层电梯开题分析报告任务书.docx

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层电梯开题分析报告任务书

层电梯开题报告任务书

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辽宁工业大学

毕业设计（论文）

开题报告

题目商场观光电梯控制系统设计

电气工程学院（系）电气工程及其自动化专业132班

学生姓名张燚

学号130303055

指导教师赵凤贤

开题日期：

2017年3月12日

开题报告

一、毕业设计题目的来源及实际应用意义

本毕业设计来源于生产实践。

随着我国经济的发展，城市中涌现出越来越多的高层建筑，而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可或缺的工具。

同时，由于人们物质文化水平的逐步提高和现代科技的飞速发展，考虑到人们在进行商场观光购物的同时，大型商场建筑（一般六层楼左右）对使用电梯的要求也越来越严格。

传统的电气控制系统，采用的是继电器逻辑控制，由于触点多，故障率高，可靠性差，体积大等缺点，正逐渐被淘汰。

目前电梯设计使用可编程控制器（PLC），正以很快的速度发展着。

采用PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，已成为电梯控制的发展方向，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现。

对电梯的控制水平、电梯运行的舒适感、电梯的安全性能、电梯的响应速度等方面进行研究，以至于能使电梯能达到较为理想的控制效果。

二、题目主要内容及预期达到的目标

本题针对商场观光电梯控制系统进行设计，拟定商场楼层为六层，电梯载重量为1000kg，梯速为1.0m/s。

具体设计内容如下：

1.理解电梯控制系统

2.电梯控制系统总体方案

3.系统硬件配置设计

4.电梯外部电路设计

5.电梯控制电路设计

6.I/O接口电路设计

7.电梯控制软件设计

三、拟采用的方法及手段

本次设计是为了满足对商场观光的各种需求而进行的电梯控制系统设计。

其中原始数据有:

电梯载重量1000kg，梯速为1.0m/s，拟定六层楼。

（1）理解电梯控制系统：

通过翻阅大量相关资料了解到电梯的控制系统主要由电力拖动系统和逻辑控制系统组成。

具体又可以分为以下几部分：

 电气控制系统：

电梯的电气控制系统由控制装置、操纵装置、平层装置和位置显示装置等部分组成。

曳引部分：

通常有曳引机和曳引钢丝绳组成。

导向系统：

导向系统由导轨、导靴和导轨架组成。

轿厢和厅门：

轿厢由轿架，轿底，轿壁和轿门组成；厅门一般有封闭式、中分式、双折中分式和直分式等。

安全保护系统：

安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统，可以保障电梯的安全使用。

重量平衡系统：

重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。

（注）开题报告要点：

1、毕业设计（论文）题目的来源，理论或实际应用意义。

2、题目主要内容及预期达到的目标。

3、拟采用哪些方法及手段。

4、完成题目所需要的实验或实习条件。

5、完成题目的工作计划等。

（开题报告不够用时可另附同格式A4纸）

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开题报告

（2）电梯控制系统总体方案：

PLC控制系统具有可靠性高、程序设计方便灵活、抗干扰能力强、运行稳定等诸多优点，它具有完成逻辑判断、算术、定时、记忆、计数、运算等功能，并能控制开关量和模拟量，因此选用PLC作为电梯的控制系统，该系统主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。

（3）系统硬件配置设计：

通过对PLC的I/O点的估算，进行PLC选型，选择西门子型号为S7-200系列；检测电路可对所在楼层进行层数检测，选用旋转编码器；选用变频器通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机，选用安川VS-616G5型通用变频器；电梯的升降由交流异步电动机实现，选用鼠笼型三相异步电动机；接触器选用交流接触器；楼层显示用七段LED显示器实现 ；语音报站钟可对电梯进行语音报站，选用EVS-11/12；交流客梯使用较多的是交流双速电梯，其曳引电动机大都是双速双绕组笼型感应电动机，选用有齿轮曳引机；电梯安全保护装置采用红外光幕的菱伴光幕； 

