基于plc的礦井提升機控制系統(tǒng)設計

1、設計（論文）說明書11前言前言1.11.1提升機的發(fā)展過程及現狀提升機的發(fā)展過程及現狀向礦井提升機是鐵礦安全生產的關鍵設備之一，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及礦工生命的安全?，F代礦井提升機的發(fā)展與現代電力傳動及其控制技術的發(fā)展密切相關。根據受控電動機類型的不同，礦井提升機可分為直流驅動

2、提升機和交流驅動提升機兩大類。由于交流電動機有結構簡單、緊湊、堅固、容量大、價格低廉、應用場合廣泛和直接使用交流三相電源等優(yōu)點，因而交流驅動提升機得到了廣泛的應用。在20世紀70年代前，礦井提升機大多采用交流驅動系統(tǒng)，但是由于其調速能力較差，很難適用于調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，可在大范圍內平滑調速，調速性能指標遠優(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、電子控制技術和裝置的發(fā)展，直

3、流驅動提升機逐漸在大中型鐵礦中占據了主導地位。隨著電力電子器件、微電子控制技術和交流調速控制理論的發(fā)展，交流驅動逐漸獲得了與直流驅動相同的控制特性，并在高性能交流驅動應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子串電阻的調速方案。提升機電控系統(tǒng)經歷了由繼電器控制、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，目前數字控制系統(tǒng)已廣泛應用于提升機控制系統(tǒng)中。采

4、用數字控制技術后，提升機電控系統(tǒng)具有結構簡單、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，縮設計（論文）說明書3以實現，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。液粘調速離合器是根據流體力學中關于液體粘性定義及牛頓內摩擦定律理論而研制成功的新型傳動裝置。它可以實現平滑的無級調速，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，并且調速反應靈敏，轉速控制精度高，能夠實現手動控制和遠程控制。在目前國內鐵礦企業(yè)生產條件急需改善、設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)，調速裝置采用液粘調速離合器，將使提升機在運行特性、調速范圍、節(jié)電效果等各項經濟技術指標均明顯提高。本系統(tǒng)具體設計方案是采用光電編碼器采樣提升機滾筒的轉速信號，電流互感器在電動機定子側采樣電流信號，經過可編程控制器的ADDA模塊轉換，

6、構成轉速、電流負反饋控制。利用可編程控制器的內置PID模塊構成轉速、電流PI調節(jié)器，然后通過模擬量輸出模塊來控制液粘調速離合器電液比例溢流閥，從而達到控制提升機調速的目的。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換代的理想設備。2系統(tǒng)總體方案設計系統(tǒng)總體方案設計2.12.1系統(tǒng)設計要求系統(tǒng)設計要求