基于plc的礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)11前言前言1.11.1提升機(jī)的發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀提升機(jī)的發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀向礦井提升機(jī)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(gè)鐵礦生產(chǎn)中占有十分重要的地位。礦井提升機(jī)安全、可靠、高效、準(zhǔn)確地運(yùn)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?，F(xiàn)代礦井提升機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)代電力傳動(dòng)及其控制技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。根據(jù)受控電動(dòng)機(jī)類型的不同，礦井提升機(jī)可分為直流驅(qū)動(dòng)

2、提升機(jī)和交流驅(qū)動(dòng)提升機(jī)兩大類。由于交流電動(dòng)機(jī)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、堅(jiān)固、容量大、價(jià)格低廉、應(yīng)用場(chǎng)合廣泛和直接使用交流三相電源等優(yōu)點(diǎn)，因而交流驅(qū)動(dòng)提升機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。在20世紀(jì)70年代前，礦井提升機(jī)大多采用交流驅(qū)動(dòng)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(chǎng)合。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的啟、制動(dòng)性能，可在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，調(diào)速性能指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于交流電動(dòng)機(jī)，因此在20世紀(jì)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(dòng)提升機(jī)逐漸在大中型鐵礦中占據(jù)了主導(dǎo)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(dòng)逐漸獲得了與直流驅(qū)動(dòng)相同的控制特性，并在高性能交流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中獲得了根本性的突破，成為大容量提升機(jī)的首選方案。目前國(guó)內(nèi)鐵礦企業(yè)，井下提升機(jī)大多采用交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方案。提升機(jī)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(jì)算機(jī))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(jī)控制系統(tǒng)中。采

4、用數(shù)字控制技術(shù)后，提升機(jī)電控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、系統(tǒng)功能開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；特別是其具有智能化的信息采集、故障診斷和在線檢測(cè)等功能，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，縮設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)3以實(shí)現(xiàn)，越來(lái)越受到廣大用戶的青睞，成為當(dāng)今自動(dòng)化電氣控制的主流。液粘調(diào)速離合器是根據(jù)流體力學(xué)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(dòng)裝置。它可以實(shí)現(xiàn)平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，摩擦副在分離狀態(tài)下使工作機(jī)起動(dòng)，起動(dòng)電流也大大降低，因而避免了電阻投切造

5、成的能源浪費(fèi)，同時(shí)大慣量工作機(jī)緩慢加速，可以防止過(guò)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(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制。在目前國(guó)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(jī)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(jī)在運(yùn)行特性、調(diào)速范圍、節(jié)電效果等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均明顯提高。本系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案是采用光電編碼器采樣提升機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速信號(hào)，電流互感器在電動(dòng)機(jī)定子側(cè)采樣電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)可編程控制器的ADDA模塊轉(zhuǎn)換，

6、構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流負(fù)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(guò)模擬量輸出模塊來(lái)控制液粘調(diào)速離合器電液比例溢流閥，從而達(dá)到控制提升機(jī)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(hù)困難、效率低等一系列問(wèn)題。同時(shí)采用籠型電機(jī)拖動(dòng)，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(dá)30%左右可成為井下提升機(jī)更新?lián)Q代的理想設(shè)備。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.12.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求