85基于PLC的电梯控制系统设计_开题报告

-1-工学院毕业设计（开题报告）题目：基于PLC的三层电梯控制设计专业：机械械设计制造及其自动化班级：06级(2)班姓名：石德龙学号：2006664220指导教师：陈娟日期：2010-6-7-2-安徽科技学院本科生毕业论文（设计）选题申请表基本情况课题名称教师姓名职称课题来源A.科研B.生产C.教学D.其它课题类型A.论文B.设计选题理由签字：年月日指导教师意见签字：年月日审题意见教学院（部）签章:年月日安徽科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告书-3-题目基于三层电梯的PLC控制学生姓名石德龙指导教师陈娟职称副教授一、本课题的研究背景及意义（1）题目背景：随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。电梯作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。传统的电梯运行逻辑控制系统采用继电器逻辑控制线路。这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术上发展来看，这种系统将逐渐被淘汰。如何解决电梯的可靠性、维护方便等问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切心声。（2）题目研究的意义：目前，由可编程序控制器和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，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。可编程控制（ProgrammableController）系统是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、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控制各种类型的机械设备或生产过程。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，而不需要像继电器控制系统那样改变硬件和接线。二、本课题国内外研究现状传统的电梯控制系统主要采用继电器—接触器进行控制，其缺点是触点比较多，故障高，可靠性差、体积大、维修工作量大等缺点，正逐步被淘汰。世界上各主要PLC生产厂家几乎都有运动控制功能，它的运动控制功能广泛地应用于各种机械，如金切削机床、金属成型机械、电梯等；随着计算机控制的发展，近年来国外工厂自动化通信网络发展很快，各个著名的PLC厂家都推出了自己的网络系统。这有利于电梯向智能化方向发展，而PLC控制系统的开关柜制作、现场施工和梯形图设计可以同时进行，梯形图可以在实验室模拟调试，发现问题后修改起来非常方便[4]。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。因此，现在PLC在电梯控制领域得到了广泛而深入的应用。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、-4-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。在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛地应用在所有的工业部门，随着可编程序控制器的性能价格比不断提高，过去许多使用计算机的场合可以使用可编程序控制器。可编程序控制器的应用范围不断扩大，正在成为工业控制领域的关键设备。可编程序控制器的推广应用在我国更是得到了迅猛发展，大量地应用于引进设备和国产设备中。伴随着现代高新技术带动传统产业发展的时代潮流，可编程序控制器在我国产业发展领域中将会有展示自己强大魅力的崭新舞台。三、本课题相关理论综述李方园在《PLC工业应用实践》认为：PLC是以微处理器为基础的新型工业控制装置，是将计算机技术应用于工业环境下的崭新产品。它把逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等控制功能，以一系列指令形式存储在存储器中，然后根据存储的程序，通过数字或模拟量输入输出部件对过程进行控制。利用PLC进行电梯的设计可以方便地进行程序的修改，控制模式的转换，同时也提高了系统的可靠性、灵活性和通用性等参考文献：[1]台方.可编程控制器应用教程[M].北京：中国水利水电出版社，2001，9[2]武锋.可编程控制器PLC的基本原理及应用[J].电子世界，2002，（11）[3]张福恩等.交流调速电梯原理、设计及安装维修[M].北京：机械工业出版社，1991[4]唐勇奇，赵葵银.电梯变频调速PLC控制的设计与实现[J].电机电器技术，2000[5]张凤池.现代工厂电气控制[M].北京：机械工业出版社，2000[6]刘载文、彭莉萍、张远峰.电梯实时远程计算机监控网络与故障诊断专家系统[J].电气传动，1998[7]王永华.现代电气控制及可编程控制技术[M].北京航空航天出版社，2002[8]李世基.微机与可编程控制器[M].北京机械工业出版社，1994[9]郭肖永.浅谈PLC安全性[J].化工自动化及仪表，1998[10]张万忠.电器与PLC控制技术[M].北京化学工业出版社，2003[11]李方园.PLC工业应用实践[M].中国电力出版社,2001:12-58.[12]西门子（中国）有限公司.SIMATICS-200可编程序控制器系统西门子手册.-5-总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）：寒假主要是查阅相关资料，完成开题报告的撰写和外文翻译，为后面的设计提供总的设计思路和理论准备。总体安排和进度如下：1、2007.12.26-2008.3.10完成文献综述、外文翻译和开题报告；2、2008.3.11-2008.4.11完成模具的主体结构和辅助装置的结构设计；3、2008.4.12-2008.5.11完成零件图和装配图的绘制；4、2008.5.13-2008.5.31撰写说明书、打印初稿；5、2008.6.1-2008.6.10定稿，准备答辩课件。预期结果：1、完成开题报告的书写，五千字左右的论文综述和两千单词以上的外文翻译；2、所设计的心型台灯模具结构合理，选择的材料和工艺能满足要求。3、完成两万字左右的论文撰写。指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）：指导教师签名：年月日学院领导组意见：签名：年月日附件4：安徽科技学院本科生毕业论文（设计）指导过程记录表-6-题目学生姓名指导教师指导内容记录一时间：年月日指导内容记录二时间：年月日指导内容记录三时间：年月日指导内容记录四时间：年月日指导内容记录五时间：年月日指导内容记录六时间：年月日注：指导内容和记录的次数可根据实际情况决定，表格填写不下的内容以及其他材料可另附页。附件5：安徽科技学院本科生毕业论文（设计）评定意见-7-指导教师评语主要内容包括：学生写作态度、科研作风，论文选题的理论意义和实践价值，论据是否充分、可靠，掌握基础理论、专门知识、研究方法和技能的水平，写作的逻辑性、技巧及其他优缺点以及能否参与答辩等。成绩：签名：年月日安徽科技学院本科生毕业论文（设计）评阅意见-8-评阅教师评定意见主要内容包括：论文选题的理论意义和实践价值，论据是否充分、可靠，掌握基础理论、专门知识、研究方法和技能的水平，写作的逻辑性、技巧及论文格式规范等。成绩：签名：年月日附件6：-9-安徽科技学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表答辩时间年月日答辩地点学生姓名指导教师题目答辩小组成员姓名职称姓名职称姓名职称答辩内容摘要：答辩成绩：组长签名：年月日附件7：-10-安徽科技学院本科生毕业论文（设计）成绩表学生姓名指导教师评阅教师/题目答辩委员会成员姓名职称姓名职称姓名职称答辩委员会评语：答辩委员会主任签名：年月日成绩评定指导教师成绩评阅教师成绩答辩成绩总成绩总评注：前四项成绩按百分制计算，总评按五级制填写；评阅教师成绩为两位评阅人评定成绩的平均分。