可編程邏輯控制器(PLC),是一種采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程??删幊踢壿嬁刂破鞯碾娫丛谡麄€系統(tǒng)中起著十分重要的作用 。下面是YJBYS小編整理的一篇PLC開題報告,希望可以幫助你!
一、選題的目的及研究意義
可編程控制器從其產(chǎn)生到現(xiàn)在,實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍;其功能從弱到強,實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步;其應用領域從小到大,實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。PLC作為工業(yè)控制領域的主流控制設備,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用,而利用計算機監(jiān)控PLC的工作情況及狀態(tài)或進行調(diào)度,便于系統(tǒng)的管理。利用計算機監(jiān)控PLC的工作情況及狀態(tài)或進行調(diào)度,主要是便于系統(tǒng)的管理,節(jié)約成本。采用MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)PC機和PLC之間的通訊,完成PLC實驗系統(tǒng)的監(jiān)督與控制,應用組態(tài)軟件在計算機屏幕上全真模擬PLC的控制對象,它能以動畫形式演示PLC控制對象的工作過程,設計界面友好的的人機交互窗口,能夠實現(xiàn)系統(tǒng)工藝的顯示、報表、系統(tǒng)控制及參數(shù)設置、形成實時及歷史曲線和數(shù)據(jù),設計過程靈活多變,可以制作出各種界面用以方便監(jiān)控,工程人員不用去現(xiàn)場能夠及時的從電腦屏幕上了解到系統(tǒng)目前狀況,及時了解和處理故障,節(jié)約人力,節(jié)約時間,總結說來其具有成本低、免維護、形象直觀等優(yōu)點,所以基于MCGS的PLC監(jiān)控實驗系統(tǒng)的開發(fā)與設計具有重要的實用意義。
二、綜述與本課題相關領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應用領域等
過去主要依靠工業(yè)控制計算機或者PLC,然而工控機系統(tǒng)的軟件功能都靠軟件人員編程實現(xiàn),工作量大,軟件通用性差,且易產(chǎn)生錯誤;PLC(可編程序控制器)在工業(yè)現(xiàn)場因其編程方便,抗干擾能力強,獲得了廣泛的應用。但受到內(nèi)部硬件電路的限制,在運算速度、數(shù)據(jù)處理能力等方面和PC機相比,要遜色很多,因此在工業(yè)現(xiàn)場對復雜模型進行控制時,可以借助上位機PC來建立生產(chǎn)模型,通過構建監(jiān)督式控制系統(tǒng),完成監(jiān)控,僅用PLC人們不能及時直觀地觀察到系統(tǒng)運行狀況。隨著工業(yè)控制要求的不斷提高,計算機和PLC聯(lián)合協(xié)作是必然的趨勢,計算機具有較強的數(shù)據(jù)處理功能,配備著多種高級語言,若選擇適當?shù)牟僮飨到y(tǒng),則可提供優(yōu)良的軟件平臺,開發(fā)各種應用系統(tǒng),特別是動態(tài)畫面顯示等。隨著工業(yè)PC的推出,PC在工業(yè)現(xiàn)場運行的可靠性問題也得到了解決,專門用于工業(yè)控制的組態(tài)軟件應運而生,組態(tài)軟件實現(xiàn)PC機和PLC之間的通信,PLC完成現(xiàn)場的監(jiān)控,上位機進行直觀顯示。其廣泛應用于工業(yè)控制系統(tǒng),例如煤礦化工監(jiān)控系統(tǒng)的應用,在船舶機艙集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用,電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計應用等。
三、對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法(技術路線)或 設計(實驗)方案進行說明
本次設計主要以MITSUBISHI PLC為控制器,以實驗室已有的PLC實驗平臺為控制對象,或模擬工業(yè)過程,采用MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)PC機和PLC之間的通訊,完成PLC實驗系統(tǒng)的監(jiān)督與控制。主要研究方案如下:
