河南理工大学毕业设计(论文)说明书
1 绪论
1 .1 电梯概述
1.1.1电梯的定义与分类
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,也有台阶式和踏步板装在履带上连续运行(俗称自动电梯)的形式。
电梯按额定速度分为低速电梯(1m/s以下)、快速电梯(1~2m/s)和高速电梯(2m/s以上)等;按用途分类分为乘客电梯、载货电梯、观光电梯等;按驱动方式分为交流电梯、直流电梯、液压电梯等,按操控方式分为手柄开关操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯等。
1.1.2电梯的组成
现代电梯主要由曳引机(绞车)、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。具体划分为以下几个系统:
(1)曳引系统
曳引系统的主要功能是:输出与传递动力,使电梯运行。 曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳,导向轮,反绳轮组成。 (2)导向系统
导向系统的主要功能是:限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。
导向系统主要由导轨、导靴和导轨架组成。 (3)轿厢
轿厢是运送乘客和货物的电梯组件,是电梯的工作部分。 轿厢由轿厢架和轿厢体组成。
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(4)门系统
门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。 门系统由轿厢门、层门、开门机、门锁装置组成。 (5)重量平衡系统
系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重的量差保持在限额之内,保证电梯的曳引传动正常。 系统主要由对重和重量补偿装置组成。 (6)电力拖动系统
电力拖动系统的功能是提供动力,实行电梯速度控制。
电力拖动系统由曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置等组成。
(7)电气控制系统
电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。 电气控制系统主要由操纵装置、位置显示装置、控制屏(柜)、平层装置、选层器等组成。 (8)安全保护系统
保证电梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故发生。 由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置组成。
1.1.3 电梯的国内外发展史
我国最早的一部电梯是在上海出现的,是由美国奥蒂斯公司于1901年安装的。1932年美国奥蒂斯公司又在天津利顺德酒店安装了一台电梯,并且至今还在安全的运行转着。1951年,党中央提出了要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯,天津从庆生电机厂荣接此任,并且不辱使命,顺利的完成了任务。在十一届三中全会以后,沐浴着改革开放的春风,电梯业在我国更是飞速发展,进入了一个全新的时期。
在国外19世纪中期就采用了液压电梯,至今仍在一些低层建筑物上应用着。比如在1852年,美国的E.G.奥蒂斯就研制出钢丝绳提升的安全
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升降机;80年代,驱动装置又有了进一步的改进,如电动机通过蜗杆传动带动缠绕卷筒;19世纪末,又采用了摩擦轮传动,这样大大增加了电梯的提升高度。
随着科技的发展,时代的进步,相信未来的电梯将会发展的更加完美、节能。群控系统的智能化,高速电梯的速度越来越高,蓝牙技术的广泛应用,绿色电梯的普及等等,这些在未来的电梯业中将不再是新奇。
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2 设计说明
2.1 课题的设计思路
2.1.1 硬件部分
首先,对实际的电梯系统进行模拟。一般情况下,一个电梯应该具备按键、显示二极管、数码管等部件。由于本设计是一个模拟系统,故没有设计具体的轿厢等机械部分。其次结合实物特征,选择恰当的芯片,先设计好模块,再整体布局,以使设计整齐美观。例如在设计时用到了很多按键,而单片机的I/O口有限,因此在设计时用2×5键盘来进行按键请求管理,并用两个独立按键来控制电梯的开始和停止,这样分配大大降低了软件编程的难度;设计显示部分时,对楼层数字显示用CD4511芯片驱动,而厢外按键请求显示用一片74系列芯片统一管理。
2.1.2 软件部分
采用汇编语言编写程序。在编写时对键盘采用中断方式,每隔50ms扫描一次按键的状态,并将扫描结果存进约定的存储空间。对电机调速模块采用改变相邻两次脉冲信号之间的时间间隔,即可改变脉冲信号的频率。
设计中采用这种软硬件结合的方式,硬件电路简单明了,不需要进行I/O口扩展,并且还可以降低软件编程的难度,实现设计要求,完成设计任务。
2 .2 课题的开发环境
2.2.1 电路图绘制软件——PROTUES
Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器
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件,并可实现单独仿真。在用Protues绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在Protues原理图中看到模拟的实物运行状态和过程,是一种很直接的仿真调试软件。因此在教学和实验中应用广泛,鉴于本人对此软件相对熟悉,因此设计中采用了此软件设计硬件电路图。
2.2.2 程序调试软件——WAVE
Wave软件是南京韦福实业有限公司生产的单片机开发系统仿真软件。它自身具有以下的优点:
(1)Wave6000及Keil uVision双平台。Wave 6000 IDE环境,中/英文界面可任选,用户源程序的大小不再有任何限制。仿真器同时还可以直接工作于Keil uVision调试环境下,适应不同的用户操作习惯。 (2)双工作模式。软件模拟仿真(不用仿真器也能模拟运行用户程序)和硬件仿真。
(3)真正集成调试环境。集成了编辑器、编译器、调试器、源程序编辑、编译、下载、调试等功能,并且可以全部在一个环境下完成。可仿真MCS-51系列,MCS196系列,Microchip PLC系列CPU。
(4)多语言多模块混合调试。支持ASM(汇编)、PLM、C语言多模块混合源程序调试,在线直接修改、编译、调试源程序。如果源程序有错,还可直接定位错误所在行。
(5)强大的书签、断点管理功能。书签、断点功能可快速定位程序,为编写、查找、比较程序提供帮助。
鉴于此软件的强大功能和适用性,以及对它的熟悉,所以在设计中采用WAVE仿真软件调试源程序。
2.3 设计要求
本设计模拟的是一个四层电梯设计调度系统,能够完成各楼层乘客的接送任务。形象地说,就是要对不同楼层乘客的不同需求,作出合理高效
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