《电梯控制系统设计问题研究开题报告文献综述（含提纲）》

开题报告题目：基于PLC的四层电梯控制系统的设计学生姓名：学号：年月日一、文献综述电梯有升降的有扶梯的，大约在公元前1100年时我国古人便发明了通过卷筒回转运动完成升降运动的“电梯”。著名的希腊数学家阿基米德在公元236年前便设计出了人做为动力的卷扬机，并且还安装在了三台在尼罗皇帝的金宫之中。这也为后期电梯的改良和创造奠定了基础和模型。在19世纪初欧美便出现一个名叫威廉·汤姆逊的人发明了一台液压驱动的升降平台，于是蒸汽代替了人力做为动力开启了电梯新的进化，蒸汽电梯中最著名的当属圣彼得堡中的蒸汽电梯。一位奇人奥的斯他同样用蒸汽做为动力的电梯研发出了一台安全的电梯，并且向人们展示了他的作品。它在电梯里加了一套限速器和安全钳以此来保障电梯可能坠落的安全问题。于此同时在1831年10月28日的那一天也是改变人类能改变命运的一天，一位名叫法拉第的人（MichaelFaraday，公元1791~公元1867）发明了电动机！是人类历史上第一台能通过电流驱动物体的运动装置。在电动机的基础之上德国的雅克比做了一个简单的装置：六个臂膀的轮子每个轮子上面带着两个棒型的磁铁，在六臂轮两边装了两个u型的磁铁。在接通电源后通过相斥的原理使轴旋转。在1870年格拉姆发明了直流电机并在直到1889年才将直流电机和电梯相结合，造就了世界上第一台电力驱动的升降电梯从此诞生了名副其实的电梯。而就在电梯动力换成直流电机的前一年又有一件改变人类历史的发明出现了它就是-交流电动机。在1888年时南斯拉夫有一位名叫特斯拉的人发明了交流电机。这种电机还有一个名字叫感应电动机通常用三相交流供电，也就是这一新型动力的发明人们在1900年的时候将它用于电梯上，于是出现了交流电梯。动力方面得到满足之后人们便把研究的方向改到电气控制及速度调节上面。于是后期的电梯演化基本在控制技术方面进行了例如：交流变压变频器驱动控制、直流有无齿轮、无齿轮调速控制等。在电梯的结构上面从最早的鼓轮式电梯到拽引式电梯，如图1.1。图1.1电梯结构类型当时的电梯都是鼓轮式的它的爬升高度都是有限制的，同时它的安全性也不好而在1903点的时候美国便出现了拽引式的结构，它与鼓轮式不一样主要能节约人力让电梯的安全性变得跟高升的更高。在牵引绳的两端分别与轿厢和配重相连接，并且接在牵引轮和导向轮上面。减速器变速后，牵引电机带动牵引轮旋转。轿厢和配重的提升运动是通过绳子与轮子产生的摩擦进行升降运行，对重主要是节约人力和增加电梯运行的平稳。在后期电梯结构和零部件的演变也都是以鼓轮式电梯为原型进行的创造。那么现代的电梯主要的硬件结构，如下图1.2。图1.2电梯结构图由上图可以清晰的观察到电梯的结构图，这是一个现代的电梯结构图。（1）动力装置它的动力是由拽引机提供的，那么它的供电形式主要分为直流拽引机和交流永磁同步拽引，通常情况下直流和交流的拽引机都会选择无齿轮的结构。电机：用来提供动力是最终的执行单元。制动器：在停电和停止时间电梯抱死不动以防出现意外安全事故，一般采用电磁制动。减速箱：主要是用蜗轮蜗杆进行对电梯速度的控制。拽引轮：它是连接轿厢和对重中间重要的部件，它通过钢丝绳使电动机的动力能够传递到轿厢金额对重上从而使电梯运动。导向轮：这个部件非常的重要它是保障电梯平稳运行不晃动的一个硬件措施。因为轿厢和对重之间中心点的实际距离是大于设计值的，这种情况可能导致电梯运行时失去中心平衡点左右摇摆甚至造成安全事故。这个导向轮是拥戴保障连接两者之间的钢丝绳中点距离。