1.分析設計任務,搜集參考文獻,根據(jù)設計任務要求進行分析與論證,認真完成開題報告。
2.通過文獻的閱讀,熟悉過程控制、計算機控制技術的原理及PLC應用與開發(fā)技術,熟練掌握MITSUBISHIPLC的編程軟件,熟悉MCGS組態(tài)軟件的使用方法。
3.根據(jù)工藝及控制要求,通過MCGS開發(fā)應用軟件,設計控制界面,利用PLC完成控制系統(tǒng)設計,包括:PLC的硬件設計及軟件設計,主要有:PLC機型的選擇、輸入/輸出點數(shù)的選擇、儲器類型及存儲容量的選擇、開關量輸入/輸出模塊的選擇、通訊方式的確定與實現(xiàn)、特殊功能模塊的選擇、PLC編程方式的選擇、PLC環(huán)境因素的考慮及控制系統(tǒng)的軟件設計。
4.利用PLC編程軟件進行系統(tǒng)設計、調(diào)試、下裝及診斷,用MCGS軟件作為上位機監(jiān)控組態(tài)軟件,設計界面友好的的人機交互窗口,能夠實現(xiàn)系統(tǒng)工藝的顯示、報表、系統(tǒng)控制及參數(shù)設置、形成實時及歷史曲線和數(shù)據(jù)。
5.系統(tǒng)調(diào)試與安裝。
6.總結設計過程,完成畢業(yè)設計。
解決這些問題的主要方法可以采用先仿真后實際應用的方法,這樣試驗成本低,高效化。通過組態(tài)軟件與PLC鏈接與通信,通過組態(tài)軟件仿真系統(tǒng),進行PLC程序的修改與完善,逐步達到要求的合格水平,再進行實際試驗,這樣成功效率高成本低。
PLC的通訊方式有兩種,串行通信和并口的通訊,并口多用于PLC之間的通訊,PLC與計算機的通信通常是遠距離通信,只要少數(shù)的數(shù)據(jù)線,故采用串行通信,串行其有兩種通訊方式,一種是PC機作主動者,即主局,PLC為從動者,即子局。另一種是PLC為主局,而PC機為子局。無論工作在哪種方式,都是可通過RS232、RE422或RS485電纜線來進行信息傳遞。
采用串行通信實現(xiàn)上位機PC和下位機PLC通訊一般可采用兩種方法:可以通過Windows或高級語言編程,實現(xiàn)二者通訊;還可借助現(xiàn)在普遍使用的工業(yè)控制組態(tài)軟件。使用前者,編程比較繁瑣,需要了解具體的通訊機制,另外還要掌握某種高級語言,并對所編程序花費一定調(diào)試時間,而且容易出錯,修改難度大,效率底,但是軟件的成本得到降低。使用后者組態(tài)軟件是一個專為工控開發(fā)的工具軟件。它為用戶提供了多種通用工具模塊,用戶不需要掌握太多的編程語言技術,就能很好的完成一個復雜工程所要求的幾乎所有功能。軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。組態(tài)環(huán)境,用來設計和構造自己的應用系統(tǒng)。運行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構造的組態(tài)工程,以用戶指定的方式運行,并進行各種處理,完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。其優(yōu)點是編程語言簡單,在較短的時間內(nèi)編制出控制功能復雜的程序,而且調(diào)試時間也相對較短。綜上,采用串口通信,用組態(tài)軟件和PLC通信比較合適。
四、檢索與本課題有關參考文獻資料的簡要說明
[1] 潘立登,過程控制[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008:12-19。
[2] 陳炳和,計算機控制原理與應用[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008:18-56。
[3] 馬志溪.電氣工程設計 [M].北京: 機械工業(yè)出版社,2002:10-39.
[4] 劉增良,劉國亭.電氣工程CAD [M].北京: 中國水利水電出版社,2002:40-43.
[5] 齊占慶,王振臣.電氣控制技術 [M].北京: 機械工業(yè)出版社,2002:30-32.
[6] 史國生.電氣控制與可編程控制器技術 [M].北京: 化學工業(yè)出版社,2003:31-32.
[7] 郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術 [M].南京: 東南大學出版社,2003:50-80.
[8] 張萬忠.可編程控制器應用技術 [M].北京: 化學工業(yè)出版社,2001:12-34.
[9] 王兆義.小型可編程控制器實用技術 [M].北京: 機械工業(yè)出版社,2002:14-15.
