【正文】 面均應(yīng)用廣泛。目前，發(fā)達(dá)國家的礦井提升機(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。極少數(shù)提升機(jī)采用串級調(diào)速方法，其調(diào)速范圍窄，且投資大。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量和設(shè)定；實(shí)現(xiàn)了對提升過程的程序控制，精度高，對提升機(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)的全部自動化。右邊卷筒叫固定卷筒，左邊卷筒叫做游動卷筒，在調(diào)繩時可與主軸作相對滑動，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。潤滑油是從單獨(dú)的潤滑油站進(jìn)行稀油強(qiáng)制潤滑，各軸承均采用滾動軸承。五、潤滑系統(tǒng)：減速器軸承、齒輪及主軸承的潤滑油均由潤滑油站集中供給，其結(jié)構(gòu)主要由齒輪油泵、薄片過濾器，旋塞、電接點(diǎn)壓力表、供油指示器、管路等組成。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裝置組成。九、調(diào)繩聯(lián)鎖裝置：該裝置用于調(diào)繩時發(fā)出信號，告訴司機(jī)離合器“合上”或“離開”位置，以及和液壓站安全閥聯(lián)鎖。≥M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，它們分別接收來自主令控制柜和制動電源柜的控制信號。 第 3章 串電阻調(diào)速系統(tǒng) 串電阻調(diào)速系統(tǒng)原理提升機(jī)的主電動機(jī)采用繞線型異步電動機(jī)，通過其轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，向轉(zhuǎn)子繞組回路接入電阻，以便進(jìn)行起動和調(diào)速。圖 31 理想速度 [2]三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式為（31）式： n=60f/p(1s) (31) 從上式可見，改變供電頻率 f、電動機(jī)的極對數(shù) p 及轉(zhuǎn)差率 s 均可達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指電機(jī)高速、低速時輸出轉(zhuǎn)矩一樣大，即高速時輸出功率大，低速時輸出功率小。 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 串電阻調(diào)速程序 因?yàn)槔^電器工作于高壓狀態(tài)，觸點(diǎn)閉合時會有高壓電弧產(chǎn)生，因此需要做消弧處理，串電阻調(diào)速消弧處理程序如圖 32 所示： 圖 32 串電阻調(diào)速消弧程序圖 33 為串電阻調(diào)速程序：圖 33 串電阻調(diào)速程序第 4章 提升機(jī)電控系統(tǒng)構(gòu)成 引言提升機(jī)電控系統(tǒng)可簡單地劃分為：控制系統(tǒng)（主控系統(tǒng)、輔控系統(tǒng)）、調(diào)速控制系統(tǒng)（調(diào)速系統(tǒng)、供電系統(tǒng)）、監(jiān)控系統(tǒng)（上位機(jī)、操作臺），提升機(jī)電控系統(tǒng)構(gòu)成如圖 41 所示。調(diào)速系統(tǒng)是指根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)最終對提升機(jī)的主拖動電機(jī)進(jìn)行起停、加速、減速、穩(wěn)速運(yùn)行控制的系統(tǒng)。 主回路主回路用于供給提升電動機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)失壓、過流保護(hù)，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。在 SYQ 線圈回路中還串聯(lián)接有緊急停車開關(guān)和換向器室欄柵門閉鎖開關(guān)。高壓換向器由 XLC、ZC、FC 等三組接觸器組成，用以改變主電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。在傳統(tǒng)的提升機(jī)控制中，速度信號的獲得都來源于測速發(fā)電機(jī)，為模擬信號量?；谶@一原理，利用 PLC 具有軟件可設(shè)置中斷功能，通過中斷程序來測速。對光電編碼器輸出的脈沖計(jì)數(shù)可產(chǎn)生三個功能：1)通過旋轉(zhuǎn)脈沖的累加值可確定提升容器在井筒中的行程；2）脈沖 A， B 之間相差 90176。當(dāng)提升機(jī)速度減小至繼電器釋放值時，它可以使高壓換向器二次給電，提升機(jī)再次加速，當(dāng)速度升高至其的吸合值時，它又使高壓換向器(接觸器)斷電，切斷電源而減速，由此實(shí)現(xiàn)脈動爬行。