免费下载
网站简介

找论文变得更简单!

帮找论文

当前位置:

重点论文网    工科论文    自动化论文    基于MCGS的电梯控制系统的设计
创建时间:01-08

基于MCGS的电梯控制系统的设计


文献综述
  一. 前言
电梯是高层宾馆、高层商店、高层住宅、多层厂房和多层仓库等高层建筑不可请缺少的垂直方向的交通运输工具。在我国,电梯手扶梯、自动人行道等都属于起重运输设备。电梯是在垂直方向运行的运输设备,手扶梯是在斜面上运行的运输设备,自动人行道是在水平面上运行的运输设备.这里主要介绍和讨的是垂直方向上运行的电梯。
当今世界,电梯的生产情况与使用数量已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。在一些发达的工业国家,电梯的使用相当普遍。在我国,随着人口的增加,科学技术日新月异地发展,人们物质文化生活的初步提高,使建筑业得以迅速发展,大批的高楼大厦拔地而起,十几层到几十层的宾馆、饭店、办公楼、居民楼鳞次栉比。完全可以预想到,随着社会的发展,电梯产品在人们物质文化生活中的地位将会和汽车一样,成为重要的运输设备之一。
二.我国电梯的发展及现况
随着我国经济的迅猛发展和城市化进程的加快,为城市发展标志性之一的电梯提供了前所未有的机遇。我国电梯行业的发展是伴随改革开放二十多年来,在国外技术的推动下进行的,通过电梯行业的不懈努力,汲取国外技术的优势特点,使我国电梯技术水平已达到世界先进水平;同时,由于当今社会科学技术的日新月异,使得电梯技术不断推层出新。只有不断完善和提高产品技术的企业才能充满旺盛的说明力,才能在激烈的竟争中占得先机。伊士顿电梯有限公司自主开发的永磁同步无齿轮高速客梯AEP(W)2100,1000,250基本参数:额定载重量1000Kg,额定速度2.5m/s,33层33站,开门尺寸900mmX2100mm,提升高度120m。
变压变频技术是上世纪90年代以来国内外应用广泛的电梯控制技术,简称VVVF,它通过将三相交流电流整流为直流电,再通过逆变器将直流电调制成电压及频率可调的交流电,达到改变电机转速的目的。VVVF系统通过电压,电流以及速度的信号反馈,由计算机对交流电动机进行精确调节控制,使电梯运行效率大大的提高,性能更完善。
电梯改造是对在用电梯的一次设计。为了延长电梯的使用寿命,确保其安全性及运行质量,就电梯应符合电梯安全校准,采用新技术,新材料以及满足使用功能三方面来谈一下在用电梯改造的必然性:1,在用电梯应符合电梯现行安全校准是电梯改造的必然动力;2,改变电梯的使用功能是业主对在用地毯工作的内部原因;3,随着科技进步,先进技术部件的应用为在用电梯改造创造了良好的外部条件。
我国特别是西部地区目前正在使用中的电梯仍有一部分是上世纪80年代安装的,它采用交流双速(AC-2)或调压调速(ACVV)控制。信号控制部分有的采用继电器,选层器来完成,这类电梯目前所存在的通病是故障高,耗电量大,运行效率低,安全性,可靠性低,舒适感觉差。这类电梯对安全管理及维修保养造成很多苦难。大多数机械系统保养的电梯经过对电气及拖动系统的改造,仍可“焕发青春”,继续服役。例如,现在应用Smart ComⅡ系统与变压变频技术与通用或专用变频器构成的控制及拖动系统目前较为理想的一种改造方案,它有效克服了旧电梯的五大通病,调试简单方便 。
三.电梯的发展前沿
随着城市电梯数量的增多,系统管理技术也在提高。目前,广州市提出建立市电梯远程监控网的必然性。电梯远程监控技术是随着计算机技术和网络通讯技术的发展而产生的一种对电梯进行集中监控的新兴技术,也是当前电梯管理领域的前沿技术,建立一个能自动应对电梯故障及进行电梯管理的城市电梯监控网络是非常有必要的。1,确保人们安全,适应大都市工作生活和的需要;2,社会形象的需要;3,城市管理现代化的需要;4,高效城市的需要。
随着社会的进步,人们越来越关注社会的可持续发展,因而在产品开发方面也越来越注重环保节能方面的问题。在电梯行业,绿色环保节能的新产品层出不穷,变频技术,永磁同步电机等成了其中一道亮丽的风景。我国即将推出新的电梯国家标准,对电梯的安全部件作了更严格的要求,电梯制动器也不例外。
四. 电梯的管理
  最后,电梯的管理问题。加强管理,提高电梯安装专业化水平。电梯维修是电梯安装后保障安全运行的关键。电梯的数量在增多,也越来越先进,这对维修保养的要求有很大的提高。加强电梯安装监理工作,电梯质量的好坏,很大程度上取决于电梯安装质量,加强和改进电梯安置监理工作,必将进一步促进和提升我国电梯安装质量,确保人民生命财产安全。
五.MCGS控制组态软件
(1) MCGS的主要特性和功能
MCGS (Monitor and Control Generated System,通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行,通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自动化领域有着广泛的应用。
(2) MCGS系统的构成和组成部分的功能
MCGS系统包括组态环境和运行环境两个部分。用户的所有组态配置过程都在组态环境中进行,组态环境相当于一套完整的工具软件,它帮助用户设计和构造自己的应用系统。用户组态生成的结果是一个数据库文件为组态结果数据库。运行环境是一个独立的运行系统,它按照组态结果数据库中用户指定的方式进行各种处理,完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义,必须与组态结果数据库一起作为一个整体,才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成,运行环境和组态结果数据库就可以离开组态环境而独立运行在监控计算机上。
组态结果数据库完成了MCGS系统从组态环境向运行环境的过渡,它们之间的关系如下图所示。
 

