《電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題研究開題報(bào)告文獻(xiàn)綜述（含提綱）》

開題報(bào)告題目：基于PLC的四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：年月日一、文獻(xiàn)綜述電梯有升降的有扶梯的，大約在公元前1100年時(shí)我國古人便發(fā)明了通過卷筒回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成升降運(yùn)動(dòng)的“電梯”。著名的希臘數(shù)學(xué)家阿基米德在公元236年前便設(shè)計(jì)出了人做為動(dòng)力的卷揚(yáng)機(jī)，并且還安裝在了三臺(tái)在尼羅皇帝的金宮之中。這也為后期電梯的改良和創(chuàng)造奠定了基礎(chǔ)和模型。在19世紀(jì)初歐美便出現(xiàn)一個(gè)名叫威廉·湯姆遜的人發(fā)明了一臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)的升降平臺(tái)，于是蒸汽代替了人力做為動(dòng)力開啟了電梯新的進(jìn)化，蒸汽電梯中最著名的當(dāng)屬圣彼得堡中的蒸汽電梯。一位奇人奧的斯他同樣用蒸汽做為動(dòng)力的電梯研發(fā)出了一臺(tái)安全的電梯，并且向人們展示了他的作品。它在電梯里加了一套限速器和安全鉗以此來保障電梯可能墜落的安全問題。于此同時(shí)在1831年10月28日的那一天也是改變?nèi)祟惸芨淖兠\(yùn)的一天，一位名叫法拉第的人（MichaelFaraday，公元1791~公元1867）發(fā)明了電動(dòng)機(jī)！是人類歷史上第一臺(tái)能通過電流驅(qū)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)裝置。在電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)之上德國的雅克比做了一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置：六個(gè)臂膀的輪子每個(gè)輪子上面帶著兩個(gè)棒型的磁鐵，在六臂輪兩邊裝了兩個(gè)u型的磁鐵。在接通電源后通過相斥的原理使軸旋轉(zhuǎn)。在1870年格拉姆發(fā)明了直流電機(jī)并在直到1889年才將直流電機(jī)和電梯相結(jié)合，造就了世界上第一臺(tái)電力驅(qū)動(dòng)的升降電梯從此誕生了名副其實(shí)的電梯。而就在電梯動(dòng)力換成直流電機(jī)的前一年又有一件改變?nèi)祟悮v史的發(fā)明出現(xiàn)了它就是-交流電動(dòng)機(jī)。在1888年時(shí)南斯拉夫有一位名叫特斯拉的人發(fā)明了交流電機(jī)。這種電機(jī)還有一個(gè)名字叫感應(yīng)電動(dòng)機(jī)通常用三相交流供電，也就是這一新型動(dòng)力的發(fā)明人們?cè)?900年的時(shí)候?qū)⑺糜陔娞萆?，于是出現(xiàn)了交流電梯。動(dòng)力方面得到滿足之后人們便把研究的方向改到電氣控制及速度調(diào)節(jié)上面。于是后期的電梯演化基本在控制技術(shù)方面進(jìn)行了例如：交流變壓變頻器驅(qū)動(dòng)控制、直流有無齒輪、無齒輪調(diào)速控制等。在電梯的結(jié)構(gòu)上面從最早的鼓輪式電梯到拽引式電梯，如圖1.1。圖1.1電梯結(jié)構(gòu)類型當(dāng)時(shí)的電梯都是鼓輪式的它的爬升高度都是有限制的，同時(shí)它的安全性也不好而在1903點(diǎn)的時(shí)候美國便出現(xiàn)了拽引式的結(jié)構(gòu)，它與鼓輪式不一樣主要能節(jié)約人力讓電梯的安全性變得跟高升的更高。在牽引繩的兩端分別與轎廂和配重相連接，并且接在牽引輪和導(dǎo)向輪上面。減速器變速后，牽引電機(jī)帶動(dòng)牽引輪旋轉(zhuǎn)。轎廂和配重的提升運(yùn)動(dòng)是通過繩子與輪子產(chǎn)生的摩擦進(jìn)行升降運(yùn)行，對(duì)重主要是節(jié)約人力和增加電梯運(yùn)行的平穩(wěn)。在后期電梯結(jié)構(gòu)和零部件的演變也都是以鼓輪式電梯為原型進(jìn)行的創(chuàng)造。那么現(xiàn)代的電梯主要的硬件結(jié)構(gòu)，如下圖1.2。圖1.2電梯結(jié)構(gòu)圖由上圖可以清晰的觀察到電梯的結(jié)構(gòu)圖，這是一個(gè)現(xiàn)代的電梯結(jié)構(gòu)圖。（1）動(dòng)力裝置它的動(dòng)力是由拽引機(jī)提供的，那么它的供電形式主要分為直流拽引機(jī)和交流永磁同步拽引，通常情況下直流和交流的拽引機(jī)都會(huì)選擇無齒輪的結(jié)構(gòu)。電機(jī)：用來提供動(dòng)力是最終的執(zhí)行單元。制動(dòng)器：在停電和停止時(shí)間電梯抱死不動(dòng)以防出現(xiàn)意外安全事故，一般采用電磁制動(dòng)。減速箱：主要是用蝸輪蝸桿進(jìn)行對(duì)電梯速度的控制。拽引輪：它是連接轎廂和對(duì)重中間重要的部件，它通過鋼絲繩使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能夠傳遞到轎廂金額對(duì)重上從而使電梯運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向輪：這個(gè)部件非常的重要它是保障電梯平穩(wěn)運(yùn)行不晃動(dòng)的一個(gè)硬件措施。因?yàn)檗I廂和對(duì)重之間中心點(diǎn)的實(shí)際距離是大于設(shè)計(jì)值的，這種情況可能導(dǎo)致電梯運(yùn)行時(shí)失去中心平衡點(diǎn)左右搖擺甚至造成安全事故。這個(gè)導(dǎo)向輪是擁戴保障連接兩者之間的鋼絲繩中點(diǎn)距離。