毕业论文(设计)开题报告-基于EDA技术的电梯控制系统的设计.doc

毕业论文（设计）开题报告题 目 基于EDA技术的电梯控制系统的设计 姓 名 王莉 学 号 0915121141专业年级 09电信本一班 指导教师 黎曦 职 称 讲师 2011 年 元 月9 日1本课题的研究目的及意义随着社会经济的发展，人们物质文化生活水平的提高，建筑业得以迅速发展，高楼层建筑不断出现，随着高层建筑的发展，为建筑内提供上下交通运输的电梯工业的发展空间在不断扩大，已成为工作和生活中的必需设备。针对飞速发展的电梯产业，提供安全、高效、环保的电梯控制系统，使每一部电梯都能安全高效地运行，成电梯作为现代化的产物，早在上个世纪就进入了我们的生活之中。大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给国内电梯行业开拓了更为广阔的市场。随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。由此，一个更为庞大的电梯市场已经在国内轰然形成。我国以前主要都是依靠国外的进口技术，本国的电梯厂商主要都是依靠为进口电梯作销售代理或者售后维修进行经营。但是随着技术的革新和与国外的交流，当今经济建设需求的各类电梯，几乎全部都可以在中国生产。电梯生产作为一门国家的新兴产业，它这种能有减少人口膨胀对环境所造成的巨大压力的特性，注定了其在中国具有一片光明的前景。 本设计就是基于电子设计自动化（Electronic Design Automation）技术中的甚高速集成电路硬件描述语言（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Descrisioon Language）语言所开发的三层电梯控制程序，实验调试平台是Altera公司的MAX+plusII软件。本程序具有VHDL语言设计里最为常用的三个模块：实体entity，对控制器的实体（输入输出）端口进行定义；结构体architecture，对控制器内部的信号端以及寄存器进行定义；进程执行单元process，对控制器的所有输入输出端口、内部信号端口以及寄存器进行功能、行为描述。通过程序调试及运行仿真，结果表明，本程序可以完成：电梯运行所在楼层指示、电梯运行方向指示、关门延时设置、看门狗报警、超载报警、故障报警等。本设计对更高层的电梯控制设计具有一定的拓展性。为电梯产业得以健康发展、人们的日常生活得以正常进行的重要保证。 2已了解的本课题国内外研究现状 目前而言，国内电梯广泛的采用3种制器技术的智能控制方式来控制电梯的运行：前期的继电器控制系统、后期的微机控制系统、当前FPGA/EDA的控制系统。由于电梯控制系统各种输入信号之间、输出信号之间及输入信号与输出信号之间相互关联，逻辑关系处理也 显得异常复杂，这就给这就给编程带来很大的难度。因而重某种意义上来说，编程水平决定着电梯运行状态的良好与否。从而电梯控制中的编程技术水平成为了控制电梯运行的关键技术指标。 EDA是一门迅速发展起来的新技术，涉及面极广，内容丰富，运用与各个领域，是现代电子设计发展的趋势。EDA它是一门迅速发展的新技术，涉及面广，内容丰富。EDA技术不是某一学科的分支，或是某种新的技能技术，他是一门综合性学科，融合了多门学科于一体，打破软件和硬件之间的障碍，使计算机的软件与硬件实现合二为一，它代表了电子设计技术和应用技术的发展方向。它具有良好的电路行为描述和系统描述能力，并在语言的易读性和层次化结构化设计方面表现出强大的应用潜力。因而EDA在电梯控制电路上的应用也越来越受人们重视。随着当今世界科学技术的高速发展，电梯制造技术也呈高速发展之势，当前电梯总的发展趋势主要体现在以下几个方面： 一、电梯驱动方面 1）广泛开发应用交流变压变频调速（VVVF）控制技术，而且其控制型式逐渐由性能特征（GTR）向智能功率模块（IPM）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）发展，使其控制性能更为完善和提高。二、电梯控制技术方面 1）应用微机网络控制技术，使系统的可靠性更高，功能处理更为灵活。 2）采用表面贴装技术，使用大规模ASIC电路，以缩小印板的面积并提高电子电路的可靠性。 