1、毕业设计（论文）开题报告自动化载重升降机 PLC 控制系统设计一、选题的依据及意义：电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对电梯运行安全性、高效性、舒适性等要求的不断提高，电梯得到快速发展。其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由 PLC 代替原来的继电器控制。电梯采用了 PLC 控制，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。而电动机交流变频器调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量、改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
2、变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有发展前途的调速方式。因此，PLC 控制技术加变频器调速技术已成为现代电梯行业的一个热点。本设计考虑到载客电梯的实际操作功能，又兼顾载电梯控制中具有递推功能，所设计的控制系统针对的是四层电梯。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对电梯的拖动调速，使 PLC 与调速拖动装置相结合，构成 PLC 集选控制系统，实现了电梯的各种控制功能，提高了电梯运行的可靠性，降低了故障率。二、国内外研究概况及发展趋势：1968 年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司为满足市场需求，适应汽车生产工艺不
3、断更新的需要，将汽车的生产方式由大批量、少品种转变为小批量、多品种。为此要解决因汽车不断改型而重新设计汽车装配线上各种继电器的控制线路问题，要寻求一种比继电器更可靠，响应速度更快，功能更强大的通用工业控制器。于是可编程控制器应运而生，1969 年，美国数字设备公司研制出世界上第一台可编程控制器，从此，PLC 开始活跃于控制领域。而且其影响也越来越大，应用也越来越广泛。70 年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展，使 PLC 从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称 PC（programmable controller）.
4、但由于 PC容易与个人计算机（programmable computer）相混淆，故人们仍习惯地用 PLC作为可编程器的缩写。1985 年国际电工委员会（IEC）对 PLC 的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC 是继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。PLC 是集自动控
5、制技术，计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。可编程控制器，简称 PLC。它在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的的一中新型工业控制设备。 具有 1.可靠性高、抗干扰能力强 2.设计、安装容易，维护工作量少 4.功能强、通用性好 5.开发周期短，成功率高 6.体积小，重量轻、功耗底等特点。具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。与继电接触器系统相比系统更加可靠；占位空间比继电接触器控制系统小；价格上能与继电接触器
6、控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀、触器与于之相当的执行机构；能向中央执行机构；能向中央数据处理系统直接传输数据等。因此，进行电梯的 PLC 控制系统的设计，可以推动电梯行业的发展，扩大PLC 在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。3、研究内容及实验方案：3.1 研究内容设计 PLC 控制系统，使载重升降机在智能性、稳定性、可靠性等方面的各项性能指标得到改进和提高。PLC 控制系统采用变压变频调速系统,通过改变电动机供电的电压和频率,平滑调节载重升降机速度,以获得更好的乘坐舒适度。设计要求采用三菱 FX2-64MR 为主控，利用变频器作为执
7、行机构,设计一个对 3层载重升降机进行控制的系统。3.2 实验方案在升降机控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点：1.深入了解和分析升降机的工艺条件和控制要求。2.确定 I/O 设备。根据控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。3.根据 I/O 点数选择合适的 PLC 类型。4.分配 I/O 点，分配 PLC 的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。5.设计升降机系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个电梯系统设计的核心工作。6.将程序输入
8、PLC 进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。7.升降机整体调试，在 PLC 软硬件设计和现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，调试种发现的问题要逐一排除，直至调试成功。四、目标、主要特色及工作进度4.1PLC 控制升降机的优点1、控制方式上看：电器控制硬接线，逻辑一旦确定，要改变逻辑或增加功能很是困难；而 plc 软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。2、工作方式上看：电器控制并行工作，而 plc 串行工作，不受制约。3、控制速度上看：电器控制速度慢，触点易抖动；而 plc 通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而无抖动一说。4、定时、记数看：电器控制定时精度不高
9、，容易受环境温度变化影响，且无记数功能；plc 时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有记数功能。5、可靠、维护看：电器控制触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠、维护性能差；plc 无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。4.2 工作进度计划1、查阅中英文资料、打印 第 1-2 周2、写开题报告毕业论文综述 第 3-5 周3、完成理论研究 第 6-13 周4、完成实验研究 第 14-17 周5、论文撰写与答辩 第 18 周五、参考文献1姚兴军,叶理平,吕强中. PLC 控制系统的计算机仿真研究J，机电一体化，2002 年 03 期2苏玉成PLC
10、 技术在提升机电控系统改造中的应用J矿山机械2005(6)3FX2N-PT Users GuideMitsubishi Electric Automation, Inc. USA,1999 年4周美兰,周封,王岳宇编著.PLC 电气控制与组态设计,科学出版社，2003 年5唐勇奇，赵葵银，汪超.电梯变频调速 PLC 控制的设计与实现J .湖南工程学院学报.2000 年 02 期.6陈立定、吴玉香、苏开才. 电气控制与可编程控制器M.广州：华南理工大学出版社.20017陈伯时.电力拖动自动控制系统运动控制系统M.机械工业出版社.2003.8齐占庆。电气控制技术M。第二版，北京：清华大学出版社。2
11、002.9高钟毓。机电控制工程M。第二版，北京：清华大学出版社。2002.10刘载文.载重升降机控制技术M.北京：电子工业出版社.1996.11廖常初.可编程控制器的编程方法与工程应用M.重庆：重庆大学出版社.2001.12PL.jones,PJ.Spreadbury.Analogue electronic circuits and systemsM.New York : Campridge University Press.1999.13汪晓平.可编程控制器系统开发实例导航M.北京：人民邮电出版社.2004.14 杨东 , 黄永红, 张新华, 吉敬华. 用 PLC 基本指令实现自动运动定位控制的研究J. 微计算机信息, 2010, 26(2-1): 62-64.15李道霖电气控制与 PLC 原理及应用 M北京: 电子工业出版社，200416三菱微型可编程控制器手册 MMITSUBISHI SOCIO-TECH，200317杨东, 黄永红, 张新华, 吉敬华. 用 PLC 基本指令实现自动运动定位控制的研究J. 微计算机信息, 2010, 26(2-1): 62-64.18廖常初.PLC 编程及应用M. 北京机械工业出版社. 200219郁汉琪电气控制与可编程序控制器应用技术 M南京: 东南大学出版社，200320 张万忠可编程控制器应用技术 M北京: 化学工业出版社，2001
