1. 研究目的与意义
在我国，随着现代化程度的日益增进，各地大楼拔地而起；大型商场日渐增多；地铁设施日益完善，在公共场所，我们无外乎接触到以下几种垂直交通联系：楼梯、厢式电梯、自动扶梯。楼梯，作为建筑物中楼层间垂直交通用的构件，也是最为重要的一种构件，它的交通作用和意义可以说是十分重要。它连接了上下楼层，虽然作为人们出行的重要一环，但是由于其静态结构，人们攀爬时费时费力，随着电梯的出现，被慢慢地淘汰，但因为其稳定性，和无需供电运作地特性，作为消防和备用通道，在大楼中也是有所保存。如今更多地公共场合选择了电梯作为垂直交通的工具，以运行方式分为了两大类别：用于高楼层运输乘客的厢式电梯和用于向上或向下倾斜运送乘客的自动扶梯。厢式电梯工作在电梯井内，通过顶楼房间的电机转动缆绳来垂直提运乘客；而自动扶梯时通过顶部的电动机转动齿轮来驱动链圈。两种电梯运行方式不同，自然占地面积也不同，效率也不一样。其中，自动扶梯因其吞吐量大，速度快，且断电后也能成为楼梯，泛用性强，被广泛用于商场、地铁等公共服务设施。
虽然自动扶梯方便快捷，但是它连续运行时对于内部电机的损耗，对于电能的消耗是不可忽视的。在以往的自动扶梯中，大部分还是照旧采用直接电源的方式，没有缓速运行的功能，对于电机的损耗、电力资源的浪费不可忽视。同时，匀速运行会令乘客的乘坐体验大打折扣。有些自动扶梯甚至内部还是运用单片机、继电器等低端耗材，虽然节省成本，但是稳定性有所缺失。
鉴于上述原因，本课题旨在设计一个自动扶梯变频调速控制系统。在本系统中会给扶梯增加低速运行的功能，目的是为了延缓电机老化，节省电力资源。增加控制功能，会引入数学模型，针对匀加速过程进行重点分析，让乘客舒适地慢速搭乘，再全速送达，这样不仅节能环保，乘客的乘坐舒适性也大幅度提升。有别于低端控制单元，由PLC组成核心的控制单元稳定可靠，减少维修次数，也是另一种节省成本的方式。
2. 研究内容与预期目标
目前，自动扶梯已经广泛应用于各类大型公共场所，很多时段都会出现载客较少或没有载客的情况。此时，若扶梯仍以额定速度运行，将会造成耗能高、机械磨损严重、设备使用寿命低的缺点。本课题旨在设计一种能实时根据载客情况，动态调整自动扶梯运行速度的变频调速控制系统。系统主要包括PLC核心控制模块、变频调速模块、电机驱动模块、数据监测模块等。
本设计需要完成以下目标（1）掌握PLC的基本原理。（2）掌握PLC的硬件组成及结构。（3）熟练掌握PLC的编程方法。（4）掌握以PLC为核心的控制系统设计。 （5）分析自动扶梯变频调速系统的工作特点及工作原理。（6）进行控制方案设计与比对、优选设计方案。
3. 研究方法与步骤
本课题拟采用软硬件并行组成基础控制系统，分为以下几个主要步骤：硬件设计、软件编程、电气原理图与硬件原理图绘制、PLC编程以及硬件调试。
主要设计步骤：
（1）整理所需要的论文以及参考资料，将整体的设计思路做出大致规划，对硬件尤其是变频器重点理解其特性和工作原理，结合整个控制过程来设计检测控制模块，从而了解实现变频控制的具体流程。
4. 参考文献
[1]王猛,杨欢.PLC编程与应用技术(第2版).北京:北京理工大学出版社,2017.
[2]张克涵,梁庆卫.PLC原理与工程应用技术.北京:国防工业出版社,2016.
[3]王华忠.工业控制系统及应用:PLC与组态软件.北京:机械工业出版社,2016.
5. 工作计划
（1）2022-2-26～2022-3-16（3周） 查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。（2）2022-3-19～2022-4-06（3周） 提出实现方案，熟悉PLC硬件资源及编程技巧，熟悉变频器使用方法。（3）2022-4-09～2022-4-27（3周） 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。（4）2022-4-30～2022-5-25（4周） 系统调试及改进，修正程序错误。（5）2022-5-28～2022-6-08（2周） 整理毕业设计文档，修改毕业设计论文。（6）2022-6-08～2022-6-15（1周） 提交毕业论文，准备答辩。
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