【正文】 2，這兩個(gè)相繞 組可用等值繞組代替，它與激磁繞組軸線的位置角為 ф 。 (4)通道選擇 :選擇 CHO通道和 CH1 通道。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值 M1 時(shí)，輸出切換為OOO1OH，此時(shí) Y4, Y3, Y2, YO 為低電平， Y1 為高電平，進(jìn)行的是井底平車場(chǎng)的等速運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值 M2 時(shí)，輸出切換為 OOl00H，此時(shí) Y4, Y3, Y1, YO 為低電平， Y2 為高電平，進(jìn)行的是井筒加速運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速 達(dá)到目標(biāo)值 M3 時(shí)，輸出切換為 O1OOOH，此時(shí) Y4, Y2, Y1, YO為低電平， Y3 為高電平，進(jìn)行的是井筒等速運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值 M4時(shí)，輸出再一次切換為 OOl00H,此時(shí) Y4, Y3, Y1, YO 為低電平， Y2為高電平，進(jìn)行的是井筒減速運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值 M5 時(shí)，輸出再一次切換為 OOO1OH，此時(shí) Y4, Y3, Y2, YO 為低電平， Y1 為高電平，進(jìn)行的是井口平車場(chǎng)等速運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值 M6 時(shí)，輸出再一次切換為 0OOO1H，此時(shí) Y4, Y3, Y2, Y1 為低電平， Y0為高電平， 進(jìn)行的是井口平車場(chǎng)減速運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值 M7 時(shí)，輸出切換為 10000H，此時(shí)、 Y3, Y2, Y1, YO 為低電平， Y4 為高電平，控制停車。 表 35 Pattern 參數(shù)表 DT300 H47 設(shè)定四擋七點(diǎn)控制方式 DT301 H1 初始波形 Y4Y3Y2Y1Y0= 00001 DT302 DT303 K420（ M1） 井底車場(chǎng)初加速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT304 H2 二檔波形 Y4Y3Y2YlY0= 00010 DT305 DT306 K7643（ M2） 井底車場(chǎng)等速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT307 H3 三檔波形 Y4Y3Y2Y1Y0= 00100 DT308 DT309 K13758（ M3） 井筒加速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT310 H4 四檔波形 Y4Y3Y2YlY0=01000 DT311 DT312 K120764（ M4） 井筒等速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT313 H3 三檔波形 Y4Y3Y2Y1Y0= 00100 DT314 DT315 K126879（ M5） 井筒減速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT316 H2 二檔波形 Y4Y3Y2YlY0= 00010 DT317 DT318 K134102（ M6） 井口等速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT319 H1 初始波形 Y4Y3Y2YlY0= 00001 DT320 DT321 K134522（ M7） 井口減速段對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) DT322 H5 結(jié)吏波形 Y4Y3Y2Y1Y0=10000 表中 M M M M M M M7 分別為七檔變速對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，H H H H H5 分別為速度的控制代碼。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 其作用是規(guī)定一個(gè)外部繼電器為高速計(jì)數(shù)器的輸出，當(dāng)高速計(jì)數(shù)器的經(jīng)過值與規(guī)定目標(biāo)值一致時(shí)，則規(guī)定的外部輸出繼電器斷開。 ③ [F162(HCOS) S Yn]:其中 S：存高速計(jì)數(shù)器經(jīng)過值的首地址，設(shè)置范圍： K8388608～ K8388607， D：指定的外部輸出繼電器（ Y0～ Y7），當(dāng)（ DT9044， DT9045） =（ S， S+1） → Yn=ON,執(zhí)行條件是 R903A=OFF(n=0～ 7)。 DT9044 和 DT9046 存放低 16 位， DT9045和 DT9047 存放高 16 位。且用 F1(DMV)指令將 DT9108 和河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 DT9109 中的經(jīng)過值時(shí)時(shí)拷貝到 PID 單元中的給定值寄存器 DT100 中，作為速度的給定。 高速計(jì)數(shù)單元的設(shè)置與整定 方案的選擇及比較 在 FP3 型 PLC 中，有兩種高速計(jì)數(shù)單元，一種是在主板上的高速計(jì)數(shù)器，另一種是高速計(jì)數(shù)板， 二者在使用上有較大的差別。 脈沖單元在本系統(tǒng)中的工作過程 1 號(hào)脈沖單元 :首先向 CPU 單元的數(shù)據(jù)區(qū)送入脈沖單元的初始值和預(yù)置值，均為十進(jìn)制表示的脈沖數(shù)，即為脈沖單元的初始化作準(zhǔn)備，接下來是脈沖單元的初始化，即將初始值和預(yù)置值寫入脈沖單元的共享存儲(chǔ)器中，當(dāng)有提升信號(hào)時(shí)，起動(dòng)按鈕按下同時(shí)，其上升沿接通 Y6 后， 1 號(hào)脈沖單元開始有脈沖輸出。 表 33脈沖單元分配表 1號(hào)脈沖單元 輸入 說明 輸出 說明 X0 C=P標(biāo)志位 Y5 緊急停車輸出控制 X1 CP標(biāo)志位 Y6 脈沖輸出開始 X2 上、下溢出標(biāo)志位 Y7 正、反轉(zhuǎn)輸出控制 X3 未用 Y8 脈沖輸出頻率控制 X4 原點(diǎn)返回操作標(biāo)志位 Y9 原點(diǎn)返回操作控制 2號(hào)脈沖單元 輸入 說明 輸出 說明 X10 C=P標(biāo)志位 Y15 緊急停車輸出控制 X11 CP標(biāo)志位 Y16 脈沖輸出開始 X12 上、下溢出標(biāo)志位 Y17 正、反轉(zhuǎn)輸出控制 X13 未用 Y18 脈沖輸出頻率控制 X14 原點(diǎn)返回操作標(biāo)志位 Y19 原點(diǎn)返回操作控制 表中說明 : (1)表中 C和 P 的意義是 :C表示經(jīng)過值， P表示預(yù)置值。 表 32脈沖單元共享存儲(chǔ)器表 讀 數(shù) 據(jù) 寫 數(shù) 據(jù) K0 經(jīng)過值（低 16位） 初始值（低 16位） K1 經(jīng)過值（高 8位帶符號(hào)數(shù)） 初始值（高 8位帶符號(hào)數(shù)） K2 不能讀 預(yù)置值（低 16位） K3 不能讀 預(yù)置值（高 8位帶符號(hào)數(shù)） 在本系統(tǒng)中 1 號(hào)脈沖單元 :KO 可以讀經(jīng)過值、寫初始值此處為 O， K2只能寫預(yù)置值本系統(tǒng)取為 134522。 SW3:取 0N狀態(tài)使之處于 C=P 方式，經(jīng)過值計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)。 （ 10） 工作方式選擇 DIP 開關(guān)。當(dāng)該端輸入高電平時(shí)，脈沖頻率切換為高檔，反之切換為低檔 (6) OUT0和 OUT1:脈沖輸出端。當(dāng) C=P 時(shí)和 CP 時(shí)相應(yīng)的端子輸出為高電平。該時(shí)間在 100～ 500ms 之間任意可調(diào)。 ②與提升運(yùn)動(dòng)相關(guān)的計(jì)算 初加速段 : t01=vO/aO1=1/=(s) L01=1/2V0t01=1/2 1?=(m) 等速運(yùn)行階段 : L02=LDL01==(m) T02=L02/V0=(s) 井底車場(chǎng)運(yùn)行總時(shí)間 : TD=t01+t02=+=(s) : 加減速運(yùn)行階段 : t1=t2=(vmvD)/a1=(51)/=8(s) L1=L2=1/2(vm+v0)/t=(5+1)/2 8 =24(m) 等速運(yùn)行階段 : L3=L(LD+LK+L2+L2)=5282(30+24)=420(m) t3=L3/vm=420/5=84(s) 車組在井口車場(chǎng)運(yùn)行階段 : LK=LD=30(m) tK=tD=(s) 一次提升循環(huán)時(shí)間 : T=(tD+tK+t1+t2+t3)+θ=2(t D+t1)+t3+θ =2(+8)+84+25 =(s) ③脈沖數(shù)的計(jì)算 : 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 滾筒的周長(zhǎng)為 LG=л D= = (m). 