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1、 设计（论文）题目 基于 PLC 的电梯控制系统的设计 设计（论文）类 型（划“”）工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它 一、本课题的研究目的和意义 1.电梯对于现代生活的重要性 2003 年 2 月 19 日国务院颁布了特种设备安全监察条例(以下简称条例)，明确规定电梯是特种设备，并对电梯的含义做了叙述：“电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级(踏板)进行升降或者平行运送 人、货物的机电设备”。这种对电梯的论述，被称作广义电梯概念，既包括上下运送人、货物的升降式电梯(英语Lift)，也包括用于水平或倾斜输送乘客的自动人行道(英语PassengerConv
2、eyor)和自动扶梯(英语 Escalator)。目前，电梯行业及社会上对电梯的分类大致有以下几种。(1)按用途分：乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯、其他专用电梯。(2)按额定速度分：低速梯，常指低于 1.00m/s 速度的电梯；中速梯，常指速度 1.002.00m/s 的电梯。高速梯，常指速度大于 2.00m/s 的电梯。超高速梯，速度超过5.00m/s 的电梯。(3)按拖动方式分：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条式电梯、螺旋式电梯。(4)按控制方式分：手柄操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、集选控制电梯、向下集选控制电梯、并联控制电梯、群控电
3、梯、智能控制电梯3。其他分类方式还有：按电梯有无司机分类等。2.电梯 PLC 控制系统的特点与优点 目前广泛使用的电梯控制方法有 PLC 控制，继电器控制，单片机控制等。其中 PLC 电梯控制系统应用最为广泛。因为其具有以下特点：（1）可靠性 PLC 不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少，与此同时，系统的维修简单。维修时间短。PLC 采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如：冗余 设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。PLC 有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。PLC 是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用
4、计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。（2）易操作性 对 PLC 的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可以显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。PLC 有多种程序设计语言可供使用。由于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断。维修人员可以很快找到故障的部位。（3）灵活性 PLC 采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用
5、面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变的十分容易4。3.以上特点使电梯 PLC 控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强，运行稳定等诸多优点，今后电梯 PLC控制系统还会得到更广泛的使用。二、本课题的主要研究内容（提纲）1.电梯 PLC 控制系统的特点与优点 2.PLC 的选型，选择出适合的 PLC 来完成对电梯的控制 3.电梯 PLC 控制系统实现的基本功能 4.拟实现功能的手段，实现对电梯的上下的控制 5.自己设计流程 三、文献综述（国内外研究情况及其发展）1 电梯的由来 很久以前，人们就使用一些原始的升降工具运送人和货物，这些升降工具的驱动力一般是人力或畜力。19 世纪初，在
6、欧美开始用蒸汽机作为升降工具的动力。1845 年，第一台液压驱动升降机研制成功，液压驱动的介质是水。尽管升降工具被一代代富有革新精神的工程师们进行不断改进，然而被工业界普遍认可的升降机仍未出现，直到 185 2 年世界第一台安全升降机诞生。1852 年，美国纽约杨克斯的机械工程师奥的斯先生发明了世界第 1 台 安全升降机。1857 年 3 年 23 日，奥的斯公司在纽约为一座专营法国瓷器和玻璃器皿的商店安装了世界上第一台客运升降机。1862 年，奥的斯公司采用单独蒸汽机控制的升降机问世。1878 年，奥的斯公司在纽约百老汇大街155 号安装了第 1 台水压式乘客升降机。1889 年 12 月，
