电梯开题报告

电子信息工程学院毕业设计(论文)开题报告基于现场总线的：变频调速电梯电气控制系统的设计专业：电气工程和自动化姓氏：班级编号：08-03-11讲师：2012年3月30日一、选题的意义和国内外研究概况1.选题的意义随着社会经济的不断发展和人们物质文化生活水平的不断提高，建筑业得到了快速发展。高层建筑不断出现。高层建筑中垂直交通问题的解决变得越来越重要。在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备，已经成为工作和生活中不可缺少的设备。电梯作为高层建筑不可缺少的交通工具，已经得到越来越广泛的应用。从电梯控制系统的发展历史来看，电梯控制系统主要采用以下三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制系统和微机控制系统。继电器控制系统因故障率高、控制方式不灵活、功耗大而逐渐被淘汰。尽管微机控制系统具有强大的智能控制功能，但仍存在一些不足。微机控制系统抗干扰性能差，系统设计复杂，普通维修人员难以掌握其维修技术，限制了微机控制系统的广泛应用。可编程控制器的可编程控制器控制系统以其运行可靠、使用维护方便、抗干扰能力强等优点，逐渐成为电梯控制系统中应用最广泛的控制方式。目前，DC电梯和交流电梯是高层建筑中常用的1。电梯的驱动主要由电驱动系统完成。电梯中的主要运动有：轿厢的提升运动以及轿厢门和厅门的打开和关闭运动。轿厢的提升运动由牵引电机驱动，牵引电机是电梯的主要驱动装置。其常见的电力驱动模式包括DC驱动和交流驱动。由于其高能耗，DC电机驱动模式仅用于少数旧电梯3。近年来，变压变频(VVVF)交流电机驱动模式以其优异的性能和逐渐降低的价格受到青睐。因此，变频调速电梯占据了大多数新安装的电梯4。随着计算机硬件、软件技术和集成电路技术的飞速发展，工业控制系统已经成为计算机技术应用领域中最具活力的分支，并取得了很大的进步，其中突出表现为现场总线技术的广泛应用5。电梯控制系统是一个相当复杂的逻辑控制系统。该系统需要在很短的时间内检测和处理数百个信号。此外，该系统要求高的安全性能，这使得电梯的控制和管理相当复杂。国内现有的电梯控制系统大多采用可编程控制器作为电梯的控制核心，对每层进行点对点控制，进一步增加了电梯的复杂性，给电梯的安装、调试和扩展带来了很多麻烦。现场总线是一种应用于生产领域，实现各种微机测控设备之间双向串行多节点数字通信的系统。它也被称为开放的、数字的和多点通信的底层控制网络6。它的出现给自动化系统的最终用户带来了许多好处和方便。随着电子技术、微电子技术和工业自动控制技术的不断发展，将可编程控制器和变频器应用于电梯设备，取代传统的继电器-接触器控制和机械调速装置，可以大大减少控制系统的部件和接线，提高电梯运行的可靠性，降低电梯运行的故障率，方便维护和保养，提高人们乘坐电梯时的舒适度8。现场总线控制使可编程控制器的控制技术更加简单，提高了系统的准确性、可靠性和抗干扰能力，节省了硬件数量和安装成本，方便了上位机的监控和网络管理。所有这些都帮助了我们2.当前国内外技术水平电梯是一个集机械和电子为一体的智能系统。它被设计成机械技术、电子技术、电气技术等。电梯的产量和使用量已经成为衡量一个国家经济状况和工业化程度的重要指标。(1)国外发展现状目前，国外知名电梯生产公司主要包括美国奥的斯公司、日本三菱公司、日立公司和芬兰科恩公司。他们占了世界电梯市场的一半10。美国奥的斯公司实力最强，也是第一家设计和生产电梯的公司。近年来，国外电梯设计公司普遍采用变频技术，即VVVF电梯(调频、调压、调速电梯)。变频调速，采用先进的SPWM(脉宽调制)技术，明显提高了电机电源的质量11。与传统的交流双速电梯相比，VVVF电梯控制技术采用控制器或微机控制。经过仔细计算，电梯在启动、制动和加速时的速度过渡比较平稳，乘客没有明显的感觉，从而达到相当高的舒适度。变频调速电梯以其优异的调速性能、启动和制动性能、高功率因数、节能等优点得到了广泛的应用。这是国际公认的最有前途的速度调节方法，并已成为现代电梯行业的热点12。(2)国内发展现状我国电梯的发展起步较晚。解放前，这个国家只有大约2000部电梯，几乎没有生产电梯的能力。解放后，电梯企业开始出现。到了20世纪70年代，电梯行业已经发布了9量表。改革开放以来，由于我国经济的快速发展，国内对电梯的需求急剧上升7。通过引进国外知名电梯企业，研究其先进技术，逐步形成了以中外合资企业为主体的外向型企业团队，如中国迅达公司、天津奥的斯公司、上海三菱公司、广州电梯实业公司等企业。