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plc密码锁控制系统

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  • 什么是plc控制系统 plc是什么意思 什么是plc

    自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)取代传统继电器控制装置以来,PLC得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。同时,PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制,在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。作为离散控的制的首选产品,PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展,世界范围内的PLC年增长率保持为20%~30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大,近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。但是,在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料,2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右,在自动化领域占据着十分重要的位置。PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的,二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制,首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为END指令),然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。相同I/O点数的系统,用PLC比用DCS,其成本要低一些(大约能省40%左右)。PLC没有专用操作站,它用的软件和硬件都是通用的,所以维护成本比DCS要低很多。一个PLC的控制器,可以接收几千个I/O点(最多可达8000多个I/O)。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少,采用PLC较为合适。PLC由于采用通用监控软件,在设计企业的管理信息系统方面,要容易一些。近10年来,随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大,越来越多的中小设备开始采用PLC进行控制,PLC在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高,今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头。通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器,但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器,现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。

        什么是PLC?

    它是一種即時系統有別於個人電腦傳統式以繼電器為主的電機控制系統中,每當變更設計時,整個系統幾乎都要重新製作,不但費時又費力;同時由於繼電器還有接點接觸不良、磨損、體積大之缺點,因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問題.為了改善這些缺點,美國DEC在1969年首度發表:可程式控制器(ProgrammableController).程式控制器在發表初期被稱為(ProgrammableLogic-Controller)簡稱PLC,最先的目的是取代繼電器,執行繼電器邏輯及其他計時或計數等功能的順序控制為主,所以也稱順序控制器,其結構也像一部微電腦,所以也可稱為微電腦可程式控制器(MCPC),直到1976年,美國電機製造協會正式給予命名為ProgrammableController,即可程式控制器,簡稱PC,由於目前個人電腦(PersonalComputer)極為普遍,加上常與可程式控制器配合使用,為了區分兩者,所以一般都稱可程式控制器為PLC以加以分別.目前市面上之PLC種類繁多,依照製造廠商及適用場所的不同而有所差異,但是每種廠牌可依機組複雜度分為大、中、小型;而一般工廠及學校通常使用小型PLC,其中以日系MITSUBISHI三菱F系列及我國士林電機所生產之A系列PLC較受國人愛用.而本CAI將以三菱FX2PLC為主加以介紹,望使用者能對PLC有更深的瞭解,在使用PLC時能更得心應手.可程式控制器內部基本結構可用下圖來表示,其內部處單元包括CPU、輸入模組、輸出模組三大部門,PLC的CPU會經由輸入模組取得輸入元件所產生的訊號,再從記憶體中逐一取出原先以程式書寫器中輸入的控制指令,經由運算部門邏輯演算後,再將結果過輸出模組加以驅動外在的輸出元件.PLC內部結構圖程式輸入裝置:負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能中央處理單元(CPU):負責PLC管理、執行、運算、控制等功能.程式記憶體:負責儲存使用者設計的順序程式參數及註解等.資料記憶體:負責儲存輸入、輸出裝置的狀態及順序程式的轉換資料.系統記憶體:儲存PLC執行順序控制所需的系統程式.輸入回路:負責接收外部輸入元件信號.輸出回路:負責接收外部輸出元件信號.在工業用途非常廣範,如半導體晶圓廠的各種自動化設備的控制大樓電梯機械停車設備路邊的紅綠燈變換控制自動化生產線

    PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同.a.中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。为了进一步提高PLC的可*性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。b、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。C、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。PLC的工作原理一.扫描技术当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(一)输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。(二)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。(三)输出刷新阶段当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。一般来说,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。

    PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。模拟量控制在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。阅读全文>>

  • 不锈钢指纹密码锁与锌合金指纹密码锁优缺点对比,消费者更喜欢哪种材质的指纹密码锁?

