開題報告基于雙速電機(jī)的五層電梯的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于雙速電機(jī)的五層電梯的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計學(xué)生姓名、學(xué)號 專業(yè)電氣工程及其自動化指導(dǎo)教師姓名職稱應(yīng)包括課題研究的背景、意義、文獻(xiàn)綜述；課題研究的基本內(nèi)容、重點難點及要解決的主要問題；課題研究計劃與寫作提綱等。(3000字以上) 一、課題簡介（基本內(nèi)容）： 隨著城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)活動的不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，不斷滿足社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高的需要，電梯作為一種重要的交通運(yùn)輸工具已與人們的日常生活密不可分，且成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。電梯在公辦大樓、公司、高層住宅、賓館等場所得到了廣泛應(yīng)用。特別是在高層建筑中，電梯

2、是不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備。隨著高層建筑飛速發(fā)展的今天，電梯行業(yè)也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時期，載人電梯控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速控制階段，具有乘坐安全、運(yùn)行可靠、舒適度較高等特點，其主流控制技術(shù)采用PLC控制，具有許多智能化控制功能。所以由可編程控制器（PLC）作為電梯主要控制系統(tǒng)將顯得越來越重要。目前，由可編控制器（PLC）和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高維護(hù)方便開發(fā)周期短，這種電梯運(yùn)行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更加復(fù)雜的控制任務(wù)，已成為電梯控制的發(fā)展方向，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。 電梯產(chǎn)品發(fā)展簡史據(jù)國外有關(guān)

3、資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，1858年美國研制出以蒸汽機(jī)為動力，并通過帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。1878年英國的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。后來又采用液壓泵和控制閥以及直接拄塞式和側(cè)拄塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。但是電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動力來源。我國電梯的使用歷史悠久。80年代中期以來，隨著我國對外開放，對內(nèi)告活經(jīng)濟(jì)的政策深入貫徹執(zhí)行，隨著技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步開展，在國內(nèi)建立一批合資和獨(dú)資電纜生產(chǎn)廠，使我國的電梯工業(yè)又取

4、得巨大的發(fā)展，我國又新頒布一批具有80年代國際水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)，隨著采用新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電梯批量推向市場，技術(shù)性能和質(zhì)量明顯提高的電梯又進(jìn)一步促進(jìn)建筑業(yè)和電梯業(yè)的發(fā)展，電梯工業(yè)蓬勃發(fā)展的局面已經(jīng)形成。電梯的運(yùn)行工作情況電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，有起點站也有終點站。對于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點站和終點站之間還設(shè)有?？空?。起點站設(shè)在一樓，終點站設(shè)在最高樓，設(shè)在一樓的起點站常作為基站。起點站和終點站之間的?？空痉Q為中間站。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕。一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩只按鈕或觸鈕。對于無司機(jī)控制的電梯

5、。在各層站的召喚箱上均設(shè)置一置有手柄開關(guān)或與層站對應(yīng)的按鈕或觸鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕或觸鈕稱為指令或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕稱為內(nèi)指令按鈕或觸鈕。外指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號稱為外指令信號。內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號稱為內(nèi)指令信號。80年代中期后，觸鈕已被微動按鈕所取代。作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開關(guān)，以便下班關(guān)閉電梯時，司機(jī)或管理人員把電梯開到基站后，可以通過專用鑰匙扭動鑰匙開關(guān)，把電梯的廳轎門關(guān)閉妥當(dāng)后，自動切斷電梯控制電源或動力源。電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，但是汽車的起動、加速、停靠等全靠司機(jī)控制操作，

6、而且在運(yùn)行過程中可能遇到的情況比較復(fù)雜，因此汽車司機(jī)必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。而電梯的自動化程度比較高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需要通過操縱箱上按鈕或觸鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個指令，電梯就能自動關(guān)門、定向、起動、加速，在預(yù)定的層站平層?？块_門。對于自動化程度比較高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可以下達(dá)一個一上的指令信號，電梯便能夠依次起動和?？?，依次完成任務(wù)。盡管電梯和汽車在運(yùn)行工作過程有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，在起點站和終點站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘枙r，電梯到站能自動平層?？块_門接客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況下

