网络教育毕业论文开题报告

题 目：电梯PLC控制系统的设计与实现

姓 名：董少虎

学 号：7029110082003

专 业：机械设计制造及其自动化

学习中心：铜川学习中心

指导教师：杨素娟

2012年 12 月

说 明

一、 本表可以用手工填写，也可以打印填写。手工填写时必须由学生本人用钢笔或签字笔认真填写，字迹工整，不得涂改。

二、 表中所列项目必须全部填写,不留空白。

三、 本表仅为一个格式，个别栏目不够填时，可重新打印排版或附页。

四、 本表一律用A4纸正反面打印。

五、 正式开题之前，学生必须做必要的前期准备工作，广泛阅读相关的中外文文献，进行必要的调研、实验等，深入了解拟选课题的国内外研究动态，较好的把握拟选课题的目的、意义、要完成的工作和预期的结果，明确开展课题研究工作的设想及拟采用的研究路线和方法。

六、 学生必须撰写开题报告并参加开题报告会，凡不参加者将被取消本次毕业设计资格。开题报告会由学院统一组织，报告通过后，由评议组组长填写《开题报告评议表》，评议未通过者，重新开题。

七、 字数不少于3千字。 在选题过程中阅读的文献资料（只写文献名称及篇数），及其他准备工作（如调研、计算、实验等）：

阅读的文献资料

【1】《机械原理》

【2】《机械原理课程设计手册》

【3】《机械网设计基础》

【4】《机械设计课程设计上手册》

【5】《机电传动控制》

【6】《PLC技术及应用》

【7】《电梯控制技术》

【8】《电器控制与可编程控制器》

【9】《可编程序控制器原理及应用技巧》

【10】《交流调速电梯原理》

【11】《PLC原理与编程实例分析》

【12】《PLC级式编程技术在电梯上的应用》

准备工作

查阅大量相关资料，了解市场现在主要的电梯及它的原理，对电梯控制系统的硬件配置进行了解,以及对PLC电梯联动控制系统硬件框图进行分析研究。对电梯（PLC）控制系统的构建做了7各方面的研究，具体有机房的设置位置的确定，轿厢的的组成部分应包含那些构件，门厅的开关设置，重量平衡系统应该有对重系统和重量补偿系统组成，电力拖动系统应有哪几部分构成，电气控制系统以及电梯的安全保护系统等等进行全面的研究。

题目来源及选题依据：

目前，电梯行业在我国迅速发展，在一定程度上占有很大的市场，而在今天选择电梯运动的设备已经从传统的继电器接触器转化为可编程程序控制器（PLC），它把可编程程序控制器用于电梯运动的核心部分是很合理的选择，它在开关量处理，顺序控制方面具有一定的优势，发展初期主要侧重开关量顺序的控制，可编程程序运算，PLD闭环调节功能，并开始与个人计算机或微型计算机联网，它本身也可以构成网络系统。

在我们的选题上，正是我们考虑所做的电梯实验装置是机电一体化的典型产品，装置大部分采用透明有机材料制成，使得电梯内结构一目了然，并且电梯的运行过程以及电梯的每一个动作都十分明了，且可以反复动手实际操作，其次还通过使用GPPW软件，直接在PC 机上用梯形图编程，并进行现场实际操作调试，对我们掌握可编程控制器应用以及工业过程动化控制都有很大的帮助。 国内外同类课题研究现状：

国际上无机房电梯已经经过了四代，第一代无机房电梯诞生于意大利，其诞生的主要原因是欧洲对古建筑的保护以及与液压电梯的竞争，主要原理是电梯主机跨井道底置，即只有一个轮子在井道里，第二代无机房电梯也是井道底置式，但是将主机全部搬进了井道，第三代无机房电梯为上置式，主机主要放置的形式为放在导轨上，而第三代至第四代无机房电梯的过渡产品为主机搁置于导轨顶部。

进入九十年代，随着科学技术的发展和计算机技术的广泛运用，人们对电梯的安全性，可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显，我国逐渐向可编程控制器（PLC），这一方向靠拢，这种可编程控制器是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作电子装置。可编程程序控制器的应用领域，在发达的工业国家，可编程程序控制器应用在所有的工业部门，随着可编程程序控制器的性能价格比不断提高，过去许多使用专家计算机的场合也可以使用可编程程序控制器，比如用在开关量的控制，它的输出和输入信号都是只有通，断状态的开关量信号，这种控制与继电器控制器最为接近。

