楼宇智能化工程技术毕业设计(论文)开题报告.doc

唐 山 学 院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目： 基于MCGS与S7-200PLC 的电梯控制系统 信息工程系楼宇智能化工程技术系 别：_专 业：_姓 名：_指 导 教 师：_辅 导 教 师：_2011年3月9日题目类型（打选择）设计（）论文（ ）一、文献综述随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。在许多交通设备中，电梯是自动化程度最高的先进设备的一种。电梯控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段、微机控制阶段、现场总线控制阶段。电梯按其驱动方式分类，主要有液压电梯、直流电梯和交流电梯。液压电梯，结构复杂，尤其是机械系统体积大，而且安全性较差，维修困难，并没有广泛使用，在上个世纪70年代以前，电梯领域基本上由直流电梯所垄断，直流电梯速度快，舒适感好，平层精度高，然而由于直流电动机结构复杂，维修困难，直流电动机的体积、重量、和成本也比同等容量的交流电动机大，而且使用交流电比直流电更为经济。社会的发展需求一种结构简单，调速性好，运行精度高的电梯控制系统的诞生9。高层建筑通常都安装多部电梯，为了提高这些电梯的运行效率和服务质量，需要用电梯群控管理系统来对其进行合理的调度和管理。电梯裙控的主要功能是调度和管理各部电梯，指定服务楼层，改变原先由于电梯的单独控制而造成的楼层分布不均、资源浪费、电梯工作不均匀等状况。以前的电梯主要采用单片机控制，其性能等各方面都不太完善，现在电梯控制系统多采用PLC，从电梯的性能、器件的灵活性及安全保障方面等都有了很大的提高。作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了从逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用，因此，PLC的应用也就成为了一个热点问题。S7200可编程控制器是德国西门子公司研制的一种新型可编程控制器。它工作可靠，功能强，存储容量大，编程方便，输出端可直接驱动2A的继电器或接触器的线圈，抗干扰能力强。因此，能够满足电梯对电气控制系统的要求。S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可应用于各种自动化系统,紧凑的结构,低廉的成本使得S7200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。电梯监控的目的是为了以最少的人力资源配备来加强对电梯控制系统的管理，提供较为直观、清晰、准确、稳定的电梯运行状态监视，进而为设备维修和故障诊断提供多方面的可能性，充分提高电梯控制系统的工作效率和安全性能。MCGS组态软件具有全中文、面向窗口的可视化操作界面。实时性强，有良好的并行处理性能和丰富生动的多媒体画面。MCGS组态软件的开放式结构拥有广泛的数据获取和强大的数据处理功能。同时。提供良好的安全机制，为多个不同级别用户设定不同的操作权限。MCGS组态软件支持多种硬件设备，实现“设备无关”，用户不必因外部设备的局部改动，而影响整个系统。MCGS组态软件由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成，两部分互相独立，又紧密相关。二、设计（论文）主要内容本设计以十层电梯模型为基础,用PLC作为下位机自动控制模型电梯的运行,并用PC机开发了基于MCGS组态软件的监控系统,用于监控电梯的运行情况。用西门子S7-200PLC进行电梯控制，并通过PLC与上位计算机工控组态软件MCGS间的通信，经过实际运行，实习基于PLC的电梯控制系统在MCGS中的控制。 1. 电梯的PLC控制方案,包括PLC程序的编写及梯形图的绘制；2. 制作MCGS组态控制画面，画面上要有电梯层数指示灯、电梯上下箭头的显示，对应各按钮的表示，运行与灯光控制一致；3. 在组态中能调用PLC程序的状态量，画面的控制与程序运行步调一致。三、设计（研究）方案电梯控制系统由三部分构成：MCGS组态监控模块，PLC程序控制模块，电气控制模块，其结构图如图1所示。报表输出安全机制报警显示控制电路电气主电路梯形图MCGS监控电气控制和PLC电梯控制系统曲线显示图1 电梯结构功能图在MCGS监控组态软件的设备组态窗口中选择适当的串口通讯设备添加西门子S7200PLC，正确设置其属性，正确设置组态软件中数据变量设备通道的连接，即可实现PLC与组态软件的通讯。