按滾筒每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出 n0=2021 個(gè)脈沖計(jì)算，一次提升的長(zhǎng)度為 528m,應(yīng)轉(zhuǎn)的圈數(shù)為 N=528/= 圈，一次提升應(yīng)發(fā)出的總脈沖數(shù)為 nS=Nn0= 2021=134522。 參數(shù)的脈沖化 (1)距離的脈沖化 ①如系統(tǒng)速度控制圖所示原始資料設(shè)置如下： 井筒斜長(zhǎng) :LT=498m。 3 FP3 各單元工作方式的設(shè)置與參數(shù)整定 CPU 單元 在 FP3 機(jī)的 CPU 單元中，采用的是 16 位微處理器芯片，最多可控制2048 個(gè) I/O 點(diǎn) , 具有 16K 步的大程序容量和 EPROM 寫入功能，采用循環(huán)掃描控制工作方式，除基本的控制功能外，還增加了許多特殊功能，如 初始化功能，測(cè)試運(yùn)行功能和中斷功能等。 :～ 。 潤(rùn)滑供油系統(tǒng)是向摩擦副連續(xù)供油的裝置，使摩擦片之間不斷產(chǎn)生新 的油膜，同時(shí)將滑差損失產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱器以循環(huán)方式很快被帶走，使 調(diào)速離合器能在滑差情況下保持持久工作。被動(dòng)部分包括被動(dòng)軸、被動(dòng)盤、被動(dòng)鼓、被動(dòng)摩擦片和支承盤，除被動(dòng)片外，其余零件分別用平鍵和螺栓連接成剛體。 本系統(tǒng)中使用 YL8 型液體粘性調(diào)速離合器，是遼寧華孚石油高科技股份有限公司最新開發(fā)、研制成功的高效節(jié)能產(chǎn)品。出現(xiàn)故障時(shí)，只需更換部分芯片或功能模塊即可，使停機(jī)修理的時(shí)間和費(fèi)用降至最低限度。 (3)FP3 機(jī) I/0 分配采用自由編址方式，為用戶提供靈活便利的使用條件，其編址方式可通過兩種方式來實(shí)現(xiàn)，一種是根據(jù)各單元在底板上插放的位置確定該單元所用點(diǎn)的地址，另一種是使用編程工具設(shè)定各單元的地址。編程器具有注釋功能等，可在程序中插入注釋 , 便于以后的檢查與調(diào)試。同時(shí)大中型 PLC也配備了 PID 控制模塊，當(dāng)控制過程中某一變量出現(xiàn)偏差時(shí)， PLC 就按照PID 算法去調(diào)節(jié)該控制過程，把變量保持在某一整 定值范圍內(nèi)。 由于可編程控制器可通過軟件來改變控制過程，并且編程簡(jiǎn)單，同時(shí)采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展和拆裝，因而具有 體積小，功耗低，可靠性高，組裝維護(hù)方便，控制功能完善和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，成為當(dāng)今自動(dòng)化電氣控制的主流。 為操作及檢修的方便，首先 PLC 內(nèi)部自檢功能的故障輸出接點(diǎn)直接進(jìn)入安全回路，一旦 PLC 出現(xiàn)故障，安全回路便立即動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)；同時(shí)系統(tǒng)中各種相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)和各個(gè)外部線路，在 PLC 的輸入和輸出模塊上，都要有相應(yīng)的指示，通過指示燈可以直接判斷信號(hào)傳輸是否正常。 其控制過程主要是通過光電編碼器采樣提升機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速信號(hào)，電流互感器在電動(dòng)機(jī)定子側(cè)采樣電流信號(hào)，經(jīng)過可編程控制器的 A/D, D/A 模塊轉(zhuǎn)換，構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流負(fù)反饋控制；利用可編程控制器的內(nèi)置 PID（比例、微分、積分的縮寫）模塊構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流 PI 調(diào)節(jié)器。 速度 Vm=； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 V0=； 、減速度 a1=a4=； 、減速度 a2=a3=。同時(shí)，井底的重車串上提，當(dāng)全部重車串進(jìn)入井筒后，提升機(jī)以 a2加速到最大提升速度 Vm，并等速運(yùn)行至井口，在空車串運(yùn)行到井底時(shí)，提升機(jī)以 a3減速，使之由 Vm減至 V0,進(jìn)入井底車場(chǎng)時(shí)，減速停車。 