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在现代素质教育的形势下,建设为素质教育服务的、现代化的、功能完善的教育教学资源系统,拓展学生自主学习的空间,发展学生的多种能力,特别是创新能力,已经成为中学教育必须研究的课题。
现代信息技术特别是计算机网络技术的飞速发展,使我们的教育模式产生了质的飞跃,网络化教育将成为信息时代的重要标志和组成部分。探索、研究并构建适宜于在计算机网络环境下的教育教学模式,是教育界亟待解决的课题,也是我们责无旁贷的使命。在网络教育时代,不仅需要有先进科学的教学手段、高效互动的教学方式,更需要有丰富实用的教学资源、完备的教学体系。在网络化教育的大环境下,教师应该成为网络教育的主导力量。而目前,我们的教师对信息技术、网络教育尚不熟悉,利用网络实施教育教学尚有距离,尤其是建立“在网络环境下的教育教学新模式”还有待起步,基于此,我们提出了本课题的研究。
一、开题报告背景与意义
在现代社会和经济活动中,计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展,不断满足社会经济快速发展和人民生活水平不断提高的需要,电梯作为一种重要的交通运输工具,已经成为城市物质文明的一种标志。电梯在公办大楼、公司、高层住宅、宾馆等场所得到了广泛应用。特别是在高层建筑中,电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天,电梯行业也随之进入了新的发展时期,载人电梯控制技术已经发展到了调频调压调速控制阶段,具有乘坐安全、运行可靠、舒适度较高等特点,其主流控制技术采用PLC控制,具有许多智能化控制功能。
本开题报告设计针对我国电梯业的现状,将可编程序控制器(PLC)应用于五层电梯进行逻辑控制,通过合理的选择和设计,不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性,同时延长了使用寿命,缩短了电梯的开发周期,并提高了电梯的控制水平,改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比,在运行上具有良好的舒适感,在生活中可以节约电能,取得了良好的经济效益和社会效益,达到了理想的目的。
二、毕业教学环节开题报告的主要内容
本开题报告主要任务是完成五层电梯控制器的电路设计、元器件选型、PLC外部接口电路设计、控制器装配图与接线图设计、列出元器件清单、完成PLC程序设计与联机调试等内容。
具体控制要求如下:
1.由于电梯对控制系统的可靠性和安全性要求极高,主要以逻辑控制为主,通常采用PLC作为控制系统的核心,所以,应用PLC来设计一个5层电梯控制器具有一定的现实意义。
2.上行与下行选择由上电梯的人选择信号决定。顺向优先执行,顺向执行完之后再反向执行。
3.行车途中如遇呼梯信号时,顺向截车,反向不截车。
4.内选信号、呼梯信号具有记忆功能,执行后解除。
5.内选信号、呼梯信号、行车方向、行车楼层均有指示灯。
6.停层时延时2秒后自动开门或手动开门。
7.有内选信号时,延时2秒自动关门或手动直接关门。
8.无内选信号时可以手动关门,但不会自动关门。
9.行车时不能手动开门,开门时不能行车。
10.分别用数码管和指示灯显示工作状态(工作电压均为220VAC)。
三、已具备的条件
学院电子信息技术中心拥有S7-200系列PLC及外围设备20套,拥有CPM2A系列PLC和CPM1A系列PLC20台,拥有PLC控制的电梯模拟教学系统2套,同时我校拥有优良的师资团体,为毕业生的设计提供强有力的支持,并且学校与金华地区主要生产PLC产品的公司保持良好的合作关系,为我院提供了理想的实习环境。
四、思路和设计方案
电梯控制系统可分为电力拖动电路和电气控制电路两个主要部分。电力拖动电路主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的三相交流异步电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式,达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件(PLC)等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体,与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。
1.电梯控制系统的硬件组成
电梯控制系统的主电路图如图1所示,电梯控制电路的硬件结构如图2所示。控制电路主要包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制交流电机无级调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数,采用编码的方式将31个呼叫及楼层按钮编码五位二进制码输入PLC。
(1)系统输入部分
系统输入部分分为两个部分,一是直接输入到PLC输入口的开关量信号部分,包括:控制台上的启动按钮、恢复正常工作按钮、消防/检修按钮、_上行(下行)按钮部分以及开关门行程到位开关。二是按钮编码输入信号部分。本系统为十层电梯系统,在轿箱内的选层按钮和门厅旁的向上、向下呼叫按钮共有28个之多,采用优先编码的方法将31个按钮信号编为五位二进制码。这里采用四片8位优先编码器4532和五个四二输入端或门4072组成32级优先编码器。
(2)系统输出部分
系统的输出部分包括发光二极管记忆灯电路、PWM控制调速电路、轿箱开关门电路和七段数码管楼层显示电路等。
