FPGA技术实现四层梯控制器.docxVIP

PAGE13 / NUMPAGES13 电梯控制器 设计需求说明与功能 1．设计需求说明 电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。FPGA/CPLD作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。 FPGA/CPLD是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。由于FPGA/CPLD具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。自90年代后期FPGA/CPLD引入我国电梯行业以来，由FPGA/CPLD组成的电梯控制系统被许多电梯制造厂家普遍采用。利用VHDL语言完成一个4层自动升降的电梯的控制电路，控制电路遵循方向优先原则控制电梯完成多层楼的载客服务，同时指示电梯运行情况和电梯内外请求信息。 电梯控制系统分为调速部分和逻辑控制部分。调速部分的性能对电梯运行是乘客的舒适感有着重要影响，而逻辑控制部分则是电梯安全可靠运行的关键。为了改善电梯的舒适感和运行的可靠性，现在都改为用FPGA/CPLD来控制电梯的运行，这样大大提高了电梯的性能。 2.设计设备 使用的软件平台：WindowsXP+ Quartus II Help Version 7.2 方案设计及实现 电梯控制器的任务和要求 利用VHDL语言完成一个多层自动升降的电梯的控制电路，控制电路遵循方向优先原则控制电梯完成多层楼的载客服务，同时指示电梯运行情况和电梯内外请求信息。 (1)设计一个4层电梯全自动控制电路。 (2)电梯运行锁用一按钮代替（开锁上电），低电平可以运行，高电平不能运行。 (3)每层电梯入口处设有上行、下行请求按钮，电梯内设有乘客到达层次的停站要求开关，高电平有效。 (4)有电梯所处楼层指示灯和电梯上行、下行状态指示灯。 (5)电梯到达某一层时，该层指示灯亮，并一直保持到电梯到达另一层为止。电梯上行或下行时，相应状态指示灯亮。 (6)电梯接收到停站请求后，每层运行2秒，到达停站层，停留2秒后门自动打开，开门指示灯亮，开门6秒后电梯自动关门。 (7)能记忆电梯内、外的请求信号，并按照电???的运行规则依次响应，请求信号保留至响应后撤除。 (8)人数超载或超重用一按钮代替，高电平有效，超载时电梯不能运行，并有相应指示。 (9)事故报警按钮高电平有效，事故报警不能运行，并有指示灯，信号保留至事故消除。 (10)增加手动开门、关门控制，并可调整开、关门时间。 原理图 流程图 电梯控制器结构图 5.程序描述 --File:control.vhd --Designer:Wu Hailin --Module:control --Description: --Simulator:Quartus II Help Version 7.2/Window XP --Synthesizer:Quartus II Help Version 7.2/Window XP --Date:2011/05/1 --Modify date:2011/05/4 LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY contrl IS port(clk1,lock,alarm,overweight,It1,It2,It3,It4,up1,up2,up3,down2,down3,down4:in std_logic;lock为电梯锁开关 alarm为警报器开关 overweight为超重开关 It1、It2、It3、It4分别表示电梯停在一二三四楼 up1表示一楼有向上请求 Up2表示二楼有向上请求 up3表示三楼有向上请求 down2表示二楼有向下的请求 down3表示三楼有向下请求 down4表示四楼有向下请求 quick,delay,dengwo:in std_logic;分别表示快速关门 延长一段时间关门 不马上关门 led1,led2,led3,led4:out std_logic;一二三四楼层的指示灯 alarmled,overweightled,upled,downled,dooropenled:out std_logic);报警灯 超重灯 上行状态灯 下降状态灯 开门灯 end contrl; architecture xin of