毕业设计(论文)PLC六层电梯控制系统中的应用.doc
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1、毕 业 设 计 论 文题目: 电梯控制系统 系 别: 电气与电子工程系专 业: 电气工程及其自动化姓 名: 学 号: 指导教师: 河南城建学院2010年 5月23日河南城建学院 毕业设计(论文)任 务 书题 目电梯控制系统系 别电气与电子工程系专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师发放日期2010-3-20河南城建学院本科毕业设计(论文)任务书一、 主要任务与目标:一、主要任务与目标:本次设计是围绕我校图书馆进行设计的电梯控制系统。结合我所学的专业课程(如电力拖动自动控制系统、电机学、可编程逻辑控制器PLC、电梯控制技术等),并兼顾图书馆大楼对载客电梯的要求(舒适性、经济性、安全性)等
2、情况设计的。我校图书馆大楼为六层建筑。在本次设计中我主要考虑图书馆电梯的电力拖动系统与电气控制系统两大方面的设计。 本次设计中的主要目标主要是达到以下几点:1、积极的查阅资料,结合实际,独立思考,提出自己的设计思想,并做好开题报告。2、完成对校图书馆电梯控制系统的电力拖动系统的设计,确定出电梯运行的速度曲线及电机的调速方案,绘制出相应的电路原理图。3、确定电梯电气控制系统的控制方案PLC-变频器控制。对PLC的型号、变频器的规格做出正确的选择。4、对电梯电气控制系统进行控制流程的分析,画出相应的控制流程图,完成硬件电路原理图及相关的软件编程。5、写出设计说明书,内容包括:前言、目录、设计依据及
3、设计概况,并对系统中核心的控制部分做出解析,理清整个系统的工作原理。6、借助此次的毕业设计来巩固大学四年中所学的电气自动化方面的基础理论知识,从而培养自己解决实际工程问题的能力,为以后的工作夯实基础。二、主要内容与基本要求:1、主要内容:(1)对电梯系统的运行过程做出分析,列出控制工艺流程图,确定该系统控制思想。(2)完成对电梯控制系统中的电力拖动系统的设计,确定此系统的具体硬件电路图。(3)完成电梯的电气控制系统的设计,实现电梯的有(无)司机运行即(手动和自动的功能)、平层呼叫、轿内指令及厅召唤、选层及选向控制、开关门控制等功能。(4)完成整个系统的硬件电路原理图。2、基本要求:(1)按计划
4、进度,查阅资料,独立思考,按时完成设计任务,做好毕业设计日志。(2)设计成果:设计方案说明书,设计图纸(计算机绘制),包括:系统原理图,控制流程图,控制电路图,软件编程。(3)设计方案应实用可行,按照此设计能做出相应的电梯实物模型并可正常运行。 (4)指出本次设计中设计方案的可取之处与存在问题,并对未来电梯的发展做出展望。三、计划进度:第3周:发放毕业论文任务书,查找资料第5周:查阅资料、调研,熟悉PLC及电梯控制系统的工作原理、性能特点及发展方向;熟悉设计内容和要求;完成开题报告。第68周:拟定设计步骤及方案,完成系统具体环节的理论分析掌握各个环节的工作原理,绘制出系统的控制框图及流程图,并
5、将其整理成书面材料。第9周:根据以前查阅的资料及自己的理论分析总结,完成电梯控制系统的相关硬件电路原理图的制作。第10周:根据系统中的控制工艺流程编制相应的软件程序。第11周:运用制图软件绘制出完整的系统硬件电路原理图。第12周: 整理设计文档、准备答辩;严格按照河南城建学院规定的统一格式来完成毕业设计(论文)。四、主要参考文献:1电梯技术.魏孔平 朱蓉编著.化学工业出版社 2006-072电梯控制技术.李惠昇主编. 机械工业出版社.2006-083电气控制技术.刘顺禧主编. 北京理工大学出版社. 2000-014电力拖动自动控制系统.陈伯时主编.机械工业出版社.2007-015可编程序控制器
6、(PLC)应用技术与实例.袁任光主编.华南理工大学出版社,2000-076电梯结构原理.陈家盛主编.机械工业出版社. 1990-06指导教师(签名): 年 月 日教研室审核意见: (建议就任务书的规范性;任务书的主要内容和基本要求的明确具体性;任务书计划进度的合理性;提供的参考文献数量;是否同意下达任务书等方面进行审核。)教研室主任签名: 年 月 日注:任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。成绩评定成绩评定说明一、答辩前每个学生都要将自己的毕业设计(论文)在指定的时间内交给指导,教师,由指导教师审阅,写出评语并预
7、评分。二、答辩工作结束后,答辩小组应举行专门会议按学校统一的评分标准和评分办法,在参考指导教师预评结果的基础上,评定每个学生的成绩。系对专业答辩小组提出的优秀和不及格的毕业设计(论文),要组织系级答辩,最终确定成绩,并向学生公布。三、各专业学生的最后成绩应符合正态分布规律。四、具体评分标准和办法见河南城建学院毕业设计(论文)工作条例。五、答辩小组评分包括两部分:(1)学生答辩情况的得分和评阅教师评分;(2)指导教师对学生毕业设计(论文)的评分毕业设计(论文)成绩评定班级 姓名 学号综合成绩: 分(折合等级 )答辩小组组长签字 年 月 日答辩小组评定意见一、评语(根据学生答辩情况及其论文质量综合
