基于PLC的电梯控制系统开题报告-.pdf
新 疆 工 程 学 院2014 届毕业（设计）论文开题报告电力工程系（部）电气工程及其自动化专业题目 基于 PLC 的电梯控制系统设计学 生 姓 名李芳班级电气工程 12-1 班学号2012220039 指 导 教 师石 黄 霞日期年月日新 疆 工 程 学 院 教 务 处 订 制题目：基于 PLC 的电梯控制系统设计一、选题的依据及课题的意义随着现代化经济的发展，人们生活水平的提高，建筑业的迅速发展以及高层建筑的不断涌现，电梯则成为建筑内提供上下交通运输的工具，而它的发展空间也在不断扩大。为使发展迅速的电梯产业得以稳定发展、人们的日常生活得以正常进行，电梯应具有安全、可靠、高效、环保、方便等控制优点。可编程控制器（PLC）是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置，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、易于与计算机通信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。因此，现在PLC 在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。通过可编程控制器可以实现由继电器实现的逻辑控制功能，而且最主要的是可编程控制器的可编程功能使得当改变电梯的控制功能时，只要更改程序即可，而不需要想继电器控制系统那样改变硬件和接线。因而利用 PLC 进行控制大大提高了电梯系统的安全性和可靠性同时也降低了成本。现有的电梯控制技术仍存在缺点和不足之处，为进一步改善运输的效果、提高运行的效率、满足乘客的需求17，仍然需要更深入的探索和研究。因此运用可编程控制器（PLC）对电梯控制系统进行研究与设计具有十分重大的意义。二、研究概况及发展趋势综述PLC已经成为现代工业控制的三大支柱（PLC CAD/CAMROBOT）之一正在被人们广泛应用，然而我做的电梯控制系统也离不开它。电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。但是由于PLC 生产规模较小、可靠性高、程序设计方便灵、抗干扰能力强、运行稳定可靠、开发周期短等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更加复杂的控制任务，已成为电梯控制的发展方向，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。PLC的应用广度和深度已经成为衡量一个国家工业先进水平的重要标志之一。1、电梯 PLC控制系统实现的基本功能：（1）电梯运行到位后，具有手动及自动开关门功能（2）电梯的每一层面均有升降及轿厢所在楼层的指示灯显示（3）每层的楼厅均有输入（分上行和下行）按钮召唤电梯（4）具有自动定向，顺向截梯、反向保号，外呼记忆，自动开/关门，停梯消号，自动达层等功能（5）电梯能在一定条件下进行启动，加速和换速电梯技术发展的趋势伴随着经济的快速发展和城镇化进程的不断深入，我国的电梯行业也正经历着一个高速发展期。据前瞻产业研究院发布的2013-2017 年中国电梯行业市场需求预测与转型升级分析报告数据统计，我国电梯产量从1990 年的 1.03 万台增长到 2011 年的 40 多万台，年复合增长率达近20%，国内电梯需求量从2000年的仅 3.72 万台增长到 2011年的 45万台，到 2011 年底，我国电梯保有量达到201.06 万台，超过全球总产量 60%;中国电梯产品当年出口超过4.7 万台,已经成为名副其实的产销和保有量第一大国。伴随着巨大的市场空间，使得行业成为外资较早进入的行业之一，全球主要的电梯知名企业都在中国建立了独资或合资企业，这些外资品牌的进入为行业带来了国际化的技术标准、管理理念和经营模式，使得国产电梯快速步入国际化行列。从产业布局看，国内电梯行业聚集效应明显，电梯整机及零部件的制造基地主要集中在长三角、珠三角地区，除了高端电梯零部件外，电梯零部件已经基本实现了国产化。尽管受房地产调控政策影响，电梯直接下游产业市场回落，但电梯行业依然保持稳步增长的趋势。相关机构预计，到 2015年，我国电梯产量有望突破75 万台/年，较目前翻倍，其增速保守预测在 20%左右。（1）无机房电梯无机房电梯不单单是电梯有无机房的简单局部改进，而是涉及到一系列技术问题，如曳引系统、控制柜、限速器等的安装位置以及轿厢、极限开关、缓冲器等部件，都要进行重新设计，变更部件的尺寸与安装位置也要重新考虑。