交流下集选乘客电梯PLC控制系统.doc

毕业设计开题报告交流下集选乘客电梯PLC控制系统设计学 院: 电子与控制工程学院 专 业: 电气工程及其自动化 姓 名: 周稳 学 号: 2804050223 指导教师: 王俭 完成时间: 2009年6月8日 二九年六月长安大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称交流下集选乘客电梯PLC控制系统设计课题来源自选项目课题类型工程设计指导教师王俭学生姓名周稳学 号2804050223专 业电气工程及其自动化一、课题意义： 现代社会中，随着我国经济建设事业的迅猛发展，人民物质文化生活水平的迅速提高，我国的建筑业已成为支柱行业，并日益发展壮大起来。伴随建筑业的发展，为建筑物内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异的发展着。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备更是一种工作和生活中的必须设备，电梯和汽车一样，已经是人们频繁乘用的交通运输设备，电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利。 随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，对电梯的安全性和自动控制水平的要求越来越高。由早期的继电器控制开始，到当今微电子技术普及，电梯的控制方式与控制手段发生了重大的变化，而交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向，其控制也日新月异，有微机PC控制、PLC控制和单片机控制。 本设计四层楼的电梯，既考虑到其现代化发展的趋势，同时其安全可靠性和成本也是首要问题。我们采用PLC作为其控制器，通过PLC控制其外设的变频器和旋转编码器来实现其电梯的稳定运行和精确的位移控制，其设计简单，安全性高。二、课题的目前发展状况 电梯是现代高层建筑的垂直交通工具，其设计要求稳定性、安全性极高。目前电梯设计大多采用可编程控制器(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。当前电梯总的发展趋势主要体现在以下几个方面： 一、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。二、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。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。三、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。四、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。三、 设计方案的初步考虑 1、电梯的电气系统包括电力拖动系统和逻辑操纵系统两部分，本设计侧重于后者。本设计采用可编程序控制器（PLC）作为核心控制装置，配合必要的外部控制线路，用软件编制电梯的控制程序，实现电梯的交通运行控制。 2、控制方式的选择 电梯的运行是一个复杂的过程。为了安全、方便、舒适地运行，除了需要良好的拖动系统外还必须有一套完善可靠的控制系统。目前电梯的控制普遍采用以下两种方式。一种是以微机（PC）作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能设定，实现电梯的自动高度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来控制的微机控制。另一种是用可编程控制器（PLC）取代微机（PC）实现信号的集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种控制方法没有太多的区别。国内大多的电梯厂家选用第二种控制方法，其原因在于生产规模小，自己设计制造微机控制装置成本高，而PLC可靠性高，成本低廉，程序设计方便灵活、使用维护简单、等优点正好弥补了微机控制系统的不足。因此本设计采用PLC作为控制装置。 逻辑控制系统实现的主要功能：a、 运行控制（启动、加速、满速运行、减速、停车）b、 门系统控制（手动开关门、自动开关门、门速度控制）c、 选层、选向控制（下行顺向截梯、最远端反向截梯、无方向换速、本层开门等）d、 轿内指令控制（轿内多指令登记及消号）e、 厅外召唤控制（厅外召唤登记及消号）f、 楼层显示控制（实时显示楼层号码）g、 安全保护控制（门连锁、安全回路）h、 检修控制（保证轿顶优先的原则）i、 井道自学习（利用旋转编码器产生的高速脉冲进行井道距离检测，确定各层减速距离）。 3、拖动方案选择 电梯的拖动系统经历了从简单到复杂的过程。目前用于电梯的拖动系统主要有：单、双速交流电动机拖动系统；交流电动机定子调压、调速拖动系统；直流发电机电动机、晶闸管励磁拖动系统；晶闸管直接供电动系统；VVVF变频变压调速拖动系统。 本设计将采用交流变频调速拖动系统。 在设计中，电梯的门系统采用典型的直流电动机，按照电梯开关门速度要求对其进行控制。此外，在设计过程中，应充分将PLC、变频器和旋转编码器之间的配合，充分利用编码器产生的高速脉冲资源，既与变频器配合实现速度闭环控制，又将其用于井道距离检测，实现井道自学习的功能。四、课题的进程安排序号 设计（论文）各阶段名称 日期（教学周）1 分析设计资料，设计主拖动系统 第 8 周2 I/O点统计，编制I/O分配表 第 9-10 周3 设计门控制系统及辅助控制线路 第11 周4 井道自学习方案及程序设计 第12-13 周5 下集选控制程序设计 第14周6 控制梯形图综合 第15 周7 井道、轿顶接线图设计 第16 周8 设计说明书整理，程序完善 第17 周 9 毕业设计成果整理 第18 周五、主要参考资料1、电梯控制技术 梁延东主编 中国建筑工业出版社2、现代电梯控制技术 张汉杰等编 哈工大出版社3、微机控制电梯 毛宗源等编 国防工业出版社4、建筑电气控制技术 王俭等编 中国建筑工业出版社5、电梯结原理及安装维修 陈家盛编 机械工业出版社6、电机与拖动基础 李发海等编 清华大学出版社7、电梯控制系统 刘载文等编 电子工业出版社8、FX2n系列可编程序控制器操作手册9、VS616G5系列变频器使用手册 10、电梯制造与安装安全规范应用手册 张福恩等编 机械工业出版社指导教师意见及建议：指导教师签名： 年 月 日注：1、课题来源分为：国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目；课题类型分为：工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。 2、此表由学生填写，交指导教师签署意见后方可开题。