3）电梯群控系统的调配应用模糊逻辑和专家系统，以提高群控系统的效率和精度。 4）采用智能化功率模块，构成电梯的智能化控制系统。 5）采用高位数CPU，增强电梯信号的处理功能，加快信号处理速度。 6）不断增加和扩展电梯的各种选择功能。目前可供选用的电梯功能已达6070多种之多，这构成了电梯轿厢造型、色调的多样化、艺术化和个性化，并于建筑物和谐的融为一体。 三、电梯运行速度方面 随着建筑的高层化和电梯基础技术的发展，电梯运行速度逐渐向高速化发展，目前世界电梯的最高速已达12.5m/s,由日本三菱研制和推向市场,并装于日本国内投入使用正常。 四、曳引机技术方面 对有齿轮曳引机由传统的蜗轮蜗杆传动逐渐向行星式齿轮传动和高精度硬齿面圆柱齿轮传动发展之势，这有利于缩小曳引机体积及提高承载能力和传动效率，而且可使其向高速化发展。 五、电梯开门方面 它一方面采用改变门机的结构设计，使其结构更趋简化、合理、工艺可靠和性能优异。另一方面门机的驱动向ACVV和VVVF发展，以改善开门的运行速度曲线，降低转动噪声和提高开关门的效率。 六、电梯装潢方面 电梯装潢特别是轿厢装潢发展很快，它一方面大量采用新颖的装潢材料，其中如铝钢复合材料、涂塑钢板、各种类型不锈钢板、石材、木材和钢化玻璃等，还辅以特殊的表面处理工艺、油漆工艺、喷塑工艺及镶拼贴装工艺等。另一方面则在改变轿厢的造型和照明设计、操纵箱设计和轿厢层楼显示设计等方面下工夫，包括上述二者的有机结合。 3本课题的研究内容人和土地资源短缺的矛盾日趋激化，我国地少人多的国情，注定了我们必须合理解决人与土地的矛盾。兴建高层建筑是其中的有效措施之一，随之楼层电梯业便应运而生。随着我国城镇化程度的加大，电梯市场越来越繁华，人们对电梯的要求越来越高。如何更安全、更快捷地到达目的楼层，也就成为了人们对电梯的最为根本的要求。因此，本设计就六层电梯控制器设计为例，结合EDA技术，对电梯控制进行设计。针对我国楼层层数的基本水平，本着“一理通，百理明”的原则，本设计希望通过简单的六层电梯控制器的设计，为广大电梯设计者提供一个基础。针对目前中小型电梯所能实现的功能，本控制器虚拟实现以下功能：（1） 指示电梯所在楼层； （2） 电梯基本运行； （3） 关门延时设置； （4） 提前关门设置； （5） 看门狗设置； （6） 超载报警； （7） 故障报警。利用VHDL语言编程实现六层电梯控制器各个模块的功能，并用QuartusII对本文进行设计，讨论三层电梯控制器设计的思路、示意图、结构图、流程图及程序仿真图。将设计在EDA工具QuartusII下进行时序仿真，得到仿真结果，验证三层电梯控制器设计的正确性。4本课题研究的实施方案、进度安排第一阶段：2012年12月1日2012年12月25日，撰写开题报告。 第二阶段：2012年12月26日2013年1月15日，整理毕业论文所需要的资料。 第三阶段：2013年1月16日2013年2月5日，编写毕业论文提纲。 第四阶段：2013年2月6日2013年2月9日，修改毕业论文提纲。 第五阶段：2013年2月10日2013年4月15日，撰写毕业论文。第六阶段：2013年4月16日2013年5月6日，修改毕业论文。第七阶段：2013年5月7日2013年6月7日，定稿，打印，提交毕业论文。第八阶段：2013年6月8日2013年6月10日，论文答辩。5已查阅的主要参考文献 1徐志军，徐光辉.CPLD/FPGA的开发和应用M.北京：电子工业出版社.2002. 2曾繁秦. EDA 工程的理论与实践.电子工业出版社.2004. 3李惠升电梯控制技术北京：机械工业出版社.2003. 4杨晓慧电子技术EDA实践教程北京：国防工业出版社. 2005 5 潘松，黄继业EDA技术实用教程M北京：科学出版社.2005 6 陈嘉盛，电梯结构原理.北京.机械工业出版社.2003 7 潭会生，张昌凡EDA技术及应用M西安：电子科技大学出版社.2001 8 汪国强.EDA技术与应用.北京：电子工业出版社.2004 9 赵全利，秦春斌，梁勇，李会萍，EDA技术及应用教程.北京.机械工业出社.2009. 10朱正伟.EDA技术和应用.北京：清华清华大学出版社.2005 11刘燕萍，高振斌.EDA实用技术和应用.国防工业出版社.2006 12王诚，吴继华.Altera FPGA