[10] 三菱微型可編程控制器手冊 [M].MITSUBISHI SOCIO-TECH,2003:17-18.
[11] 吳曉君,楊向明.電氣控制與可編程控制器應用 [M].北京: 中國建材工業(yè)出版社,2004:15-18.
[12] 李道霖.電氣控制與PLC原理及應用 [M].北京: 電子工業(yè)出版社,2004:68-67.
[13] 岳建鋒,高級語言和組態(tài)軟件對設計PC機與PLC通訊程序的比較[Z].微機算計信息網(wǎng),2006.1.1
[14] 張鳳珊.電氣控制及可編程序控制器.2版 [M].北京: 中國輕工業(yè)出版社,2003.
[15] 郭艷萍,電氣控制技術和PLC應用[M].北京:人民郵電出版社,2010:50-72。
[16] 梁偉棟,郭浩;MCGS組態(tài)軟件設計及其應用[J].廣東自動化與信息工程.2005.01:12-30.
[17] 周永勤,周美蘭,顏景斌,王旭東.基于組態(tài)技術虛擬被控對象的PLC仿真實驗研究[J].哈爾濱理工大學學報.2004(6):8-9.
[18] 劉一凡,黃偉.建設PLC實驗室的探討[J].肇慶學院學報.2003(05):10-12.
[19] Michel Gilles. Programmabe Logic Controllers[M].Architecture and Application Wiley.1990:12-14.
[20] G.L.Batten. Programmabe Controllers:hardware.software and Application[M].New York:MC Graw-Hill.1994:37-47.
[21] Cheded.Al-Mulla. Control of a four-level elevator system using a programmable logic controller[J]. International Journal of Electrical Engineering Education,2003(2):10-17.
五、畢業(yè)設計進程安排。
2月學習相關基礎知識,例如過程控制、計算機控制技術的原理及PLC應用與開發(fā)技術,熟練掌握MITSUBISHIPLC的編程軟件,熟悉MCGS 組態(tài)軟件的使用方法; 3月8日完成開題報告,三月初做好PLC的硬件設計及軟件設計,主要有:PLC機型的選擇、輸入/輸出點數(shù)的選擇、儲器類型及存儲容量 的選擇、開關量輸入/輸出模塊的選擇、通訊方式的確定與實現(xiàn)、特殊功能模塊的選擇、PLC編程方式的選擇、PLC環(huán)境因素的考慮及控制 系統(tǒng)的軟件設計;
3月下旬實現(xiàn)PC機和PLC之間的通訊,完成用MCGS軟件作為上位機監(jiān)控組態(tài)軟件,設計界面友好的的人機交互窗口,能夠實現(xiàn)系統(tǒng)工藝 的顯示、報表、系統(tǒng)控制及參數(shù)設置、形成實時及歷史曲線和數(shù)據(jù)。
4月初系統(tǒng)調(diào)試與安裝;
4月下旬總結設計過程,完成畢業(yè)設計。
一、 課題來源
老師命題
二、 選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平、研究目標及意義(包括應用
前景、科學意義、理論價值)以及主要參考文獻
1、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平:
在經(jīng)濟不斷發(fā)展,科學技術R新月異的今天,樓的高度已和經(jīng)濟發(fā)展同樣的速度成長起來。作為建筑的中樞神經(jīng),電梯起著不可或缺的作用,電梯作為建筑物內(nèi)的主要運輸工具,像其他的交通工具一樣,已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪幸粋€不可缺少的組成部分。一個國家的電梯需求總量,主要受其經(jīng)濟增長速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、在全球經(jīng)濟持續(xù)低迷的情況下,我國國民經(jīng)濟仍然以較高的速度持續(xù)增長,城市化水平不斷提高。這從客觀上導致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象,我國已經(jīng)成為全球最大的電梯市場.。上世紀80年代以來,隨著經(jīng)濟建設的持續(xù)高速發(fā)展,我國電梯需求量越來越大??傏厔菔巧仙?,已經(jīng)進入了“第三次浪潮”,而且目前還沒有減速的跡象。從1949年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了6l萬多臺電梯。盡管如此,我國的電梯遠未達到飽和的程度。全世界平均1000人有l(wèi)臺電梯,我國如果要達到這個水準,還需要增加70萬臺。到那時候,全國在用電梯將達到130萬臺,每年僅報廢更新就需要6萬臺。