    目前市面上的指纹密码锁所使用的材质大致分为两类,一类是锌合金指纹密码锁,另一类是不锈钢智能。一般情况下,很多消费者难以分辨两者之间的区别及优缺点;同时,很多指纹密码锁企业也拿捏不准消费者到底喜欢什么材质的指纹密码锁。阅读全文>>

  • 51单片机在智能窗控制系统中的应用

    一、引言

    随着电子技术的不断发展,家庭中的许多电器设备如彩电、冰箱、空调等都已贴上了智能化的标签,为提高人们的生活质量做出了贡献。但遗憾的是,居室的眼睛---窗户,却迟迟未跟上时代的步伐。即使是在众多的智能化生活小区,我们都可以发现,几乎所有的窗户的管理仍然处在原始管理方式,与电子技术毫不沾边,更不用说智能化了。如果使窗户具有一定的智能,如下雨则自动关、室内有害气体超标则自动开、有盗贼入内则自动报警等,就会给人们的居家生活带来诸多方便,从而进一步提高人们的生活质量。

    沿着这样的思路,我们设计了以AT89C51单片机为中央控制器的智能窗控制系统。阅读全文>>

  • 新型分布式交通信号灯控制系统

    引言

    要实现道路交通的智能化,就要引入变周期交通信号灯控制技术,实时检测路口的交通流量以及拥塞量等数据,根据规则动态地调节信号灯,获得更加满意的通行率。

    本文提出了一种具有分布式特征的交通信号灯控制系统设计方案,它利用RFID技术提高路况信息的收集精度,利用电流环远距离传输方式,并且应用人工智能理论使得系统具有更强的自适应性和可扩充性。

    1系统功能与整体结构设计阅读全文>>

  • 基于单片机的“乒乓球”游戏机智能控制系统

    0前言

    日常娱乐生活中,智能化的娱乐产品非常流行。单片机具有功能强、可靠性高、使用方便、体积小及重量轻等优点。国外已广泛应用于自动化控制的各个领域。近年来,国内的单片机技术与产品开发应用方面的发展也很快,各种电子产品已越来越多地采用单片机控制系统且性价比高。本文从实用的角度以AT89C2051单片机为核心设计了一种智能“乒乓球”游戏机。实践证明,该游戏机运行状况稳定、可靠,满足了智能化要求。

    1系统的基本工作原理

    本设计中,通过5只连续排列的发光二极管的依次点亮代表“乒乓球”的运动。再用两个按键模拟左右两个球拍,键按下代表球拍击球。“左拍”按下可使发光二极管从左向右依次点亮,如同“乒乓球”从左向右飞来;“右拍”按下则可使发光二极管从右向左依次点亮,代表“乒乓球”从右向左运动。在游戏过程中,用数码显示管实时显示双方比分。游戏规则如下:阅读全文>>

  • 基于51单片机的多通道数据采集范围控制系统

    1引言在实际应用中,对被控对象的物理参数(温度、湿度、位移、电流、电压等)在一定的范围内进行控制,是单片机的典型应用之一。很多宏观要求精确控制的场合,其微观控制过程,仍可归结为是对某些参数变化范围的控制。如,传统的三相异步电机从启动到正常运行,其电流、电压和温度的变化;抽水塔水位的变化;机床刀具的行程变化及数字电表的自动量程变换等。这些控制过程最显著的特点是:被控物理量都是一个变化范围,而非某一个精确的“点”。有效控制物理量变化范围的方法很多,本文重点介绍利用C8051F000单片机片内8路高性能的12位ADC数据采集系统可编程窗口检测器,实现对多路参数变化范围控制的硬件组成和软件设计方法。2C8051Fxxx系列单片机介绍美国Cygnal公司是专业从事混合信号片上系统单片机设计与制造的一家新兴半导体公司。C8051Fxxx系列是该公司以拥有自主产权并与MCS-51内核及指令集完全兼容的CIP-51为内核而集成的混合信号片上系统(SystemonChip)。片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件,并能方便地通过数字交叉开关将内部数字系统资源定向到外部I/O口上。它的特点是:高达25MIPS的执行速度,强大的模拟信号处理和资源控制功能;8路高性能的12位ADC(最大转换速率为100kSPS)数据采集系统,两路12位精度DAC,两路模拟比较器和ADC可编程窗口检测器;8K~128K字节闪速/电可擦除程序存储器、256~8448bit的RAM;覆盖了典型的串行通信接口,22个中断源,7个复位源;先进的JTAG非侵入式在线调试和看门狗、电源监视等可靠的安全机制。该产品汇集了单片机领域许多先进技术,成为目前功能最强大的8位单片机之一。

