【正文】 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT目 錄 1 緒論 ...........................................................................................................................................2 研究的目的及意義 .............................................................................................................2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................................2 國外礦井提升機(jī)的現(xiàn)狀 ............................................................................................2 國內(nèi)提升機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨向 .................................................................................3 本文主要工作 ....................................................................................................................3 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .............................................................................................................................5 系統(tǒng)工作原理 ....................................................................................................................6 系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)和組成 .........................................................................................................9 3 PLC 控制電路 設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 13 PLC 的選型與端口分配 ................................................................................................... 13 西門子 S7300 型 PLC ............................................................................................ 14 PLC 的端口分配 .................................................................................................... 19 PLC 的布線 ..................................................................................................................... 22 信號(hào)檢測(cè)及顯示電路設(shè)計(jì) ................................................................................................ 23 指示電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 23 編碼器借口電路設(shè)計(jì) ............................................................................................. 24 位置信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì) .......................................................................................... 25 4 變頻器控制電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 28 變頻器的基本原理 ........................................................................................................... 28 變頻器的選型及外圍電路設(shè)計(jì) ......................................................................................... 30 西門子 MM440 變頻器 ........................................................................................... 30 變頻器的外圍電路設(shè)計(jì) .......................................................................................... 33 變頻器的參數(shù)設(shè)置 ........................................................................................................... 33 制動(dòng)控制回路 .................................................................................................................. 38 5 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................................. 43 PLC 控制回路程序設(shè)計(jì) ................................................................................................... 43 主程序流程圖 ........................................................................................................ 43 S 型速度控制 子程序 .............................................................................................. 44 速度及位置檢測(cè)程序設(shè)計(jì) ...................................................................................... 44 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT 故障處理子程序 .................................................................................................... 46 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 47 結(jié)論 ............................................................................................................................................ 51 致謝 ............................................................................................................................................ 52 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 53 附錄 ............................................................................................................................................ 54 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT1 緒論 礦井提升機(jī)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是提升煤炭、礦石，升降人員和下放物料等，在整個(gè)煤礦生產(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。 目前國內(nèi)各大煤礦礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的調(diào)速方案大多數(shù)還是采用繼電器 — 接觸器控制的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，設(shè)備 陳舊、技術(shù)落后。而且這種控制方式還存在以下問題 : （ 1） 轉(zhuǎn)子回路串接電阻，消耗電能，造成能源浪費(fèi)。 （ 2） 電阻分級(jí)切換，為有級(jí)調(diào)速，設(shè)備運(yùn)行不平穩(wěn)，容易引起電氣及機(jī)械沖擊。 （ 3） 繼電器、接觸器頻繁動(dòng)作，電弧燒蝕觸點(diǎn)，影響接觸器使用壽命，維修成本較高。 （ 4） 交流繞線異步電動(dòng)機(jī)的滑環(huán)存在接觸不良問題，容易引起設(shè)備事故。 （ 5） 電動(dòng)機(jī)依靠轉(zhuǎn)子電阻獲得的低速，其運(yùn)行特性較軟。 （ 6） 提升容器通過給定的減速點(diǎn)時(shí)，由于負(fù)載的不同，而將得到不同的減速度，不能達(dá)到穩(wěn)定的低速爬行，最后導(dǎo)致停車位置不準(zhǔn)，不能正常裝卸載。 上述問題使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)，使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性得到提高。通過在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)原有提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，大大提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性?？删幊炭刂破?(PLC)是目前作為工業(yè)控制最理想的機(jī)型，它是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、按照事先編好并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部一段程序來完成設(shè)備的操作控制。采用 PLC 控制，硬件簡(jiǎn)潔、軟件靈活性強(qiáng)、調(diào)試方便、維護(hù)量小， PLC 技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種提升機(jī)控制，配合一些提升機(jī)專用電子模 塊組成的提升機(jī)控制設(shè)備，可控制高壓帶動(dòng)力制動(dòng)或低頻制動(dòng)，單、雙機(jī)拖動(dòng)等。 國外礦井提升機(jī)的現(xiàn)狀 （ 1）晶閘管 — 電動(dòng)機(jī) (SCR— D)直流低速直聯(lián)拖動(dòng)系統(tǒng) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT3 其缺點(diǎn)在于：功率因數(shù)低，如三相橋平均功率因數(shù)只有 左右；無功沖擊大，高次諧波對(duì)電網(wǎng)影響大。 （ 2）交流變頻調(diào)速同步機(jī)驅(qū)動(dòng)提升系統(tǒng) 這種拖動(dòng)系統(tǒng)缺點(diǎn)是：①必須有專用的變頻電源；②在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，低速段電機(jī)的過載倍數(shù)有所降低；③高次諧波對(duì)電網(wǎng)有影響，需在電網(wǎng)上加濾波器等補(bǔ)償措施加以緩解。 （ 3）微機(jī)控制在提升機(jī)上的應(yīng)用 從 70 年代開始，隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)控制技術(shù)已逐步應(yīng)用于礦井提升機(jī)中。目前，國外己達(dá)到相當(dāng)成熟的階段，使整個(gè)拖動(dòng)控制產(chǎn)生一次重大的變革。其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：①提升工藝過程微機(jī)控制；②提升行程控制；③提升過程監(jiān)視；④安全回路；⑤制動(dòng)系統(tǒng)的控制與監(jiān)視；⑥全數(shù)字化調(diào)速控制系統(tǒng)。 國內(nèi)提升機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨向 （ 1）交流拖動(dòng)方式 目前我國提升機(jī)約 70％采用串電阻調(diào)速的交流拖動(dòng)方式。有單繩