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东南大学成贤学院毕业设计(论文)开题报告 电子工程 系 自动化 专业学 生 姓 名： 卢昂 学 号： 01207445 设 计 地 点： 东南大学成贤学院 指 导 教 师： 卢新彪 毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称PLC高层电梯控制系统设计一、选题背景与意义（300字左右）电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密联系，随着人们对电梯运行的安全性、高效性、舒适性、方便性等要求的不断提高，让电梯得到快速发展。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，外部线路清晰明了，方便增加或改变控制功能，可以进行故障自检与报警显示，提高运行的安全性，便于出现故障后运行人员及时的检修。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五层电梯。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，够成PLC集选控制系统，实现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、课题关键问题及难点（300左右字） 本课题需要在熟悉11层电梯基本概念的基础上，确定PLC 的型号、输入输出节点数、编写梯形图、写出助记符语言，撰写设计论文。 1PLC的选型：工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据 2.输入输出节点数：通常根据统计的输入输出点数，再增加10%20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据 3.编写梯形图：严格依据课题中所提到的要求（11层），根据电梯正常运行的要求编写梯形图 4.依据梯形图翻译助记符语言5.演示和分析：通过指示灯进行实验演示，用11个指示灯模拟楼层数，用11个输入口模拟电梯按钮；依据现象对演示结果的分析和对相关程序的改进6.撰写设计论文：总结整个设计过程的内容和所遇到的问题以及各个细节三、文献综述（或调研报告）（1200字左右）1.PLC的结构及各部分的作用PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但是结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口和外部设备接口等几个主要部分组成。PLC的硬件系统结构如下图1所示： 图1 1）主机 主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序以由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。2）输入/输出（I/O）接口 I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。3）电源 图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。4）编程 编程是PLC利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或监视PLC的工作情况。通过专用的PC/PPI电缆线将PLC与电脑连接，并利用专用的软件进行电脑编程和监控。5）输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元和基本单元（即主机）连接在一起6）外部设备接口 此接口可将打印机、条码扫描仪，变频器等外部设备与主机相连，以完成相应的操作。实验装置提供的主机型号有西门子S7-200系列的CPU224（AC/DC/RELAY）输入点数为14，输出点数为10；CPU226（AC/DC/RELAY）输入点数为26，输出点数为14。2.电梯的控制要求1）当电梯停于某层时，有一高层呼叫时，电梯上升到呼叫层停止。2）当电梯停于某层时，有一低层呼叫时，电梯下降到呼叫层停止。3）当电梯停于某层时，有多高层呼叫时，电梯先上升到较低的呼叫层，停3秒后继上升到高的呼叫层，响应完毕后停止。4）当电梯停于某层时，有多低层呼叫时，电梯先下降到较高的呼叫层，停3秒后继续下降到低的呼叫层，响应完毕后停止。5）当电梯处于上升或上降过程中，任何反向的呼叫均无效。3.PLC控制系统的设计分析任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：1.最大限度地满足被控对象的控制要求充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2.保证PLC控制系统安全可靠保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。3.力求简单、经济、使用及维修方便主要参考文献1.余雷声.电气控制与PLC应用M. 北京：机械工业出版社,19952 徐德.孙同景.可编程控制器（PLC）应用技术M.山东:科学技术出版社,2000.3 陈立定.吴玉香.苏开才编电气控制与可编程控制器M.4可编程序控制器的编程方法与工程应用廖常初 重庆大学出版社20015 SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册西门子公司出版6 中国工业电器网 /7陈立定.电气控制与可编程控制器.广州:华南理工大学出版社,200l8刘载文.电梯控制技术.北京:电子工业出版社,1996四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证（不少于100字）1.熟悉被控对象（本次设计的对象为十一层电梯），制定控制方案2.确定I/O点数3.选择PLC机型（本次设计采用西门子S7-200PLC）4.选择输入、输出设备，分配PLC的I/O地址5.程序设计（包括梯形图的绘制）6.系统调试7.编制相关技术文件系统总体设计流程如图1.1所示：图1.1 PLC系统总体设计流程图 五、工作计划（不少于300字）1-2周，熟悉可编程控制器（PLC）在高层电梯控制中的基本概念，检索与课题相关的材料，并完成开题报告。选出相关英文文献一篇，并借助网络或者工具书等方式对其进行翻译，请指导老师审查，提出改进方案 ；3-4周，熟悉可编程控制器，查找相关文献根据设计要求对PLC进行选型，仔细研究使用手册，进行课题初步设计，完成初步设计方案；5-7周，完善初步设计，经老师检查确定设计方案，根据设计方案开展毕业设计，根据实验要求设计出相应梯形图，同时通过指示灯进行实验演示，用11个指示灯模拟