限速器：主要的功能是電梯運(yùn)行時(shí)對(duì)速度進(jìn)行一個(gè)檢測(cè)和限制，當(dāng)電梯達(dá)到了額定的限速時(shí)限速器就會(huì)發(fā)出信號(hào)并動(dòng)作的裝置。控制柜：是整個(gè)電梯的大腦中樞，主要用于存放電氣元件并進(jìn)行邏輯的運(yùn)算得出結(jié)果，給出電梯運(yùn)行指令同樣他也可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作。底盤：便是動(dòng)力裝置的固定底座是由鋼或者鐵制造的，它也有對(duì)應(yīng)型號(hào)的承載底座。（2）電梯井道部件電梯動(dòng)力安全方面得的到了解決，在電梯的實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境有哪些部分組成（井道）。如下：導(dǎo)軌：它是電梯在井道里運(yùn)行的重要，它是限定電梯運(yùn)動(dòng)方向是路線的重要器件。對(duì)重：它是用鋼絲與轎廂相連接的，它最主要的功用是在電梯的運(yùn)行當(dāng)中能夠保證電梯的平衡。上下限位開關(guān)：它是用于電梯定位的作用，到點(diǎn)是會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)切斷電源。緩沖器：它是裝配在井道的最底層，是對(duì)重和轎廂到達(dá)最底層的時(shí)候產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行一個(gè)緩沖，使運(yùn)行感受平穩(wěn)。安全鉗：它是一個(gè)安全裝置是用于電梯墜落和失重情況下的緊急制動(dòng)裝置，觸發(fā)時(shí)它會(huì)將電梯夾在導(dǎo)軌上保障人們安全。（3）電梯井道外部部件井道和人們上轎廂之間隔了一道門那它們之間存在這些部件：呼叫按鈕：每一層都有兩個(gè)上和下的呼叫按鈕（除了最底層和最高層各只有一個(gè)按鈕部分設(shè)計(jì)會(huì)在按鈕上面顯示電梯目前在的樓層）。廳門：主要用于保障人們平時(shí)的安全，它只有在轎廂到達(dá)時(shí)把門刀收緊把門輪夾起廳門上的鉤子就會(huì)打開了從而打開門，防止人們有墜入的危險(xiǎn)。（4）轎廂電梯主要結(jié)構(gòu)轎廂組成：轎門：是在電梯運(yùn)行時(shí)關(guān)閉保護(hù)乘客安全的。開門機(jī)：在電梯停止上下乘客的時(shí)候提供電力打開轎門。轎廂地坎：它是用于做門的支撐點(diǎn)，保證電梯正常運(yùn)行。二、選題的目的和意義在城市的辦公樓、高層酒店、廠房、以及住宅樓等高層建筑物，電梯作為最基本的重要的上樓下樓交通工具，使用越來越多。隨著高樓大廈的驟然增加，電梯的需求也日益增長(zhǎng)，并且在控制方面的要求也越來越嚴(yán)格，隨著人們對(duì)電梯的工藝改進(jìn)越來越迫切，對(duì)電梯的工藝以及流程提出更高的意見和要求。包括安全的使用、調(diào)速精度、調(diào)速范圍等，在靜態(tài)工作和動(dòng)態(tài)工作特性下都提出幾近苛刻的要求。本文采用PLC控制，具有運(yùn)行可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，故障率低，使用和維修維護(hù)方便，設(shè)計(jì)和調(diào)試周期較短等優(yōu)點(diǎn)。是目前市場(chǎng)的主要控制方式之一。本文主要闡述電梯的運(yùn)行控制使用可編程控制器對(duì)四層電梯進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用三菱FX-2NPLC，實(shí)現(xiàn)了電梯運(yùn)行方向和上客次序、電梯停車、樓層顯示、呼叫、內(nèi)選信號(hào)燈的顯示和復(fù)位、電梯開關(guān)門時(shí)間、自動(dòng)開門、手動(dòng)開門、行車安全等功能。通過組態(tài)王6.55對(duì)四層電梯進(jìn)行了仿真和實(shí)時(shí)的監(jiān)控，還可以通過組態(tài)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬。通過本文的設(shè)計(jì)，達(dá)到電梯的自動(dòng)控制，增加人們上下樓出行的安全保障。

三、研究方案（框架）1緒論1.1電梯的誕生與結(jié)構(gòu)1.2電梯控制系統(tǒng)的選擇1.3可編程控制器簡(jiǎn)介1.4電梯的工作原理1.5控制要求2電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)2.2PLC通訊網(wǎng)絡(luò)2.3可編程控制器的選擇2.3.1I/O點(diǎn)的計(jì)算2.3.2可編程控制器型號(hào)的選擇2.4邏輯流程圖2.5電梯位置的檢測(cè)3控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1I/O的分配3.2PLC外部接線圖3.3電機(jī)控制電路3.4電梯控制功能及操作說明3.5變頻器的介紹3.6變頻器的選擇與參數(shù)設(shè)置4控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1組態(tài)軟件介紹4.2編程語言介紹4.3程序設(shè)計(jì)思路4.4組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)4.5組態(tài)的調(diào)試4.6程序及注釋5結(jié)論四、進(jìn)度計(jì)劃1.2020.12.20至2020.12.30論文總體構(gòu)想、資料收集，擬訂題目；2.2021.01.01至2021.01.20查閱資料、初步構(gòu)架論文框架，編寫開題報(bào)告（2021.01.25前將開題報(bào)告上傳到平臺(tái)）；3.2021.01.