电梯程序的FPGA控制

目  录

1 引言 1

1.1 电梯控制国内外现状 1

1.1.1 国外现状 1

1.1.2 国内现状 2

1.2 基于可编程控制器的电梯控制系统 2

1.2.1FPGA 2

1.2.2 硬件描述语言VHDL 2

2 电梯控制方案确定 3

2.1内部请求优先控制方式 3

2.2 层层停控制方式方案 3

2.3 方向优先控制方案 3

2.4 变频器的选择 4

2.5 电梯控制系统原理框图 4

3 电梯控制系统的模块设计 4

3.1 主控制器FPGA的引脚功能 4

3.2模块设计 5

3.2.1 外部数据高速采集模块设计 5

3.2.2 信号存储模块 5

3.2.3 基于FPGA的中央处理模块 6

3.2.4 信号的输出、显示模块 6

3.3 开关去抖设计 6

3.3.1开关抖动 6

3.3.2.瞬变和ESD抑制 6

3.3.3过压保护 7

3.4 开关门控制 7

3.5 变频器的计算与选择 7

3.5.2变频器制动电阻参数的计算 8

3.6 光电编码器 8

3.7 信号发生器 9

4 系统的软件设计 9

4.1 开关门控制 9

4.1.1开门控制 9

4.1.2 关门控制 9

4.2 内指令外召唤信号的登记消除及显示 9

4.2.1 内指令信号处理 10

4.2.2 外召唤信号处理 10

4.3 层楼计算、换速、平层、停车 10

4.4 层楼位置指示 10

5 系统仿真 11

5.1 用MAX+PLUS II进行设计输入 11

5.1.1 原理图输入与符号编辑 11

5.1.2.硬件描述语言输入 11

5.1.3.MAX+PLUS II Waveform Editor(波形编辑程序) 11

5.2 基于MAX-PLUS II的仿真图 11

5.2.1仿真全图 11

5.2.2部分仿真图 12

6 硬件电路图 13

经济性分析 13

结  论 14

致  谢 14

参考文献 14

附录 15

电梯程序的FPGA控制

摘 要：目前，电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制、FPGA/CPLD控制、微机控制。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗干扰性能差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而FPGA/CPLD控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。本设计介绍了基于FPGA的多层电梯控制系统设计。应用VHDL语言设计电梯控制器，并进行了电路综合。该控制器遵循方向优先的原则，提供6个楼层多用户的载客服务；并具有超载报警功能；同时指示电梯运行情况和电梯内外请求信息。本设计在已有的通用变频器的基础上，采用FPGA对电梯进行控制，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，使电梯达到较为理想的控制效果。

关键词：电梯控制；FPGA；变频调速；逻辑控制