绩(100分)专业:自动控制班级:控1201姓名:梁涛学号:201209218指导教师:赵斌兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年12 月31 日基于单片机的电梯控制系统设计1 引言1.1 系统设计目的近些年来在我国任何一个城市,电梯都在被广泛应用着。
电梯给人们的生活带来了便利,也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。
电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具,对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。
电梯的应用范围很广,可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。
在现代社会中,电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。
1.2 系统设计要求及方法本设计是对电梯的运行进行控制,确保上下楼人的人生安全,采用A T89C51单片机为核心芯片,及其他相关硬件来实现的电梯控制系统,有报警装置、键盘输入装置、电机驱动装置、显示装置等构成。
2 系统设计原理及方案(1)警报电路(2)楼层显示电路【外】(3)目的楼层显示【内】(4)键盘电路(5)电机驱动(6)复位电路。
基本功能框架如图1所示:键盘电路目的楼层显示电路报警电路(内外)楼层显示电路电机驱动电路复位电路AT89C51图1基本功能框架3 系统硬件设计3.1键盘电路用P3的8个口线做成4x4的矩阵键盘,键值有1234楼上;2345下;12345目的楼层;开门关门;警报。
电路图如图2所示:图2键盘电路3.2显示电路设计本电路采用数码管显示电梯所到达的楼层数,数码管采用共阴极由单片机的P2口控制,当电梯运行到两楼层之间时,数码管显示为前一楼楼层。
如图3所示:图3显示电路3.3警报电路用p1.0和p0.0进行控制。
电路图如图4所示:图4警报电路3.4目的楼层显示电路目的楼层显示采用红色LED灯。
如图5所示:图5目的楼层显示电路3.5电机驱动电路用单片机的P1.1口和P1.2口做输出口来驱动发光二极管,其中上行灯亮表示电机正转,下行灯亮表示电机反转。
单片机原理及系统课程设计专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 1 月 17 日基于单片机的电梯控制模型设计1设计说明1.1设计目的本文介绍了一种采用单片AT89C52芯片进行电梯控制系统的设计方法,主要阐述如何使用单片机进行编程来实现电子设计的方法,利用单片机编程实现功能。
硬件部分主要由单片机的最小模块、电梯内外按钮控制模块、数码管显示楼层模块、发光二极管显示目的楼层模块、报警显示模块组成。
软件部分使用kiel软件进行C语言程序编写,用proteus软件进行仿真调试。
本设计具有电梯控制系统所需的一些基本功能,能通过方向按键选择方向,能通过数字按键选择楼层,数码管显示实时楼层数,电动机控制部分采用直流电机及H桥驱动电路,使电梯箱能上下运动,基本实现了五层电梯运行的模拟仿真。
1.2设计要求本设计以五层电梯为研究对象,选用AT89C52单片机作为其控制器,研究微机控制梯系统的设计方法。
根据问题的提出、意义和文献综述,本课题研究的具体内容包括以下四个方面:(1)对电梯系统常用的控制方法的研究。
(2)电梯控制系统硬件组成及其原理。
(3)电梯的单片机系统软件设计。
(4)电梯在信号传输中遇到的问题。
1.3设计方法首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。
由于其有诸多按键和显示环节,而单片机的I/O口管脚资源实在有限,故需要I/O口扩展,用以管理二极管;同时要有专门的按键控制芯片,从而便于按键管理。
同时,如果每个选层按钮都采用独立的按键设置,可以很大程度上简化扫描按键程序,采集信号也容易得多,但是由于单片机接口有限,模拟电梯自动控制系统所需按键较多,如此会有接口不足的问题,所以本设计采用4×4按键矩阵开关电路作为外呼内选呼叫控制。
出于同样问题,显示楼层电路采用数码管从串口输出。
第 1 页共3 页编号:毕业设计说明书题目:电梯控制系统设计院(系):电子工程与自动化学院专业:电子信息科学与技术专业理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2013年5月20日第 2 页共50 页摘要本设计主要利用AT89S52单片机,实现电梯控制系统的设计。
单片机与电机驱动电路的结合完成了电梯基本的升降、楼层停靠、方向选择、时间控制等基本功能,研究并实现了在上位机的模式下通过LABVIEW的远程监测的方法,完成了系统样机的设计与制作。
本设计参照了通用电梯的设计标准,有良好的操作界面和通用的外部接口,具有人性化设计,实现较好的外设兼容性。
同时在系统样机中完成的其它设计研究还包括,利用LED和蜂鸣器组成的简单电路实现电梯意外声光报警、利用数码管实现电梯楼层显示,利用4x4矩阵键盘实现电梯楼层按键选择,利用LED实现目的楼层的指示,利用MAX232串口电路实现串口通信,来监测电梯实时状态。
样机使用的主要器件包括低功耗、高性能的AT89S52单片机,低功耗、低成本、低电压的MAX232,双全桥电机专用驱动芯片L298,共阴极八段数码管,4x4矩阵键盘等,通过比较合理的设计使样机系统基本达到了任务要求,并具有很高的性价比,硬件设计简单可靠。
软件部分使用keil 软件进行C语言程序编写,用proteus 7软件进行仿真调试。
本设计中综合使用了数字电路、模拟电路、高频电路、单片机及编程、硬件逻辑描述、LABVIEW及其应用以及计算机辅助设计(CAD)等多方面的知识,软硬件结合,很好地完成了本科毕业设计任务要求并取得了良好的学习效果。