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合，使电脑对PLC发出的信号有响应。在MCGS组态软件的用户窗口中，制作一个动画界面。在界面上设置各个控件的属性，使设置的控件按照真实的情况动作，检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面。电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数判定轿厢运行方向，保证轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。四、工作进度安排1 了解分析课题，查阅资料，完成对设计所需知识的储备。 第1-2周2 完成系统的整体分析并确定设计方案。 第3-5周3 设计出整体控制顺序功能图。 第6-9周4 实习 第10周5 编写PLC梯形图实现设计要求功能，利用仿真软件进行初步调试。 第11-12周6 完成设计，撰写整理毕业论文。 第13-15周7 毕业答辩。 第16周五、主要参考文献1 吴作明主编.工控组态软件与PLC应用技术北京：北京航空航天大学出版社，20072 程玉华主编.西门子S7-200工程应用实例分析.北京：电子工业出版社，20083 戴仙金等.西门子S7-200系列PLC应用与开发.北京：中国水利水电出版社，20074 北京昆仑动态自动化软件科技有限公司.MCGS培训教程，20055黎连业等.智能楼宇控制系统的设计与实施技术北京：清华大学出版社，20086道客巴巴7 六、指导教师意见签字： 年 月 日 七、系毕业设计（ 论文）工作领导小组意见 签字： 年 月 日说明：文献综述栏目字数本科生不少于1000字，专科生不少于500字。附表D1毕业设计(论文)指导教师评议书(1)序号评分指标具 体 要 求分数范围得 分1学习态度努力学习，勤于思考，遵守纪律，作风严谨务实。04分2调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。08分3综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题，工作中有创新精神，成果有新意或有实用价值。010分4设计（论文）质量论证、分析、设计、计算、建模、实验正确合理，工作量饱满。010分5外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。04分6说明书撰写质量说明书文字通顺、结构严谨、逻辑性强、格式规范、符合规定字数要求，绘图清楚、工整、规范。 04分合计040分评语：指导教师： 年 月 日本毕业设计（论文）需要特殊说明的有关问题指导教师： 年 月 日附表D2毕业设计(论文)评阅教师评议书(2)序号评分指标具 体 要 求分数范围得 分1调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。04分2综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题，工作中有创新精神，成果有新意或有实用价值。05分3设计（论文）质量论证、分析、设计、计算、建模、实验正确合理，工作量饱满。06分4外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。02分5说明书撰写质量说明书文字通顺、结构严谨、逻辑性强、格式规范、符合规定字数要求，绘图清楚、工整、规范。 03分合计020分评语：评 阅 人： 年 月 日附表D3毕业设计(论文)答辩小组评议书(3)评分指标具 体 要 求分数范围自 述思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，分析归纳合理。0 7分水 平工作中有创新精神，成果有新意或有实用价值。0 8分答 辩能够正确回答所提出的问题，基本概念清楚，有理论根据。020分资 料资料齐全，符合学院毕业设计（论文）规范化要求。0 5分合计040分评委1评委2评委3评委4评委5评委6评委7总 分平均成绩答辩纪要：答辩小组秘书（签字）：年 月 日答辩小组组长（签字）：年 月 日附表D4答 辩 委 员 会 意 见指导教师评议评阅人评议答辩小组评议汇总成绩秘书（签字）唐山学院 系毕业设计（论文）答辩委员会于 年 月 日审查了 专业学生 的毕业设计 （论文） （其中设计说明书（论文）共 页，设计图纸 张）。