(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)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 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 for lift too corresponding to improve, the lift of studying , analysing the lift , and then realize control. Through rational choice and design , 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 (3)第2章硬件控制 (4)2.1 主拖动回路的设计 (5)2.1.1 电梯机房里的主要部件 (5)2.1.2电梯的安全保护装置 (6)2.2 电梯拖动 (7)2.2.1电梯参数的计算 (7)2.2.2变频器的工作原理 (11)2.2.3 电机与变频器配置及容量的选择 (15)2.3 电梯门控制系统 (20)2.3.1 开关门过程 (20)2.3.2 门的拖动系统 (20)第3章控制系统软件控制回路 (22)3.1 控制系统比较 (22)3.2 电梯控制回路设计 (23)3．2．1 Verilog HDL及其特点 (23)3．2．2 Verilog HDL的特点 (24)3.2.3控制系统 (25)3.2.4紧急停靠模块 (27)3.2.4 主控模块的设计 (36)3.2.5 信号消除控制实现 (38)3.2.6判断响应 (39)3.2.7管脚分配 (41)第4章经济效益分析 (42)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录1 (46)附录2 (50)附录3 (56)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。

它涉及电子技术、机械工程、电力电子技术、微机技术、电力拖动系统和土建工程等多个科学领域。

目前电梯的生产情况和使用数量已成为一个国家现代化程度的标志之一。

随着现代化城市的高速发展，每天都有大量人流及物流需要输送。

为节约用地和适应经贸事业的发展，一幢幢高楼拔地而起，这些高层建筑的垂直运输是一个突出问题，与人们的工作和生活紧密相关。

目前，我国国产电梯大部分为继电器及PLC控制方式，继电器控制系统性能不稳定、故障率高，大大降低了电梯的舒适性、可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员的生活和工作带来了很多不便，因而传统的电梯控制系统的更新势在必行；PLC（可编程控制器）在电梯控制中得到了广泛的应用。

本次设计尝试用Verilog HDL实现电梯控制，可进行多层次的逻辑设计，也可进行仿真验证、时序分析等以保证设计的正确。

本书主要是根据普通居民住宅楼电梯的控制回路并按居民楼的特点来设计。

本书共分四章，第一章原始材料，第二章电梯的硬件控制，第三章控制系统软件控制设计，第四章经济指标计算。

1.1概述现代的居民住宅楼已经向高层发展，电梯也走进了普通居民住宅楼。

本次设计的电梯主要用于居民上、下楼使用。

根据居民楼特点选择参数。

1.2原始参数1.电梯的原始参数楼高（每层）H：3米滚筒直径D：0.8米载重量M: 75×15=1125千克v: 1000千克轿厢质量Mjx对重M：1500千克额定梯速 V: 1米秒N减速比：1 : 40随行电缆质量：1100千克钢丝绳质量：300千克2.电机的原始参数624型号：YTD250L1相数：3相接线方法：YYY绝缘等级：B级额定功率：15KW额定频率：50HZ额定电压：380V额定电流：30A转速：930转分1.3电梯性能指标及控制要求1.3.1 电梯的主要性指标（1）可靠性电梯的可靠性非常重要，直接或间接地影响着人们生产、生活，电梯的故障主要表现在电力拖动控制系统中，因此要提高可靠性也主要从电力拖动控制系统入手，所以，电梯的拖动应尽量采用鼠笼型异步电动机。

（2）安全性1.保护功能。

用于限载、限速、限流以及行车与开关门互锁。

限速保护主要由安全钳和限速器组成，轿厢的安全钳、限速器动作速度应不低于轿厢额定速度的115%。

2.应设置厅门、轿门电气联锁装置。

3.轿厢超越上、下限工作位置时，切断控制电路的装置。

4.电梯因中途停电或电气系统故障不能正常运行时，应有轿厢慢速移动措施。

（3）舒适感与快速性当电梯在减速下降或加速上升时，人体内脏的质量会向下压在骨盘上，身体有超重感；当电梯加速下降或减速上升时，支撑内脏的腹部肌肉就会失掉一部分重量，又产生失重感，因而会给乘客造成了身体的不适，甚头晕目眩。

实验证明，乘客感觉与电梯速度无关，而与加速度和减速度有关，所以考虑生理系数ρ=dadt的影响，电梯行业一般ρ<1.3米秒3，又要使电梯运行中尽可能减少起动，制动过程中的加减速所用时间。

才能使电梯的运行速度（主要是起动和制动过程的速度）符合人体的要求。

1.3.2 电梯的控制要求每层电梯入口设有上下请求开关，电梯内设有乘客到达层次的停靠站请求开关。

（1）设有电梯所在位置指示装置及电梯运行模式（上升或下降）指示装置。

（2）电梯每秒开（降）一层楼。

（3）电梯到达有停靠站的请求的楼层后，经过一秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门四秒后，电梯门关闭（开门指示灯灭），电梯继续运行，直到执行完组后一个请求信号后停靠在当前层。