关键词:AT89C52;单片机;电梯控制系统; C语言第 2 页共3 页AbstractAT89S52 microcontroller, the design of the main use of the elevator control system design. Combination of microcontroller and motor driver circuit completed basic lifting of the elevator floor stop, the choice of direction, time control basic functions such as research and in the mode of the host computer through the LabVIEW remote monitoring method, the system prototype design and production.The design with reference to the generic elevator design standards, good user interface and a common external interface, with user-friendly design, better peripheral compatibility. System prototype design research also includes the use of LED and buzzer simple circuit elevator accident sound and light alarm, use of digital control elevator floor display 4x4 matrix keyboard elevator floor button to select the use of light-emitting diode destination floor display, the MAX232 serial circuit serial communication to monitor the state of the elevator. Prototype device includes a low-power, high-performance single-chip AT89S52, low-power, low-cost, low-voltage MAX232, queen bridge motor driver chip L298N common cathode eight digital tube, 4x4 matrix keyboard, by comparing the rational design of the prototype system basically reached the mission requirements, and highly cost-effective, simple and reliable hardware design. The software part using keil software written in C language programming, debug using proteus 7 software simulation. The design of the integrated use of digital circuits, analog circuits, high-frequency circuit, microcontroller and programming, hardware logic description, LABVIEW and its applications as well as computer-aided design (CAD) and other aspects of knowledge, a combination of hardware and software, well done graduate design task requirements and have achieved good learning results.Key words:AT89C52; MCU; Elevator control system; C language第3页共3 页目录引言 (1)1 系统设计要求 (2)1.1 系统功能 (2)1.2 总体方案 (3)2 设计论证 (3)2.1 主控芯片选择 (3)2.2 楼层显示模块 (5)2.3 声光报警模块 (5)2.4 电机模块 (6)2.5 电机驱动模块 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 矩阵键盘电路 (7)3.2 单片机和人机接口模块 (9)3.3 显示电路设计 (10)3.4 声光报警电路设计 (10)3.5 电机驱动电路设计 (11)3.6 目的楼层指示电路设计 (12)3.7串口通讯电路设计 (12)4 系统软件主流程 (13)4.1 软件整体设计 (13)4.2 分析键值设计 (15)4.3 电梯运行方向的判决 (15)5 系统调试和功能测试 (17)5.1 调试使用仪器 (17)5.2 调试过程 (17)5.2.1 硬件仿真 (17)5.2.2 硬件调试 (18)5.2.3 软件调试 (19)5.3功能测试 (19)6 结论 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)附录 (24)引言随着现代高科技的发展,住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。
摘要本设计针对我国电梯业的现状,将可编程序控制器应用于四层电梯进行逻辑控制,通过合理的选择和设计,不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性,同时延长了使用寿命,缩短了电梯的开发周期,并提高了电梯的控制水平,改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。