    3硬件电路组成及原理电路硬件组成如图1所示,分成数据采集、按键控制和显示输出三大部分。C8051Fxxx系列的8路模拟量采集通道,通过选择不同功能的传感器或电量转换装置(如电流、电压互感器、集成温度传感器等),就能完成对被测目标系统多路参数的数据采集。工作时,系统不断将各通道采集来的数据与用户事先设定的上下限极值进行比较,系统执行机构根据比较结果,确定是否越限而作出相应的操作。系统为5位LED显示,低4位用来显示用户所选定通道的模拟信号大小或上下限极值设置数据,最高位LED4为通道数字(0~7)显示位。P0.0~P0.7为各通道越限处理输出,分别控制相应的执行机构。3.1按键控制功能这是整个系统最复杂、但也最能体现设计思想的一部分。为了方便地选择通道及显示设置数据,以尽量少的按键完成尽可能多的功能,实现较好的人机界面和软、硬件资源的有机结合,在此设置了选择通道的“切换”键S1、进行ADC窗口检测器上下限极值设定的“设置”键S5、改变LED显示数据的“+”、“-”键S3、S4,并要求它每按一次使显示值加(减)1,如果连续按键超过一定时间(如2s),则显示值将很快地递增或递减。用户设置完毕,按下“存储”键S2,可将所设数据保存在非易失性数据存储器FLASH中,避免由于断电而需重新设置数据。通过软件设计完成数据的自我备份与保护,不需要另置备用电池,简化了硬件结构。3.2ADC的工作方式及窗口检测器C8051F000片内ADC子系统内除集成了1个多通道模拟输入选择器(AMUX)、可编程增益放大器(PGA)和1个100kSPS、12位分辨率的逐次逼近型ADC外,还集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器,它们完全由CIP-51通过特殊功能寄存器控制。ADC0CN寄存器:控制转换启动方式和结果数据存放方式,设置ADC转换结束和窗口检测器中断标志等。A/D转换允许用软件事件、硬件信号触发转换或进行连续转换,每次转换完成后产生一个中断,或者用软件查询来判断转换是否结束,完成后数据字被锁存在指定的寄存器中。AMXOSL、AMXOCF寄存器:ADC通道选择。当AMXOCF=00H时,AMXOSL从00H~07H分别表示选择AIN0~AIN7八个模拟输入通道。ADC0GTH、ADC0GTL寄存器:这两个存贮单元是ADC可编程窗口检测器供用户设定的上限12位数据寄存器。ADC0GTH是高4位,ADC0GTL为低8位。ADC0LTH、ADC0LTL寄存器:ADC可编程窗口检测器供用户设定的下限12位数据寄存器。4软件设计为便于以后的升级和维护,软件设计采用积木式模块化处理,各功能模块既相互联系,又能自成一体。其基本设计思想是:利用定时/计数器T3的溢出,定时地启动ADC转换和窗口比较器中断。通过中断处理,将相应通道的12位转换数据与由用户设定的上下限极值作为越限条件进行比较,产生新的中断输出,驱使系统执行机构进行相应的调整,从而达到把数据控制在某一范围内的目的。主程序由初始化、显示、定时比较、按键处理等软件功能模块组成。图2为主程序流程框图。图3为中断处理子程序。这里只给出主程序清单,所有被调用的子程序略。

    LOOP0:ACALLWORK0;调通道“切换”键处理子程序。供用户选择通道,并显示其上下限极值ACALLWORK1;调“存储”键处理子程序,将用户的设置值保存在8000H以后单元的FLASH中ACALLWORK2;调“+”键处理子程序,实现显示数据递增,有连加功能,方便快速调节ACALLWORK3;调“-”键处理子程序,用于递减地调节显示数据,有连减功能,方便快速调节ACALLWORK4;调“设置”键处理子程序。用户进入极值设定状态,实现上下限极值显示的转换ACALLDISP;调显示子程序SJMPLOOP05结束语C8051Fxxx系列单片机自2000年推出以来,其强大的内部功能和丰富的片内资源,使之能用最简单的硬件结构实现多通道数据范围的检测。本文设计的控制系统只要配置合适的电量传感器,就可方便地用于各类电力变电系统对三相电流、电压等进行范围控制,以确保电网的安全运行,具有良好的推广应用价值。

