并聯(lián)電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)實習(xí)報告

畢業(yè)實習(xí)報告

1.實習(xí)目的

本次實習(xí)的目的在于鞏固和擴大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，同時也是為畢業(yè)設(shè)計做準備。2.實習(xí)內(nèi)容

我的畢業(yè)設(shè)計題目是并聯(lián)電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，為了更好的完成這次畢業(yè)設(shè)計我首先去電梯廠進行了一個月的實習(xí)，親自體驗了一部電梯的整個設(shè)計過程。通過這么長時間的實習(xí)使我對電梯的發(fā)展、結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)有了進一步的了解。

電梯的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的時間。1889年美國的奧梯斯電梯公司首先使用電動機作為電梯動力使電梯趨于實用化。1949年出現(xiàn)了群控電梯,首批46臺群控電梯在紐約的聯(lián)合國大廈被使用。1963年一些先進工業(yè)國只成了無觸點半導(dǎo)體邏輯控制電梯。1971年集成電路被應(yīng)用于電梯。第二年又出現(xiàn)了數(shù)控電梯。1976年微處理機開始用于電梯，使電梯的電氣控制進入了一個新的發(fā)展時期。由于早期的電梯及電氣控制方式存在故障率較高、可靠性差等缺點，需要開發(fā)一種安全、高效的控制方式。PLC既保留了傳統(tǒng)繼電氣控制系統(tǒng)的簡單易懂，而且具備控制精度高、可靠性好、易于與計算機接口連接、維修方便等諸多高品質(zhì)性能。

PLC在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運算，計數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯控制過程中，各種邏輯開關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實現(xiàn)了對電梯的控制。電梯的電氣系統(tǒng)由拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點，正逐漸被淘汰。目前電梯設(shè)計使用可編程控制器(PLC)，要求功能變化靈活，編程簡單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少。

電梯，可以說是把機械和電氣合二為一的大型復(fù)雜產(chǎn)品，那么它的機械部分相當(dāng)于人的軀體，電氣部分則相當(dāng)于人的神經(jīng)，兩者不可分割。機械與電氣的結(jié)合，使電梯成為現(xiàn)代高科技產(chǎn)品。雖然電梯有這么多品種，但電梯目前絕大多數(shù)使用的還是電力驅(qū)動，牽引繩結(jié)構(gòu)。其機械部分由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎箱和門系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)以及機械安全保護裝置的組成部分；而有些電氣傳動有電氣控制系統(tǒng)，運行邏輯控制系統(tǒng)和電氣安全保護系統(tǒng)等組件。電梯的基本結(jié)構(gòu)如下：

(1)電梯的曳引系統(tǒng)

電梯系統(tǒng)的牽引功能很簡單，無論是輸出功率或傳遞動力，主要用于驅(qū)動電梯。由曳引機（主機）、鋼絲繩、導(dǎo)向輪和反向輪組成。曳引機為動力源，它由電機、牽引輪、聯(lián)軸器、減速箱和電磁制動器部件組成。轎箱和對重是用鋼絲繩連接起來的，依靠它和曳引輪之間的摩擦來實現(xiàn)轎箱的升與降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎箱和對重的間距，避免碰撞，另外采用復(fù)繞型還可以增加曳引力。(2)電梯的導(dǎo)向系統(tǒng)

導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。它的作用是限制轎箱和對重的活動自由度，使得電梯轎箱和對重只能沿著固定的導(dǎo)軌做升降運動。

(3)電梯的門系統(tǒng)

門系統(tǒng)由轎門、廳門、開門聯(lián)動機構(gòu)等組成。轎門設(shè)在轎箱出入口，廳門設(shè)在層站出入口處。門機設(shè)在轎箱上，是轎門和廳門的動力來源，但緊急時可通過廳門三角鑰匙打開門。

(4)電梯的轎箱

轎箱用來運送乘客或者貨物，它是由轎架和轎體組成的。轎架是轎箱體的承重機構(gòu),由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。轎箱由轎壁、轎頂、轎底以及照明通風(fēng)設(shè)備、轎箱裝飾件（如扶手等）和轎內(nèi)操縱盤等組成。轎箱空間的大小是和額定載重量和額定載客數(shù)成正比的，一般一噸電梯，乘坐14人，轎箱為2.24平方。