到2005年,中國電梯的年產(chǎn)量達到13.5萬臺,與1980年相比,25年增長了59倍,產(chǎn)量每年平均增長17.8%。2005年安裝驗收電梯124465臺,截至05年底,我國的在用電梯總數(shù)已達651794臺.。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺!我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司,美國奧的斯、瑞士迅達、芬蘭通力、德國蒂森、同本三菱、、東芝、富士達等13家大型外商投資公司在國內(nèi)的市場份額達到了 74%”(1)、先進技術和先進管理的引進對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強大的推動作用。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。目前國內(nèi)市場需要的電梯產(chǎn)品,我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn),不但大量替代了進口,而且有一定的出口。國產(chǎn)電梯的技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自1985年我國參加了國際標準化組織ISO/TCl78以來,先后等同或等效采用了一批國際標準和先進國家的標準。標準的高起點使我國電梯行業(yè)在技術上居于有利地位。許多新技術和新產(chǎn)品,如無機房電梯、無齒輪曳引機、永磁同步拖動技術、遠程監(jiān)控技術等,國際上也是剛剛出現(xiàn),我國就有多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量,低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內(nèi)外客戶,為逐步進入國際市場創(chuàng)造了有利條件。隨著計算機技術的發(fā)展,微型計算機在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,在電梯控制上采用微型計算機,取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式越來越受到人們的重視。使用微型計算機控制,它成本低,體積小,可靠性高,使用壽命長,簡化了安裝調(diào)試工作,使得電梯控制系統(tǒng)體積減小,節(jié)省能源、可靠性提高??删幊淌轨`活性增大。更突出的優(yōu)點是微型計算機具有算術運算功能和靈活的邏輯運算功能,因此可以實現(xiàn)更完善的自動控制,例如對于電梯平層可以實現(xiàn)自適應控制,便平層情況達到最佳狀態(tài)”
微機控制電梯是電梯技術的方向,~些生產(chǎn)企業(yè)與科研單位相結合,相繼推出了微機控制的電梯新機型,使控制功能得到增強,電梯的性能得到改善,明顯提高了可靠性。除了合資企業(yè)外,也有其他廠家開發(fā)出了變頻調(diào)速電梯新產(chǎn)品。另外,用可編程序控制器取代繼電器控制系統(tǒng)的機型對單梯進行控制還是有前途的。有些生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)了緊急供電裝置、防火廳門、自檢測以及語言合成等電梯新功能;對機械系統(tǒng)采用了新結構、新材料、新技術和新工藝”(3)、總之,與國外先進技術水平相比,雖然還存在一定差距,但國內(nèi)電梯技術正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進水平。中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置,每年銷售量己達l萬臺左右,約占亞洲市場的1/50,一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻“。。當今世界,電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標志之一。
(3)、隨著時代的發(fā)展,對人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi),心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。因此,提倡對電梯進行豪華性裝修,比如:轎廂內(nèi)用鏡面不銹鋼裝潢、在觀光電梯井道設置宇宙空間或深海景象:進而主張電梯、扶梯應與大自然相協(xié)調(diào),在扶梯的周圍種植花草;在轎廂壁和頂棚裝飾某些圖案甚至是有變化的圖案,并且在色彩調(diào)配上要令人賞心悅目;在轎廂內(nèi)播放優(yōu)美的音樂,用以減少煩躁;在轎廂內(nèi)播放電視節(jié)目,乘客可收看天氣預報、新聞等,同時綠色電梯也是將來發(fā)展的一個放心方向,要求電梯的智能化、安全水平、視覺協(xié)調(diào)、消除電磁輻射、舒適感等都要達到一定的要求。