由MCGS生成的用户应用系统,其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成,如下图所示。
 
窗口是屏幕中的一块空间,是一个“容器”,直接提供给用户使用。在窗口内,用户可以放置不同的构件,创建图形对象并调整画面的布局,组态配置不同的参数以完成不同的功能。在MCGS的单机版中,每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口,但可以有多个用户窗口和多个运行策略,实时数据库中也可以有多个数据对象。MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面,组态配置各种不同类型和功能的对象或构件,同时可以对实时数据进行可视化处理。
六.总结
    加快我国电梯行业的发展,提高我国电梯行业水平。近年来,为保证电梯最终质量,在建立全国性完善的电梯管理法规、落实检查机构、壮大安装调试队伍、组建维修保养网络和提高相关人员技术素质等方面,正在进行着一系列实质性 的工作。我国电梯业,正在走向发法规化,加速步入世界先进行列。
    

  文献综述
《现代电梯控制技术》 张汉杰 王锡仲 朱学莉 编著  哈尔滨工业出版社
《电梯技术—原理•维修•管理》史信芳 陈影 毛宗源 编  电子工业出版社
《可编程序控制器应用技术》 田瑞庭 编  机械工业出版社
《中国电梯》 2014年期刊杂志   中国电梯杂志编辑部
《电梯结构原理及安装维修》 陈家盛 编  机械工业出版社
《电器控制》            李仁 主编  机械工业出版社
《电力电子技术》      李兆安 黄俊 主编  机械工业出版社
《交流调速电梯》      张福恩等 编著  机械工业出版社
《交流调速系统》      刘竟成 主编   上海交通大学出版社
《建筑电气设计手册》  建筑电气设计编写组 编   中国建筑工业出版社
《微机可编程序控制器原理、实使用及应用实例》 耿文学 华熔 编
电子工业出版社                  
《计算机控制系统原理及设计》 孙和平 编著   中国计量出版社
《电梯技术》    史信芳  等编    电子工业出版社
《电机及拖动基础》  顾绳谷 等编著  机械工业出版社
《建筑电气设计技术规范工程》   中国建筑工业出版社