安全回路中串有很多保護(hù)觸頭，當(dāng)提升機(jī)工作不正常時，其中任一個觸頭打開，就產(chǎn)生安全制動。2）工作閘制動手柄聯(lián)鎖限位開關(guān) 當(dāng)工作閘手柄在全抱閘位置時，其限位開關(guān)的常開觸點(diǎn)閉合，允許安全回路接通。5）制動油壓高保護(hù) 液壓制動油壓超過要求時，電接點(diǎn)壓力表上觸點(diǎn)閉合，相應(yīng)繼電器得電后斷開安全回路。9）減速過速保護(hù) 減速過程中，若提升機(jī)運(yùn)行超速，安全回路斷開。另外還有斷軸保護(hù)、彈簧疲勞，閘瓦磨損開關(guān)、松繩保護(hù)、制動電源保護(hù)、調(diào)繩聯(lián)鎖等保護(hù)?？刂苹芈钒ㄐ盘柣芈贰㈦姍C(jī)正反轉(zhuǎn)回路、動力制動接觸器回路、低頻制動接觸器回路、轉(zhuǎn)子電阻控制回路。兩個提升容器上分別裝上磁鐵，在井筒接近減速區(qū)域的位置上裝上磁開關(guān)。 電機(jī)正反轉(zhuǎn)回路正反轉(zhuǎn)換向回路由正反轉(zhuǎn)換向接觸器線圈和線路接觸器線圈各保護(hù)元件的接點(diǎn)、方向繼電器接點(diǎn)以及兩個選擇方向的主令控制器觸頭組成，用以安全地實(shí)現(xiàn)接通或斷開提升主電動機(jī)的電源，并改變其旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)自動爬行等。自動換向回路中，有兩個方向繼電器，它受裝于井架上的終點(diǎn)開關(guān)控制。無論正反轉(zhuǎn)時，即使司機(jī)誤操作也保證不會發(fā)生事故。可調(diào)閘控制主要有兩部分組成：一是可調(diào)閘邏輯控制，確定是否敞閘；二是可調(diào)閘油壓控制，確定敞閘大小。二級制動解除距離可通過調(diào)整井筒開關(guān)位置而定。16 個中間繼電器，用以控制轉(zhuǎn)子電阻的切除和接入。1SJ～10SJ 為時間繼電器，用以控制加速接觸器 lZJ～10ZJ 的延時，時間繼電器受電流繼電器常開觸頭控制，在啟動過程中，只有當(dāng)啟動電流降到電流繼電器整定和釋放值時其觸頭才能打開，延時繼電器才能斷開，經(jīng)整定時限后控制中間繼電器，若啟動電流沒有降到規(guī)定的釋放值，電流繼電器觸頭仍然閉合，相應(yīng)的加速接觸器就無法切除電阻，防止了因切換電阻過早而造成啟動電流過大的情況，由于延時繼電器是直流繼電器，故將交流電源經(jīng)鐵磁穩(wěn)壓器后再經(jīng)橋式整流器整流，并經(jīng)電容濾波后再接至各延時電器回路。2)在司機(jī)操作室內(nèi)配置工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)裝入監(jiān)控軟件。 斜面操縱臺的斜面上裝有兩個油壓表，12 個訊號燈及五個電表，平面右側(cè)裝 6 個主令開關(guān)，在操縱臺底部右側(cè)裝有一個腳踏開關(guān)，當(dāng)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生緊急故障時，踩下此開關(guān)，切斷高壓電網(wǎng)，使主電機(jī)脫離高壓電網(wǎng)，同時實(shí)現(xiàn)安全制動?？删幊炭刂破?PLC 主要由電源、CPU 、通訊單元、高速計(jì)數(shù)單元、模擬量 I/O 單元、數(shù)字量 I/O 單元等硬件組成。帶有輔控 PLC 的電控系統(tǒng)，輔控 PLC 系統(tǒng)由電源、CPU、通訊單元、高速計(jì)數(shù)單元、基本 I/O 單元等硬件組成。其上插入的存儲器模塊用鋰電池保持 RAM 的內(nèi)容：PLC 可在其上設(shè)置為程序執(zhí)行“STOP ”或“RUN”方式。每個輸入均采用光電隔離。輸出信號狀態(tài)變化時，PLC 上有對應(yīng)的燈光指示。7）高速計(jì)數(shù)單元：選用高速計(jì)數(shù)單元對來自過程的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)和監(jiān)控，指示提升容器的實(shí)際位置，發(fā)送位置信號，對提升機(jī)進(jìn)行行程監(jiān)視和位置閉環(huán)控制。電角度的脈沖信號送入高速計(jì)數(shù)模塊。8）通訊單元：PLC 通訊單元用于 PLC 多個 CPU 間的聯(lián)網(wǎng)。對于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，動作速度慢，功能少，難于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制。電動機(jī)起動時，往往產(chǎn)生 4—7 倍額定電流的起動電流。第三，具有良好的自診斷功能，可以對 CPU 等內(nèi)部電路進(jìn)行檢測，一旦出錯，立即報警。 　 （二）通用性強(qiáng)且使用方便。PLC 主要的使用對象是廣大的電氣技術(shù)人員。