根据其设计（论文）的完成情况以及指导教师、评阅教师、答辩小组的意见，系毕业设计（论文）答辩委员会认真审议，决议如下：成绩评定为： 主任（签字）： 年 月 日 唐山学院毕业设计（论文）撰写规范 为加强毕业设计(论文)工作的规范化管理，保证毕业设计（论文）质量，按照我院毕业设计(论文)工作管理规定，根据实际情况，特制定毕业设计（论文）撰写规范。1.毕业设计（论文）结构及要求1.1 毕业设计（论文）资料组成毕业设计（论文）资料由下列内容组成：题目申报表；任务书；开题报告；中期检查表；毕业设计（论文）文本；指导教师、评阅教师和答辩小组评议书；答辩委员会意见；指导记录等。以上所列资料均应按教务处设计的模版中所给定的格式，把项目填写齐全。1.2 毕业设计（论文）文本的组成毕业设计（论文）文本由下列内容组成：中、外文摘要；目录；正文；谢辞；参考文献；附录；外文资料翻译。1.2.1 中、外文摘要及关键词摘要是毕业设计（论文）的主要内容和评论的简短陈述，主要是说明研究工作的目的、方法和结论。摘要应具有独立性，应排除在本学科领域已成为常识的内容，要独立成文，选词用语要避免与全文尤其是前言和结论部分雷同。结构要严谨，表达要简明，语义要确切，要客观陈述，不宜加主观评价。摘要中通常不用图表、化学结构式以及非通用的符号和术语。毕业设计（论文）的摘要包含中文摘要和外文摘要。关键词是从设计或论文中选取出来，用以表示全文主题内容信息的单词或术语。关键词不宜用非通用的符号和分子式。关键词的个数为3-8个。中、外文关键词应一一对应。1.2.2目录目录由毕业设计（论文）各部分内容的顺序号、名称和页码组成，目录应该用“”符号连接名称与页码。要求标题层次清晰，目录中标题应与正文中标题一致。1.2.3正文毕业设计（论文）的正文包括前言（引言）、主要内容、结论三个部分。正文内容序号为：1；1.1；1.1.1；等。 前言（引言）前言（引言）主要说明研究工作的目的、内容，对前人工作的评述以及理论分析、研究设想、研究方法、实验设计、预期结果和意义等。 主要内容设计（论文）主要内容是作者对研究工作的详细表述。它占全文的绝大部分，其内容包括：问题的提出，研究工作的基本前提、假设和条件；基本概念和理论基础；模型及实验方案的拟定、实施和分析；设计计算的方法和内容；理论论证，理论在课题中的应用及课题得出的结果和讨论等，具体要求如下： (1)理论分析部分应写明所作的假设及其合理性，所用的分析方法、计算方法、实验方法等那些是他人用过的，那些是自己改进的，那些是自己创造的，以便指导教师审查和纠正，篇幅不宜过多，应以简练的文字概略地表达。 (2)对于用实验方法研究的课题，应具体说明实验用的装置、仪器的性能，并应对所用装置、仪器做出检验和标定。对实验的过程和操作方法，力求叙述简明扼要，对人所共知的内容或细节内容不必详述。(3)对于经过理论推导达到研究目的的课题，内容要精心组织，做到概念准确，判断推理符合客观事物的发展规律，要做到言之有序，言之有理，以论点为中心，组成完整而严谨的内容整体。 正文中的图、表格按下述要求处理：正文中的图主要包括曲线图、示意图、图解、流程图、记录图、照片等。对于图，要有图号及简短确切的题名，图号按顺序编号，并居中置于图下。对于图纸，要求图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释使用工程字书写。提倡使用计算机绘图。表格的编排一般是内容和测试项目由左向右横读，数据依序竖排。要有表格号、表格名及必要的说明，居中置于表格的上方，表格中文字符号的字体应比正文小一号。 结论结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结，应包括所得结果与已有结果的比较和本课题尚存在的问题，以及进一步开展研究的见解与建议。结论集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究的课题的见解，是全文的思想精髓，是文章价值的体现，结论要写得概括、简短。撰写时应注意以下几点。 (1)结论要简洁、明确，措辞应严密，且又容易被人领会； (2)结论应反映个人的研究工作，属于他人已有过的结论要少提； (3)要实事求是地介绍自己研究的成果，切忌言过其实，在无充分把握时应留有余地，因为科学问题的探索是永无止境的。1.2.4 谢辞（致谢）谢辞（致谢）是对给予帮助、指导和协助完成研究工作以及提供各种条件的单位和个人表示的感谢，也是对他人劳动的尊重。1.2.5 参考文献参考文献，是论文的重要组成部分。所