本文所设计的电梯与传统的电梯相比,在运行上具有良好的舒适感,在生活中可以节约电能,取得了良好的经济效益和社会效益,达到了理想的目的。
该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能,具有集选控制的特点。
在介绍电梯基本结构的基础上,深入分析了电梯的工作原理,阐述了PLC的优点及特点,重点分析了电梯的硬件设计和软件设计,研究并提出了基于PLC电梯控制系统设计的实现方案。
MCGS(Monitor and Control Generated System)即通用监控系统。
他是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,能够在Window平台上运行。
通过现场数据处理,以及动画显示,流程控制等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案。
本设计利用MCGS组态软件检验电梯PLC控制系统的运行情况。
关键词:电梯,PLC控制,通用监控系统ABSTRACTThe design for the status quo of China's elevator industry will be a programmable logic controller (PLC) used for four-storey elevator control logic, through the rational selection and design, not only to improve the reliability of the elevator, maintainability, and flexibility, while extending the of life and shorten the development cycle of the elevator and the elevator control to raise the level of the elevator operation to improve the comfort, so that the lift to reach a more satisfactory control effect. In this paper, the design of the elevator by the elevator when compared with the traditional, in the run with good comfort, in life can save energy, and achieved good economic and social benefits to achieve the desired purpose. The elevator control system has a mean layer, the Office of calls to the layer selected, manual and automatic functions with a set of features to control the election. In introducing the basic structure of the lift on the basis of the depth analysis of the working principle of the elevator, on the merits and characteristics of PLC, the focus of an analysis of the lift hardware design and software design, research and PLC based control system designed to lift the achievement of the program.Keywords:elevator;PLC control;Monitor and Control Generated System目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2电梯的发展及主要研究内容 (1)1.3本文的主要内容 (2)第二章电梯控制的特点 (3)2.1电梯继电器控制系统的特点及存在问题 (3)2.1.1电梯继电器控制系统的优点 (3)2.1.2电梯继电器控制的缺点 (3)2.2 PLC及在电梯控制中的应用特点 (3)2.2.1 PLC简介 (3)2.2.2 PLC的特点 (3)2.2.3 PLC的应用领域 (4)2.2.4 PLC控制电梯的逻辑关系 (5)2.2.5 PLC控制电梯的优点 (5)2.3 电梯变频调速控制的特点 (6)第三章PL C控制系统硬件设计 (7)3.1四层电梯主电路 (7)3.1.1四层电梯曳引电机及门电机电路图 (7)3.1.2 plc外部接线图 (7)3.2 I /O点数的分配及机型的选择 (8)3.2.1 I/O点数的估算 (8)3.2.2输入/输出的分配如下: (9)3.2.3机型的选择 (9)3.3系统结构框图 (10)第四章系统软件设计 (12)4.1 四层电梯梯形图 (12)4.1.1 PLC编程 (12)4.1.2外召唤信号登记及消除 (13)4.1.3内指令信号登记及消除 (14)4.1.4 电梯的平层信号处理 (15)4.1.5选层定向及反向截梯 (16)4.1.6内指令外召唤信号的保持 (18)4.1.7各楼层停车信号 (18)4.1.8自动开关门 (19)4.2软硬件的调试 (20)4.2.1 MCGS工控组态软件的简介 (20)4.3 MCGS工控组态过程 (20)4.3.1制作工程画面 (20)4.3.2变量的定义及连接 (21)4.3.3变量连接 (22)4.3.4编制循环策略 (24)结论 (26)参考文献 (27)附录 (29)第一章绪论1.1选题的背景及意义电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。