【正文】 ....................26第 5 章 PLC 操作主控系統(tǒng)原理及應(yīng)用 ..........................................................................................................27 PLC 系統(tǒng)組成 ................................................................................................................................................27 各單元基本特點(diǎn) ...........................................................................................................................................27第 6 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 ................................................................................................................................29結(jié) 論 ............................................................................................................................................................31致 謝 ............................................................................................................................................................33參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................................34 緒論礦井提升機(jī)常被人們稱(chēng)為礦山的咽喉，是礦山最重要的關(guān)鍵設(shè)備，是地下礦井與外界的唯一通道，肩負(fù)著礦石、物料、人員等的重要運(yùn)輸責(zé)任。對(duì)提升機(jī)來(lái)說(shuō)，運(yùn)行的安全性與可靠性是至關(guān)重要的。采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝來(lái)裝備煤炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以達(dá)到減人提效、確保安全生產(chǎn)的目的，是科技興煤的必由之路。礦井提升設(shè)備，其中主要是提升機(jī)及其控制和安全設(shè)備，也同樣要面臨著這一必經(jīng)之路。多年來(lái)，礦井提升機(jī)及其拖運(yùn)、安全保護(hù)系統(tǒng)等設(shè)備的技術(shù)水平和安全水平一直是困擾煤炭安全生產(chǎn)和效益提高的重要因素。為改變這一狀況，煤炭行業(yè)的科研、高校、生產(chǎn)企業(yè)和待業(yè)主管部門(mén)以及機(jī)行業(yè)的科研和生產(chǎn)企業(yè)的工程技術(shù)人員做了大量的工作，已開(kāi)發(fā)了眾多適用的產(chǎn)品和技術(shù)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。大家可以看到，眨眼間我國(guó)已經(jīng)可提供多種技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、安全性高的礦井提升設(shè)備，大多數(shù)已在煤礦基建、生產(chǎn)和技術(shù)改造等方面獲得了成功的應(yīng)用。由于可編程控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易掌握、價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿(mǎn)足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，可靠性差，動(dòng)作速度慢，功能少，難于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο笮枰淖儠r(shí)，原有的接線和控制盤(pán)(柜)就要更換，所以通用性和靈活性較差。提升機(jī)的主電動(dòng)機(jī)采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)，通過(guò)其轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，向轉(zhuǎn)子繞組回路接入電阻，以便進(jìn)行起動(dòng)和調(diào)速。本文詣在對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行局部的修改、完善， 根據(jù)我國(guó)國(guó)情，按照可靠性系統(tǒng)工程的原理，對(duì)現(xiàn)的提升電控系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析、評(píng)價(jià)，盡量采用國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)成果，形成一套較為完整的改造方案及適的換代產(chǎn)品。