8、评定)。二、评分(按下表要求评定)评分项目答 辩 小 组 评 分评 阅 教 师 评 分合计(40分)完成任务情 况(5分)毕业设计(论文)质量(5分)表达情况(5分)回答问题情 况(5分)质 量(正确性、条理性、创造性、实用性)(10分)成果的技术水平(科学性、系统性)(10分)评分答辩小组成员签字 年 月 日 毕业答辩说明1、答辩前,答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计(论文),为答辩做好准备,并根据毕业设计(论文)质量标准给出实际得分。2、严肃认真组织答辩,公平、公正地给出答辩成绩。3、指导教师应参加所指导学生的答辩,但在评定其成绩时宜回避。4、答辩中要有专人作好答辩记录。指导教师
9、评定意见一、对毕业设计(论文)的学术评语(应具体、准确、实事求是): 签字: 年 月 日二、对毕业设计(论文)评分按下表要求综合评定。(1)理工科评分表评分项目(分值)工作态度与 纪 律(10分)毕业设计(论文)完成任务情况与水平(工作量与质量)(20分)独 立工作能力(10分)基础理论和基本技能(10分)创 新能 力(10分)合 计(60分)得分(2)文科评分表评分项目(分值)文献阅读与文献综述(10分)外文翻译(10分)论文撰写质量(10分)学习态度(10分)论证能力与创新(20分) 合 计(60分)得分 指导教师签字: 年 月 日摘要本文针对PLC在六层电梯控制系统中的应用,设计了以PL
10、C为主控制器,采用变频调速系统和集选控制方式来实现六层电梯的基本功能。本设计采用三菱PLCFX2N-80MR机控制,用软件来实现对电梯运行的自动控制。电梯具有完整的开关门控制系统、内外呼梯系统、故障报警及显示、消防运行功能和安全回路系统,可靠性大大提高。控制系统结构简单,外部线路简化,另外还可方便地改变控制功能。提高了电梯运行的安全性,并便于检修。与此同时,还选用了安川公司的通用变频器VS616G5对电梯曳引主机进行变频调速。由于这种变频器采用了先进的SPWM技术并具有自学习功能,同时通过合理的参数设置、软件设计和编程,同样可以达到专用变频器的控制效果,因此,它以优异的调速性能、起制动性能、高
11、效率和较好的节能效果及广泛的适用范围,从而明显改善了电梯运行的质量和性能,使电梯调速范围广、控制精度高、动态性能好,舒适、安静、节能,几乎可与直流调速电梯媲美关键词:PLC控制 电梯 变频调速 安全性 舒适感AbstractThis paper PLC in the six-storey elevator control system, the application was designed to PLC-based controller, Using variable frequency system and set the election method to achieve contr
12、ol of a six-storey elevators basic functionsThe design of the Mitsubishi PLC-FX2N-80MR machine control software to achieve the operation of the elevator control. Lift with a complete switch gate control system, and outside the respiratory system staircase, fault alarm and, Fire safety and the operat
13、ion of loop system. Greatly enhance reliability, control system is simple, streamlined external lines and, in addition, could easily change control functions. Improve the operation of the elevator safety, and ease of maintenance. Meanwhile, the company chose a generic Yasukawa converter VS-616G5 to
14、lift Dray mainframe VVVF. This converter using advanced technology and SPWM self-learning function. through reasonable parameter setting, software design and programming, we can also achieve the same exclusive inverter control effect, therefore, It excellent speed performance, with braking performan
15、ce, high efficiency and better energy-saving effects and the extensive scope of application, thereby significantly improving the quality of lift operations and performance, speed lift a wide range of high accuracy, good dynamic performance,comfort,quiet,efficient,energy-saving,and almost comparable
