山東科技大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目基于 PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計系部 名稱機電工程系專業(yè)班級電氣自動化 09-4學(xué)生姓名劉真學(xué)號 0942130220指導(dǎo)教師姜海燕2012年 4月 11日設(shè)計（論文）基于 PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計題目1/10設(shè)計（論文）工程設(shè)計應(yīng)用研究開發(fā)研究基礎(chǔ)研究其它類型（劃“”）一、本課題的研究目的和意義1. 繼續(xù)學(xué)習(xí) PLC相關(guān)理論以及應(yīng)用2. 了解電梯 PLC控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)點3. 了解電梯技術(shù)的發(fā)展方向4. 設(shè)計基于 PLC的電梯控制系統(tǒng)二、本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）1. 電梯 PLC控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)點2.PLC 的選型3. 電梯 PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能4. 擬實現(xiàn)功能的手段5. 自己設(shè)計流程2/10三、文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）1 電梯的由來很久以前，人們就使用一些原始的升降工具運送人和貨物，這些升降工具的驅(qū)動力一般是人力或畜力。 19 世紀(jì)初，在歐美開始用蒸汽機作為升降工具的動力。1845 年，第一臺液壓驅(qū)動升降機研制成功，液壓驅(qū)動的介質(zhì)是水。盡管升降工具被一代代富有革新精神的工程師們進行不斷改進，然而被工業(yè)界普遍認可的升降機仍未出現(xiàn)，直到 185 2 年世界第一臺安全升降機誕生。1852 年，美國紐約楊克斯的機械工程師奧的斯先生發(fā)明了世界第1 臺 安全升降機。 1857 年 3 年 23 日，奧的斯公司在紐約為一座專營法國瓷器和玻璃器皿的商店安裝了世界上第一臺客運升降機。1862 年，奧的斯公司采用單獨蒸汽機控制的升降機問世。 1878 年，奧的斯公司在紐約百老匯大街155 號安裝了第 1 臺水壓式乘客升降機。 1889 年 12 月，奧的斯公司在紐約的第瑪瑞斯特大樓成功安裝了 1 臺直接連接式升降機。這是以直流電動機為動力的世界第 1 臺電力驅(qū)動升降機，從此誕生了名副其實的電梯 1 。2 電梯對于現(xiàn)代生活的重要性有了電梯，摩天大樓才得以崛起，現(xiàn)代城市才得以長高。據(jù)估計，目前全球在用電梯已超過635 萬臺，其中垂直電梯約610 萬臺，自動扶梯和自動人行道約25 萬臺。電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的運輸工具。電梯，為人們快捷高效舒適的現(xiàn)代化生活提供了保障，沒有了電梯，現(xiàn)代化的樓宇將陷于癱瘓。3 電梯的定義與分類2003 年 2 月 19 日國務(wù)院頒布了特種設(shè)備安全監(jiān)察條例( 以下簡稱條例) ，明確規(guī)定電梯是特種設(shè)備，并對電梯的含義做了敘述： “電梯，是指動力驅(qū)動，利用沿剛性導(dǎo)軌運行的箱體或者沿固定線路運行的梯級 ( 踏板 ) 進行升降或者平行運送 人、貨物的機電設(shè)備” 。這種對電梯的論述，被稱作廣義電梯概念，既包括上下運送人、貨物的升降式電梯 ( 英語 Lift) ，也包括用于水平或傾斜輸送乘客的自動人行道 ( 英語 PassengerConveyor) 和自動扶梯 ( 英語 Escalator) 。目前，電梯行業(yè)及社會上對電梯的分類大致有以下幾種。3/10(1) 按用途分：乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、病床電梯、住宅電梯、雜物電梯、觀光電梯、其他專用電梯。(2) 按額定速度分：低速梯，常指低于1.00m/s 速度的電梯；中速梯，常指速度 1.00 2.00m/s 的電梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s 的電梯。超高速梯，速度超過5.00m/s的電梯。(3) 按拖動方式分：交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條式電梯、螺旋式電梯。(4) 按控制方式分：手柄操縱控制電梯、按鈕控制電梯、信號控制電梯、集選控制電梯、向下集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、群控電梯、智能控制電梯3 。其他分類方式還有：按電梯有無司機分類等。