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  • 基于AT89C51温度智能控制系统的软件设计

    超大规模集成电路技术的发展促进了单片机的诞生,单片机具有功能强、性价比高、可靠性高、功耗低、体积小等特点。单片机技术的出现既提高了产品质量,又丰富了产品功能,同时还简化了控制系统的设计。单片机主要应用在电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造等生产实践中,用来实现信号检测、数据采集以及对应用对象的控制。随着国民经济的发展,需要对工业现场中的温度进行监测和控制。温度是表征对象和工程状态的重要参数之一。研究和设计高性能的温度控制系统具有重要意义。所以本设计选用温度作为被控量进行研究。温度控制系统一般具有非线性、时滞以及不确定性,为了能实现较高的控制精度,采用PID闭环算法进行控制。智能温度控制系统满足产品对成本低、性能稳定、可远程监控制现场温度的要求。1系统方案设计本系统采用AT89C51作为温度控制系统主控单元。AT89C51是一种带4kB闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS的8位微处理器。指令系统和引脚与典型的MCS-51系列完全兼容,方便软件的编写。系统整体电路包括:主控电路、A/D数据采集、信号调理、LED显示、控制输出、控制对象、双向可控硅模块、设定输入等电路,如图1所示。

    (1)主机电路。包括核心控制器件单片机,以及由时钟电路、复位电路、电源电路构成的最小系统。主要完成功能运算,是控制系统数据处理的重要电路。(2)数据采集电路。本系统需要实时采集温度数据,经过A/D转换器转换成数字信号,存入AT89C51的内部数据存储器,送LED显示器显示,并与设定值比较,经过PID算法得到控制量并由单片机输出以控制电热丝加热。(3)键盘处理电路。本系统采用独立键盘,主要功能为输入控制系统的设定值,以便与系统采样值比较。键盘共有4个键,其中第2个选用双稳态开关,为后续键盘处理子程序提供便利。第1个、第3个和第4个键选用按钮开关。第1个键按下则转入外部中断处理。第2个键判断是十位还是个位进行加减操作,第2个键按下转十位进行加减操作,否则转入个位加减操作。第3个和第4个键分别为加1和减1操作。(4)LED显示电路。显示电路采用两个4位LED显示数码管,共阴极接法。由于LED显示电路较多选用动态扫描方式,为实现LED显示管的动态扫描,要给显示器提供段和位控。(5)控制执行电路。系统用加热丝进行加热,加热时间的长短取决于PWM波高电平时间的长短。2软件部分系统采用AT89C51单片机进行数据处理分析,设置相应的温度初始值并对采集到的信号进行实时处理显示。首先由温度的采样值与设定值之差求出温度误差,通过PID闭环控制算法获得控制量U,然后由定时子程序处理,发出可以改变占空比的PWM控制信号,控制加热片的工作时间,从而达到调节温度的目的。软件设计时采用了模块化设计,由主程序模块、功能实现模块和运算控制模块组成。2.1主程序模块在主程序中首先给定PID算法的参数值,然后通过循环显示当前温度,以等待中断,并且使键盘处于最高优先级。外部中断为高优先级,以便使主程序能及时响应键盘处理。初值由PID算法子程序提供,以用来执行对加热丝的控制。系统总体程序流程图如图2所示。

