電梯plc開題報告
電梯plc開題報告
電梯plc開題報告
PLC一般指可編程邏輯控制器，實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同。
論 文 題 目基于PLC對五層電梯的控制
選題的背景及意義：
隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯的調速精度、調速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求。
電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
近年來，我國的電梯生產技術得到了迅速發(fā)展.一些電梯廠也在不斷改進設計、修改工藝。更新?lián)Q代生產更新型的電梯，繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進入九十年代，隨著科學技術的發(fā)展和計算機技術的廣泛應用，人們對電梯的安全性、可靠性的要 求 越 來 越 高，繼 電 器 控 制 的弱點就越來越 明顯。
可編程序控制器(PLC)最早是根據順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數字運算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點，目前，電梯的繼電器控制方式己逐漸被PLC控制所代替。同時，由于電機交流變頻調速技術的發(fā)展，電梯的 拖 動方式己由原來直流調速逐 漸 過 渡 到了交流變頻調速。因此，PLC控制技術加變頻調速技術己成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個熱點。
電梯是集機電一體的復雜系統(tǒng)，不僅涉及機械傳動、電氣控制和土建等工程領域，還要考慮可靠性、舒適感 和美學等問 題。而對現(xiàn)代電梯而言，應具有高度的安全性。事實上，在電梯上已經采用了多項安全保護措施。在設計電梯的時候，對機械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數和保 險 系 數。
目前，由可 編 程序 控 制 器(PLC)和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC控制的電梯可靠性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完成更為復雜的控制任務，己成為電梯控制的發(fā)展方向。
選題的構思與設想(論文正文的章、節(jié)標題及要解決的問題)：
隨著城市發(fā)展的不斷進步，電梯已經成為擁擠的生活中的`最常見的運行工具，然而其安裝和運行的重要性卻并不被普通人去重視和了解，對于載重大、速度高的電梯來說，提高運行質量及效率和節(jié)約 電能是重點要解決的問題。為了提高自動控制系統(tǒng)的可靠性和設備的工作效率，設計了一套以PLC為核
心控制器的電梯自動控制系統(tǒng)，用來取代以往的較復雜的繼電器—接觸器控制。采 用PLC作為邏輯控制并結合變頻技術是特別適宜于電梯驅動的。利用變頻調速控制技術改造舊電梯，充分利用現(xiàn)代換流技術、矢量變換控制技術和全數字化電子控制技術，對舊電梯電動機轉速實現(xiàn)線性控制。
因為核心控制部分采用的是軟件程序控制，從而在保證電梯正常運行這個要求的情況下，采用變頻調速改造后的電梯，結構緊湊，噪聲低，提高了運行效率，維修簡單，故障率低，同時還克服了手動操作所帶來的一些人為干擾因素，取得了良好的預期效果，由于變頻調速為無極調速，調速范圍寬，因此提高了乘坐的舒適感。
根據有關資 料可知變頻調速電梯與交流調壓調速 電梯相比節(jié)能達30%，可以 最 佳 地 利 用 電 網 的能量，提高功率因數，降低曳引電機容量20%以上，因此變頻調速電梯有明顯的節(jié)能特性。根據電梯控制系統(tǒng)的控制要求，詳細介紹了PLC和變頻器在電梯控制中的設計方案。
技術路線與研究方法：
1.1.2電梯的主要組成部分(1)曳引部分：通常有曳引機和曳引鋼絲繩組成。電動機帶動曳引機旋轉使轎廂上下運動。(2)轎廂和廳門：轎廂由轎架、轎底、轎壁和轎門組成;廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。(3)電 氣 設 備 及 控 制 裝 置：由 曳 引 機、選 層 器 傳 動 及 控 制 柜、 轎 廂 操 縱 盤、呼梯按鈕和廳外指示器組成。(4)其他裝置：對重裝置、補償裝置等。
1.1.3電梯轎箱的控制要求; a：選向：根據電梯各層內選外呼信號的先后和停止時轎箱所在的樓曾位置
決定電梯的運行方向。b：選層換速：指電梯能夠根據轎內所選層而決定運行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時候都能夠換速。c：樓 層 位 置 的指示：選 用 了 數 碼 管 顯示 的 方 法。由于FX2N系列已有內部計數-譯碼驅動模塊，所以只要外部加上LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。