(5)電梯的電力拖動系統(tǒng)

機房內(nèi)供電箱為電機提供電源裝置，一般采用三線五相制，380V電壓。速度反饋系統(tǒng)是電梯高速信號的速度控制系統(tǒng)。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器與電機相連。曳引電機的速度控制是由調(diào)速裝置進行的。

(6)電梯重量平衡系統(tǒng)

曳引電機、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置等組成了電力拖動系統(tǒng)，其主要作用是對電梯進行速度控制。曳引電機為電梯提供了動力來源，根據(jù)電梯配置可判斷采用什么樣的電動機，或交流電動機或直流電動機。

(7)電梯的安全保護系統(tǒng)

其安全保護系統(tǒng)，包括機械的和電氣的各種保護系統(tǒng)，可讓乘客放心安全的使用。機械方面的安全保護系統(tǒng)有：限速器、安全鉗、行程開關(guān)等，它們主要控制超速保護；底坑緩沖器起撞底保護作用，還有切斷總電源的極限開關(guān)保護裝置。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)，比如光幕門保護功能。

(8)電梯的電氣控制裝置

電梯的電氣控制系統(tǒng)由電子控制裝置、操縱裝置、平層設(shè)備和位置顯示設(shè)備等組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運行邏輯功能要求，控制電梯的運行，放在機房中的控制柜中。操縱裝置是由轎箱內(nèi)的按鈕箱和廳門的外召喚箱按鈕來操縱電梯運行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號，使電梯轎箱準確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎箱在接近某一層的停靠站時，欲使轎箱地坎與廳門地坎達到同一平面的操作。位置顯示裝置，是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門外的指示燈，廳門外指示燈常用箭頭指示電梯運行的方向，一般采用矩陣顯示。

電梯的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖（1）所示。圖中M1，M2為曳引電機和門電機，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。

電梯中不可缺少的就是電機，現(xiàn)代電梯一般使用的是變頻調(diào)速。在實習(xí)期間的設(shè)計使用的是MM440變頻器。可編程序控制器PLC和MM440變頻器之間的通訊可有兩種方式，一種是串行通訊，采用串行通訊只需一根雙芯屏蔽電纜西門子

圖（1）電梯的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖

專用，它大大減少了布線的數(shù)量，無須重新布線即可更改控制功能，可以通過串行接口設(shè)置和修改變頻器的參數(shù)，還可以連續(xù)對變頻器的特性進行監(jiān)視和控制。另一種是并行通訊。

另外變頻器上還安裝了編碼器模板這使得這種通用型MM440可以接成閉環(huán)速度反饋控制方式與無傳感器矢量控制SLVC和變壓/變頻V/F相比這種控制方式具有以下優(yōu)點：

1.零速時仍然具有額定轉(zhuǎn)矩的負載能力2.速度控制的精度

3.速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)性能得到改善

想要了解電梯的運行，則必須知道電梯的工作原理。曳引繩兩端分別連著轎廂與對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動，防止轎廂在運行中產(chǎn)生偏斜或擺動。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確�？�。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。

根據(jù)電梯的工作原理與功能繪制電梯的運行流程圖。電梯控制的設(shè)計分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

硬件可分為兩部分，輸入和輸出單元。

圖（2）電梯運行的流程圖

（1）輸入單元為：門廳外按鈕與轎箱內(nèi)選層按鈕；開關(guān)門按鈕，控制轎門的開閉；上下平層感應(yīng)器，用來保證電梯轎箱在各層�？繒r準確平層；上下限強迫換速開關(guān)，用于保護電梯的高速運行安全，避免電梯出現(xiàn)沖頂或蹲底事故；門鎖裝置，轎門閉合和各廳門閉合上鎖是電梯正常起動運行的前提。