根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)條件，對(duì)繞線異步電機(jī)串電阻的調(diào)速部分的電路，采用無(wú)觸點(diǎn)的 PLC 系統(tǒng)代替原有觸點(diǎn)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的安全性及可靠性，充分利用 PLC 的多種功能，進(jìn)一步改善控制性能，防止控制系統(tǒng)的內(nèi)外部干擾。第 1章 國(guó)內(nèi)外礦井提升機(jī)發(fā)展概述下面對(duì)國(guó)內(nèi)外礦井提升機(jī)的發(fā)展作簡(jiǎn)要的敘述，以在對(duì)比中取得更長(zhǎng)足的發(fā)展。 國(guó)外礦井提升機(jī)現(xiàn)狀伴隨著科技的進(jìn)步以及對(duì)安全性能要求的提高，國(guó)外礦井提升機(jī)在拖動(dòng)、調(diào)速、電控等方面成績(jī)斐然。 在直流拖動(dòng)方面，部分發(fā)達(dá)國(guó)家原有的交流提升機(jī)已基本上被晶閘管電動(dòng)機(jī)（SCRD）系統(tǒng)所取代。例如：德國(guó)、瑞典等國(guó)家已有 90%以上采用直流提升機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用低速直聯(lián)式，省去了減速機(jī)。在調(diào)速方面，直流變頻調(diào)速被多數(shù)專(zhuān)家認(rèn)為是大型提升機(jī)拖動(dòng)的必然發(fā)展方向，其優(yōu)點(diǎn)眾多。如：提升機(jī)容量幾乎不受限制，沒(méi)有整流子電刷這一薄弱環(huán)節(jié)等。另外，在國(guó)外，微機(jī)控制在提升機(jī)上的應(yīng)用已達(dá)到成熟階段。在對(duì)提升行程的控制，對(duì)提升過(guò)程的監(jiān)視，安全回路，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的控制與監(jiān)視，全數(shù)字化調(diào)速控制系統(tǒng)等方面均應(yīng)用廣泛。例如：德國(guó) AEO 公司的 Logidynt(32 位機(jī))、西門(mén)子公司的 SIEM“ynd”（16 位機(jī)）系統(tǒng)都已應(yīng)用于提升機(jī)上。此外，在國(guó)外，AEG 公司生產(chǎn)的內(nèi)裝式提升機(jī)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地少、成本低等優(yōu)勢(shì)也逐步面向市場(chǎng)。 我國(guó)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀歷經(jīng)幾十年發(fā)展，我國(guó)的礦井提升機(jī)電控技術(shù)取得了不少的進(jìn)步，但與美國(guó)、德國(guó)等世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，依然存在著很大的差距。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家的礦井提升機(jī)電控技術(shù)已全面實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字控制，而國(guó)內(nèi)絕大多礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)還是交流串阻調(diào)速繼電器—接觸器控制，效率低下，安全隱患多，嚴(yán)重制約著我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，急需大規(guī)模的技術(shù)改造和更新。目前，我國(guó)礦井提升機(jī) 90％以上是采用單機(jī)容量在 1000Kw 以下傳統(tǒng)的交流異步電機(jī)拖動(dòng)，采用轉(zhuǎn)子串、切電阻調(diào)速，由繼電器接觸器構(gòu)成邏輯控制裝置。其中，約 70%采用串電阻調(diào)速的交流拖動(dòng)方式。采用改變轉(zhuǎn)差率 S 的調(diào)速方法，在調(diào)速中產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)差功率，使大量電能消耗在轉(zhuǎn)子附加電阻上，導(dǎo)致調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性變差。極少數(shù)提升機(jī)采用串級(jí)調(diào)速方法，其調(diào)速范圍窄，且投資大。直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的提升機(jī)不足 10%，其中多一半為電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組供電，采用晶閘管整流傳動(dòng)的只占一少部分。近年來(lái)，僅引進(jìn)了幾臺(tái)交一交變頻同步電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)已在提升機(jī)電控系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。