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1、 淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：吕伟学 号：1101205630专 业：电气工程及其自动化设计(论文)题目：基于触摸屏的电梯控制系统指 导 教 师:刘斌年月日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述1.1课题来源与意义国民经济的飞速发展，现代化程度日益提高，建筑物规模越来越大，楼层越来越高，电梯不仅仅是高层建筑里的必备设施，在多层建筑中也成为不可或缺的垂直运输工具。电梯产品在人们物资文化生活中的地位得到了提高，成为重要的运输设备之一。国内传统的电梯控制一是由继电器、接
2、触器构成。它不仅存在着可靠性差、成本高、故障率高等缺点，而且在层数增加时，配线变化给制造及安装带来诸多不便。因此因此对于电梯的研究也显得更加有意义。随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点就越来越明显。可编程序控制器(PLC)最早是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前，电梯的继电器控制方式已逐渐被PLC控制所代替。因此，PLC控制技术己成为现代电梯行业的一个热点。EB8000触摸屏可以与西门子PLC完美结合，实现全程远程操作监控。针对该过程的诸多特点，利用PLC和
3、EB8000触摸屏人机操作界面，实现对电梯控制。1.2电梯的起源人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统，这套系统的基本原理至今仍无变化：即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这才结束了用人力运送重物的历史。19世纪初，在欧美开始用蒸汽机作为升降工具的动力。1845年，第一台液压驱动升降机研制成功，液压驱动的介质是水。尽管升降工具被一代代富有革新精神的工程师们进行不断改进，然而被工业界普遍认可的升降机仍未出现，直到1852
4、 年世界第一台安全升降机诞生。 1857年3年23日，奥的斯公司在纽约为一座专营法国瓷器和玻璃器皿的商店安装毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告了世界上第一台客运升降机。1862年，奥的斯公司采用单独蒸汽机控制的升降机问世。1878年，奥的斯公司在纽约百老汇大街155号安装了第1台水压式乘客升降机。1889年12月，奥的斯公司在纽约的第玛瑞斯特大楼成功安装了1台直接连接式升降机。这是以直流电动机为动力的世界第1台电力驱动升降机，从此诞生了名副其实的电梯。如今世界上有名的几家电梯公司，诸如:美国奥梯斯公司、瑞士讯达公司、日本三菱和日立公司、芬兰科恩等，其电梯的产量已占世界市场的51%。其中，奥
5、梯斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。1.3电梯的基本组成 图1 电梯的基本结构 1.控制柜;2.曳引机;3.曳引钢丝绳;4.限速器;5.限速器钢丝绳;6.限速器张紧装置毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告7. 轿厢;8.安全钳;9.轿厢门安全触板;10.导轨;11.对重;12.厅门;13.缓冲器。电梯可以说是把机械和电气合二为一的大型复杂产品，那么它的机械部分相当于人的躯体，电气部分则相当于人的神经，两者不可分割。机械与电气的结合，使电梯成为现代高科技产品。现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分
6、分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。电梯的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。1.4控制系统的选择目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。通过对比，来选择此电梯的控制系统。 1)PLC控制系统与继电器控制系统的比较从某种意义上说，PLC是从继电器控制发展而来的。两者既有相似性又有不同之处。下面对两者进行比较见表2-1。表2-1 PLC与继电器控制系统比较表比较项目继电器控制系
7、统PLC控制系统控制功能的实现由许多继电器，采用接线的方式来完成控制功能各种控制功能是通过编制的程序来实现的控制速度低，靠机械动作实现极快。靠微处理器进行处理计数及其他特殊功能一般没有有安装，施工连线多，施工繁安装容易，施工方便可靠性差，触点多，故障多高寿命短长可扩展性困难容易维护工作量大，故障不易查找有自诊能力，维护工作量小 通过PLC与继电器控制系统的比较，可以得出结论：由于PLC控制系统与继电器控毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告制系统相比具有无法比拟的优点，因此，在今后的控制系统中，传统系统所代替是大势所趋。2)PLC控制系统与计算机系统的比较20世纪60年代，由于小型计算机的出现
8、，有人曾试图用小型计算机来取代当时占统治地位的继电器控制系统，结果未获成，结果却是PLC的出现。通过计算机与PLC本身的工作目的，原理和方式上都存在着较大的差异，其结果比较见下表2-2。表2-2 PLC与计算机系统比较表比较项目通用计算机系统PLC控制系统工作目的科学计算，数据管理等工业自动控制工作环境对工作环境要求比较高对环境要求低工作方式中断处理方式循环扫描方式系统软件需配备功能较强的系统的软件一般只需要简单的监控程序特殊措施掉电保护等一般性措施采用多种抗干扰措施，在线维修编程语言汇编语言，高级语言梯形图，助记符语言，SFC 内存的要求容量大容量小价格价格高价格较低其他若用于控制，一般需自