16、to lift DC converter.Keywords:PLC control VVVF Elevator Safety comfort目录摘要IAbstractII第一章 引言1第二章 电梯综述22.1电梯概念、分类及工作原理22.1.1 电梯概念22.1.2 电梯的分类22.1.3 电梯的工作原理32.2 电梯控制系统的组成32.3 电梯控制系统控制方式的分析42.3.1 继电器接触器控制系统42.3.2 微机控制系统52.3.3 PLC控制系统5第三章 可编程序控制器(PLC)概述73.1 可编程序控制器的定义、工作原理及编程语言73.1.1 可编程序控制器的定义73.1.2 可编程
17、序控制器(PLC)的工作原理72.1.3 可编程序控制器的编程语言83.2 可编程序控制器(PLC)的组成及各个部分的功能83.2.1 可编程序控制器(PLC)的组成83.2.2 可编程序控制器(PLC)各部分功能83.3 可编程序控制器(PLC)的发展趋势9第四章 电梯控制系统硬件设计和软件设计114.1 电梯电力拖动控制系统114.1.1 变频调速原理124.1.2 变频电梯系统运行原理124.1.3 变频器组成、工作原理及类型124.1.4 变频器机型选择134.1.5 变频器计算154.1.6 变频器参数设置及自学习功能154.2 电梯理想速度曲线的设计164.2.1 电梯快速性性能要
18、求164.2.2 电梯舒适性性能要求174.2.3 电梯速度曲线174.3 电梯电气控制系统184.3.1 电梯模型结构184.3.2 PLC控制系统的设计分析204.3.3 电梯电气控制系统设计方案214.3.4 电梯电气控制系统软件设计254.3.5 电梯电气控制系统基本功能梯形图设计28第五章 总结和展望36参考文献38附录39致谢40第一章 引言据国外有关资料介绍,公元前2800年在古代埃及,曾使用过由人力驱动的升降机械。1858年美国研制出以蒸汽为动力,并通过带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。1878年英国的阿姆斯特朗发明了水压梯并淘汰了蒸汽梯。后来又出现了液压泵和控制阀以及直接柱塞式
19、和侧柱塞式结构的液压梯。这种液压梯至今仍为人们所采用。但是,电梯得以兴盛发展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。18世纪末发明了电机,并随着电机技术的发展,19世纪初开始使用交流异步单速和双速电动机作动力的交流电梯,特别是交流双速电动机的出现,显著改善了电梯的工作性能。在20世纪初,美国奥的斯电梯公司首先生产出以槽轮式驱动的直流电梯,从而为后来的高速度、高行程电梯的发展奠定了基础。20世纪30年代美国纽约市的102层摩天大楼建成,美国奥的斯电梯公司为这座大楼制造和安装了74台速度为6.0m/s的电梯。从此以后,电梯一直在日新月异地发展着。目前的电梯产品,不但规格多,自动化程度高,而且安全可靠
20、,乘坐舒适。随着电子工业的发展,可编程序控制器(PLC)和电子计算机成功地应用到电梯的电气控制系统中去后,电梯产品的质量和运行效果显著提高.12本次设计中对电梯的概念、种类及其工作原理进行深入的研究,分析个类电梯控制方式的优劣性,经过探讨最终电梯采用PLC技术进行控制,用软件实现对电梯运行的自动控制。在设计中主要针对PLC的原理和在设计的中的使用情况进行了详细的讨论和分析。而在电梯调速方面也作出了深入的研究,为了限制起动电流,减小起动的加速度,改善乘客乘坐的舒适感和防止对机件的冲击,电梯的调速方面选用安川VS-616G5型全数字变频器,来实现对电动机的控制和产生电梯运行时序,保证电梯按照速度给
21、定曲线运行,实现无级变速。在设计中对变频器的原理种类和使用范围也给出了详细的阐述。为了完成设计任务,使设计圆满,本次设计有层次的对各方面的问题进行了一一讨论和研究。设计共分为引言、电梯综述、可编程控制器(PLC)概述、电梯控制系统硬件设计、总结和展望五大章节,在每个章节中对所提及问题都进行了详细的分析和探讨,最终各个章节的汇总,形成了本次设计,系统的完成了对电梯控制系统的深入的研究。第二章 电梯综述2.1电梯概念、分类及工作原理2.1.1 电梯概念电梯是服务于规定楼层,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15的刚性导轨之间的固定式升降设备。广义的电梯概念包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等,
22、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动的梯级(踏步),进行升降或者平行运送人或者货物的机电设备。狭义的电梯是指服务于规定楼层、有轿厢的垂直升降设备,不包括自动扶梯、自动人行道。自动扶梯(Escalator)是带有循环运行梯级,用于向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。自动人行道(Passengerconveyor)是带有循环运行式走道,用于水平或微倾斜的输送乘客的固定电力驱动设备.42.1.2 电梯的分类按用途分类:乘客电梯、载货电梯、病床电梯、杂物电梯、服务电梯、住宅电梯、特种电梯。 按驱动方式类:交流电梯,直流电梯、液压电梯、齿轮齿条电梯、直线电机驱动的电梯。按速度分
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- 毕业设计 论文 PLC 电梯 控制系统 中的 应用
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