4 電梯 PLC控制系統(tǒng)的特點與優(yōu)點目前廣泛使用的電梯控制方法有PLC控制，繼電器控制，單片機控制等。其中 PLC電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。因為其具有以下特點：（1）可靠性PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單。維修時間短。PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進行設(shè)計，例如：冗余設(shè)計，斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復(fù)。PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不容易發(fā)生操作的錯誤。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。（2）易操作性對 PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可以顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或順序?qū)ふ?，然后進行更改。PLC有多種程序設(shè)計語言可供使用。由于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容4/10易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷。維修人員可以很快找到故障的部位。（3）靈活性PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應(yīng)用面拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變的十分容易4 。以上特點使電梯 PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高，程序設(shè)計方便靈活，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，今后電梯 PLC控制系統(tǒng)還會得到更廣泛的使用。5 電梯技術(shù)發(fā)展的未來展望電梯的普及給人們的生活帶來了極大的優(yōu)越性，而電梯技術(shù)也只有不斷的發(fā)展才能更好地滿足高層建筑及其群體的需要。展望未來，電梯的發(fā)展趨勢應(yīng)包括以下幾點：（1） 無機房電梯無機房電梯不單單是電梯有無機房的簡單局部改進，而是涉及到一系列技術(shù)問題，如曳引系統(tǒng)、控制柜、限速器等的安裝位置以及轎廂、極限開關(guān)、緩沖器等部件，都要進行重新設(shè)計，變更部件的尺寸與安裝位置也要重新考慮。它是電梯發(fā)展過程中的一次意義深遠的變革，它所采用的一些關(guān)鍵技術(shù)將會被進一步推廣用到其它電梯產(chǎn)品上，進而促進整個電梯行業(yè)技術(shù)的進步。（2） 智能網(wǎng)絡(luò)化控制電梯的智能網(wǎng)絡(luò)化控制隨著計算機和通信技術(shù)的發(fā)展，使得整個大廈實現(xiàn)智能化管理， 電梯被納入管理范圍之內(nèi)。（3） 綠色電梯綠色電梯的研究主要在電梯制造、配置及安裝、使用過程中節(jié)能和減少環(huán)境污染等方面。（4） 遠程監(jiān)控系統(tǒng)5/10遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，使得電梯狀態(tài)監(jiān)控的智能可以在監(jiān)控中心就可以監(jiān)測到電梯的運行狀態(tài)，監(jiān)控中心隨時可以監(jiān)控電梯發(fā)生的故障，并且可以診斷出故障的類型和發(fā)生的位置，使電梯維護更加安全、方便。（5） 全微機化電梯全微機化電梯的開發(fā)和使用，是電梯發(fā)展趨勢的一個重要方向。全微機化電梯是指電梯的傳動系統(tǒng)及操縱控制系統(tǒng)方面實現(xiàn)微機控制的電梯。隨著現(xiàn)代微機技術(shù)的不斷進步和完善，全微機化電梯 ( 包括單微機控制電梯、 多微機控制電梯及人工智能控制電梯 ) 必將全面滿足人們對電梯高質(zhì)量，高水平，高標(biāo)準(zhǔn)的要求。除以上幾方面外， 諸如 IC 卡的智能管理系統(tǒng)， 應(yīng)用模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的群管理系統(tǒng)，以及數(shù)碼技術(shù)、聲控技術(shù)、載波技術(shù)等也將在電梯技術(shù)領(lǐng)域中得到推廣和發(fā)展 5 。四、擬解決的關(guān)鍵問題1.PLC 的選型2. 電梯 PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能3. 