（2）輸出單元為：樓層及方向指示單元，包括電梯上下行方向指示燈、目前的方向及層樓指示燈；開關(guān)門接觸器，用于控制電梯的廳門和轎門的打開和關(guān)閉，在自動定向完成或電梯平穩(wěn)停靠后，PLC給出相關(guān)指令，完成開關(guān)門動作；啟動加速、制動減速接觸器，用于電梯的調(diào)速系統(tǒng)。3.實習(xí)結(jié)果

本次設(shè)計采用以西門子公司的可編程控制器s7-300v5.4進行實驗。

首先在WINDOWS環(huán)境下打開s7軟件，向軟件中輸入程序，待程序輸入完畢將其變換后寫入ＰＬＣ中。寫入完畢后，打開菜單欄中仿真軟件，將程序下載在到軟件當(dāng)中，運行軟件實現(xiàn)對ＰＬＣ過程的監(jiān)控功能。根據(jù)實驗要求，動作相應(yīng)開關(guān)，模擬電梯控制系統(tǒng)的工作過程。在實驗過程中要注意觀察程序運行的變化過程。若輸入的程序有問題，對程序進行修改，經(jīng)變換后再寫入ＰＬＣ中調(diào)試。經(jīng)過調(diào)試，程序是正確的。

4.實習(xí)總結(jié)

經(jīng)過實習(xí)，我對電梯運的行過程、控制系統(tǒng)有了一定認識，熟悉了可編程控制器在電梯控制系統(tǒng)中的運用。通過這次實習(xí)，我還認識到無論做什么，都需要踏實，勤奮，嚴謹?shù)墓ぷ�、學(xué)習(xí)態(tài)度，這對我以后的工作、學(xué)習(xí)將會產(chǎn)生深淵的影響。

本次實習(xí)中的設(shè)計達到了預(yù)定的設(shè)計目的。利用可編程控制器以及變頻器控制技術(shù)，充分利用了數(shù)字化電子控制技術(shù)，通過合理的設(shè)別選型、軟件設(shè)計，提高了電梯運行的可靠性和運行效率，使電梯結(jié)構(gòu)緊湊、噪音降低、維修簡單、故障率低，改善了電梯運行的舒適感，并節(jié)約了電能。具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

擴展閱讀：并聯(lián)電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計控制開題報告

河北建筑工程學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

課題名稱并聯(lián)電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

系別：機械工程系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：機073學(xué)生姓名：靳富學(xué)號：39指導(dǎo)教師：張東輝

