电梯控制器的设计开题报告

时间:2018-06-30 编辑:颖东 手机版

  一、开题报告背景与意义

  在现代社会和经济活动中,计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展,不断满足社会经济快速发展和人民生活水平不断提高的需要,电梯作为一种重要的交通运输工具,已经成为城市物质文明的一种标志。电梯在公办大楼、公司、高层住宅、宾馆等场所得到了广泛应用。特别是在高层建筑中,电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天,电梯行业也随之进入了新的发展时期,载人电梯控制技术已经发展到了调频调压调速控制阶段,具有乘坐安全、运行可靠、舒适度较高等特点,其主流控制技术采用PLC控制,具有许多智能化控制功能。

  本开题报告设计针对我国电梯业的现状,将可编程序控制器(PLC)应用于五层电梯进行逻辑控制,通过合理的选择和设计,不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性,同时延长了使用寿命,缩短了电梯的开发周期,并提高了电梯的控制水平,改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比,在运行上具有良好的舒适感,在生活中可以节约电能,取得了良好的经济效益和社会效益,达到了理想的目的。

  二、毕业教学环节开题报告的主要内容

  本开题报告主要任务是完成五层电梯控制器的电路设计、元器件选型、PLC外部接口电路设计、控制器装配图与接线图设计、列出元器件清单、完成PLC程序设计与联机调试等内容。

  具体控制要求如下:

  1.由于电梯对控制系统的可靠性和安全性要求极高,主要以逻辑控制为主,通常采用PLC作为控制系统的核心,所以,应用PLC来设计一个5层电梯控制器具有一定的现实意义。

  2.上行与下行选择由上电梯的人选择信号决定。顺向优先执行,顺向执行完之后再反向执行。

  3.行车途中如遇呼梯信号时,顺向截车,反向不截车。

  4.内选信号、呼梯信号具有记忆功能,执行后解除。

  5.内选信号、呼梯信号、行车方向、行车楼层均有指示灯。。

  6.停层时延时2秒后自动开门或手动开门。

  7.有内选信号时,延时2秒自动关门或手动直接关门。

  8.无内选信号时可以手动关门,但不会自动关门。

  9.行车时不能手动开门,开门时不能行车。

  10.分别用数码管和指示灯显示工作状态(工作电压均为220VAC)。

  三、已具备的条件

  学院电子信息技术中心拥有S7-200系列PLC及外围设备20套,拥有CPM2A系列PLC和CPM1A系列PLC 20台,拥有PLC控制的电梯模拟教学系统2套,同时我校拥有优良的师资团体,为毕业生的设计提供强有力的支持,并且学校与金华地区主要生产PLC产品的公司保持良好的合作关系,为我院提供了理想的实习环境。

  四、思路和设计方案

  电梯控制系统可分为电力拖动电路和电气控制电路两个主要部分。电力拖动电路主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的三相交流异步电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式,达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件(PLC)等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体,与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。

  1.电梯控制系统的硬件组成

  电梯控制系统的主电路图如图1所示,电梯控制电路的硬件结构如图2所示。控制电路主要包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制交流电机无级调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数,采用编码的方式将31个呼叫及楼层按钮编码五位二进制码输入PLC。

  (1)系统输入部分

  系统输入部分分为两个部分,一是直接输入到PLC输入口的开关量信号部分,包括:控制台上的启动按钮、恢复正常工作按钮、消防/检修按钮、强迫上行(下行)按钮部分以及开关门行程到位开关。二是按钮编码输入信号部分。本系统为十层电梯系统,在轿箱内的选层按钮和门厅旁的向上、向下呼叫按钮共有28个之多,采用优先编码的方法将31个按钮信号编为五位二进制码。这里采用四片8位优先编码器4532和五个四二输入端或门4072组成32级优先编码器。(责任编辑:1011)

  (2)系统输出部分

  系统的输出部分包括发光二极管记忆灯电路、PWM控制调速电路、轿箱开关门电路和七段数码管楼层显示电路等。

  在PWM控制直流电机无级调速电路中,PWM产生电路接收来自PLC的八位二进制码,随着码值的改变,其输出的脉冲占空比也相应改变。轿箱开关门电路使用两个继电器、两个行程开关、直流电动机、功率反相器2003等构成控制电路。在七段数码管楼层显示电路中,七段数据管不经专用驱动芯片驱动而由PLC提供特定的二进制码直接输入。

  2.系统控制软件设计

  系统控制软件由初始化、指令接收处理、电梯位置检测与处理、同行截车和反向不截车处理、电梯升降控制等模块组成,如图3所示。

  五、预期目标

  本开题报告主要是完成5层电梯控制器的电路设计、元器件选型、PLC外部接口电路设计、控制器装配图与接线图设计,列出元器件清单,完成PLC程序设计与联机调试等内容。最终完成一个完整的、可以实际应用的控制方案与相关图纸资料。

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