PLC電梯控制系統(tǒng)開題

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1、 山東科技大學 ?？飘厴I(yè)設計（論文）開題報告 題 目基于 PLC的電梯控制系統(tǒng)的設計 系部 名 稱機電工程系 專 業(yè) 班 級電氣自動化 09-4 學生姓名劉真學 號 0942130220 指 導 教 師姜海燕 2012年 4月 11日 設計（論文） 基于 PLC

2、的電梯控制系統(tǒng)的設計 題目 1/10 設計（論文） 工程設計 應用研究 開發(fā)研究 基礎研究 其它 類型（劃“√”） √ 一、 本課題的研究目的和意義 1. 繼續(xù)學習 PLC相關理論以及應用 2. 了解電梯 PLC控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)點 3. 了解電梯技術的發(fā)展方向 4. 設計基于 PLC的電梯控制系統(tǒng) 二

3、、 本課題的主要研究內容（提綱） 1. 電梯 PLC控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)點 2.PLC 的選型 3. 電梯 PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能 4. 擬實現(xiàn)功能的手段 5. 自己設計流程 2/10 三、 文獻綜述（國內外研究情況及其發(fā)展） 1． 電梯的由來 很久以前，人們就使用一些原始的升降工具運送人和貨物，這些升降工具的 驅動力一般是人力或畜力

4、。 19 世紀初，在歐美開始用蒸汽機作為升降工具的動力。 1845 年，第一臺液壓驅動升降機研制成功，液壓驅動的介質是水。盡管升降工具 被一代代富有革新精神的工程師們進行不斷改進，然而被工業(yè)界普遍認可的升降 機仍未出現(xiàn)， 直到 185 2 年世界第一臺安全升降機誕生。 1852 年，美國紐約楊克斯的機械工程師奧的斯先生發(fā)明了世界第 1 臺 安全 升降機。 1857 年 3 年 23 日，奧的斯公司在紐約為一座專營法國瓷器和玻璃器皿 的商店安裝了世界上第一臺客運升降機。 1862 年，奧的斯公司采用單獨蒸汽機控 制的升降機問世。 1878 年，奧的

5、斯公司在紐約百老匯大街 155 號安裝了第 1 臺水 壓式乘客升降機。 1889 年 12 月，奧的斯公司在紐約的第瑪瑞斯特大樓成功安裝 了 1 臺直接連接式升降機。這是以直流電動機為動力的世界第 1 臺電力驅動升降機，從此誕生了名副其實的電梯 [1] 。 2． 電梯對于現(xiàn)代生活的重要性 有了電梯，摩天大樓才得以崛起，現(xiàn)代城市才得以長高。據(jù)估計，目前全球 在用電梯已超過 635 萬臺，其中垂直電梯約 610 萬臺，自動扶梯和自動人行道約 25 萬臺。電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的運輸工具。電梯，為人們快捷高效舒適的現(xiàn)代化生活提供了保障，沒有了電

6、梯，現(xiàn)代化的樓宇將陷于癱瘓。 3． 電梯的定義與分類 2003 年 2 月 19 日國務院頒布了特種設備安全監(jiān)察條例》 ( 以下簡稱《條例》) ， 明確規(guī)定電梯是特種設備，并對電梯的含義做了敘述： “電梯，是指動力驅動，利用沿剛性導軌運行的箱體或者沿固定線路運行的梯級 ( 踏板 ) 進行升降或者平行運送 人、貨物的機電設備” 。這種對電梯的論述，被稱作廣義電梯概念，既包括上下運送人、貨物的升降式電梯 ( 英語 Lift) ，也包括用于水平或傾斜輸送乘客的自動人行道 ( 英語 PassengerConveyor) 和自動扶梯 ( 英語 Escalator) 。

7、 目前，電梯行業(yè)及社會上對電梯的分類大致有以下幾種。 3/10 (1) 按用途分：乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、其他專用電梯。 (2) 按額定速度分：低速梯，常指低于1.00m/s 速度的電梯；中速梯，常 指速度 1.00 ～ 2.00m/s 的電梯。高速梯，常指速度大于 2.00m/s 的電梯。超 高速梯，速度超過 5.00m/s 的電梯。 (3) 按拖動方式分：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條式電梯、螺旋式電梯。 (4) 按控制方式分：手柄操縱

8、控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選 控制電梯、向下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯、智能控制電梯 [3] 。 其他分類方式還有：按電梯有無司機分類等。 4． 電梯 PLC控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)點 目前廣泛使用的電梯控制方法有 PLC控制，繼電器控制，單片機控制等。其 中 PLC電梯控制系統(tǒng)應用最為廣泛。因為其具有以下特點：（1）可靠性 PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少，與此同時， 系統(tǒng)的維修簡單。維修時間短。 PLC 采用了一系列可靠性設計的方法進行設計， 例如：冗余 設計，斷電保護，故障診斷和信息保護

9、及恢復。 PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一 般不容易發(fā)生操作的錯誤。 PLC是為工業(yè)生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控 制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大 大降低。 （2）易操作性 對 PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可以顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或順序尋找，然后進行更改。 PLC有多種程序設計語言可供使用。由于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容 4/10