近年来，中国电梯行业发展迅速，形成了自己的品牌。通过学习和发展国家先进的管理方法和技术，不断完善现有产品的结构和管理机制，大大提高了电梯质量和企业的综合竞争力，并开始引进新一代产品。电梯的电气控制在中国过去常常使用继电器逻辑电路，俗称继电器控制。这种硬连线逻辑控制方法具有原理简单、直观的特点。然而，通用性差，逻辑系统由许多触点组成，接线复杂，故障率高，设备庞大，已被国家淘汰。目前，我国电梯主要由先进、高可靠的微机或7号PLC控制。但现在电梯设计一般采用PLC变频调速技术和现场总线技术。虽然中国电梯技术与世界先进水平还有一定差距，但由于中国巨大的市场需求和国内电梯制造商不断完善的管理机制和技术，中国正快速赶上世界先进水平，为中国电梯行业注入了新鲜血液和活力。二、本研究课题的关键问题及解决方案1.本课题的研究内容和关键问题本课题的主要研究内容如下：1.总体方案设计：通过对电梯运行过程的分析，得到电梯运行的流程图，然后针对流程中的各种状态编写相应的梯形图语言。从而控制所有的运动环节(主要是着陆和开闭电机)和显示环节(楼层显示、操作方向显示、呼叫显示等)。)的电梯。为了实现启动、运行、停止、调平、呼叫应答等功能的设计，最终实现整个电梯电气控制系统的设计。2.硬件设计：基于一个5.通信设计：通过设置通信协议，完成PC机与人机界面之间、触摸屏与PLC之间、PLC与现场设备之间的通信。需要解决的关键问题：如何实现PC机与触摸屏之间的通信，以及触摸屏与PLC、PLC和现场设备之间的通信。2.解决关键问题的想法首先，使用触摸屏编程软件编写设计的触摸屏程序，并设置触摸屏编程软件与触摸屏之间的相关参数和通信协议。计算机和触摸屏通过以太网进行物理连接，并将设计好的触摸屏程序下载到触摸屏上，完成计算机和触摸屏之间的通信。可编程控制器在可编程控制器编程软件中配置硬件，相关参数和硬件之间的通信协议在可编程控制器编程软件中设置。触摸屏、可编程控制器、变频器和其他现场设备通过现场总线物理连接，触摸屏和可编程控制器之间以及可编程控制器和现场设备之间的通信通过现场总线完成。硬件连接图如下图所示：三、完成本课题的工作安排1.3.19-4.2:收集数据并写一份开场报告。2.4.3-4.9:翻译英语材料。3.4.10-4.16:电梯控制系统总体设计。4.4.17-4.30:可编程控制器硬件组成设计。5.4.1-4.7:使用STEP 7软件。6.4.8-5.21:可编程逻辑控制器软件系统设计。7.5.22-5.25:基于现场总线的可编程控制器网络配置。8.5.26-5.31:人机界面设计。9.6.1-6.5: PLC应用系统调试。10.6.6-6.10:撰写中英文摘要，整理论文和图纸，准备毕业答辩。四.参考1卢，等.基于可编程控制器的电梯控制系统设计. J.煤炭技术，2011.30(8):53-56邓亚峰，等。可编程控制器在电梯控制系统中的应用与实践。机电信息，2009.22 (30): 204-207黄小红，等。可编程控制器在电梯变频控制系统中的应用。机电工程技术，2004.33 (1): 67-70马红彦，等。电梯通用变频器主电路安全性研究。建筑电气，2008.27 (23): 64-66郑新志，等.可编程控制器电梯控制系统设计及组态监控J.中国电机工程学报.电气应用，2007.21 (3):37-396李杰，等.可编程控制器技术在电梯控制系统中的应用N。科技创新先驱报，2008年第19期姚，等.现代电梯的分析与展望J.中国电梯工业出版社，2001 .陕西广播电视大学学报，2002.4 (3): 93-95宋立军，等.基于S7-226可编程控制器的四层电梯控制系统设计。科技信息，2009.21 (55): 473-476周玮，等。电梯监控系统的设计与实现。微机与应用，2004.20(2):38-4010胡安路易斯萨莫拉等。仅使用电压和电流测量值在线估计感应电动机的定子参数，电气和电子工程师学会学报。工业应用，2003.36(3):805-86211西罗阿塔斯达米诺等。【感应电机驱动参数识别】。电气和电子工程师学会学报。电力电子，2008.13(6):1112-112212罗恩格林，苏苏特，提普文蓬诉HS .基于控制器局域网的远程输入输出模块的可编程控制器网络设计，市。2001年加拿大电气和计算机工程会议。2001年5月13日至16日。(国际标准书号)第2卷：1023-1027五、毕业设计起止日期从2012年3月19日至2012年6月10日。六、