導(dǎo)師課題課題來源一．論文資料的準備課題類別工程設(shè)計電梯作為垂直方向的交通工具，存高層建筑和公共場所已經(jīng)成為重要的建筑設(shè)備而不可或缺。電梯控制系統(tǒng)目前多采兩種方式，一是PLC控制系統(tǒng)，二是微機控制系統(tǒng)。微機控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有較強大的功能，但也存在一定的不足之處，即抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計較復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)，這些都限制了微機控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性。而PLC主從式通信的電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)由于運行可靠，容易實現(xiàn)，使用維修方便，抗干擾性強等優(yōu)越性，成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。PLC是以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置，它既能改造傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品成為機電一體化新一代產(chǎn)品，又適用于生產(chǎn)過程控制，憑借其卓越的可靠性、抗干擾性和可編程性，目前已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)過程的自動控制中。本設(shè)計就是在用PLC控制變頻調(diào)速，在不增加硬件設(shè)備的條件下，實現(xiàn)電流、速度、位移三環(huán)控制。在電梯的生產(chǎn)、改造過程中，中國科技人員充分發(fā)揮了他們的聰明才智，開發(fā)出了自己的交流調(diào)壓調(diào)速（ACVV）電梯控制系統(tǒng)，交流變頻調(diào)速(VVVF)、串行通訊、微機控制的電梯控制系統(tǒng)，也推出了具有中國特色的可編程控制器(PC)的電梯控制系統(tǒng)。電梯的機房通常設(shè)在建筑物的頂樓，機房內(nèi)設(shè)有電梯的控制柜和曳引機以及防止電機超速運行的保護裝置---限速器。機房曳引機有曳引電動機、減速機、曳引輪和電磁抱閘組成。近20年來，氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；微電子技術(shù)的引入，促進了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動技術(shù)從開關(guān)控制進入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強和成本低廉等特點，國內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。從各國的行業(yè)統(tǒng)計資料來看，近30多年來，氣動行業(yè)發(fā)展很快。20世紀70年代，液壓與氣動元件的產(chǎn)值比約為9:1，而30多年后的今天，在工業(yè)技術(shù)發(fā)達的歐美、日本等國家，該比例已達到6:4，甚至接近5:5。我國的氣動行業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快。從20世紀80年代中期開始，氣動元件產(chǎn)值的年遞增率達20%以上，高于中國機械工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增率。隨著微電子技術(shù)、PLC技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，氣動技術(shù)已成為實現(xiàn)現(xiàn)代傳動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。氣動技術(shù)的發(fā)展過程：氣動技術(shù)是以空氣壓縮機為動力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù)，是實現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動控制的重要手段之一。大約開始于1776年，Johnwilkimson發(fā)明能產(chǎn)生1個大氣壓左右壓力的空氣壓縮機。1880年，人們第一次利用氣缸做成氣動剎車裝置，將它成功地用到火車的制動上。20世紀30年代初，氣動技術(shù)成功地應(yīng)用于自動門的開閉及各種機械的輔助動作上。至50年代初，大多數(shù)氣壓元件從液壓元件改造或演變過來，體積很大。60年代，開始構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng)，自成體系，不再與風(fēng)動技術(shù)相提并論。在70年代，由于氣動技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，在自動化控制領(lǐng)域得到廣泛的推廣。80年代進入氣動集成化、微型化的時代。