（4）电梯外部电路设计：

可编程控制器（PLC）连到七段LED显示器对观光电梯进行楼层显示，连到旋转编码器对观光电梯进行进行楼层检测，连到变频器对观光电梯进行双速控制和平层停车控制。

其中变频器又和电源线路及交流电动机相连。

（5）电梯控制电路设计：

电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。

电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿厢开关门电路，二者均由电动机作为动力源。

主拖动电路由PLC向变频器发出正向、反向运行、减速及制动信号，再由变频器来控制电机，从而控制电梯的运行状态。

而开关门电路通过旋转编码器来进行楼层位置检测以反馈给PLC，从而控制轿厢的开关门。

电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件等组成，由PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现电梯控制的所有功能。

（6）I/O接口电路设计：

I/O地址的分配实际上是对PLC输入输出点数给实际I/O电路的分配。

S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，本设计拟采用CPU-226（24个输入，16个输出）扩展用两块EM-223（16个输入16输出），然后根据所要求的相应功能对I/O口进行分配。

（7）电梯控制软件设计：

根据电梯的工作流程可以将电梯的工作过程画成流程图，从而显示电梯运行时的三种状态：

即初始状态、运行中状态和运行后状态，能够直观的展示电梯的工作流程。

经过对电梯运行流程和电梯的控制要求，选取控制系统的软元件，软元件包括输入继电器、输出继电器、辅助继电器和定时器，再结合模块化设计思想，利用梯形图对各控制功能进行设计，包括开门环节、关门环节、楼层显示环节、内呼信号登记与消除环节、外呼信号登记与消除环节、定向环节、启动环节、制动环节、抱闸环节、消防、报警程序、曵引机控制程序等的设计。

2

开题报告

四、完成题目所需要的实验或实习条件

完成本课题所需的条件主要有：

可编程控制器技术、电梯控制技术、电机学、电力拖动技术、电气控制技术等方面的知识，主要通过以下方法来实现：

1.在图书馆或网上查阅大量的现代电梯控制系统资料。

2.在老师的指导下进行相关课题的钻研与深入学习。

3.利用空余时间去相关实验室亲自动手做电梯模拟实验。

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开题报告

五、完成题目的工作计划

第一周查阅有关资料，收集与研究课题有关资料

第二周翻译外文资料，完成毕业设计开题

第三、四周分析观光电梯控制系统

第五周电梯控制系统总体设计方案

第六、七周系统硬件配置设计

第八、九周电梯外部电路设计

第十、十二周电梯控制电路设计

第十三周I/O接口电路设计

第十四、十五周电梯控制软件编制_____________________________________________________________________________________________________________________

第十六周毕业论文说明书编辑、打印、装订

第十七周制作幻灯片、准备答辩

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查阅资料、文献目录

[1]范永胜，王岷.电气控制与PLC应用.北京：

中国电力出版社,2009.

[2]陈家盛主编.电梯结构原理及安装维修[M].北京：

机械工业出版社，2011.

[3]常国兰主编.电梯自动控制技术[M].北京：

机械工业出版社，2009.

[4]常晓玲主编.电气控制系统与可编程控制器.北京：

机械工业出版社,2015.

[5]李乃夫主编.电梯结构与原理[M].北京：

机械工业出版社，2014.

[6]王跃军主编.初级电梯安装维修工技能实战训练[M].北京：

机械工业出版社，2010.

[7]朱德文，张柏成主编.电梯使用、保养和维修技术[M].北京：

中国电力出版社，2010.

[8]国家电梯质量监督检验中心主编.电梯标准汇编[S].北京：

中国标准出版社，2015.

[9]吴启红主编.可编程序控制系统设计技术[M].北京：

机械工业出版社，2014.

[10]吉顺平主编.可编程序控制器原理及应用[M].北京：

机械工业出版社，2011.

