基于PLC液压施工升降机控制系统设计【含CAD图纸】
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设计开题报告题目：基于plc液压施工升降机控制系统设计 系 专业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称： ） （职称： ）201 年 月 日 课题来源升降机同电梯、起重机一样，是完成输送和起重任务中不可缺少的机电设备，但是它们的种类和承担的具体任务并不相同。从人类使用升降机械的历史来看，最先使用的是简单机械绞车；后来是复杂一点的机械升降机；再后来出现了机电一体化的设备电梯和起重机。现在已发展到使用计算机、应用智能控制的现代电梯和起重机阶段了。升降机械发展史大体上可分为四个阶段：13世纪前的绞车阶段，19世纪末叶以前的升降机阶段，19世纪末叶以后的电梯和起重机阶段，现代电梯和起重机阶段。施工升降机是一种用吊笼(或平台、料斗等)载人、载物沿导轨作上下运输的施工机械。它主要应用于建筑工程施工时使用，尤其是高层建筑工程的施工或维修时使用更为广泛。改革开放以来，我国建筑行业蓬勃发展，尤其是近年来高层、超高层建筑的增多，对施工升降机性能的要求也相应的提高，各种新型施工升降机的研制事在必行。随着液压技术的发展，国外也开始出现了以原动机(电机式内燃机)液压(静压)为传动形式的液压施工升降机。液压传动系统具有无级调速、起制动平稳的特点，其运行速度可高达96mmin，当使用内燃机作为动力时就可不受电缆的约束，因此可用于无电源地区和超高层建筑物施工和维修。国内在液压施工升降机的研制方面不如国外的先进，因此研制出应用先进控制技术的机、电、液一体化的液压施工升降机迫在眉睫。本课题主要对可编程逻辑控制器PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行具体的研究，并通过PLC实现施工升降机的自动控制。PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）课题科学意义施工升降机主要用于城市高层和超高层的各类建筑中，这主要因为这样的建筑高度对于使用井字架、龙门架来完成作业是十分困难的。近年来，随着建筑高度的不断增加，架设高度大的施工升降机的需求量也在不断增加。建筑施工升降机除了应用在高层建筑中还可以应用在大桥的建设中，此外，它还可以应用在大型化工厂冷却塔、发电厂的烟囱、广播电视塔以及煤矿等多种施工场合下，施工升降机己成为建筑行业中一种必不可少的机械设备。 本课题的最终目的是研制出一台高性能、高效率、低成本的新型机、电、液一体化的液压施工升降机，以弥补国内施工升降机市场的不足。同时，为该施工升降机设计出一套符合规范要求、安全可靠、反应灵敏的液压系统，为施工升降机的快速安全运行提供保障。液压施工升降机运行速度快，可实现无级调速，起、制动平稳，起动时对电网的要求和冲击均很小，是200m以上高层建筑施工理想的垂直运输机械。国内外研究现状近年来，国产施工升降机的发展比较迅速，国际市场上瑞典ALIMAK公司的产品也不能独占鳌头了。国产施工升降机以其先进的技术性能，过硬的产品质量，价格上的明显优势等诸多因素的迅速发展极大程度地冲击了它的市场。现代设计理论是施工升降机发展的基础。近些年来，随着各种理论的迅速发展，给国产施工升降机的迅速崛起奠定了强大的理论基础，特别是结构动力分析、有限元模型计算、优化方法、机械振动与模态分析、计算机辅助设计等。人们把这些理论应用到施工升降机的研究与开发上，给施工升降机的发展带来巨大变化，利用这些理论人们可以全面掌握任何高度位置上标准节的任何部位的应力状态，可以得到施工升降机悬臂部分的动态特性以及由吊笼提升速度的加大给施工升降机带来的影响。总而言之，利用这些理论，可以完全掌握施工升降机各方面的结构特性和工作状态。施工升降机作为垂直运送人员及物料的提升机械，它主要是由导轨架、吊笼、起升机构和附墙结构组成，当然施工升降机还包括控制系统和安全装置。这些年来，施工升降机的标准节一直没有大的变化，并且不论多大的架设高度，采用的基本都是从上到下规格相同的钢材。吊笼虽然有多种型式，但都是型钢焊接而成。近年来，国外施工升降机的提升速度已由40mrain提高到了60rnmin、80mmin甚至高达96mmin，单笼额定载重量在3吨以上，而国产施工升降机的提升速度在24-一36mmin之间，单笼额定载重量基本上不超过2吨。应用前景现阶段，施工升降机主要是通过电梯司机人工控制升降机运行，不仅浪费人力资源，而且有诸多安全隐患。本文对PLC技术应用于施工升降机进行了探讨，依据安装在每个楼层的限位进行反馈，完成自动控制，同时记录安全限位的信息，大大提高施工升降机的安全可靠性，具有一定的工程创新意义，为进一步进行控制系统的研究奠定了基础。研究内容（1） 了解升降机控制技术的工作原理，国内外的研究发展现状；（2） 完成有关升降机结构的研究；（3） 完成基于升降机控制技术的PLC应用的总体方案设计；（4） 完成基于升降机控制技术的PLC应用的硬件设计及软件设计；（5） 熟练掌握有关计算机编程软件，并编辑出相应的流程图及梯形图。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析通过网上查阅相关资料，收集有关资料，同时通过文献资料对PLC在升降机中的运用有所了解。运用科学的方法，按照以下步骤对PLC在升降机中工作原理以及构成进行全方面的探讨和研究。1、 熟悉液压升降机的工作原理；2、 确定PLC控制系统的总体方案；3、 设计PLC控制系统，绘制PLC电气原理图；4、 选择电器元件，绘制电气接线图；5、 绘制程序流程图，编写PLC阶梯图；6、 编写设计说明书；研究计划及预期成果研究计划：2014年1月11日-2014年3月5日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，撰写毕业设计开题报告书；2014年3月8日-2014年3月14日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料；2014年3月15日-2014年4月1日：拟定总体设计方案、控制系统硬件部分设计；2014年4月2日-2014年4月11日：绘制原理图、绘制接线图；2014年4月12日-2014年5月11日：绘制程序流程图，编写PLC阶梯图；2014年5月12日-2014年5月25日：毕业论文撰写和修改工作；2014年5月26日- ：准备答辩。特色或创新之处近年来施工升降机的控制系统的研究已经比较成熟，机械防坠的导轨式的升降机已经取代了钢丝绳拖拽式，目前在役施工升降机主要靠人工控制，不但浪费了大量的人力资源，而且存在诸多的不便和安全隐患，例如楼层定位不准，限位故障不能迅速识别做出反应，而有少数的自动控制系统是针对钢丝绳拖拽式的，依靠对拖动电机的轴角编码测量，实行平层控制，定位精度不精确。本文基于PLC技术研究对导轨式升降机的控制，依据安装在每个楼层的限位进行反馈，完成自动控制，同时记录安全限位的信息，大大提高施工升降机的安全可靠性，具有一定的工程创新意义，为进一步进行控制系统的研究奠定了基础。已具备的条件和尚需解决的问题已具备的条件： 通过参考大量的文献，掌握课题研究的背景，调研国内外有关课题研究方面的现状、发展和应用情况，基于升降机控制系统的PLC应用研
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