2、研究的目的及意義:
電梯是垂直運行的電梯,通常簡稱電梯;傾斜方向運行的自動扶梯;傾斜或水平方向運行的自動人行道德總稱。電梯已成為現(xiàn)代生活中廣泛使用的運輸工具,對電梯的安全性,舒適性,高效性等的不斷追求推動了電梯技術的進步。目前,有可編程序控制器和微機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng),正以很快的速度發(fā)展著。采用PLC 控制的電梯可靠性高,維護方便,開發(fā)周期短,這種電梯運行更加可靠,并且有很大的靈活性,可以完成更為復雜的控制任務,已成為電梯控制的發(fā)展方向,,其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。
可編程控制(Progremmable Controller)系統(tǒng)是專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),它采用一種可編程的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令。通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程,通過可編程控制器可以實現(xiàn)由繼電器實現(xiàn)的邏輯控制功能,而且最主要的是可編程控制器“可編程”功能,使得當改變電梯的控制功能時,只要更改程序即可,而不需要像繼電器一樣需要更改硬件和接線。
3、主要參考文獻:
(1)、何衍慶,《可編程序控制器原理及應用技巧》[M].北京:北京工業(yè)出版社,1998、皮壯行,《可編程序控制器的系統(tǒng)設計與應用實例》[M].機械工業(yè)出 (2)版社,2000
(3)、陳家盛,《電梯結構原理及安裝維修》,北京:機械工業(yè)出版社,2000
、《電梯維修與操作》,中國勞動社會保障出版社 (4)
三、 研究的主要內(nèi)容、研究方案及準備采取的技術路線、擬解決的關鍵問題(注:本部分內(nèi)容必須詳細填寫)
主要研究內(nèi)容:
本課題的目的是在全面了解國內(nèi)外電梯發(fā)展現(xiàn)狀的基礎之上,以江西長林電梯公司的一個三層電梯本體為控制對象,開發(fā)出以EMERSON公司
EC20.2012BRA型PLC為電梯控制器、采用TDl000-4T01 lOP型通用變頻器的電梯控制系統(tǒng),重點解決目前VVVF電梯發(fā)展過程中所存在的控制器性價比低、速度曲線實現(xiàn)難的問題,圍繞這一主題,所開展的工作如下:
(1)根據(jù)長林公司提出的三層梯的控制的性能指標,確定一種新型的、以通用變頻器、光電編碼器組成的實現(xiàn)大閉環(huán)調(diào)速的控制方案,按該種方案 組建的控制系統(tǒng)價格將大幅下降。
(2)采用EMERsON公司EC20.2012BRA型PLc的編程開發(fā)軟件Controlst開發(fā)出本控制器軟件,實現(xiàn)了本電梯邏輯信號的控制、速度的PID大閉環(huán)的控制,滿足所要求的性能的控制。
(3)采用國內(nèi)使用最廣的工業(yè)控制組態(tài)軟件組態(tài)王6.51,開發(fā)出本電梯的上位機組態(tài)程序,實現(xiàn)了上位機對電梯系統(tǒng)的監(jiān)測控制,可以使用該組態(tài)程序對電梯進行調(diào)試運行和實時監(jiān)控。
(4)對電梯系統(tǒng)進行數(shù)學分析,實現(xiàn)控制機理的建模,在此基礎上,從而對曳引電梯系統(tǒng)特性進行了分析,為控制策略實現(xiàn)和改進提供理論依據(jù)。
研究方案及準備采取的技術路線:
1、 查閱資料,選定設計方案;
2、 確定設計方案;
3、 確定工藝流程;
4、 PLC的選擇;
5、 繪制程序圖;
6、 實驗室調(diào)制程序;
7、 比較得出結論;
8、 撰寫設計論文。
擬解決主要研究內(nèi)容:
(1)原有的電梯控制系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,故障率高,日常保養(yǎng)和故障檢修工作十分繁重。
(2)原有的電梯依靠井道內(nèi)的位置傳感器獲取樓層的信息,控制精度不高,平層精確度無法達到國家標準的相關規(guī)定。
(3)原有的電梯為雙速電梯,起動和制動時的加速度和減速度比較大,乘客乘坐時不舒服,舒適感差。
四、 已進行的科研工作基礎和已具備的科學研究條件(包括已經(jīng)
取得的科研成果、已經(jīng)完成的科學實驗及調(diào)查研究、具備的主要儀器設備及資料與數(shù)據(jù)等),以及可行性分析
五、 課題研究起止年限、任務安排、分階段要求和預期結果
六、指導教師審查意見
指導老師簽字:
年 月 日
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