擬實現(xiàn)功能的手段6/10（一） PLC 的選型：基于學(xué)校的調(diào)試與實驗條件，選擇歐姆龍的PLC。（二） 電梯 PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能：(1) 電梯運行到位后，具有手動及自動開關(guān)門功能(2) 電梯的每一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示(3) 每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯(4) 具有自動定向，順向截梯、反向保號，外呼記憶，自動開 / 關(guān)門，停梯消號，自動達層等功能(5) 電梯能在一定條件下進行啟動，加速和換速（三） 擬實現(xiàn)功能的手段（1）當(dāng)電梯轎廂或者廳門呼叫按鈕按下時， 根據(jù)檢測到的上行或下行指令給出相應(yīng)的信號 , 從而控制電梯的驅(qū)動電機進行相應(yīng)的動作。當(dāng)有多個呼叫信號到達時，執(zhí)行方式為優(yōu)先響應(yīng)電梯運行方向上的信號，再響應(yīng)另一方向上的信號。對未及時響應(yīng)的信號進行保留。（2）電梯正常狀態(tài)下以快速啟動， 當(dāng)要到達需要停止的樓層時， 給出換速信號控制拖動電機轉(zhuǎn)為慢速運行，以確保電梯平穩(wěn)的停止在目標(biāo)位置。（3）轎箱內(nèi)各層門廳控制按鈕：轎箱內(nèi)樓層選擇數(shù)字鍵1 5，各層門廳按鈕，除一層只設(shè)置上升按鈕， 五層只設(shè)置下降按鈕外， 其他幾層設(shè)置上升和下降按鈕。（4）樓層顯示用 7段 LED顯示器實現(xiàn)（5）電梯的升降由交流異步電動機實現(xiàn)7/10五、本課題的進度安排1.第一周熟悉設(shè)計任務(wù)2.第二周實習(xí)并收集和查閱資料3.第三周書寫開題報告4.第四到十周硬、軟件電路設(shè)計5.第十一周系統(tǒng)調(diào)試，書寫設(shè)計說明書6.第十二周收集資料，書寫畢業(yè)設(shè)計報告7.第十三周寫答辯提綱，并準(zhǔn)備答辯六、參考文獻參考文獻：1 石天 . 電梯史話 J. 湖南安全與防災(zāi)， 2008.1 ：46-472孫立新，王彥濤 .對電梯分類的探討 J.China Elevator, 2004.12，15（ 23）:383 芮靜康 . 電梯電氣控制技術(shù) M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2005：1-54 李華 . 可編程控制器（ PLC）在電梯設(shè)計中的重要作用 J. 科技與經(jīng)濟，2006.3 ： 1705 許諾，陳鵬 . 電梯歷史回眸與發(fā)展展望 J. 工程建設(shè)與設(shè)計， 2004.1 ：226 黃桂梅, 劉永立. PLC電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計與實踐J. 制造業(yè)自動化,2007,04:81-82,90.7 廖映華等.PLC 在電梯模型控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J. 機械制造與自動化,114-1168 黃金花 . 應(yīng)用 PLC進行電梯控制 J. 電子學(xué)報 ,2002.3:219-221,2259 崔廣泉. 可編程控制器在電梯控制中的應(yīng)用J. 東北電力技術(shù),2003(7):50-528/1010 林海波. PLC在電梯控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用J. 長春工程學(xué)院學(xué)報,2003,4(1):61-6311 劉美俊 . PLC在交流電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 J. 機床電器 ,2001(1):27-28,3712 陳家盛 . 電梯實用技術(shù)教程 M. 北京：中國電力出版社， 200613 葉安麗 . 電梯控制技術(shù) M. 北京：機械工業(yè)出版社， 200814 劉霞 . PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 J. 電氣應(yīng)用， 2008，27（4）： 49-5115 王秀英，鄭海英 . PLC技術(shù)在電梯運行中的應(yīng)用 J. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2008，28（ 2）：88-9016 張海龍，高東紅 . 幾種電梯運行模式的比較和應(yīng)用 J. 數(shù)學(xué)的實踐與認識，2008，38（10）： 65-69指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師（簽名）：年月日9/10所在系（所）意見負責(zé)人（簽章）：年月日10/10