它是电梯发展过程中的一次意义深远的变革，它所采用的一些关键技术将会被进一步推广用到其它电梯产品上，进而促进整个电梯行业技术的进步。（2）智能网络化控制电梯的智能网络化控制随着计算机和通信技术的发展，使得整个大厦实现智能化管理，电梯被纳入管理范围之内。（3）绿色电梯绿色电梯的研究主要在电梯制造、配置及安装、使用过程中节能和减少环境污染等方面。（4）远程监控系统远程监控系统的应用，使得电梯状态监控的智能可以在监控中心就可以监测到电梯的运行状态，监控中心随时可以监控电梯发生的故障，并且可以诊断出故障的类型和发生的位置，使电梯维护更加安全、方便。（5）全微机化电梯全微机化电梯的开发和使用，是电梯发展趋势的一个重要方向。全微机化电梯是指电梯的传动系统及操纵控制系统方面实现微机控制的电梯。随着现代微机技术的不断进步和完善，全微机化电梯(包括单微机控制电梯、多微机控制电梯及人工智能控制电梯)必将全面满足人们对电梯高质量，高水平，高标准的要求。除以上几方面外，诸如 IC 卡的智能管理系统，应用模糊理论和神经网络技术的群管理系统，以及数码技术、声控技术、载波技术等也将在电梯技术领域中得到推广和发展5。三、研究内容及实验方案1.电梯控制的原理与实现2.电梯控制系统设计：（1）输入输出点分配及PLC（西门子 S7-200）和变频器的选型（2）电梯初始化及层数控制（3）开关门控制（4）轿内指令控制（5）厅外呼叫控制（6）电梯的上、下行及选层的控制（7）电梯的安全性、可靠性以及舒适度的控制（8）电梯的超重控制1 设计控制流程，根据工艺要求先画出工作循环，如有必要再画详细的状态流程图；2 根据工作循环图，画出虚拟的电路图-继电器梯形图；3 系统调试：根据设计要求，对程序进行调试和修改，必要时还可对硬件进行修改，直到符合要求为止。四、目标、主要特色及工作进度目标：1.可靠及稳定运行2.可以准确获取楼层信息3.控制精度高4.启动和停止速度能在人们所感到舒适的范围内的电梯控制系统设计。特色：随着电梯事业的快速发展，人们对电梯在运行中的可靠性、平滑性、高效性、准确性等都有了更为严格的要求，从而使电梯从故障率高、可靠性差、接线复杂等的继电器控制方式发展为如今安全高效的PLC控制方式。因此 PLC电梯控制已然成为电梯行业中互相竞争的资本，所以想要突破现有的技术有一定的成就是十分困难的。1.第一周熟悉设计任务2.第二周学习并收集和查阅资料3.第三周书写开题报告4.第四到七周硬、软件设计5.第八周系统调试，书写设计说明书6.第九周整理资料，书写毕业设计报告7.第十周写答辩提纲，并准备答辩五、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）1 石天.电梯史话.湖南安全与防灾，2008.2 芮静康.电梯电气控制技术.北京：中国建筑工业出版社，2005.3 冯圣华.浅论电梯电气控制发展.科技资讯，2009.4 杨宁主编.微机控制技术.M 北京：高等教育出版社，2001.5 肖军,孟令军编著.可编程序控制器原理及应用.北京:清华大学出版社.2008 6 西门子公司.SIMATIC S7-200 可编程控制器系统手册.7 常晓玲.电气控制系统与可编程控制器.北京：机械工业出版社，2006.8 李华.可编程控制器（PLC）在电梯设计中的重要作用.科技与经济，2006.9 徐月华，汪仁煌.PLC 在电梯电控模型中的应用.微计算机信息，2003.10 黄桂梅,刘永立.PLC电梯控制系统的设计与实践.制造业自动化,2007.11 滕慧绒.PLC 在电梯控制系统中的应用.太原城市职业技术学院学报，2007.12 马新春.西门子S7-200PLC 在电梯控制中的应用.实践与探索,2009.13 廖映华等.PLC在电梯模型控制系统中的应用.机械制造与自动化,2007.14 赵迎春.PLC 在电梯控制系统中的应用.辽宁师专学报，2004.15 黄金花.应用 PLC进行电梯控制.电子学报,2002.16 董爱华.可编程控制器原理及应用.北京：中国电力出版社 2009.7 17 巫莉.电气控制与 PLC应用.北京：中国电力出版社 2008.5 18 李金城.PLC模拟量与通信控制应用实践.北京：电子工业出版社 2011.1 19 徐文尚.电气控制技术与 PLC.北京：机械工业出版社 2011 20 陈恒亮、闫莉丽.可编程控制器控制电梯技术及应用.北京：国防工业出版社 200指导教师：年月日系（部）意见：教研室主任签名：年月日