電梯plc開題報告
一、 課題來源
老師命題
二、 選題的國內外研究現(xiàn)狀及水平、研究目標及意義(包括應用前景、科學意義、理論價值)以及主要參考文獻
1、國內外研究現(xiàn)狀及水平：
在經濟不斷發(fā)展，科學技術R新月異的今天，樓的高度已和經濟發(fā)展同樣的速度成長起來。作為建筑的中樞神經，電梯起著不可或缺的作用，電梯作為建筑物內的主要運輸工具，像其他的交通工具一樣，已經成為我們日常生活中一個不可缺少的組成部分。一個國家的電梯需求總量，主要受其經濟增長速度、城市化水平、人口密度及數量、在全球經濟持續(xù)低迷的情況下，我國國民經濟仍然以較高的速度持續(xù)增長，城市化水平不斷提高。這從客觀上導致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國已經成為全球最大的電梯市場.。上世紀80年代以來，隨著經濟建設的持續(xù)高速發(fā)展，我國電梯需求量越來越大?？傏厔菔巧仙模呀涍M入了第三次浪潮，而且目前還沒有減速的跡象。從1949年建國以來全國共生產安裝了6l萬多臺電梯。盡管如此，我國的電梯遠未達到飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺電梯，我國如果要達到這個水準，還需要增加70萬臺。到那時候，全國在用電梯將達到130萬臺，每年僅報廢更新就需要6萬臺。到2005年，中國電梯的年產量達到13.5萬臺，與1980年相比，25年增長了59倍，產量每年平均增長17.8%。2005年安裝驗收電梯124465臺，截至05年底，我國的在用電梯總數已達651794臺.。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺!我國電梯行業(yè)已經具備了很強的生產能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、同本三菱、、東芝、富士達等13家大型外商投資公司在國內的市場份額達到了 74%(1)、先進技術和先進管理的引進對國內電梯企業(yè)產生了強大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國內市場需要的電梯產品，我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產，不但大量替代了進口，而且有一定的出口。國產電梯的技術水平和產品質量正在穩(wěn)步提高。自1985年我國參加了國際標準化組織ISO/TCl78以來，先后等同或等效采用了一批國際標準和先進國家的標準。標準的高起點使我國電梯行業(yè)在技術上居于有利地位。許多新技術和新產品，如無機房電梯、無齒輪曳引機、永磁同步拖動技術、遠程監(jiān)控技術等，國際上也是剛剛出現(xiàn)，我國就有多企業(yè)可以生產了。國產電梯以其高質量，低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內外客戶，為逐步進入國際市場創(chuàng)造了有利條件。隨著計算機技術的發(fā)展，微型計算機在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，在電梯控制上采用微型計算機，取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式越來越受到人們的重視。使用微型計算機控制，它成本低，體積小，可靠性高，使用壽命長，簡化了安裝調試工作，使得電梯控制系統(tǒng)體積減小，節(jié)省能源、可靠性提高?？删幊淌轨`活性增大。更突出的優(yōu)點是微型計算機具有算術運算功能和靈活的邏輯運算功能，因此可以實現(xiàn)更完善的自動控制，例如對于電梯平層可以實現(xiàn)自適應控制，便平層情況達到最佳狀態(tài)
微機控制電梯是電梯技術的方向，～些生產企業(yè)與科研單位相結合，相繼推出了微機控制的電梯新機型，使控制功能得到增強，電梯的性能得到改善，明顯提高了可靠性。除了合資企業(yè)外，也有其他廠家開發(fā)出了變頻調速電梯新產品。另外，用可編程序控制器取代繼電器控制系統(tǒng)的機型對單梯進行控制還是有前途的。有些生產企業(yè)開發(fā)了緊急供電裝置、防火廳門、自檢測以及語言合成等電梯新功能;對機械系統(tǒng)采用了新結構、新材料、新技術和新工藝(3)、總之，與國外先進技術水平相比，雖然還存在一定差距，但國內電梯技術正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進水平。中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置，每年銷售量己達l萬臺左右，約占亞洲市場的1/50，一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻。。當今世界，電梯的生產情況與使用數量已經成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標志之一。