 
    
毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告
2.开题报告:一、课题的目的与意义;二、课题发展现状和前景展望;三、课题主要内容和要求;四、研究方法、步骤和措施
                          
开题报告
      首先,我们通过对‘基于MCGS电梯控制系统’的设计,对电梯方面的发展状况有一定了解,设计这样一个系统,是充分运用以前所学的知识,对以前知识的一个总结。电梯是机—体化的用于高层建筑的复杂运输设备。它涉及机械工程、电子技术、电力电子技术、电机与拖动理论、自动控制理论、电力拖动自动控制系统、微机技术和土建工程等多个科学领域。
本次设计是五层电梯的控制系统,设计包括主电路设计和控制电路设计。主要由电梯的自动运行状态、司机操作状态、优先方式工作状态、故障工作状态(检修)、火警状态等五个状态组成。
      随着电力电子技术及电力电子的不断发展和完善,相继出现交流调压调速系统和交流变压变频调速系统,使交流调速系统的性能得到明显的改善;而交流感应电动机的结构简单、运行可靠、价格便宜。因此,高性能的交流调速系统得到越来越广泛的应用,而且显示出了用可调的交流电动机拖动取代直流电动机拖动的趋势。目前,除了少数大容量电梯仍然采用直流电动机拖动以外,几乎都采用交流电动机拖动系统。                     
我们本次设计采用交流双速电梯拖动系统。此设计的特点有:(1)交流双速电梯电力拖动系统是变极调速系统,这是最简单的调速系统。其控制线路简单,配套元件少;工艺最简,成本底廉。(2)由于中间环节少,所用元器件少,电动机温度不高,所以与其它调速方案相比,其工作可靠性高。(3)由于变极调速系统的工作电压是完整的工频正波,不产生高次谐波,因此不会影响电动机工作性能,不会对电网造成污染,更不会干扰通信系统。(4)但在动态过程中,电动机的电磁转矩出现很大的波动。
从总体来讲,电梯由机械系统和电气控制系统两部分组成。其机械部分由曳引系统、轿厢和门系统、平衡系统、导向系统以及机械安全保护装置等部分增组成;而电气控制部分由电力拖动系统、运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。电梯运动系统主要由电动机与电梯负载构成。该系统既要满足电梯的调速要求,又要有良好的平层准确度。这不仅与所采用的交流电动机内部的机械特性有关,还取决于电动机外部的工作状况,
我们这次设计主要用到是PLC软件编程,它的特点是:(1)可靠性能高,稳定性好,一般PLC允许输入信号阀值比通常的微机大的多。它与外部电路均经过光电隔离,具有很强的抗干扰哪能力。如一般的PLC能承受峰值1000V,1US的矩形脉冲的尖峰干扰。并有多种保护功能。(2)编程简单,使用方便。目前PLC普遍采用继电器控制形成的“梯形图”编程方式,极易为电气,自动控制人员所接受。(3)维护检修方便。
MCGS组态软件的应用,实现人机界面统一控制。目前,电梯远程监控系统是随着计算机控制技术和网络通讯技术的发展而产生的,是发展的方向。电梯远程监控系统的目的是对电梯进行远程数据维护,故障报警,以及对电梯的的运行性能(群控效果,使用,频率,故障次数及故障类型)进行统计与分析,并在分析的基础之上辅助专业人员选择合理的派梯方案。目前REMS的重要性越来越引起人们的广泛关注。

