【正文】 中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)姓 名： 曹勇 學(xué) 號(hào)： 04081733 學(xué) 院： 信息與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 信息工程 設(shè)計(jì)題目： 礦井提升機(jī)的行程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 專 題： 指導(dǎo)教師： 胡延軍 職 稱： 副教授 2012 年 6 月 徐州中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院 信電學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 信息083班 學(xué)生姓名 曹勇 任務(wù)下達(dá)日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 年 月 日至 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：礦井提升機(jī)的行程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大??；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成 績： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤沒有回答答辯委員會(huì)評(píng)語及建議成績：答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘 要礦井提升機(jī)是礦井運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，是溝通礦井上下的紐帶。礦井提升機(jī)的可靠運(yùn)行直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的安全，礦井提升機(jī)信號(hào)系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性是礦井提升和安全運(yùn)輸?shù)闹匾ＷC。本設(shè)計(jì)主要完成的是礦井提升機(jī)行程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和監(jiān)控。設(shè)計(jì)中運(yùn)用PLC控制技術(shù)，PLC系統(tǒng)采用西門子公司的S7300系列作為主控制器，對(duì)井口、井底、機(jī)房信號(hào)臺(tái)進(jìn)行信號(hào)聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用STEP7軟件完成，在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，利用PLC編程軟件STEP7的模塊化設(shè)計(jì)功能，先對(duì)提升機(jī)的行程控制部分編寫功能塊FC，再對(duì)加速段和減速段分別編寫功能塊FC，最后統(tǒng)一由組織塊OB調(diào)用，這樣一來，程序易于編寫、調(diào)試和修改，且可讀性好。在完成速度給定的情況下，在STEP7 ONLINE的條件下得到理想的S曲線。采用PLC控制不但提高了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院蜏?zhǔn)確性，而且具有極大的靈活性和擴(kuò)展性。在不改變系統(tǒng)硬件的前提下僅靠改變PLC內(nèi)部的程序就可滿足用戶要求，有效地解決了信號(hào)系統(tǒng)中的遠(yuǎn)距離傳輸和可靠性問題。關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)行程監(jiān)控；PLC；STEP7ABSTRACTMine hoist is the important equipment of mine transportation. It is supposed to be the link that connects various parts of the mine. The mine hoist operating reliably is directly related to the safety of coal mine production, and the reliability and accuracy of the signal system are the important assure of the mine lifting and transportation safety.This design is pleted the design and monitoring of the mine hoist travel system. The PLC system uses the Siemens39。s PLC 300 series as the main controller, which makes the signal contact among the wellhead, the bottom of the well and the room signal station. This design will achieve the upper monitoring function by the application of the STEP implement the connection of the signal by the application of the programmming software. The use of the PLC technology not only improves the reliability and accuracy of the signal transmission ,but also improves its flexibility and expansibility. I can meet the needs of the users by just adjusting the internal procedures of the system under the premise of not changing the system hardware. It effectively address the longdistance transmission and reliability issues in the signaling system.Since the transformation of the whole control system was pleted and put into use, it run smooth and safe and the energysaving effect is very significant. The system is not only a driving force of level of modern equipment of the industry of the mining hoisting system, but it produces a significant economic effect and greatly improved the production efficiency of the coal mines.Keywords：Mine hoist monitoring system。 PLC。 STEP 7目 錄摘 要 6ABSTRACT 71 緒論 10 10 10 122 礦井提升機(jī)簡(jiǎn)介 12 12 礦井提升機(jī)的組成 12 提升機(jī)的分類 13 13 14 14 153 PLC的簡(jiǎn)介與選型 15 16 16 17 17 17 18 184 提升機(jī)的行程控制系統(tǒng) 21 21 21 7上的編程步驟 23 23 27 27 27 28 28 29 29 29 29 30 315 控制系統(tǒng)的場(chǎng)內(nèi)調(diào)試 32 32 帶電調(diào)試 33 33 34 S曲線的實(shí)現(xiàn) 376 總結(jié) 38參考文獻(xiàn) 39中文譯文 40致 謝 41翻譯部分致 謝1 緒論礦井提升機(jī)是最重要的礦山設(shè)備之一，它肩負(fù)著井上、井下聯(lián)系的重要任務(wù)，在整個(gè)礦井中占有非常重要的地位。其安全性能的優(yōu)劣，不但直接影響著全礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行，而且還與礦工的生命安全緊緊地聯(lián)系在一起。因此，在提升機(jī)的各類性能中提升機(jī)的安全和對(duì)它的監(jiān)控一直是人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。它的電力傳動(dòng)特性復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)頻繁正反向，經(jīng)常處于過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和電動(dòng)、制動(dòng)不斷轉(zhuǎn)換的狀態(tài)中[13]。提升機(jī)的安全運(yùn)行、可靠性是至關(guān)重要的，尤其是作為運(yùn)送人員的副井，一旦發(fā)生故障，就會(huì)造成機(jī)毀人亡，因此，提高副井提升機(jī)的性能，提高其自動(dòng)化水平[4,5]，使其安全性、可靠性達(dá)到一個(gè)新的高度勢(shì)在必行。礦井提升機(jī)啟動(dòng)頻繁，負(fù)荷變化大，運(yùn)行速度要求嚴(yán)格，這就必須配備良好性能的控制設(shè)備和保護(hù)裝置。在接觸器控制系統(tǒng)中，電阻的切除由時(shí)間繼電器控制，而時(shí)間繼電器計(jì)時(shí)時(shí)，往往不能做到十分準(zhǔn)確，即有一定的范圍誤差。這種控制受外界干擾大，接觸器、繼電器磨損快，易產(chǎn)生火花，給提升機(jī)的運(yùn)行帶來了很多困難。另外還需解決對(duì)提升機(jī)機(jī)械設(shè)備故障的及早檢測(cè)和報(bào)警。隨著技術(shù)的進(jìn)步，在礦山生產(chǎn)中現(xiàn)代化技術(shù)，尤其是電子技術(shù)的大量采用，以及對(duì)人的價(jià)值的更加重視，對(duì)礦井提升機(jī)，特別是對(duì)電控系統(tǒng)的安全可靠性，就提出了更高的要求，這已是現(xiàn)代提升機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則中最為重要的內(nèi)容。在現(xiàn)代提升機(jī)電控系統(tǒng)中，目前工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)——可編程序控制器（PLC）已成功地實(shí)現(xiàn)了提升工藝控制外，特別是成功的將其用于安全可靠性要求很高的監(jiān)視和保護(hù)回路中。應(yīng)該指出的是，由于PLC功能的多樣性，在用其構(gòu)成控制、監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)各種以前用繼電器等元件無法實(shí)現(xiàn)的功能，使控制、維護(hù)性能有了質(zhì)的飛躍。如今PLC軟件能實(shí)現(xiàn)提升機(jī)提煤、驗(yàn)繩、檢修、調(diào)平、緊急開車、手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)等不同速度工作方式的控制要求。礦井提升機(jī)對(duì)安全性、可靠性和調(diào)速性能的特殊要求，使得提升機(jī)電控系統(tǒng)的技術(shù)水平在一定程度上代表一個(gè)企業(yè)或國家的傳動(dòng)控制技術(shù)水平[6]，因