基于plc的礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計

1、設(shè)計（論文）說明書11前言前言1.11.1提升機的發(fā)展過程及現(xiàn)狀提升機的發(fā)展過程及現(xiàn)狀向礦井提升機是鐵礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是提升礦粉、升降人員和下放物料等，在整個鐵礦生產(chǎn)中占有十分重要的地位。礦井提升機安全、可靠、高效、準確地運行集中體現(xiàn)在其電氣控制系統(tǒng)中，電控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響全礦的安全生產(chǎn)及礦工生命的安全。現(xiàn)代礦井提升機的發(fā)展與現(xiàn)代電力傳動及其控制技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。根據(jù)受控電動機類型的不同，礦井提升機可分為直流驅(qū)動

2、提升機和交流驅(qū)動提升機兩大類。由于交流電動機有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、堅固、容量大、價格低廉、應(yīng)用場合廣泛和直接使用交流三相電源等優(yōu)點，因而交流驅(qū)動提升機得到了廣泛的應(yīng)用。在20世紀70年代前，礦井提升機大多采用交流驅(qū)動系統(tǒng)，但是由于其調(diào)速能力較差，很難適用于調(diào)速性能要求較高的場合。直流電動機具有良好的啟、制動性能，可在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，調(diào)速性能指標遠優(yōu)于交流電動機，因此在20世紀70年代后，隨著大功率可控硅的使用、電子控制技術(shù)和裝置的發(fā)展，直

3、流驅(qū)動提升機逐漸在大中型鐵礦中占據(jù)了主導地位。隨著電力電子器件、微電子控制技術(shù)和交流調(diào)速控制理論的發(fā)展，交流驅(qū)動逐漸獲得了與直流驅(qū)動相同的控制特性，并在高性能交流驅(qū)動應(yīng)用中獲得了根本性的突破，成為大容量提升機的首選方案。目前國內(nèi)鐵礦企業(yè)，井下提升機大多采用交流繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方案。提升機電控系統(tǒng)經(jīng)歷了由繼電器控制、分離元件控制、模擬電路控制到微電子(計算機)控制的發(fā)展歷程，目前數(shù)字控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于提升機控制系統(tǒng)中。采

4、用數(shù)字控制技術(shù)后，提升機電控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、系統(tǒng)功能開發(fā)簡單等優(yōu)點；特別是其具有智能化的信息采集、故障診斷和在線檢測等功能，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，縮設(shè)計（論文）說明書3以實現(xiàn)，越來越受到廣大用戶的青睞，成為當今自動化電氣控制的主流。液粘調(diào)速離合器是根據(jù)流體力學中關(guān)于液體粘性定義及牛頓內(nèi)摩擦定律理論而研制成功的新型傳動裝置。它可以實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，摩擦副在分離狀態(tài)下使工作機起動，起動電流也大大降低，因而避免了電阻投切造

5、成的能源浪費，同時大慣量工作機緩慢加速，可以防止過載，并且調(diào)速反應(yīng)靈敏，轉(zhuǎn)速控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制和遠程控制。在目前國內(nèi)鐵礦企業(yè)生產(chǎn)條件急需改善、設(shè)備急需更新的情況下，將可編程控制器用作提升機控制系統(tǒng)，調(diào)速裝置采用液粘調(diào)速離合器，將使提升機在運行特性、調(diào)速范圍、節(jié)電效果等各項經(jīng)濟技術(shù)指標均明顯提高。本系統(tǒng)具體設(shè)計方案是采用光電編碼器采樣提升機滾筒的轉(zhuǎn)速信號，電流互感器在電動機定子側(cè)采樣電流信號，經(jīng)過可編程控制器的ADDA模塊轉(zhuǎn)換，

6、構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流負反饋控制。利用可編程控制器的內(nèi)置PID模塊構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流PI調(diào)節(jié)器，然后通過模擬量輸出模塊來控制液粘調(diào)速離合器電液比例溢流閥，從而達到控制提升機調(diào)速的目的。該系統(tǒng)研制成功后，可解決舊系統(tǒng)體積大、維護困難、效率低等一系列問題。同時采用籠型電機拖動，將使系統(tǒng)靜特性明顯變硬，調(diào)速范圍也將顯著加寬，并且節(jié)電效果可達30%左右可成為井下提升機更新?lián)Q代的理想設(shè)備。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計系統(tǒng)總體方案設(shè)計2.12.1系統(tǒng)設(shè)計要求系統(tǒng)設(shè)計要求