系統(tǒng)控制速度圖 礦井提升機(jī)的工作過程一般經(jīng)歷加速、等速、減速三個(gè)運(yùn)行階段。 (3)可以重載起動(dòng)，有一定的過載能力。同時(shí)采用籠型電機(jī)拖動(dòng)，將使系統(tǒng)靜特性明顯變硬，調(diào)速范圍也將顯著加寬，并且節(jié)電效果可達(dá) 30%左右 ,可成為井下提升機(jī)更新?lián)Q代的理想設(shè)備。 在目前國內(nèi)煤礦企業(yè)生產(chǎn)條件急需改善、設(shè)備急需更新的情況下，將可編程控制器用作提升機(jī)控制系統(tǒng)，調(diào)速裝置采用 液粘調(diào)速離合器， 將使提升機(jī)在運(yùn)行特性、調(diào)速范圍、節(jié)電效果等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均明顯提高。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇 可編程控制系統(tǒng)（ Programmable Logic Controller）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。 (3)轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)：這類系統(tǒng)中，無論轉(zhuǎn)速高低，所消耗的轉(zhuǎn)差功率都基本不變。 (2)轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)：少部分轉(zhuǎn)差功率被消耗掉，大部分通過變流裝置回饋電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化為機(jī)械能予以利用。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 2 主要存在的 問題 雖然交流提升機(jī)在調(diào)速性能上獲得了根本性的突破，成為大容量提升機(jī)的首選方案，但是由交流電動(dòng)機(jī)的基本原理可知，由定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率 Pm可分為兩部分：一部分是驅(qū)動(dòng)負(fù)載的有效功率 P＝ (1s)Pm；另一部分是轉(zhuǎn)差功率 P＝ sPm， 與轉(zhuǎn)差率 s 成正比。 隨著電力電子器件、微電子控制技術(shù)和交流調(diào)速控制理論的發(fā)展，交流驅(qū)動(dòng)逐漸獲得了與直流驅(qū)動(dòng)相同的控制特性，并在高性 能交流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中獲得了根本性的突破，成為大容量提升機(jī)的首選方案。根據(jù)受控電動(dòng)機(jī)類型的不同，礦井提升機(jī)可分為直流驅(qū)動(dòng)提升機(jī)和交流驅(qū)動(dòng)提升機(jī)兩大類。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 1 前言 提升機(jī)的發(fā)展過程及現(xiàn)狀 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、矸石，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。 由于交流電動(dòng)機(jī)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、堅(jiān)固、容量大、價(jià)格低廉、應(yīng)用場(chǎng)合廣 泛和直接使用交流三相電源等優(yōu)點(diǎn)，因而交流驅(qū)動(dòng)提升機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。 目前國內(nèi)煤礦企業(yè)，井下提升機(jī)大多采用交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方案。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率的大小及消耗情況，交流調(diào)速系統(tǒng)可分為如下三類： (1)轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)：全部轉(zhuǎn)差功率都被轉(zhuǎn)換成熱能而消耗掉。繞線式異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速就屬這類。變級(jí)調(diào)速和變頻調(diào)速即屬于這類調(diào)速系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程，使高可靠性的數(shù)字控制系統(tǒng)在較低成本價(jià)格上得以實(shí)