10、 易掌握和理解。 PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。 當系統(tǒng)發(fā)生故障時， 通過硬件和軟件的自診斷。維修人員可以很快找到故障的部位。 （3）靈活性 PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描 述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用面拓展。 操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變的十分容易 [4] 。 以上特點使電梯 PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，今后電梯 PLC控制系統(tǒng)還會得到更廣泛的使用。 5． 電梯技術發(fā)展

11、的未來展望 電梯的普及給人們的生活帶來了極大的優(yōu)越性，而電梯技術也只有不斷的發(fā)展才能更好地滿足高層建筑及其群體的需要。展望未來，電梯的發(fā)展趨勢應包括以下幾點： （1） 無機房電梯 無機房電梯不單單是電梯有無機房的簡單局部改進，而是涉及到一系列技術問題，如曳引系統(tǒng)、控制柜、限速器等的安裝位置以及轎廂、極限開關、緩沖器等部件，都要進行重新設計，變更部件的尺寸與安裝位置也要重新考慮。它是電梯發(fā)展過程中的一次意義深遠的變革，它所采用的一些關鍵技術將會被進一步推廣用到其它電梯產品上，進而促進整個電梯行業(yè)技術的進步。 （2） 智能網絡化控制 電梯的智能網絡

12、化控制隨著計算機和通信技術的發(fā)展，使得整個大廈實現(xiàn)智能化管理， 電梯被納入管理范圍之內。 （3） 綠色電梯 綠色電梯的研究主要在電梯制造、配置及安裝、使用過程中節(jié)能和減少環(huán)境 污染等方面。 （4） 遠程監(jiān)控系統(tǒng) 5/10 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用，使得電梯狀態(tài)監(jiān)控的智能可以在監(jiān)控中心就可以監(jiān)測到電梯的運行狀態(tài)，監(jiān)控中心隨時可以監(jiān)控電梯發(fā)生的故障，并且可以診斷出故障的類型和發(fā) 生的位置，使電梯維護更加安全、方便。 （5） 全微機化電梯 全微機化電梯的開發(fā)和使用，是電梯發(fā)展趨勢的一個

13、重要方向。全微機化電 梯是指電梯的傳動系統(tǒng)及操縱控制系統(tǒng)方面實現(xiàn)微機控制的電梯。隨著現(xiàn)代微機 技術的不斷進 步和完善，全微機化電梯 ( 包括單微機控制電梯、 多微機控制電梯及人工智能控制 電梯 ) 必將全面滿足人們對電梯高質量，高水平，高標準的要求。 除以上幾方面外， 諸如 IC 卡的智能管理系統(tǒng)， 應用模糊理論和神經網絡技術的群管理系統(tǒng)，以及數(shù)碼技術、聲控技術、載波技術等也將在電梯技術領域中得到推廣和發(fā)展 [5] 。 四、 擬解決的關鍵問題 1.PLC 的選型 2. 電梯 PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能 3. 擬實現(xiàn)功能的手段

14、 6/10 （一） PLC 的選型： 基于學校的調試與實驗條件，選擇歐姆龍的 PLC。 （二） 電梯 PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能： (1) 電梯運行到位后，具有手動及自動開關門功能 (2) 電梯的每一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示 (3) 每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯 (4) 具有自動定向，

15、順向截梯、反向保號，外呼記憶，自動開 / 關門，停梯消號，自動達層等功能 (5) 電梯能在一定條件下進行啟動，加速和換速 （三） 擬實現(xiàn)功能的手段 （1）當電梯轎廂或者廳門呼叫按鈕按下時， 根據(jù)檢測到的上行或下行指令給出相應的信號 , 從而控制電梯的驅動電機進行相應的動作。當有多個呼叫信號到達時，執(zhí)行方式為優(yōu)先響應電梯運行方向上的信號，再響應另一方向上的信號。對未及時響應的信號進行保留。 （2）電梯正常狀態(tài)下以快速啟動， 當要到達需要停止的樓層時， 給出換速信號控制拖動電機轉為慢速運行，以確保電梯平穩(wěn)的停止在目標位置。 （3）轎箱內各層門廳控制按鈕：轎箱內樓層選擇

16、數(shù)字鍵 1—— 5，各層門廳按鈕， 除一層只設置上升按鈕， 五層只設置下降按鈕外， 其他幾層設置上升和下降按鈕。 （4）樓層顯示用 7段 LED顯示器實現(xiàn) （5）電梯的升降由交流異步電動機實現(xiàn) 7/10 五、 本課題的進度安排 1.第一周熟悉設計任務 2.第二周實習并收集和查閱資料 3.第三周書寫開題報告 4.第四到十周硬、軟件電路設計 5.第十一周系統(tǒng)調試

17、，書寫設計說明書 6.第十二周收集資料，書寫畢業(yè)設計報告 7.第十三周寫答辯提綱，并準備答辯 六、 參考文獻 參考文獻： [1] 石天 . 電梯史話 [J]. 湖南安全與防災， 2008.1 ：46-47 [2] 孫立新，王彥濤 . 對電梯分類的探討 [J].China Elevator, 2004.12 ，15 （ 23）:38 [3] 芮靜康 . 電梯電氣控制技術 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2005：1-5 [4] 李華 . 可編程控制器（ PLC）在電梯設計中的

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21、 月 日 9/10 所在系（所）意見 負責人（簽章）： 年 月 日 10/10