目前我国主要用于教学的电梯模型主要有以下三种：一种是电梯结构模型，即静态模型它用于描述电梯的各个组成部分.另一种是使用过程的模拟，即动态模型.以上两种模型虽然能较清晰的表示电梯系统的基本结构和使用过程，但与实际控制系统相距甚远，不能真实的描述电梯的使用功能。第三种电梯模型是根据常见的升降式电梯结构，采用透明有机材料制成，事实上可以把它看做是小型化了的真实电梯，其电梯模型具有体积小，重量轻，制作成本低，可现场编程等特点。控制系统采用集选控制，信号控制等。但现在我国随着电力电子技术，微电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术在电梯中的应用也越来越广泛，电动机交流变频调速器技术是当今节电，改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种重要手段，变频调速器以其优异的调速性能和起制动性能，高效率，高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其他许多优点而被国类外公认为最具有调速发展的调速方式。变频调速电梯使用了先进的SPWM技术，明显改善了电梯运行质量和性能，调速范围广，控制精度高，动态性能好，舒适安静，快捷，几乎可以与直流电体相媲美，同时明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能显著。

详细阐述拟选课题的目的、意义、要完成的工作和预期结果：

电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。由于传统的

电梯运行控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用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。从技术发展来看，这种系统将逐渐被淘汰。本次论文将可编程控制器（PLC）应用于七层电梯进行逻辑控制，大大提高了电梯的可靠性、可维护性以及灵活性，延长了使用寿命，同时缩短了电梯的开发周期。这种电梯控制系统较原有电梯控制系统可以更容易的完成更为复杂的控制任务，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

预期的结果：根据人们生活中的经验证明，在运动速度不变的情况 下，速度值的大小对人们的器官基本上没有什么影响，这只是指人们沿地面或空中的沿地面与地面平行的任意方向运动的情况而言的，高速的升降运动和上述运动有所不同，这是由于在升降运动中，人们周围的气压的迅速变化，对人们的器官产生影响，例如:耳膜会感到的压力而嗡嗡响等等。只要采取一定措施，这些影响是可以消除的。所以目前电梯的运行速度虽已达10米每秒，仍能使乘客无大的不适感。

拟采用的研究方案和要解决的关键问题：

研究方案是：

设计电梯实验装置，基本结构是什么？尺寸参数如何确定？

研究方法是：查阅相关资料并注意观察实际中的应用。

设计电梯实验装置，动力源是什么？

研究方法是：查阅相关文献资料，进行对比分析，最后选出电机参数适合本次电梯实验装置的电动机

设计电梯实验装置，传动方案如何让确定？

研究方法是：根据做实验的方便性决定。

设计电梯实验装置，轿厢开关门机构与层门开关机构是本次设计的难点，如何设计？

研究方法是：查阅相关资料，主要多翻阅电梯相关资料。阅读机械设计基础教材，分析相关运动机构。

关键问题：

轿厢开关门机构与层门开关机构的设计，PLC控制程序梯形图。

研究方法是：查阅相关电梯资料以及PLC控制实例的资料进行分析，研究，设计。

必须的实验初步计划、及论文工作进度的初步安排：

(1) 调研阶段3周

(2) 总体设计阶段4周

(3) 部件设计阶段6周

(4) 完成设计说明书阶段2周

(5) 准备及答辩阶段1周

本论文的框架结构：（要求具体到节）

一 引言

1 设计的地及意义。2国内外电梯发展现状及发展趋势。3 PLC控制发展现状及发展趋势。4 设计任务书。 5 功能描述。6 设计重点与难点。7 设计方案。

二 总体设计

1 总体布局 2 总参数确定3 控制动作与装置描述 4电梯升降控制 5

输入按钮开关及输出装置

三 机械部分设计

1 零件设计 2 轿厢设计 3 层门设计 4 支架结构设计 5安全保护装置设计

四 控制系统设计

1 可编程控制器的定义 2 可编程控制器的基本原理 3 PLC程序设计步骤 4 电梯实验装置控制要求 5 I/O地址分配 6 I/O口接线图 7 PLC控制程序自动流程图 8 梯形图

五 实验指导书

六 总结

导

师

意

见 指导教师（签字）： 年 月 日