四层实物电梯模型PLC控制设计【开题报告】

开题报告

电气工程及自动化

四层实物电梯模型PLC控制设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）、国内外研究动态

电梯是服务于规定楼层的固定或升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备。其特点是在高层建筑物中所占的面积很小，同时通过电器或其他的控制方式可以将乘客或货物安全、合理、有效地送到不同的楼层。方便了人们的生活，省时省力。基于这些优点，在建筑业特别是高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期。

电梯进入人们的生活已经150年了。一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。

自1889年美国奥斯升降机公司推出世界第一部以电动机为动力的升降机以来，电梯在驱动方式上经历了卷筒式驱动、牵引式驱动等历程，逐渐形成了直流电机拖动和交流电机拖动两种不同的拖动方式。如今电梯已成为人们进出高层建筑不可缺少的代步工具，而且作为载人工具，人们在运动的平滑性、高速行、准确性和高效性等一系列静动态性能方面对它提出了更高的要求。由于早期的电梯继电器控制方式存在故障较多、可靠性较差、接线较复杂、一旦接收完成不易更改等缺点，所以需要开发一种安全、高效的控制方式。可编程序控制器（PLC）既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机接口和维修方便等诸多高品质性能，又采用一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入、输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程序控制器更多的具有计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有数据处理、通信、网络等功能。由于它可以通过软件来改编控制过程，而且体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能

力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。可编程控制系统是一种专门为工业环境下使用而设计的数字运算操作电子系统，它采用了一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的操作的指令，通过数字式模拟式输入、输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程序控制器的出现，以其无可媲美的优越性，正在以惊人的速度取代继电器-接触器系统。因此，现在PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。

目前市场上，电梯的控制器是PLC与专用控制器(电脑板，嵌入式系统)。PLC主要用于货梯和低速客梯，在中速客梯上PLC与专用控制器处于共存局面，在高速和高层电梯上已经完全是专用控制器。在电梯行业，专用控制器有下列特点：1．相对PLC 系统而言，控制系统总体成本较低；2．专用控制器材用CANBUS通讯，通讯速度高，响应快；3．专用控制器一般有专业厂家设计生产，电梯厂成套采购，不用开发；4．专用控制器系统结构相对简单，布线和调试相对PLC简单。另外，尽管嵌入式专用控制器抗电磁干扰能力强，可靠性更高，但是客用电梯的使用环境没有强的电磁干扰源，嵌入式专用控制器加强了电磁干扰防护，能够满足客用电梯的要求。因此专用控制器是电梯控制未来的发展趋势。

同时绿色化、低能耗、智能化、网络化、蓝牙技术的电梯也成为电梯的未来的发展趋势。

（二）、选题的依据

1、可编程控制与传统的控制相比较, 具有可靠性高、编程方法易学、功能强、性能价格比高、体积小，重量轻等优点, 近年来得到广泛的应用和发展。觉得很有发展前景。

2、实验室有能力提供器材，做一个电梯的模型。

3、本课题毕业设计，根据本设计制作的模型，可以了解各种低压电器使用发法。能够亲身体验理论到实际的应用。

（三）、选题的意义

本课题毕业设计，能使我们综合运用所学知识解决实际问题的训练，能提高我们搜集文献资料的能力，熟悉专业文献资料查找和资料积累方法，提高对文献资料的归纳、分析、综合运用能力。

本课题毕业设计，能培养我们的独立工作能力，进一步巩固和扩展专业知识面，

使我们在以后的工作中能够熟练运用科学的方法，消化并运用新的科研成果和新技术，制造、生产新设备以及将现有电气设备和生产过程进行技术改造。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

1、研究的基本内容

本电梯系统设计由机械装置部分和控制装置部分组成。机械装置部分包括电梯曳引机，轿厢，轿架，导轮，曳引钢丝绳对重，厅门等组成；控制装置部分包括控制单元，变频器，召唤按钮箱，楼层指示灯箱，终端保护装置组成。曳引式电梯从控制功能上，可以满足集选控制、上下行集选、司机控制等。控制装置部分设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计就以PLC作为工具对曳引升降电梯的各种操作进行控制，对四层电梯的硬件部分作分析，看需要什么样的开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制面板图，估计一下I/O点数，这样可以确定所选机型。软件设计部分，写出流程图，梯形图，写出语句。最后是进行调试，看看此程序是否可行。

2、拟解决的主要问题

通过查阅资料对电梯的结果和原理有充分的了解，再此基础上对四层电梯的硬件部分作分析，看需要什么样的开关，电机，信号灯等。然后，画出它的控制面板图，再根据控制面板图，估计一下I/O点数，这样可以确定所选机型。软件设计部分，写出流程图，梯形图，写出语句，并调试成功。

三、研究步骤、方法及措施：

1、查询国内外相关文献资料，明确电梯技术目前的发展现状，了解该项目研究的重点和难点。

2、汇总所有资料，细化设计思想，做出理论依据，初步形成自己的设计思想。

3、逐步细化提出的设计思想，为观点提出强有力的理论依据，做出具体的思想方法设计

4、论证采取的PLC控制方案的可行性，设计各部分框架和功能，在PLC软件上进行多次实验。

5、完成报告，总结设计过程

四、参考文献