(3)、隨著時代的發(fā)展，對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此，提倡對電梯進行豪華性裝修，比如：轎廂內用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道設置宇宙空間或深海景象：進而主張電梯、扶梯應與大自然相協(xié)調，在扶梯的周圍種植花草;在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案，并且在色彩調配上要令人賞心悅目;在轎廂內播放優(yōu)美的音樂，用以減少煩躁;在轎廂內播放電視節(jié)目，乘客可收看天氣預報、新聞等，同時綠色電梯也是將來發(fā)展的一個放心方向，要求電梯的智能化、安全水平、視覺協(xié)調、消除電磁輻射、舒適感等都要達到一定的要求。
2、研究的目的及意義：
電梯是垂直運行的電梯，通常簡稱電梯;傾斜方向運行的自動扶梯;傾斜或水平方向運行的自動人行道德總稱。電梯已成為現(xiàn)代生活中廣泛使用的運輸工具，對電梯的安全性，舒適性，高效性等的不斷追求推動了電梯技術的進步。目前，有可編程序控制器和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的.速度發(fā)展著。采用PLC 控制的電梯可靠性高，維護方便，開發(fā)周期短，這種電梯運行更加可靠，并且有很大的靈活性，可以完成更為復雜的控制任務，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。
可編程控制(Progremmable Controller)系統(tǒng)是專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作電子系統(tǒng)，它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令。通過數字式或模擬式的輸入輸出控制各種類型的機械設備或生產過程，通過可編程控制器可以實現(xiàn)由繼電器實現(xiàn)的邏輯控制功能，而且最主要的是可編程控制器可編程功能，使得當改變電梯的控制功能時，只要更改程序即可，而不需要像繼電器一樣需要更改硬件和接線。
3、主要參考文獻：
(1)、何衍慶，《可編程序控制器原理及應用技巧》[M].北京：北京工業(yè)出版社，1998、皮壯行，《可編程序控制器的系統(tǒng)設計與應用實例》[M].機械工業(yè)出 (2)版社，2000
(3)、陳家盛，《電梯結構原理及安裝維修》，北京：機械工業(yè)出版社，2000
、《電梯維修與操作》，中國勞動社會保障出版社 (4)
三、 研究的主要內容、研究方案及準備采取的技術路線、擬解決的關鍵問題(注：本部分內容必須詳細填寫)
主要研究內容：
本課題的目的是在全面了解國內外電梯發(fā)展現(xiàn)狀的基礎之上，以江西長林電梯公司的一個三層電梯本體為控制對象，開發(fā)出以EMERSON公司
EC20.2012BRA型PLC為電梯控制器、采用TDl000-4T01 lOP型通用變頻器的電梯控制系統(tǒng)，重點解決目前VVVF電梯發(fā)展過程中所存在的控制器性價比低、速度曲線實現(xiàn)難的問題，圍繞這一主題，所開展的工作如下：
(1)根據長林公司提出的三層梯的控制的性能指標，確定一種新型的、以通用變頻器、光電編碼器組成的實現(xiàn)大閉環(huán)調速的控制方案，按該種方案 組建的控制系統(tǒng)價格將大幅下降。
(2)采用EMERsON公司EC20.2012BRA型PLc的編程開發(fā)軟件Controlst開發(fā)出本控制器軟件，實現(xiàn)了本電梯邏輯信號的控制、速度的PID大閉環(huán)的控制，滿足所要求的性能的控制。
(3)采用國內使用最廣的工業(yè)控制組態(tài)軟件組態(tài)王6.51，開發(fā)出本電梯的上位機組態(tài)程序，實現(xiàn)了上位機對電梯系統(tǒng)的監(jiān)測控制，可以使用該組態(tài)程序對電梯進行調試運行和實時監(jiān)控。
(4)對電梯系統(tǒng)進行數學分析，實現(xiàn)控制機理的建模，在此基礎上，從而對曳引電梯系統(tǒng)特性進行了分析，為控制策略實現(xiàn)和改進提供理論依據。
研究方案及準備采取的技術路線：
1、 查閱資料，選定設計方案;
2、 確定設計方案;
3、 確定工藝流程;
4、 PLC的選擇;
5、 繪制程序圖;
6、 實驗室調制程序;
7、 比較得出結論;
8、 撰寫設計論文。
擬解決主要研究內容：
(1)原有的電梯控制系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，故障率高，日常保養(yǎng)和故障檢修工作十分繁重。
(2)原有的電梯依靠井道內的位置傳感器獲取樓層的信息，控制精度不高，平層精確度無法達到國家標準的相關規(guī)定。
(3)原有的電梯為雙速電梯，起動和制動時的加速度和減速度比較大，乘客乘坐時不舒服，舒適感差。
四、 已進行的科研工作基礎和已具備的科學研究條件(包括已經
取得的科研成果、已經完成的科學實驗及調查研究、具備的主要儀器設備及資料與數據等)，以及可行性分析
五、 課題研究起止年限、任務安排、分階段要求和預期結果
六、指導教師審查意見
指導老師簽字：
年 月 日