90年代至今，氣動技術(shù)突破了傳統(tǒng)的死區(qū)，經(jīng)歷著飛躍性的發(fā)展，人們克服了閥的物理尺寸局限，真空技術(shù)日趨完美，高精度模塊化氣動機械手問世，智能氣動這一概念產(chǎn)生，氣動伺服定位技術(shù)使氣缸高速下實現(xiàn)任意點自動定位，智能閥島十分理想地解決了整個自動生產(chǎn)線的分散與集中控制問題。電梯的基本工作原理電梯轎廂和對重通過鋼絲繩懸掛在曳引輪的兩側(cè)，靠曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力帶動轎廂運動。鋼絲繩通常經(jīng)過一套動、靜滑輪組來吊住轎廂、這樣可以進一步起到減速的作用、同時又可以減輕鋼絲繩的張力，從而可以選用不太粗的鋼絲繩，而較細的鋼絲繩有較好的柔韌性。在行程較大的行程電梯中，轎廂底部與對重底部還連有一個補償鏈，用以補償轎廂在接近底部或頂部時，轎廂、對重兩側(cè)由于曳引鋼絲繩長度不同造成的重量差。轎廂內(nèi)部的一側(cè)裝有一個操縱盤，盤上設(shè)有一個操縱按鈕及相應(yīng)的指示燈，還有開關(guān)門按鈕、急停按鈕、有無司機開關(guān)機各種顯示電梯運行狀態(tài)的指示燈，顯示轎廂所在樓層的數(shù)碼管通常裝在操縱盤的上方。轎廂底部或上部吊掛處裝有稱重裝置。轎廂的上方裝有開門機，開門機有一臺小電機驅(qū)動來實現(xiàn)開關(guān)門動作。轎廂頂部設(shè)一接線盒，供檢修人員在檢修時操縱電梯使用。在曳引機的下方便是貫穿于建筑物通體高度的方形豎直通道，俗稱井道，井道側(cè)壁上安有豎直的導(dǎo)軌，作為引導(dǎo)轎廂、對重運動的導(dǎo)向裝置，在發(fā)生轎廂超速或墜落時，限速器會自動的將安全鉗的楔形鉗塊插入導(dǎo)軌和導(dǎo)靴之間，將轎廂停止在導(dǎo)軌上，防止惡性事故的發(fā)生。井道的底部平面低于建筑物最底層的地面，俗稱底坑，在底坑對應(yīng)著轎廂和對重的重心的投影點處分別按有緩沖裝置，以便在轎廂蹲底或沖頂時減緩沖擊作用。底坑中還設(shè)有限速器鋼絲繩的張緊輪裝置。在井道的上下兩端的側(cè)壁上裝有極限位置的強迫減速、停車、斷電的行程開關(guān)，以防止蹲底、沖頂事故的發(fā)生。井道側(cè)壁對應(yīng)各樓層的相應(yīng)位置裝設(shè)有減速、平層開關(guān)的遮磁板，以便發(fā)送減速、停車信號用。PLC最新發(fā)展趨勢一、PLC向網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)發(fā)展。其中有兩個趨勢，一方面，PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng)，而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成設(shè)備控制任務(wù)之外，還可以與上位計算機管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息交流，成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分。另一方面，現(xiàn)場總線技術(shù)得到廣泛的采用，PLC與其他安裝在現(xiàn)場的智能化設(shè)備，比如智能化儀表，傳感器，智能型電磁閥，智能型驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)等，通過一根傳輸介質(zhì)（比如雙絞線，同軸電纜，光纜）連接起來，并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息，由此構(gòu)成一個現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠程網(wǎng)絡(luò)相比，配置更靈活，擴容更方便，造價更低，性能價格比更好，也更具開放意義。二、PLC向高性能小型化發(fā)展。PLC的功能正越來越豐富，而體積則越來越小。比如三菱的FX-ON系列PLC，最小的機種，體積僅為60×90×70mm2，相當(dāng)于一個繼電器，但卻具有高速計數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力，還具有可調(diào)電位器時間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進行開關(guān)量邏輯運算的產(chǎn)品了，而是具有越來越強的模擬量處理能力，以及其他過去只有在計算機上才能具有的高級處理能力，如浮點數(shù)運算，PID調(diào)節(jié)，溫度控制，精確定位，步進驅(qū)動，報表統(tǒng)計等。從這種意義上說，PLC系統(tǒng)與DCS（集散控制系統(tǒng)）的差別已經(jīng)越來越小了。用PLC同樣可以構(gòu)成一個過程控制系統(tǒng)。PLC發(fā)展前景預(yù)測一、增強抗干擾性。如生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，或是電磁干擾異常強烈則也可造成PLC控制系統(tǒng)的運算或是控制錯誤，導(dǎo)致在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤而不能保證正常的生產(chǎn)運行，因此，提高PLC的可靠性是其未來發(fā)展的主要方向，其一方面要提高抗干擾能力同時在設(shè)計、安裝以及使用過程中引起重視，盡量減少對其造成負面影響。