7、奥的斯公司在纽约的第玛瑞斯特大楼成功安装了 1 台直接连接式升降机。这是以直流电动机为动力的世界第 1 台电力驱动升降机，从此诞生了名副其实的电梯1。2 电梯对于现代生活的重要性 有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高。据估计，目前全球在用电梯已超过 635 万台，其中垂直电梯约 610 万台，自动扶梯和自动人行道约 25 万台。电梯已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。电梯，为人们快捷高效舒适的现代化生活提供了保障，没有了电梯，现代化的楼宇将陷于瘫痪。3 电梯技术发展的未来展望 电梯的普及给人们的生活带来了极大的优越性，而电梯技术也只有不断的发展才能更好地满足高层建筑及其群体的需
8、要。展望未来，电梯的发展趋势应包括以下几点：（1）无机房电梯 无机房电梯不单单是电梯有无机房的简单局部改进，而是涉及到一系列技术问题，如曳引系统、控制柜、限速器等的安装位置以及轿厢、极限开关、缓冲器等部件，都要进行重新设计，变更部件的尺寸与安装位置也要重新考虑。它是电梯发展过程中的一次意义深远的变革，它所采用的一些关键技术将会被进一步推广用到其它电梯产品上，进而促进整个电梯行业技术的进步。（2）智能网络化控制 电梯的智能网络化控制随着计算机和通信技术的发展，使得整个大厦实现智能化管理，电梯被纳入管理范围之内。（3）绿色电梯 绿色电梯的研究主要在电梯制造、配置及安装、使用过程中节能和减少环境污染
9、等方面。（4）远程监控系统 远程监控系统的应用，使得电梯状态监控的智能可以在监控中心就可以监测到电梯的运行状态，监控中心随时可以监控电梯发生的故障，并且可以诊断出故障的类型和发 生的位置，使电梯维护更加安全、方便。（5）全微机化电梯 全微机化电梯的开发和使用，是电梯发展趋势的一个重要方向。全微机化电梯是指电梯的传动系统及操纵控制系统方面实现微机控制的电梯。随着现代微机技术的不断进 步和完善，全微机化电梯(包括单微机控制电梯、多微机控制电梯及人工智能控制电梯)必将全面满足人们对电梯高质量，高水平，高标准的要求。除以上几方面外，诸如 IC 卡的智能管理系统，应用模糊理论和神经网络技术的群管理系统，
10、以及数码技术、声控技术、载波技术等也将在电梯技术领域中得到推广和发展5。四、拟解决的关键问题 1.PLC 的选型 2.电梯 PLC 控制系统实现的基本功能 3.拟实现功能的手段 五、研究思路和方法（一）PLC 的选型：基于学校的调试与试验条件，选择欧姆龙的 PLC。（二）电梯 PLC 控制系统实现的基本功能：(1)电梯运行到位后，具有手动及自动开关门功能(2)电梯的每一层面均有升降及轿厢所在楼层的指示灯显示(3)每层的楼厅均有输入（分上行和下行）按钮召唤电梯(4)具有自动定向，顺向截梯、反向保号，外呼记忆，自动开/关门，停梯消号，自动达层等功能(5)电梯能在一定条件下进行启动，加速和换速（三）
11、拟实现功能的手段（1）当电梯轿厢或者厅门呼叫按钮按下时，根据检测到的上行或下行指令给出相应的信号,从而控制电梯的驱动电机进行相应的动作。当有多个呼叫信号到达时，执行方式为优先响应电梯运行方向上的信号，再响应另一方向上的信号。对未及时响应的信号进行保留。（2）电梯正常状态下以快速启动，当要到达需要停止的楼层时，给出换速信号控制拖动电机转为慢速运行，以确保电梯平稳的停止在目标位置。（3）轿箱内各层门厅控制按钮：轿箱内楼层选择数字键15，各层门厅按钮，除一层只设置上升按钮，五层只设置下降按钮外，其他几层设置上升和下降按钮。（4）楼层显示用7段LED显示器实现（5）电梯的升降由交流异步电动机实现 六、
12、本课题的进度安排 1.第一周熟悉设计任务 2.第二周实习并收集和查阅资料 3.第三周书写开题报告 4.第四到十周硬、软件电路设计 5.第十一周系统调试，书写设计说明书 6.第十二周收集资料，书写毕业设计报告 7.第十三周写答辩提纲，并准备答辩 七、参考文献 参考文献：1 石天.电梯史话J.湖南安全与防灾，2008.1：46-47 2 孙立新，王彦涛.对电梯分类的探讨J.China Elevator,2004.12，15（23）:38 3 芮静康.电梯电气控制技术M.北京：中国建筑工业出版社，2005：1-5 4 李华.可编程控制器（PLC）在电梯设计中的重要作用J.科技与经济，2006.3：1
13、70 5 许诺，陈鹏.电梯历史回眸与发展展望J.工程建设与设计，2004.1：22 6 黄桂梅,刘永立.PLC 电梯控制系统的设计与实践J.制造业自动化,2007,04:81-82,90.7 廖映华等.PLC 在电梯模型控制系统中的应用J.机械制造与自动化,114-116 8 黄 金 花.应 用 PLC 进 行 电 梯 控 制 J.电 子 学报,2002.3:219-221,225 9 崔广泉.可编程控制器在电梯控制中的应用J.东北电力技术,2003(7):50-52 10林海波.PLC 在电梯控制系统设计中的应用J.长春工程学院学报,2003,4(1):61-63 11刘美俊.PLC 在交流电梯控制系统中的应用J.机床电器,2001(1):27-28,37 12陈家盛.电梯实用技术教程M.北京：中国电力出版社，2006 13叶安丽.电梯控制技术M.北京：机械工业出版社，2008 14刘霞.PLC 在电梯控制系统中的应用J.电气应用，2008，27（4）：49-51 15王秀英，郑海英.PLC 技术在电梯运行中的应用J.辽宁工业大学学报，2008，28（2）：88-90 16张海龙，高东红.几种电梯运行模式的比较和应用J.数学的实践与认识，2008，38（10）：65-69 指导教师意见 指导教师（签名）：年 月 日 所在系（所）意见 负责人（签章）：年 月 日