前  言

电梯是机—电一体化的用于高层建筑的复杂运输设备。在现代社会和经济活动中,电梯已经成为城市物质文明的一种标致。特别是在高层建筑中,电梯是不可缺少的垂直运输设备。
电梯作为垂直运输的升降设备,其特点是在高层建筑物中所占的面积很小,同时通过电气或其它的控制方式可以将乘客或货物安全,合理,有效地送到不同的楼层。基于这些优点,在建筑业特别是高层建筑飞速发展的今天,电梯行业也进入了新的发展时期。在我国,自改革开放以来,电梯产业,无论是电梯产量还是技术管理水平,都取得了飞速发展。
电梯的发展,在1889年,美国奥梯斯升降机公司推出了世界第一部以电动机为动力的升降机,这才开出现了名副其实的电梯,同年在纽约市的马累特大厦安装成功。20世纪出,美国出现了曳引式电梯,所谓曳引式驱动,就是将曳引绳一端提升重物,另一端为平衡重,依靠曳引绳与曳引轮的绳槽之间的摩擦力来驱动重物作垂直运动。因此,只要在曳引系统的容量范围和强度允许范围内,通过改变曳引绳长度就可适应不同的提升高度;同时,曳引式驱动可以用多条曳引绳。曳引式驱动方式为长行程并具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。
当时的电梯使用直流电动机驱动,用改变串接在回路中的电阻值的方法来调节电梯的运行速度。后来发明了交流感应电动机,在1900年开用于驱动电梯。最初的交流电动机只是单速的,电梯运行性能很不理想。直到发明了交流双速电动机,现在的交流变频调速电梯,才基本满足了电梯的运行要求。
随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越高。所以,对电梯的调速精度,调速范围等静态和动态提出了更高的要求。尽管交流电动机结构简单,造假便宜,但在调速性能方面却难以满足更高要求,而对直流电动机来讲,由于后来采用了发电机—电动机组调速系统,能较好地满足电梯调速的高要求。因此,在20世纪前中叶,电梯的电力拖动,尤其是高层建筑物中的电梯速度的调节,几乎都是采用直流调速系统来实现的。
现在,随着微机技术的发展,运用微机控制,加入MCGS界面组态软件,实现平面操作控制。在我国,某些城市组织向群控 发展,全部连接到一个控制中心,实施时时远程监控,大大提高了安全系数。


 

目   录

摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  绪论…………………………………………………………………………………1
第2章 电 梯 的 驱 动 系 统……………………………………………………………3
2.1  曳 引 系 统…………………………………………………………………………3
2.2门系统……………………………………………………………………………4
  2.3厢和对重………………………………………………………………………4
2.4全钳与减速器……………………………………………………………………5
2.5轿厢和对重用缓冲器……………………………………………………………5
2.6电梯的电力拖动与控制系统……………………………………………………5
2.7常见的电力拖动方式有……………………………………………………………7
   2.7.1直流电梯电力系统…………………………………………………………7
   2.7.2交流双速拖动系统……………………………………………………………7
   2.7.3变极调速系统…………………………………………………………………7
   2.7.4交流调压调速系统…………………………………………………………7
   2.7.5 变压变频调速系统…………………………………………………………8 
2.8系统方案的确定…………………………………………………………………9
2.9开关门系统的组成………………………………………………………………14
第3章  电梯的电气控制系统……………………………………………………………16
3.1规继电器控制的典型控制环节…………………………………………………17
3.2 PC机在电梯控制中的应用…………………………………………………17
3.3  PLC可编程控制在电梯中的运用…………………………………………………18
3.4 电梯信号控制系统电路…………………………………………………………18
   3.4.1 PLC的输入信号………………………………………………………………18
   3.4.2 PLC输出信号…………………………………………………………………20
3.5  PLC芯片外围电路的简要介绍……………………………………………………20
第 4 章  PLC控制指令系统………………………………………………………………25
4.1运行方式,外呼,内选,优选层信号的产生………………………………………25 
4.2厅外召唤信号的登记与消除…………………………………………………25
4.3轿内指信号的登记与消除…………………………………………………25
  4.4数字显示……………………………………………………………………26
4.5运行方向的显示……………………………………………………………27
第5章  制作MCGS组态界面………………………………………………………32
第6章 系统的调试………………………………………………………………………34
总结…………………………………………………………………………………………37
参考文献……………………………………………………………………………………38
致谢…………………………………………………………………………………………39
附表及图……………………………………………………………………………………40
 


