開題報(bào)告-基于PLC的運(yùn)輸升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 任務(wù)書及開題報(bào)告 題 目 基于PLC的運(yùn)輸升降機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)電123班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 填 表 說 明 1．任務(wù)書中內(nèi)容由指導(dǎo)教師本人填寫，并經(jīng)專業(yè)審定后，下發(fā)給學(xué)生。 2．開題報(bào)告中內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)任務(wù)書要求，經(jīng)查閱資料、調(diào)研后填寫。 3．開題報(bào)告一般在開始畢

2、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的第1-2周內(nèi)完成，由各專業(yè)或教研室組織安排開題。 4．開題報(bào)告應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： （1）課題的來源及選題的依據(jù)、意義，課題在理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)值以及可能達(dá)到的水平。 （2）課題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和水平。 （3）課題研究的內(nèi)容及擬采用的技術(shù)路線或研究方法（包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、加工測試條件等）。 （4）研究中的主要難點(diǎn)以及解決問題的方法。 （5）設(shè)計(jì)（論文）的工作進(jìn)度計(jì)劃（以周為單位）。 （6）主要參考文獻(xiàn)。 5．填寫不下可另加附頁。 6．本材料裝訂順序?yàn)椋喝蝿?wù)書、開題報(bào)告。 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 基于PLC的運(yùn)輸升降

3、機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目類型 設(shè)計(jì) □ 論文 □ 其他 學(xué)生姓名 學(xué) 號 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)電123班 指導(dǎo)教師 職 稱 系 主 任 主管院長 任務(wù)下達(dá)日期 2015年12月20日 任務(wù)完成日期 2016年6月25日 任務(wù)要求（課題目標(biāo)、主要內(nèi)容、技術(shù)參數(shù)、基本要求等） 一、課題目標(biāo) 本設(shè)計(jì)是為一個(gè)3層的倉庫設(shè)計(jì)一臺垂直升降運(yùn)輸升降機(jī)。該系統(tǒng)擬采用西門子S7-200型或三菱FX2N型PLC為控制核心，實(shí)現(xiàn)以上控制要求。通過本課題的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試能夠提高PLC技術(shù)和

4、電氣控制技術(shù)方面的實(shí)踐能力。而可編程控制器PLC由于其控制性更強(qiáng)、應(yīng)變更靈活等特點(diǎn)已經(jīng)在越來越多的升降機(jī)設(shè)計(jì)中被使用?？删幊炭刂破鳎ê喎QPLC）由于其將系統(tǒng)的繼電器技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，以及其可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡單，維護(hù)方便，通訊靈活等眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程和自動控制中。 通過查閱有關(guān)資料，確定使用三相異步電動機(jī)、變頻器等配置，然后根據(jù)要求，選擇適當(dāng)?shù)目删幊炭刂破鳎≒LC）實(shí)現(xiàn)控制，最后確定系統(tǒng)整體控制方案；根據(jù)方案查找升降機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)資料，了解曳引式升降機(jī)工作原理以及控制要求，通過PLC程序編寫與仿真，實(shí)現(xiàn)預(yù)期各項(xiàng)指標(biāo)，最后完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的

5、撰寫。 二、主要內(nèi)容 1、進(jìn)行自動控制系統(tǒng)、交流調(diào)速、組態(tài)設(shè)計(jì)等方面的設(shè)計(jì)； 2、完成PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 3、完成該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)； 4、完成該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)； 5、完成畢業(yè)說明書的撰寫。 三、技術(shù)參數(shù) 1、轎廂及曳引繩重量G（Kg）：500； 2、額定載重Q（Kg）：1000； 3、額定速度V（m/s）：0.5； 4、停站層數(shù)：3； 5、提升高度H(mm)：10200； 6、曳引比：2 : 1; 7、對重重量； 對重可以平衡（相對平衡）轎廂的重量和部分升降機(jī)的負(fù)重，減少電機(jī)的消耗功率。為了使對重裝置對轎廂起到最佳的平衡作用，必須精確計(jì)算對重裝置的重量。對重

6、重量（W/Kg）的計(jì)算公式：W=G+KQ。 四、基本要求 1升降機(jī)運(yùn)行到指定位置后應(yīng)具有手動或自動開/關(guān)門的功能； 2、利用指示燈顯示升降機(jī)轎廂外的呼喚信號、升降機(jī)轎廂內(nèi)的指令信號和升降機(jī)的到達(dá)信號； 3、能自動判斷升降機(jī)的上下運(yùn)行方向，并發(fā)出響應(yīng)的指示信號； 4、每一層樓設(shè)有呼叫按鈕； 5、轎廂內(nèi)設(shè)有開關(guān)轎廂門按鈕； 6、轎廂內(nèi)的層面指令按鈕； 7、電梯啟動、運(yùn)行、到站實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)； 8、開門之后不能行車，有門連鎖保護(hù)； 9、平層時(shí)可自動開門、手動開門等功能。 注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師本人填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 一、選題的依據(jù)、意義和理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)

