开题报告-基于PLC的电梯控制系统设计

开题报告 电气工程及自动化 基于PLC的电梯控制系统设计 一、 选题的目的、意义：
现代社会中，电梯已经成为不可缺少的运输设备。电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利。电梯控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后．控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数．判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；
同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。随着经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。电梯是现代高层建筑的垂直交通工具，其设计要求稳定性、安全性及高。随着人们生活水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高，电梯得到了快速发展，当前电梯总的发展趋势主要体现在以下几个方面。

1、电梯驱动技术方面 （1）广泛开发应用交流变压变频调速（vvvf）控制技术，而且其控制型式逐渐由 GTR向GTR和IGBT发展，使其控制性能更为完善和提高。

（2）取直线电机驱动，使电梯的驱动方式取得根本性的突破。系统的采用直流可控硅无齿轮驱动控制系统的高速电梯，逐渐向VVVF无齿轮驱动控制系统发展，因为后者具有节能、系统小型化等特点和优点。

2、 电梯控制技术方面 （1）应用微机网络控制技术，使系统的可靠性更高，功能处理更为灵活。

（2）采用表面贴装技术，使用大规模ASIC电路，以缩小印板的面积年并提高电子电路的可靠性。

（3）电梯群控系统的调配应用模糊逻辑和专家系统，以提高群控系统的效率和精度。

（4）采用智能化功率模块，构成电梯的智能化控制系统。

（5）采用高位数CPU，增强电梯信号的处理功能，加快信号处理速度。

（6）不断增加和扩展电梯的各种选择功能。目前可供选用的电梯功能已达到60到70多种之多，这构成了电梯轿厢造型色调的多样化、艺术化和个性化，并于建筑物和谐的融为一体。

3、电梯运行速度方面 随着建筑物的高层化和电梯基础技术发展，电梯运行速度逐渐向高速化发展，目前世界电梯的最高速已达12.5m/s，由日本三菱研制和推向市场，并装于日本国内投入使用。

4、曳引机技术方面 对有齿轮曳引机由传统的蜗轮蜗杆传动逐渐向行星式齿轮转动发展之势，这有利于缩小曳引机体积及提高承载能力和传动效率，而且可使其向高速化发展。

我国国产电梯多为继电器和PLC控制方式，PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数据存储，另外还有位处理器(布尔处理器)，进行点(位)运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点.本次设计由PLC控制方式来实现，研究、分析电梯的逻辑关系，进而实现控制。

由于电梯控制系统复杂我们采取4人分工分模块设计，我要设计的模块是主拖动控制、自动开关门控制。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
研究的基本内容：
本次设计的电梯的电器控制系统由PLC、变频器、曳引电动机、门机电动机、安全装置、井道装置、轿箱操纵盘、厅外操作盘、楼层指示灯等组成。电梯控制系统主要的控制要求如下所示：
A电梯运行到外召唤位置以后，轿箱能够自动开/关门，而且也能够手动开/关门。

B电梯具备内指令和外部召唤指令的记忆、消除，并可以实现多个指示灯显示电梯内指令和外部指令。

C方向的选择功能，电梯接收到指令后能够自动判别运行方向，并发出指令。

D电梯轿箱门由一个小功率电机驱动，电机正转，轿门打开；
电机反转，轿门关闭；
并具有延时开/关门功能，轿门两侧安装光幕门保护装置，防止轿门关闭时夹伤乘客。

E接近平层时能够提前减速和启动加速功能。

F在电梯的行程的起始端安装行程开关，防止电梯运行超出行程，撞坏建筑物，伤害到乘客。

实现这些功能需要如下构件：一台用于拽动电梯上升下降的星-三角启动的笼型电动机，一台用于控制轿箱门开关的小电机，用于频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制回路的接触器，用于显示电梯运行状态和指令召唤的若干指示灯等。

三、研究步骤、方法及措施：
步骤及方法：: （1）对于较复杂的控制系统，需绘制系统控制流程图，用以清楚地表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，也可省去这一步。

（2）设计梯形图。这是程序设计的关键一步，也是比较困难的一步。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（3）根据梯形图编制语句表程序清单。

（4）用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中，并检查键入的程序是否正确。

（5）对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。

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