二、進一步網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。目前用于火電系統(tǒng)控制系統(tǒng)的DCS雖技術(shù)日益成熟但近年來其發(fā)展日趨緩慢，PLC的產(chǎn)生及發(fā)展使其與DCS相互吸收彼此特點，逐步同化，并逐步發(fā)展成為新的控制系統(tǒng)FCS系統(tǒng)，其既保留了原來系統(tǒng)的特性又實現(xiàn)了工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，并使數(shù)字化、智能化控制得到進一步的發(fā)展和應(yīng)用，因此其近年來在火電廠的應(yīng)用日益廣泛。PLC產(chǎn)品還可以用于離散、制程和混合式自動化產(chǎn)品領(lǐng)域，并在各個制造行業(yè)保持穩(wěn)固增長�；�于對更高自動化程度和更高能效的需要，制造業(yè)會越來越多地應(yīng)用PLC。在制造過程中，以最低生產(chǎn)設(shè)備生命周期成本來實現(xiàn)適應(yīng)性和靈活性的日益增加的需求，給PLC的創(chuàng)新與發(fā)展提供了不竭的動力。一些新興行業(yè)的運用以及新能源產(chǎn)生、儲存和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，無疑給PLC帶來了巨大的機遇。二、本課題的目的（重點及擬解決的關(guān)鍵問題）本次畢業(yè)設(shè)計是對機械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握PLC的基本原理及應(yīng)用，使學(xué)生受到PLC系統(tǒng)設(shè)計的綜合訓(xùn)練，掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般方法和步驟，提高利用PLC進行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。掌握典型機械手的工作原理和設(shè)計思路，培養(yǎng)學(xué)生查閱技術(shù)資料的能力和綜合運用所學(xué)知識結(jié)合實際獨立完成課題的工作能力。提高學(xué)生對工作認真負責(zé)、一絲不茍，對事物能潛心觀察、勇于創(chuàng)新、勇于實踐的基本素質(zhì)。為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。在以后的設(shè)計中我覺得，以下幾個問題是我應(yīng)該重點解決的：（1）PLC控制的電梯的組成？一是機械部分，二是PLC控制程序部分。電梯主要有轎廂、對重、曳引機、控制柜、導(dǎo)軌等主要部件組成。（2）電梯的控制要求1）自動響應(yīng)層樓的召喚信號2）自動響應(yīng)轎廂服務(wù)指令信號3）自動完成轎廂層樓位置顯示，七段顯示管直接顯示4）自動顯示電梯運行方向5）自動關(guān)門延時設(shè)定：自動運行時，電梯到站自動開門到位后，延時后自動關(guān)門。6）本層呼梯開門，如電梯未啟動且門已關(guān)上時，有人在本層外招呼電梯，轎門自動打開。7）自動關(guān)照明：如3分鐘內(nèi)無運行指令，轎廂內(nèi)照明轎廂將自動熄滅，有運行指令后自動打開。8）不停層的任意設(shè)計：根據(jù)需要任意設(shè)定不停層站9）基于組態(tài)軟件的電梯監(jiān)控：模擬顯示電梯的運行狀態(tài)和運行過程、模擬顯示開門、關(guān)門動作、模擬顯示電梯的召喚信號、顯示報警信號。（3）并聯(lián)電梯要求實現(xiàn)的功能根據(jù)兩臺電梯并聯(lián)的功能，很容易實現(xiàn)以下功能：1)一臺電梯上行，當(dāng)它的下方出現(xiàn)向上呼叫信號時，基站電梯立即起動應(yīng)答；2)一臺電梯下行，它的上方出現(xiàn)任何廳外呼叫信號，基站電梯立即起動應(yīng)答；3)在以上兩個條件都不滿足時，兩臺電梯都在運行時，其中任何一臺電梯沒有轎內(nèi)指令時，首先通過與另一臺進行樓層比較判斷自身是在高位還是低位，如在高位則繼續(xù)上行，如在低位則反方向返回基站，這樣就避開了兩部電梯同時上行、同時應(yīng)答最上方的呼梯信號，提高了運行效率。4)通過軟件解決了兩部電梯同層、同步上行或下行、在應(yīng)答外呼信號時同時換速停車的問題，通過設(shè)置條件只要這種情況出現(xiàn)只能一臺電梯換速停車，另一臺繼續(xù)運行的程序，這樣也大大減少了停車次數(shù)，提高了電梯運行效率。5)當(dāng)兩部電梯都在基站時，廳外有呼叫信號先回基站的電梯啟動應(yīng)答。6)無論A梯或B梯，由于內(nèi)選定向后，都必須啟動運行。7)當(dāng)A梯或B梯在1分鐘內(nèi)不能完成所有應(yīng)答信號，另一臺電梯延誤發(fā)車兩臺梯共同應(yīng)答剩余的信號。8)當(dāng)一臺電梯進入獨立狀態(tài)時，另一臺電梯自動變?yōu)閱闻_集選方式運行狀態(tài)。9)通過兩臺電梯使用一臺主機控制的方式，減少了兩臺主機相互通信的功能，并且減少兩部電梯相互并線的問題，這樣就減少了干擾，使配制控制柜更加簡單，維修更方便。1O)在無信號時總有一臺電梯在基站等侯。（4）主電路的設(shè)計：拖動電機主電路：為主電路的設(shè)計．