這種由可編程序的控制、調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成的提升機(jī)電控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：可完成提升行程的測(cè)量和設(shè)定；實(shí)現(xiàn)了對(duì)提升過(guò)程的程序控制，精度高，對(duì)提升機(jī)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，具有良好的控制監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了顯示、記錄等有關(guān)數(shù)據(jù)的全部自動(dòng)化。第 2章 提升機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理 機(jī)械結(jié)構(gòu)礦井提升機(jī)是采礦工業(yè)中聯(lián)系井下與地面的主要運(yùn)輸工具。由主軸、卷筒、制動(dòng)器、減速器、牌坊式深度指示器，電控柜、操作臺(tái)、液壓站等部分組成。一、主軸裝置：主軸裝置由兩個(gè)卷筒、主軸、四個(gè)輪轂、調(diào)繩裝置等成。右邊卷筒叫固定卷筒，左邊卷筒叫做游動(dòng)卷筒，在調(diào)繩時(shí)可與主軸作相對(duì)滑動(dòng)，主軸裝置一般采用剖分式或整體焊接式，彈性結(jié)構(gòu)卷筒。卷筒受力均勻，強(qiáng)度大。主軸與輪轂通常采用無(wú)鍵連接，提高了主軸強(qiáng)度。二、減速器：本提升機(jī)采用雙級(jí)圓弧齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)有兩級(jí)人字齒輪對(duì)和機(jī)體、機(jī)蓋等組成。潤(rùn)滑油是從單獨(dú)的潤(rùn)滑油站進(jìn)行稀油強(qiáng)制潤(rùn)滑，各軸承均采用滾動(dòng)軸承。三、盤(pán)形制動(dòng)器：盤(pán)形制動(dòng)器是礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的重要部件，作為工作制動(dòng)和安全制動(dòng)時(shí)用。因此該部件不僅要求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，而且要求安全可靠，動(dòng)作靈敏 [1]。四、液壓站：液壓站主要用于控制制動(dòng)器，主要有以下特點(diǎn)：產(chǎn)生壓力可以調(diào)節(jié)的制動(dòng)油從而控制制動(dòng)器以獲得不同的制動(dòng)力矩；能使制動(dòng)器迅速回油，并可產(chǎn)生二級(jí)安全制動(dòng)及一級(jí)安全制動(dòng)；產(chǎn)生壓力油，控制雙筒提升機(jī)調(diào)繩裝置（即離合器的開(kāi)合） 。五、潤(rùn)滑系統(tǒng)：減速器軸承、齒輪及主軸承的潤(rùn)滑油均由潤(rùn)滑油站集中供給，其結(jié)構(gòu)主要由齒輪油泵、薄片過(guò)濾器，旋塞、電接點(diǎn)壓力表、供油指示器、管路等組成。潤(rùn)滑油站的齒輪泵裝置有兩套，其中一套為備用。過(guò)濾器應(yīng)定期清洗。六、深度指示器：深度指示器是礦井提升機(jī)的一個(gè)重要部件，其用途有如下幾點(diǎn)：指示提升容器在井筒中實(shí)際位置；發(fā)送減速和過(guò)卷訊號(hào)；進(jìn)行限速保護(hù)。本例提升機(jī)所配為牌坊式深度指示器：主要由深度指示器和傳動(dòng)裝置組成。七、測(cè)速發(fā)電機(jī)：測(cè)速發(fā)電機(jī)裝置，主要由直流電機(jī)、三角皮帶輪、三角皮帶、護(hù)罩等組成。其主要作用如下：隨提升機(jī)減速軸的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)出相應(yīng)的直流電壓給斜面操縱臺(tái)上的直流電壓表，反映容器的實(shí)際速度；為限速保護(hù)和起速保護(hù)繼電器等提供直流電源。八、聯(lián)軸器：本例提升機(jī)采用兩種聯(lián)軸器，主電機(jī)與減速器高速軸采用蛇形彈簧聯(lián)軸器，此種聯(lián)軸器能減少機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沖擊，卷筒主軸與減速器低速軸之間采用齒輪聯(lián)軸器，此種聯(lián)軸器傳遞扭矩大，并能補(bǔ)償兩軸安裝時(shí)的微量偏斜和不同心，上述兩種聯(lián)軸器內(nèi)必須加潤(rùn)滑脂以減少磨損。九、調(diào)繩聯(lián)鎖裝置：該裝置用于調(diào)繩時(shí)發(fā)出信號(hào)，告訴司機(jī)離合器“合上”或“離開(kāi)”位置，以及和液壓站安全閥聯(lián)鎖。 工作原理如圖所示，在主機(jī)也就是井筒的兩端，一端是電機(jī)，一端是機(jī)械深度指示器，本設(shè)計(jì)采用牌坊式深度指示器。牌坊式深度指示器的結(jié)構(gòu)：由四條支柱、兩條絲杠、兩個(gè)圓盤(pán)及數(shù)對(duì)齒輪、蝸輪、蝸桿等組成。其中電機(jī)為主軸提供動(dòng)力，礦井提升機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由牌坊式深度指示器傳動(dòng)裝置經(jīng)過(guò)齒輪對(duì)傳給絲杠，使兩根直絲杠相反方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)兩左旋轉(zhuǎn)梯形螺母一上一下作相反的直線運(yùn)動(dòng)，分別代表主井和副井的位置，運(yùn)行同時(shí)可發(fā)送位置信號(hào).`amp?！軲主提升機(jī)機(jī)械原理示意與電機(jī)相連的有轉(zhuǎn)子控制柜和高壓換向柜，它們分別接收來(lái)自主令控制柜和制動(dòng)電源柜的控制