在PWM控制直流电机无级调速电路中,PWM产生电路接收来自PLC的八位二进制码,随着码值的改变,其输出的脉冲占空比也相应改变。轿箱开关门电路使用两个继电器、两个行程开关、直流电动机、功率反相器20_9等构成控制电路。在七段数码管楼层显示电路中,七段数据管不经专用驱动芯片驱动而由PLC提供特定的二进制码直接输入。
2.系统控制软件设计
系统控制软件由初始化、指令接收处理、电梯位置检测与处理、同行截车和反向不截车处理、电梯升降控制等模块组成,如图3所示。
五、预期目标
本开题报告主要是完成5层电梯控制器的电路设计、元器件选型、PLC外部接口电路设计、控制器装配图与接线图设计,列出元器件清单,完成PLC程序设计与联机调试等内容。最终完成一个完整的、可以实际应用的控制方案与相关图纸资料。
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一、开题报告是一篇论文的总体方向,在动笔之前弄清楚思路和技巧很有必要。
1、选题方向与题目
论文选题要充分考虑自己的研究基础、研究能力和研究兴趣。所选的研究课题一般应具有如下特点:
一是具有重要性。学位论文选题要有理论意义和现实意义,一定要是尚未解决或尚未完全解决而又要必须解决的问题,既能解决理论问题以推动学科发展,又能解决实际问题产生多种效益,这样的问题当然就有理论意义和现实意义。
二是具有创新性。学位论文课题应是社会经济发展和环境变化产生的新问题,以及前人没有解决的疑难问题,可以推动理论创新、方法创新和应用创新。因此,论文选题可以是完善或创新理论与方法,也可以是拓展现有理论的应用研究领域。
三是具有学术性。论文讨论的问题一定要是一个学术问题,才有学术意义和学术价值。
四是具有可行性。论文选题要求在科学上成立并可以探究,符合发展趋势,并有一定宽度,可分解,能循序渐进,可以深入研究。在选题方向确定后,拟定具体的题目就非常重要了。论文题目是文章的题眼,可谓干言万语第一句话。拟定题目时要尽可能做到以下几点:
一是要体现专业性,符合本学科的学术要求和规范。
二是要有问题意识,有针对性,从题目表述就可以看出论文研究的核心问题。
三是题目大小要适度,表述简洁、无歧义。字数一般在25个字左右,最好不要超过3O个字。
2、文献选择与阅读
围绕研究方向领域或关键词选择文献,所选文献要尽量基金项目。与此同时,要对文献进行编排处理,并严格按文献著录格式标明文献出处。
文献选定后就要认真阅读,通过阅读文献,熟悉了解本研究领域国内外主流期刊最新的研究成果。在阅读文献的过程中,要特别注意四个问题。
一是论文所研究的科学问题是什么?是否重要?为什么重要?
二是论文中用到哪些研究手段?这些研究手段足以解决所提出的科学问题吗?
三是论文中是否有创新的思想?是否使用了新的研究手段?
四是论文产生了新的结论或概念吗?论文的数据是否能够支持这些结论或概念?在此基础上,尽量整理出系统的文献综述,并在国内外专业期刊上发表,以实现更加熟悉前沿研究、有效提高写作能力和形成物化成果等多种目的。同时,通过多看文献来学习别人的写作技巧和精炼的语言词汇。
文献阅读一般包括精读(基础文献、经典文献)和泛读(知识点、跨学科文献)两个层面。对重点文献、经典文献要精读,而且要进行解释、评论和分析。
3、研究内容与提纲
第一,与专业相关。这是研究生论文选题和写作的基本要求,也是通过毕业答辩的基本前提。
第二,与兴趣相关。论文选题既要与兴趣相关,也要与自己未来的发展相关。题对一生荣。如果今后从事学术研究,就要选定较为长远的研究领域,深入持久地做下去,持之以恒,逐步培养自己对研究问题的兴趣。
第三,适当跨学科研究。运用其他相关学科的理论或方法来研究本学科专业的问题,常常能产生新的研究思路和研究结论,不仅体现了创新,而且会开辟一个新的研究领域。因此,在研究生学习期间要注重学术交流,请教不同专业的同行,善于从多角度来思考所研究的问题。
4、研究思路与方法
在开题报告与论文撰写前,要在充分查阅和研究国内外相关的权威文献资料的基础上,针对研究对象,尽可能提出新的研究思路和研究方法。事实上,任何理论的创新归根结底都是方法的创新。对于经济学、管理学、社会学等学科领域的研究方法要尽可能做到定性分析与定量分析相结合、规范分析与实证分析相结合,运用一些基本概念和理论观点对所要研究的问题进行定性和规范分析,确定研究对象的内涵与外延、特点与本质。在此基础上,借助数理工具,建立分析模型,推演要素之间的逻辑关系,从而深化对所要研究问题的认识和理解。因此,在研究选题确定后,就要努力去构建一个创新的研究思路,设计一个创新的技术路线,在研究方法上进行一些改进或借用,就有可能有新的发现,从而找到课题的创新点。
二、开题报告的文本格式与报告重点
《开题报告》有相对规范的文本格式,要表述的主要内容有:
一是论文选题的背景、理由及研究的意义;
二是国内外关于该课题的研究现状及趋势;
三是本人的研究工作计划,包括研究目标、内容、拟解决的关键问题、创新或特色、拟采取的研究方案与技术路线等;
四是论文预期达到的研究目标;
五是研究基础与论文撰写的进度安排;六是主要参考文献目录,包括中英文文献。
在进行开题报告时,要重点报告三个方面的内容:
一是选题价值与意义,重点讲你要研究和讨论的学术问题是什么;
二是研究内容与方法,重点讲你研究的主要内容、思路、方法、重点与创新点是什么;
三是研究基础与困难,重点讲你的研究准备工作情况和存在的困难与疑惑有哪些,希望得到参加开题报告评议专家的哪些指导。
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