7、則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行時一般一次只能下達(dá)一個指令任務(wù)，當(dāng)一個指令任務(wù)完成后才達(dá)另一個任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一層站時，假若中間層站出現(xiàn)指令信號，一般都不能自動?？?，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。 PLC在電梯控制中的應(yīng)用 目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機(jī)控制三種。而PlC實際上是一種專用計算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使

8、用次數(shù)不受限制，屬無觸點運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。PLC控制技術(shù)在現(xiàn)今工業(yè)控制中的應(yīng)用得到長足的發(fā)展，在電梯行業(yè)中，也得到廣泛的應(yīng)用，一般用于完成邏輯控制，拖動調(diào)速系統(tǒng)一般使用變極調(diào)速、調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速等方式。二、課題需解決的主要問題及難點： 1、了解分析利用PLC控制五層電梯的系統(tǒng)流程。 2、了解雙速電機(jī)調(diào)速電梯的運(yùn)行工藝過程。3、了解可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理。4、了解電梯的工作

9、原理及功能要求。5、PLC的選型。6、運(yùn)行效率、平層精度和安全性的要求。三、課題綜述：1、選題背景及依據(jù)可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。PLC以基本代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，它已躍居工業(yè)自動化三大支柱的首位。PLC控制系統(tǒng)的硬件是由微處理器（CPU）、存儲器（ROM和RAM）、輸入/輸出（I/O）單元、電源單元及外圍設(shè)備等組成硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)的規(guī)?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用的需要而定，可大可小。20世紀(jì)60年代末，為了克服傳統(tǒng)繼電器的種種應(yīng)用上的缺點，人們研制出了一種先進(jìn)的自動控制設(shè)

10、備PLC，由于PLC具有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問世就很快得到了推廣應(yīng)用?，F(xiàn)在PLC作為用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的專用計算機(jī)，與商家、家用的微機(jī)不同，由于控制對象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和工作運(yùn)行的連續(xù)性，使其在設(shè)計上有許多特點。（1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2） 接口模塊功能強(qiáng)、品種多；（3） 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；（4） 編程方法簡單、直觀；（5） 系統(tǒng)的設(shè)計/安裝、調(diào)試工作量少；（6） 維修工作量小、維護(hù)方便；（7） 體積小、耗能低、重量輕。2、主要設(shè)計要求與內(nèi)容要求： 1、由于電梯對控制系統(tǒng)的可靠性和安全性要求極高，主要以邏輯控制為主，通常采用PLC作為控制系統(tǒng)的核心

11、，所以，應(yīng)用PLC來設(shè)計一個5層電梯控制器具有一定的現(xiàn)實意義。 2、畫出PLC I/O端子接線圖。 3、完成梯形圖控制程序設(shè)計。 4、完成課程設(shè)計說明書。內(nèi)容：設(shè)計基于雙速電機(jī)的五層電梯的PLC控制系統(tǒng)。3、設(shè)計方法 采用PLC編程設(shè)計雙速電機(jī)的五層電梯的系統(tǒng)控制模塊。參考文獻(xiàn)：1 廖常初主編.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M. 重慶：重慶大學(xué)出版社，20052 曹承志主編.電機(jī)、拖動與控制M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20013 SIMATIC S7-200PLC 系統(tǒng)編程手冊Z西門子公司，20004 胡壽松等.自動控制原理.北京：科學(xué)出版社，20045 楊長能,張興毅1 可編程控制器( PC) 基礎(chǔ)及

12、應(yīng)用M1 重慶:重慶大學(xué)出版社,199816 鄭瑜平1 可編程序控制器M1 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,199717 張進(jìn)秋等.可編程控制器原理及應(yīng)用實例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20048 張勇主編.電機(jī)拖動與控制M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20019 楊長能，張興毅. 可編程序控制器基礎(chǔ)及應(yīng)用M. 重慶：重慶大學(xué)出版社，1992 10 張家海，孫承志等編著.西門子S7-200/300/400PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200911 Van Der Broeck H.W.,SkudelnyH.C.Analysis and Realization of a Pulsewidth Modulator Based on Voltage Space Vectors.IEEE Trans.IA,1998,24(1)12 Ciro Attaianese Damino etc.Induction Motor Drive Paramaters Ident