（4）能记忆电梯所有的内外的请求信号，并按照电梯的运行规则次序响应，每个请求信号保留至执行后消除。

（5）电梯的运行规则：当电梯处于上升模式的时候，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信号，有上而下逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕，如果高层有下楼请求，则直接到有下楼请求的最高楼接客，然后便进入下降模式。

当电梯处于下降模式时，则与上升到模式相反。

（6）电梯初始状态为层，处在开门状态，开门指示灯亮。

（7）设计符合上述功能的多层电梯控制器。

各电路模块用仿真的方法验证，并通过仿真波形确认电路设计是否正确。

第2章硬件控制控制系统硬件设计由调速系统设计和Verilog HDL控制系统设计两部分组成。

本文主要介绍Verilog HDL控制系统的设计。

所设计的电梯为8层，由轿厢、曳引机构、开门机构、控制系统等组成。

其系统整体硬件框图如图2-1所示，调速系统接收到Verilog HDL给出的速度信号后，控制曳引电机以给定的速度和转向运转。

Verilog HDL控制系统根据现场信号的状态决定发给调速系统速度信号，决定开门、关门、松闸等，并给出相应显示。

2.1 主拖动回路的设计2.1.1 电梯机房里的主要部件(一)曳引机内的主要部件1.曳引机曳引机是电梯的驱动装置。

曳引机包括：1）驱动电动机交流梯为专用的双速电动机或三速电动机。

直流梯为专用的直流电机。

2）制动器在电梯上通常采用双瓦块常闭式电磁制动器。

电梯停止或电源断电情况下制动抱闸，以保证电梯不致移动。

3）减速箱大多数电梯厂选用蜗轮蜗杆减速箱，也有行星齿轮、斜齿轮减速箱。

无齿轮电梯不需减速箱。

4）曳引轮曳引机上的绳轮称为曳引轮。

两端借助曳引钢丝绳分别悬挂轿厢和对重，并依靠曳引钢丝绳与曳引轮绳槽间的静摩擦力来实现电梯轿厢的升降。

5）导向轮或复绕轮导向轮又称抗绳轮。

电梯轿厢尺寸一般都比较大，轿厢悬挂中心间的距离往往大于设计上所允许的曳引轮直径。

因此对一般电梯而言，通常要设置导向轮，以保证两股向下的曳引钢丝绳之间的距离等于或接近轿厢悬挂中心和对重悬挂中心间的距离。

对复绕的无齿轮电梯而言，改变复绕轮的位置同样可以达到上述目的。

2.限速器当轿厢运行速度达到限定值时，能发出电信号并产生机械动作的安全装置。

3.控制柜各种电子元器件和电器元件安装在一个防护用的柜形结构内，按预定程序控制轿厢运行的电控设备。

4.电源开关、照明开关5.选层器、极限开关、机械楼层指示器、发电机组等部件要根据电梯规格种类、需要而设置。

(二)轿厢上的主要部件1.操作箱装在轿厢内靠近轿厢门附近。

用指令开关、按钮或手柄等，操作轿厢运行的电器装置。

2.轿内指层灯设置于轿厢内，客梯一般装在轿门上方，货梯一般装在轿厢侧壁，用以显示电梯运行位置和运行方向的装置。

3.自动门机装于轿厢顶的前部，以小型的交流、直流、变频电动机为动力的自动开关轿门和厅门的装置。

4.安全触板（光电装置）设置在层门轿门之间，在层门、轿门关闭过程中，当有乘客或障碍物触及时，门立刻停止并返回开启的安全装置。

载货电梯一般不设此装置。

5.轿门设置在轿厢入口的门。

6.称重装置能检测轿厢内负载变化状态，并发出信号的装置，适用于乘客或货物电梯等。

7.安全钳由于限速器作用而引起动作，迫使轿厢或对重装置掣停在导轨上，同时切断控制回路的安全装置。

8.导靴设置在轿厢架和对重装置上，使轿厢和对重装置沿着导轨运行的装置。

9.其它部件轿顶安全窗、光电保护、超载装置、邻梯指示等部件，要视电梯规格、型号、种类及客户要求而设置。

(三)电梯层门口的主要部件1.层门设置在层站入口的封闭门。

2.层门门锁设置在层门内侧，门关闭后，将门锁紧，同时接通控制回路，轿厢可运行的机电联锁安全装置。

3.楼层指示灯设置在层站层门上方或一侧，用以显示轿厢运行层站位置和方向的装置。

4.层门方向指示灯（限于某些电梯需要）设置在层站层门上方或一侧，用以显示轿厢欲运行方向并装有到站音响机构的装置。

5.呼梯盒设置在层站门侧，当乘客按下需要的召唤按钮时，在轿厢内即可显示或登记，令电梯运行停靠在召唤层站的装置。