限速器：主要的功能是电梯运行时对速度进行一个检测和限制，当电梯达到了额定的限速时限速器就会发出信号并动作的装置。控制柜：是整个电梯的大脑中枢，主要用于存放电气元件并进行逻辑的运算得出结果，给出电梯运行指令同样他也可以实现手动操作。底盘：便是动力装置的固定底座是由钢或者铁制造的，它也有对应型号的承载底座。（2）电梯井道部件电梯动力安全方面得的到了解决，在电梯的实际运行的环境有哪些部分组成（井道）。如下：导轨：它是电梯在井道里运行的重要，它是限定电梯运动方向是路线的重要器件。对重：它是用钢丝与轿厢相连接的，它最主要的功用是在电梯的运行当中能够保证电梯的平衡。上下限位开关：它是用于电梯定位的作用，到点是会自动发出信号切断电源。缓冲器：它是装配在井道的最底层，是对重和轿厢到达最底层的时候产生的冲击力进行一个缓冲，使运行感受平稳。安全钳：它是一个安全装置是用于电梯坠落和失重情况下的紧急制动装置，触发时它会将电梯夹在导轨上保障人们安全。（3）电梯井道外部部件井道和人们上轿厢之间隔了一道门那它们之间存在这些部件：呼叫按钮：每一层都有两个上和下的呼叫按钮（除了最底层和最高层各只有一个按钮部分设计会在按钮上面显示电梯目前在的楼层）。厅门：主要用于保障人们平时的安全，它只有在轿厢到达时把门刀收紧把门轮夹起厅门上的钩子就会打开了从而打开门，防止人们有坠入的危险。（4）轿厢电梯主要结构轿厢组成：轿门：是在电梯运行时关闭保护乘客安全的。开门机：在电梯停止上下乘客的时候提供电力打开轿门。轿厢地坎：它是用于做门的支撑点，保证电梯正常运行。二、选题的目的和意义在城市的办公楼、高层酒店、厂房、以及住宅楼等高层建筑物，电梯作为最基本的重要的上楼下楼交通工具，使用越来越多。随着高楼大厦的骤然增加，电梯的需求也日益增长，并且在控制方面的要求也越来越严格，随着人们对电梯的工艺改进越来越迫切，对电梯的工艺以及流程提出更高的意见和要求。包括安全的使用、调速精度、调速范围等，在静态工作和动态工作特性下都提出几近苛刻的要求。本文采用PLC控制，具有运行可靠性高，抗干扰性强，故障率低，使用和维修维护方便，设计和调试周期较短等优点。是目前市场的主要控制方式之一。本文主要阐述电梯的运行控制使用可编程控制器对四层电梯进行控制系统设计，使用三菱FX-2NPLC，实现了电梯运行方向和上客次序、电梯停车、楼层显示、呼叫、内选信号灯的显示和复位、电梯开关门时间、自动开门、手动开门、行车安全等功能。通过组态王6.55对四层电梯进行了仿真和实时的监控，还可以通过组态对运行状态进行模拟。通过本文的设计，达到电梯的自动控制，增加人们上下楼出行的安全保障。

三、研究方案（框架）1绪论1.1电梯的诞生与结构1.2电梯控制系统的选择1.3可编程控制器简介1.4电梯的工作原理1.5控制要求2电梯控制系统设计2.1总体设计2.2PLC通讯网络2.3可编程控制器的选择2.3.1I/O点的计算2.3.2可编程控制器型号的选择2.4逻辑流程图2.5电梯位置的检测3控制系统的硬件设计3.1I/O的分配3.2PLC外部接线图3.3电机控制电路3.4电梯控制功能及操作说明3.5变频器的介绍3.6变频器的选择与参数设置4控制系统的软件设计4.1组态软件介绍4.2编程语言介绍4.3程序设计思路4.4组态画面的设计4.5组态的调试4.6程序及注释5结论四、进度计划1.2020.12.20至2020.12.30论文总体构想、资料收集，拟订题目；2.2021.01.01至2021.01.20查阅资料、初步构架论文框架，编写开题报告（2021.01.25前将开题报告上传到平台）；3.2021.01.