拖動電機的選擇及原理：電梯的種類多種多樣，按拖動系統(tǒng)來分有交流單速／交流雙速拖動電梯，交流凋壓調(diào)速電梯等等．在此次設(shè)計中，我將采用交流雙速電機作為曳引電機，它的優(yōu)點是簡單，經(jīng)濟，更重要的是舒適感好．備用電機的選擇：備用電機只要選擇和曳引電機一樣的型號即可．門電機主電路：門電機主電路的設(shè)計．門電機的選擇及原理：只要滿足功率要求，門電機選用一般三相異步電動機即可．如圖中所示電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)門的開關(guān)，采用星角降壓啟動，KS為速度繼電器，用來對開關(guān)門到頭時制動，防止轎，廳門的損壞。（5）可編程控制器的設(shè)計選擇：可編程控制器的硬件設(shè)計a輸入輸出點的估算b開關(guān)量輸入，輸出模塊的選擇：根據(jù)PLC輸入，輸出量點數(shù)與性質(zhì)，可確定I／O模塊型號與數(shù)量，超過總數(shù)的60％．CI／O點的分配�？删幊炭刂破鞯能浖�設(shè)計內(nèi)部繼電器、樓層感應(yīng)中間繼電器、樓層中間繼電器、上行中間繼電器、下行中間繼電器、換速中間繼電器、門鎖中間繼電器、上平層中間繼電器、門區(qū)感應(yīng)中間繼電器、下平層中間繼電器、運行中間繼電器、換速中間繼電器。上位機監(jiān)控采用全中文工控組態(tài)軟件MCGS設(shè)計，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)輸入/輸出和參數(shù)在線設(shè)置等功能于一身，界面直觀友好，運行穩(wěn)定可靠，可操作性強。通過我們實習(xí)與資料的結(jié)合，對于PLC控制電梯系統(tǒng)，從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計方面加以論述和說明，最后對控制系統(tǒng)進行調(diào)試驗證。采用PLC控制電梯系統(tǒng)，會使得系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定，電梯運行更加平穩(wěn)，使用維護簡單，系統(tǒng)的可靠忤高，因而具有良好的經(jīng)濟效益，能達到綠色、節(jié)能的要求。三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路主要內(nèi)容：根據(jù)電梯的控制要求，對材料選型、設(shè)計其電氣控制原理圖，最后進行程序編程及電梯人機界面設(shè)計，完成總體設(shè)計。研究方法：首先，我們應(yīng)該進行論文資料的收集與整理，對其進行有步驟的熟悉與理解。然后，結(jié)合所給資料和以往PLC控制電梯的設(shè)計，找出各自優(yōu)缺點。設(shè)計出工作穩(wěn)定、體積小，維修方便的PLC控制電梯。研究思路：本著結(jié)構(gòu)簡單、體積小、工作穩(wěn)定等要求，小組內(nèi)集體討論確定方案，個人按照任務(wù)書要求完成自己部分的設(shè)計。主要有以下幾步：①計電氣控制原理圖②行PLC選型（s7-200）及I/O分配③PLC控制程序設(shè)計（采用順序控制指令）④電梯人機界面設(shè)計（MCGS動畫演示）四、總體安排和進度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）201*.2.23-201*.3.22實習(xí)、翻譯、熟悉整理資料201*.3.23開題201*.3.24-201*.4.6分析控制要求，進行PLC選型201*.4.7-201*.4.15I/O分配，PLC選型201*.4.16-201*.4.30PLC程序設(shè)計201*.5.1-201*.5.10PLC程序設(shè)計201*.5.11-201*.5.26繪圖201*.5.27-201*.6.10人機界面設(shè)計，撰寫計算書201*.6.11-201*.6.19修改論文及答辯五、主要參考文獻[1]西門子S7-200Sysm系統(tǒng)中文手冊[2]SIMATICS7STEP7V5.0使用入門[3]現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[4]工業(yè)組態(tài)軟件與PLC應(yīng)用技術(shù)[5]基于MCGS組態(tài)軟件的機械手控制系統(tǒng)研制[6]電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[7]邱公偉，可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，201*[8]史國生，電器控制與可編程控制器技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社，201*指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名：日期：教研室意見：教研室主任簽名：日期：系意見：系蓋章系領(lǐng)導(dǎo)簽名：日期：課題來源：導(dǎo)師課題、社會實踐、自選、其他

課題類別：工程設(shè)計、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學(xué)實驗、畢業(yè)論文。

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