第1章    绪  论

1.1 产品的隶属关系和在人民物质文化生活中的作用

在我国,电梯﹑手扶梯﹑自动人行道等都属于起重运输设备。电梯是在垂直方向上运行的运行设备,手扶梯是在斜面上运行的运输设备,自动人行道是在水平面上运行的运输设备。但是,电梯和手扶梯都是把人或物从一个水平面提升到另一个水平面上的起重运输设备。
随着人口的增加,科学技术日新月移的发展,人们物质文化生活水平的逐步提高,使建筑业得以迅速发展,大批的高楼大厦拔地而起,十几层至几十层的宾馆﹑饭店﹑办公楼﹑居民楼鳞次比。完全可以预想到,随着社会的发展,电梯产品在人们物质文化生活中的地位将会和汽车一样,成为重要的运输设备。

1.2 电梯的发展简史及前景

据国外有关资料介绍,公元前2800年在古代埃及,为了建筑当时的金字塔,曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年瓦特发明了蒸汽机之后,1858年美国研制出以蒸汽为动力,并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。1878年英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。并随着水压梯的发展,淘汰了蒸汽梯。后来又出现了采用液压泵和控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的电梯。
但是,电梯得以兴盛发展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。18世纪末发明了电机,并随着电机技术的发展,19世纪初开始使用交流异步单速和双速电动机作为动力的交流电梯,特别是交流双速电动机的出现,显著改善了电梯的工作性能。进入20世纪80年代,通过控制电动机定子供电电压频率调整电梯运行速度的调压调频技术研制成功,出现了交流变频(VVVF)调速电梯,开拓了电梯拖动的新领域。
由于电梯的不断增加,建有住宅电梯的高质量﹑高水平的文明住宅小区像雨后春笋般不断涌现。对小区的物业管理,特别是那些拥有住宅电梯的楼房物业管理部门对电梯的维修保养和突发事件的处理及时性﹑准确性提出了更高的要求。现在电梯的发展方向是利用现代的通信技术和微机网络系统实现维修保养远程监控系统。

1.3 电梯系统设计的任务

本电梯系统是一个五层楼控制系统。本次设计所要达到的要求是:此系统实现自行运行状态﹑司机操作状态﹑优先方式状态﹑故障工作状态(检修)﹑火警状态。
确定系统的驱动系统方案:电梯的驱动方式有直流电梯电力驱动﹑交流双速电梯驱动方式﹑交流调压调速电梯驱动方式﹑变频调速电梯驱动方式﹑永磁同步电动机拖动方式等。经过比较,采用变频调速电梯驱动方式,其特点可以实现比较平滑的调速。确定系统的控制方案:电梯的控制方式有继电器运行逻辑控制线路﹑可编程序控制器运行逻辑控制系统﹑微机控制系统。现在比较普及的是PLC可编程序控制器运行逻辑控制系统,其特点有编程调试简单﹑便于用户掌握﹑开发周期短﹑可靠性高﹑抗干扰性强﹑无故障时间长等优点。并且加入MCGS界面控制组态软件,进行模拟运行状态,显示控制运行过程。
 

第2章 电梯的驱动系统

 从总体来讲,电梯由机械系统和电气控制系统两部分组成。其机械部分由曳引系统,门,平衡系统,导向系统以及机械安全保护装置等部分组成;而电气控制部分又电力拖动系统,运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。

2.1 曳引系统

电梯曳引系统的功能是输出动力和传递动力,驱动电梯运行。主要又曳引机,曳引钢丝绳,导向轮和反绳组
 

最新论文

网站导航

热门论文