7、值 近年來,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械工程都在不斷的融合，逐漸發(fā)展變得微型便捷并且實(shí)現(xiàn)了自動化，貨物運(yùn)輸升降機(jī)得到了較為廣泛的應(yīng)用，需求也不斷增加。因此，貨物運(yùn)輸升降機(jī)的研究和開發(fā)變得越來越必要。 傳統(tǒng)的升降機(jī)多用順序控制和邏輯控制，按照外部呼叫信號以及自身的控制規(guī)律運(yùn)行。而外部呼叫是隨機(jī)的，所以單純的用這種控制系統(tǒng)滿足不了人們生活需要，其缺點(diǎn)較多，如故障率高、不便于維護(hù)、壽命短和占用空間大。采用可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller 簡稱PLC）控制電梯將實(shí)現(xiàn)靈活性高、可靠性高、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，取代傳統(tǒng)升降機(jī)，成為社會上升降

8、機(jī)的發(fā)展主流方向。 PLC控制系統(tǒng)因其功能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)取代繼電器控制方式。升降機(jī)的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為升降機(jī)的控制提供了廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此，它已經(jīng)成為升降機(jī)運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。 二、本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r：隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，對曳引式電梯（升降機(jī)）的需求在增加。隨著P

9、LC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，使之控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)，因此，它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，在國內(nèi)地區(qū)曳引式電梯（升降機(jī)）技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)廠商較多，但是普遍存在技術(shù)革新速度較慢，依靠成本的降低實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)格的降低，從而提高市場競爭里的方式來提高市場占有率。 國外發(fā)展?fàn)顩r：國內(nèi)外電梯設(shè)備技術(shù)的發(fā)展趨勢是基本相同的。但在追求運(yùn)行的安全、可靠、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，更加追求控制系統(tǒng)的可靠、抗干擾能力，運(yùn)行速度，外觀設(shè)計(jì)等因素的提升，以及技術(shù)的革新與發(fā)展。相對國內(nèi)企業(yè)而言國外技術(shù)與工藝更加成熟。 三、課題研究的內(nèi)容及擬采取的方法 課題研究的主要內(nèi)容：

10、 （1）根據(jù)實(shí)際條件選擇PLC擬采用西門子S7-300型或三菱FX2N型PLC為控制核心，熟悉此類PLC的優(yōu)點(diǎn)； （2）熟悉電路設(shè)計(jì)軟件Automation studio等，能夠設(shè)計(jì)電路，并且電路通過調(diào)試可以完成基本的控制功能； （3）選取曳引輪、鋼絲繩、三相異步電動機(jī)； （4）對三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行驗(yàn)證。 擬采取方法：本文是曳引式升降機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，課題所研究的內(nèi)容主要利用可編程控制器的能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，維修方便等優(yōu)點(diǎn)以及了解升降機(jī)工作原理實(shí)現(xiàn)： (1)升降機(jī)在檢測門廳或轎箱召喚信號后，與轎箱所在的樓層相比較，通過選向模塊進(jìn)行運(yùn)行選向； (2)升降機(jī)啟動

11、，通過變頻器驅(qū)動電機(jī)拖動轎箱運(yùn)動。轎箱速度由低速轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴僭谵D(zhuǎn)變?yōu)楦咚?，并以高速運(yùn)行至目標(biāo)層； (3)當(dāng)升降機(jī)檢測到目標(biāo)層減速點(diǎn)后，升降機(jī)進(jìn)入減速狀態(tài)，由高速變?yōu)榈退?，并以低速運(yùn)行至平層點(diǎn)停止； (4)平層后，經(jīng)過一定延時(shí)開門，直到碰到開門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過一定延時(shí)關(guān)門，直到安全觸板開關(guān)動作。若遇到非安全觸板，應(yīng)返回延時(shí)開門； (5)得到相應(yīng)的層顯示信號與報(bào)警信號； (6)安全裝置等其他相關(guān)功能。 四、課題研究中的主要難點(diǎn)以及解決的方法 主要難點(diǎn)： (1) 電梯轎廂在到達(dá)既定樓層時(shí)位置的確定； (2) 升降機(jī)的安全性能；(3) 升降機(jī)速度的控制。 解決方法： (1) 通過

12、使用限位開關(guān)和可編程控制器的配合解決這一問題； (2) 在升降機(jī)設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)，有限速器和安全鉗，起超速保護(hù)；緩沖器，起沖頂和撞底保護(hù)；切斷總電源的極限保護(hù)； (3)選擇合適的電動機(jī)和齒輪，計(jì)算設(shè)計(jì)合理的傳動比。 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃 第一周到第五周（2016.3.7——2016.4.10） 查閱文獻(xiàn)資料，擬訂方案，驗(yàn)證并確定方案，編寫任務(wù)書及開題報(bào)告。 第六周（2016.4.11——2016.4.17） 準(zhǔn)備材料，進(jìn)行開題答辯。 第七周到第九周（2016.4.18——2016.5.8） 設(shè)計(jì)機(jī)械硬件部分并繪制系統(tǒng)裝配圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。 第十周到第十三周（201

13、6.5.9——2016.6.5） 設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路原理圖，編寫控制程序及上位機(jī)程序，寫畢業(yè)論文。 第十四周（2016.6.6——2016.6.12） 檢查畢業(yè)論文，對論文進(jìn)行排版，準(zhǔn)備答辯。 第十五周到第十六周（2016.6.13——2016.6.25） 進(jìn)行畢業(yè)答辯。 六、主要參考文獻(xiàn)（或資料） [1] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].8版.北京：高等教育出版社，2006 [2]劉鴻文.材料力學(xué)[M]. 5版.北京：高等教育出版社，2011.1 [3] 汪曉平.PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)導(dǎo)航[M].北京：人民郵電出版社.2004: 279～324. [4] 李艷梅、陳震、李一波、等

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