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  • 基于FPGA的电梯控制系统设计

    摘要:介绍了基于FPGA的四层电梯控制系统的设计。该系统采用Altera公司的CycloneⅡ系列FPGA芯片EP2C5T144作为主控制芯片,采用Verilog-HDL编程描述,实现对电梯的智能控制,经仿真验证,完成所要求功能。该设计采用模块化编程,升级可实现任意多层电梯系统,具有很强的适应性和实用性。关键词:电梯控制;FPGA;Verilog;控制模块0引言随着社会的发展,电梯的使用越来越普遍,对电梯功能的要求也不断提高,其相应控制方式也在不断发生变化。电梯的微机化控制主要有:PLC控制、单板机控制、单片机控制、单微机控制、多微机控制和人工智能控制等。随着专用集成电路ASIC设计技术和EDA技术的发展,可编程逻辑器件的广泛使用,为数字系统设计带来了革命性的变化,改变了传统的电路设计中使用的芯片多、电路复杂、出现问题不易查找、不易进行功能扩展的缺点。本设计使用FPGA器件作为主控制芯片,采用Verilog-HDL语言设计一个四楼层单个载客箱的电梯控制系统,设计采用模块化设计,便于修改和升级,可稍加改进,实现多层电梯控制。1电梯控制系统总体设计1.1设计任务及要求设计一个四层电梯控制系统,要求如下:(1)各层电梯内部信号:各楼层请求按键、开关门请求按键,所在楼层显示,电梯运行状态显示。外部信号:上升下降请求按键,所在楼层显示,电梯运行状态显示。(2)能够存储请求信号,电梯上升(下降)过程中,根据电梯的运行状态,首先按方向优先、循环次序响应各请求。(3)到达请求楼层后,该层的指示灯亮,电梯门自动打开,开门指示灯亮。延时等待时间后,电梯门自动关闭(开门指示灯灭),电梯继续运行。电梯空闲时,停在0层。(4)具有超载报警功能。1.2电梯控制系统硬件结构电梯控制系统硬件结构如图1所示。

    如图1所示,该系统主要由FPGA控制器、各输入信号模块、输出驱动模块组成。FPGA控制模块的输入信号有:电梯内外请求信号、楼层到达信号、重启超载报警等信号;其输出信号分别驱动显示电路、电梯开关门电路、电机驱动电路、以及其他如报警电路等。FPGA控制模块是本设计的核心。2FPGA控制器的设计与实现本设计的开发软件使用Altera公司的QuartusⅡ集成开发环境,采用自上而下的设计方法,模块设计与Verilog-HDL描述相结合的输入方式,便于程序的维护与升级。FPGA控制器整体设计如图2所示。

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  • AT89C51单片机在智能窗控制系统中的应用

    摘要本文采用AT89C51单片机,对过去用中、小规模集成电路实现的智能窗控制电路进行了改进,使其更具实用性和智能性。本文对产品开发者具有一定的启迪意义。

    一、引言

    随着电子技术的不断发展,家庭中的许多电器设备如彩电、冰箱、空调等都已贴上了智能化的标签,为提高人们的生活质量做出了贡献。但遗憾的是,居室的眼睛---窗户,却迟迟未跟上时代的步伐。即使是在众多的智能化生活小区,我们都可以发现,几乎所有的窗户的管理仍然处在原始管理方式,与电子技术毫不沾边,更不用说智能化了。如果使窗户具有一定的智能,如下雨则自动关、室内有害气体超标则自动开、有盗贼入内则自动报警等,就会给人们的居家生活带来诸多方便,从而进一步提高人们的生活质量。

    沿着这样的思路,我们设计了以AT89C51单片机为中央控制器的智能窗控制系统。阅读全文>>

  • 基于双处理器的点焊控制系统的硬件设计

    针对点焊的控制特点,设计了一种基于双处理器点焊控制系统。在该系统中,DSP模块负责智能控制程序运算,MCU模块负责进行人机对话,而信号的输入输出则由独立的AD&IO模块负责。模拟试验表明,该硬件系统满足工作要求。

    点焊是将焊件装配成搭接接头,并压紧在两电极之间,利用电流通过焊件时产生的电阻热熔化母材金属,冷却后形成焊点的一种电阻焊方法。其通电加热时间一般为几至几十周波(一周波为0.02s),而电流有效值一般为几至几十KA。

    点焊是一个高度非线性、存在多变量耦合作用和大量随机不确定因素的过程,其形核处于封闭状态,时间极短,特征信号提取困难,控制难度较大。

    1设计思想和总体方案阅读全文>>

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