高层建筑的电梯设计(计算机控制课程设计)

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1、 1 高层建筑的电梯设计 第一章 绪论 1.1 电梯在生活总的地位 电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直 方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电 梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。 电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程 领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度 的安全性。事实上，电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候， 对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而，只有电梯 的制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量，

2、才能全面保证电梯的最 终高质量。在国外，已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各制 造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位，承担安装调试、定期维修和 检查试验，从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此，可以说乘坐电 梯更安全。美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算，其结 论是：乘电梯比走楼梯安全5倍。掘资料统计，在美国乘其他交通工具的人数每 年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。 1.2 电梯的发展 最早的电梯可以追溯到公元前2800年的埃及，那时候为了建造金字塔，就有 记载使用过由人力驱动的升降器材。 在瓦特发明蒸汽机后出现了由蒸汽驱

3、动的电 梯，后来英国的阿姆斯特朗发明了水压梯，并且这种电梯现在仍有使用。随着电 力文明的到来，电梯发生了革命性的变化，电力驱动的电梯成了当今的主流，并 且随着电机的出现个革新，电梯的性能也得到了提高，而现在，电梯也正以飞快 的速度发展着，可以预想到，未来的电梯将不是我们现在所乘坐的电梯那样，它 的功能将更加强大。 20世纪30年代，美国纽约市的102层摩天大楼建成，美国奥的斯电梯公司为 这座大楼制造和安装了74台速度为6.0m/s的电梯。从此以后，电梯这个产品，一 直在日新月异地发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而 且安全可靠，乘坐舒适。随着电子工业的发展，可编程序控制器（

4、PLC）和电子 计算机成功地应用到电梯的电气控制系统中去后， 电梯产品的质量和运行效果显 著提高。 1.3 什么是数字电子技术与单片机技术 数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑 2 门电路组合和时序电路的分析和设计、 集成芯片各脚功能。555定时器等。 随 着计算机科学与技术突飞猛进地发展， 用数字电路进行信号处理的优势也更加突 出。 单片微型计算机简称单片机，又称单片微控制器。它不是完成某一个逻辑功 能的芯片， 而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。 单片机由运算器， 控制器， 存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机 相比，单片机

5、缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的 体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习 使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领 域。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手 机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含 有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数 百片单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和，甚 至比人类的数量还要多。 3 第二章 整体的设计思路综述 实际中，电梯的良好运行是很复杂。它需要各个部件的灵

6、活、平衡地调节和 满足一系列的条件。由于目前所学的知识有限，充分考虑之后，在本课题中，为 了简化起见，我只把需要满足的最基本要求罗列了出来： 1、乘客要去的楼层可以手动输入并显示； 2、电梯运行的楼层可自动显示； 3、当AB时，三相电机正转，电梯上升； 4、若AB，则电梯向上运行； 若A=B，则电梯停止运行； 若AB，则电梯向下运行。 电梯中有各楼层的上行指示灯、下行指示灯和停止灯各6个。 3.4 控制电路 使用自己设计的数据选择器，选择所需的脉冲信号（CP）。通过74LS85三个 输出端的不同值来选择CP。用CP来控制74LS192作加1运算还是作减1运算。 74LS192为可预置的十进制同步加/减计数器。使用十进制加减计数器 74LS192，通过控制电路分配加1或减1信号给CPD和CPV，实现对现行楼层号的加1 和减1。 3.5 脉冲产生电路与步进电机的运行 在本方案中，有些集成电路的运行是需要有脉冲信号（CP）的，那么脉冲产 生电路是必不可少的。 查阅资料后我们得知，555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8 脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元