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，不必改變 PLC 的硬件設(shè)備，只需改變PLC 的程序。提升系統(tǒng)的安全性有了更可靠的保證，在自動化程度，能源節(jié)約，噪聲治理、人財物節(jié)約等方面取得了顯著效果。三菱中型 PLC 領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，有極豐富的指令集，具有強(qiáng)大的多種集成功能和實(shí)時特性，其性能價格比非常高，所以它在各行各業(yè)中的應(yīng)用得到迅速推廣，在規(guī)模不太大的控制領(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備結(jié) 論目前，我國正在服務(wù)的大多數(shù)礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)，主要是轉(zhuǎn)子回路串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)與 C—M 直流調(diào)速系統(tǒng)， V—M 可逆調(diào)速系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛使用，在加速階段和低速運(yùn)行時，大部分能量（轉(zhuǎn)差能量）以熱能的形式消耗掉了，因此電控系統(tǒng)的運(yùn)行效率較低。這些采用 PLC 技術(shù)的新型電控系統(tǒng)，都已較成功地應(yīng)用于礦井提升實(shí)踐，并取得了較好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，克服了傳統(tǒng)電控系統(tǒng)的缺陷，代表著交流礦井提升機(jī)電控技術(shù)發(fā)展的趨勢?，F(xiàn)階段，如何從制度和程序上避免人為失誤，應(yīng)是電控生產(chǎn)廠需要認(rèn)真對待的問題；對提升機(jī) PLC 電控的安全可靠性具有判斷能力，則是煤礦企業(yè)必須慎重思考的課題。根據(jù)提升機(jī)的運(yùn)行方式和礦山企業(yè)的固有特點(diǎn)，對提升機(jī)電控系統(tǒng)的要求如下： 　?。ㄒ唬┠軌蛩南笙捱\(yùn)行。亦即靜差率小、速度平穩(wěn)、調(diào)速范圍大、調(diào)速方便等。本次設(shè)計(jì)的目的就是運(yùn)用先進(jìn)的控制裝置 PLC 控制提升機(jī)電控系統(tǒng)調(diào)速的運(yùn)行?？傮w而言，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和對礦山資源需求的高速增長，對礦山生產(chǎn)技術(shù)提出了越來越高的要求。三年后，“文以治國、工以立國、商以富國”的信念，讓我必須滿懷使命、挺起胸膛的說：“我們，以及我們正在把握和即將把握的事業(yè)，理應(yīng)成為中國經(jīng)濟(jì)崛起的脊梁。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。生于斯時，長于斯境，唯有以雙倍的努力、十倍的耐心、百倍的豪情和千倍的執(zhí)著來完成原賦的使命。我們應(yīng)當(dāng)借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)思想，結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)測試技術(shù)的整體發(fā)展水平，基于我們的研究，積極創(chuàng)新，做出更大的貢獻(xiàn)。用 PLC 來代替繼電器接觸器構(gòu)成的邏輯控制裝置，既提高整個系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，又可以滿足工作現(xiàn)場對低故障率的要求，并且在滿足使用的情況下，選經(jīng)濟(jì)實(shí)用的型號。要能夠方便地進(jìn)行自動、手動、驗(yàn)繩、調(diào)繩等工作方式的轉(zhuǎn)換。 （二）要設(shè)置完善的故障監(jiān)視、安全聯(lián)鎖、信號報警及閘控電路，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。但無論哪種情況，提升機(jī)在工作過程中都有固定的循環(huán)運(yùn)動方式。因此，對過速、限速等保護(hù)直接無法試驗(yàn)。但元論采用何種方式，總需要設(shè)置輔助電源和定子繞組的二次切換操作。由于控制對象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和運(yùn)行工作的連續(xù)長期性，使得 PLC 在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)上具有許多其他控制器無法相比的特點(diǎn)。本系統(tǒng)采用提升信號和操車控制系統(tǒng)一體化，增強(qiáng)了系統(tǒng)在各種作業(yè)條件下控制的可靠性，監(jiān)測的準(zhǔn)