9、行设计机种多，模块种类多由表2-2得出结论：一般情况下，在工业自动化工程中采用PLC可靠，方便，易于维护。 由上可知PLC控制系统的优点有： (1）在电梯控制中采用了PLC，用软件实现对电梯运行的自动控制，可靠性大大提高。 (2)去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。 (3)PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。 (4)PLC可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。 (5)用于群控调配和管理，并提高电梯运行效率。 (6)更改控制方案时不需改动硬件接线。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1.5触摸屏的简介 在电梯工程监控领域，工业触摸
10、屏通常与PLC相互配套使用，有效地替代了传统电梯继电控制系统所需的控制面板和按钮操控柜，是一种智能可视化操作的综合数据显示系统。触摸屏电梯控制系统可以完成对整个楼宇电梯去的数据进行显示，通过显示器上的界面，可以完成对整个系统的参数设置、并通过对应的控制命令，完成对电梯的远程控制。结合相应的仿真组态软件，通过编写相应的程序，以动画的方式动态对楼宇电梯实际运行状态进行模拟动态仿真，便于管理人员实时了解电梯工作状态，能够及时对故障电梯进行分析判断和事故处理。利用PLC与工业触摸屏相结合，使PLC能够完成具有图形化、可视化等工作界面的独立操作系统，简化传统控制系统控制台上按钮、仪器仪表、接线盘等的设备
11、。 触摸屏的特点及功能：1)触摸屏主要用于实时显示设备或系统在操作状态方面的实时信息。2)触摸屏上的触摸按钮可产生相应的开关信号，或输入数值、字符给PLC进行数据交换，从而产生相应的动作控制系统或设备的运行。 3)可多幅画面重叠或切换显示，显示图形、字符串、报警信息、历史记录、趋势图等。1.6查阅资料对课题研究的启发电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机电一体化的复杂运输设备。它涉及电子技术、机械工程、电力电子技术、微机技术、电力拖动系统和土建工程等多个科学领域。通过查阅相关资料，我了解了电梯的工作状况和基本分类，对于利用PLC程序控制电梯有了一定的了解，而触摸屏提供了生产过程中的可视化和
12、控制功能。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文献1 梁延东. 电梯控制技术. 中国建筑工业出版社， 19972 高丽丽. PLC控制交流变频调速系统在电梯中的研究. 山东科技大学，2003(06)3 李晓波. 高倩. 基于触摸屏和PLC的交通灯监控系统设计. 机电技术, 2008(04)4 吕 品. PLC和触摸屏组合控制系统的应用. 自动化仪表, 2010(08)5 王秀英，郑海英. PLC技术在电梯运行中的应用.辽宁工业大学学报，20086 芮静康. 电梯电气控制技术. 中国建筑工业出版社，20057 崔广泉. 可编程控制器在电梯控制中的应用. 东北电力技术, 2003(07)8
13、李惠昇. 电梯控制技术. 机械工业出版社，20089 欧瑞华. 触摸屏式操纵箱在电梯中的应用. 可编程控制器与工厂自动化，2011(07)10 廖兆荣. 机床电气自动控制(第二版). 化学工业出版社，201111 陈忠花. 可编程控制器与工业自动化系统. 机械工业出版社，2004 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）2.1本课题要研究或解决的问题 1）选择合适的PLC类型(本次课程设计选用：西门子S7-300) 2）初步确定该PLC控制系统应具备的功能3）在选择合适的PLC类型和组态软件开发运行界面的前提下，实现对其生产过程监控，其中包括各
14、种设备运行状态及现场参数实时显示、运行参数修改、工作方式切换、故障报警、运行参数记录等。4）利用WinCC flexible 组态软件开发电梯控制系统界面。5）利用PLC与WinCC flexible 组态软件的相结合，模拟电梯运行控制系统，从而实现对电梯的控制与监控。2.2拟实现功能的手段 PLC部分设计： 1)PLC的选型：基于学校的调试与试验条件，选择西门子S7-300 PLC。 2)电梯PLC控制系统实现的基本功能：(1)电梯运行到位后，具有手动及自动开关门功能(2)电梯的每一层面均有升降及轿厢所在楼层的指示灯显示(3)每层的楼厅均有输入（分上行和下行）按钮召唤电梯(4)具有自动定向，顺向截梯、反向保号，外呼记忆，自动开/关门，停梯消号，自动达层等功能(5)电梯能在一定条件下进行启动，加速和换速 3)电梯控制结构框图 电梯信号控制基本由PLC软件实现。如下图所示，输入到PLC的控制信号有：按键指令信号、楼层传感器检测信号、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、开关门及限位信号、门区和平层信号等。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告电梯控制结构框图 (1)当电梯轿厢或者厅门呼叫按钮按下时，根据检测到的上行或下行指令给出相应的信号,从而控制电梯的驱动电机进行相应的动作。当有多个呼叫信号到达时，执行方