[11]肖军主编.可编程序控制器原理及应用[M].北京：

清华大学出版社，2014.

[12]皮壮行.可编程序控制器的系统设计与应用实例[M].北京：

机械工业出版社，2010.

[13]李惠升.电梯控制技术.北京：

机械工业出版社，2013.

[14]陈家胜.电梯实用技术教程.北京：

中国电力出版社，2016.

[15]刘佩武.电梯的使用与维修[M].北京：

机械工业出版社，2014.

[16]何衍庆.可编程序控制器原理及应用技巧[M].北京：

化学工业出版社,2008.

[17]范永胜，王岷.电气控制与PLC应用.北京：

中国电力出版社,2009.

[18]王兆明.电气控制与PLC技术[M].2版.北京：

清华大学出版社，2010.

[19]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].2版.北京：

北京航空航天出版社，2008.

[20]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].3版.北京：

机械工业出版社，2008.

[21]李岚，梅丽凤，等.电力拖动与控制[M].2版.北京：

机械工业出版社，2011.

[22]周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用[M].北京：

电子工业出版社，2010.

[23]梁宾.关于电梯运行舒适感的调试[J].广船科技，2012, （4）：

29-32

[24]Huber L, and Borojevic D. Space Vector Modulation with Unity Input Power Factor for Forced

Commutated Cycle-converters, Record of the 26'0 IEEE Industry Applications Society Annual Meet

ing, Dearborn, USA, Sept.28-Oct.4, Viol, pp.1032-1041,2011.

[25]Alesina A, and Venturini M.GB.Analysis and Design of Optimum-Amplitude Nine-Switch  Dire

ct AC-AC Converters, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.4

（1）, pp. 101一112,2009.

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指导教师意见：

（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）

商场观光电梯控制系统设计是一个生产实践应用型设计题目，开题报告中阐述了该课题的实际意义，明确了设计的主要内容及要求，清楚地介绍了所要设计的基本内容及达到的预期目标，提出了系统设计的总体方案和较为具体的实施方法和步骤。

针对设计工作需要对电梯控制系统进行深入研究，从而培养学生综合运用所学基础理论、专业知识与技能，独立分析和解决问题的能力，使学生受到科学研究和工程设计的基本训练，达到专业素质培养目标的要求。

该同学毕业设计态度比较认真，出勤较好，查阅资料充分，能够理解课题内容和要求，总体设计方案合理，工作计划可行，工作量适中，按照确定的设计思路，应该可以完成设计任务，达到设计要求，同意进入毕业设计。

指导教师签字：

年月日

教研室意见：

该生通过查阅资料，了解了设计要求。

开题答辩显示，该同学设计任务较明确，设计方案可行，工作计划安排较合理，同意进入毕业设计。

教研室主任签字：

年月日

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开题须知

一、学生要认真填写开题报告。

在毕业设计（论文）答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交开题报告，作为答辩评分的参考材料，没有开题报告不能参加答辩。

如果丢失要及时办理补交手续。

学生毕业后，开题报告与学生毕业设计（论文）一并存档备案。

二、毕业设计（论文）题目一经确定，指导教师要给学生下达毕业设计（论文）任务书，学生根据任务书的要求进行开题，一般安排在毕业设计（论文）正式开始的第二周至第三周进行。

三、开题报告的审查由各专业教研室主持，每个学生的报告时间为10—15分钟。

开题通过后学生才能正式获得毕业设计（论文）的资格。

四、学生要充分理解毕业设计（论文）题目的内容和要求，在指导教师的指导下制定切实可行的工作计划，并且要具备进行毕业设计（论文）所要求的实验或实习（调研）条件。

五、学生要按照指导教师所下达的毕业设计（论文）任务书的要求，认真进行文献资料的检索、搜集和查阅，并做好记录。

六、开题审查不合格的学生，必须在一周内重新进行开题。