【正文】 A* 輸入 5V編碼器的信號 A，或者 24V編碼器的信號 A* 7 ? 輸入 5V編碼器的信號 ? 8 B B* 輸入 5V編碼器的信號 B，或者 24V編碼器的信號 B* 9 ? 輸入 5V編碼器的信號 ? 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。模擬量模塊以通道為單位， 一個通道占一個字地址，或兩個字節(jié)地址。 表 37 S7300模塊地址 中央機(jī)架（ UR1） 槽號 模塊種類 地址 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT23 指示電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用了 AD1622 系列指示燈， AD1622 系列指示燈采用高亮度純色 LED 發(fā)光芯片為光源，壽命長，耗能低，體積小，重量輕，頭部風(fēng)格多樣，亮度高，可靠性好，造型美觀。 20%。 頭部防護(hù)等級 IP65，可定制 IP67。5wTK 7 K 6 K 5 K 4 K 3 K 2K 1LNK 8K 2 6K 2 7 圖 35 指示電路原理圖 編碼器借口電路設(shè)計(jì) 為了顯示提升容器的運(yùn)行速度和距離，我們需要進(jìn)行速度測量，本設(shè)計(jì)采用了歐姆龍公司生產(chǎn)的 E6B2CWZ6C 型編碼器，與高速計(jì)數(shù)模塊 FM3501的連線圖如圖 36所示。5wT25 分辨率（脈沖 /旋轉(zhuǎn) ） 1000 輸出相 A、 B、 Z相 輸出極為差 A相、 B相的相位差 90177。本設(shè)計(jì)采用 TCK－ 1 型磁開關(guān)來檢測這些信號。它使用了先進(jìn)的弱磁傳感器和微電子器件，具有高的磁靈敏度、高的分辨率和寬的反應(yīng)頻率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了高可靠技術(shù)。 TCK 磁性開關(guān)由于綜合采用了一系列先進(jìn)技術(shù)，所以取得了較高的技術(shù)指標(biāo)和性能，能在礦井井筒中不用維修、安全可靠地工作。提升過程中，容器上的磁鐵運(yùn)行到達(dá)磁性開關(guān)位 置時，開關(guān)動作，發(fā)出減速、停車等位置信號。 表 313永磁鐵的選型 永磁鐵型號 動作距離 開關(guān)安裝距離（ mm） 配磁性開關(guān)型號 TS250 250 ≤ 170 TCK－ 1 TS500 500 ≤ 350 TCK－ 1 一般應(yīng)用只要一塊永磁鐵，在一個定點(diǎn)位置安裝一臺磁開關(guān)，使用多個開關(guān)可以得到準(zhǔn)確的多點(diǎn)位置信號。5wT4 變頻器控制電路設(shè)計(jì) 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將電壓和頻率恒定的工頻電源變換為電壓和頻率可調(diào)的變頻電源。 ~變 流 器 平 滑 電 路 逆 變 器控 制 器I M電源 圖 41 變頻器的基本結(jié)構(gòu) 變頻器按中間直流環(huán)節(jié)方式分類： (1)電流型變頻器 當(dāng)交－直－交變壓變頻裝置的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波時，直流電流波形比較平直，因而電源內(nèi)阻抗很大，對負(fù)載來說基本上是一個電流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，這類變頻裝置叫做電流源型變頻器。5wT29 式中 1f —— 定子繞組電源頻率 。然而 U/F 控制是一種開環(huán)的控制方式，速度動態(tài)特性較差，電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率低，控制參數(shù) (如加 /減速度等 )還需要根據(jù)負(fù)載的不同來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，特別是低速時由于定子電阻和逆變器等器件開關(guān)延時的存在，系統(tǒng)可能會發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是采用此法的電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)只能是單機(jī)運(yùn)行，同時轉(zhuǎn)差頻率控制未能實(shí)施對電機(jī)瞬時轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制，盡管這種系統(tǒng)的靜態(tài)精度較高，但由于快速性較差，故適用于對響應(yīng)的快速性要求不高的系統(tǒng)。5wT出了許多參數(shù)辨識、參數(shù)補(bǔ)償和參數(shù)自適應(yīng)方案，收到了較好的效果。 西門子 MM440 變頻器 MICROMASTER 440 變頻器適用于各種變速驅(qū)動裝置。 10% 至 3kW 3AC 200 至 240V177。 10% 至 75kW 至 90kW 輸入頻率 47 至 63 Hz 輸出頻率 0 Hz 至 650 Hz ( 在 v/f 方式下 ) 功率因數(shù) 變頻器效率 96% 至 97% 合閘沖擊電流 小于額定輸入電流 控制方式 矢量控制 ,轉(zhuǎn)矩控制，線性 v/f 控制特性，平方 v/f 控制特性，多點(diǎn) v/f 控制特性 (可編程 v/f控制 )，磁通電流控制 (FCC)。5wT31 3AC 380 至 480V177。它尤其適合用于吊車和起重系統(tǒng)、立體倉儲系統(tǒng)、食品、飲料和煙草工業(yè)以及包裝工業(yè)的定位系統(tǒng)。由于 DTC 直接著眼于轉(zhuǎn)矩控制，對轉(zhuǎn)子參數(shù)變化表現(xiàn)為狀態(tài)干擾而非參數(shù)干擾， DTC 方法比矢量控制方法具有較高的魯棒性。目前，實(shí)用中多采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制，由于其沒有實(shí)現(xiàn)直接磁通的閉環(huán)控制，無需檢測出磁通，因而容易實(shí)現(xiàn)。 ②轉(zhuǎn)差頻率控制 轉(zhuǎn)差頻率控制是檢測異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，對轉(zhuǎn)差頻率采取閉環(huán)控制。 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)差率 00nnns ?? （ 42） 則異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速 )1(60)1( 10 spfsnn ???? （ 43） 由上式可知，異步電動機(jī)調(diào)速方法有如下幾種 0n :變極 p、變頻 1f 、 s:定子調(diào)壓、轉(zhuǎn)子串電阻、電磁轉(zhuǎn)差離合器、串極調(diào)速。 交流調(diào)速系統(tǒng)的控制量最 基本上是轉(zhuǎn)矩、速度、位置，根據(jù)不同的用途適當(dāng)組合可構(gòu)成各種閉環(huán)系統(tǒng)。通用變頻器通常都是由主回路和控制回路兩部分組成。 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。 永磁鐵磁場法動作距離大，能達(dá)到 500mm，定位精度高，位置重復(fù)誤差小于 5mm，而且與提升速度無關(guān)。 表 312 TCK－ 1主要技術(shù)參數(shù) 序號 名稱 單位 TCK－ 1型磁性開關(guān) 1 磁場靈敏度 μ T ＜ 100 2 磁場方向 指向 S極 3 磁場頻率 Hz 0～ 400 4 開關(guān)距鋼絲繩 mm 100 開關(guān)安裝距離 mm ≤ 70 5 開關(guān)距磁鐵 mm 250 500 開關(guān)安裝距離 mm ≤ 170 ≤ 350 位置重復(fù)誤差 mm ＜ 5 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。只要不是相同功能的兩電路同時失效，開關(guān)可以正常工作。輸出有交流固體開關(guān)和電磁繼電器觸點(diǎn)兩種方式。當(dāng)外界有磁場作用于傳感器時，開關(guān)動作。（ 1/4177。各顏色含義如表 310所示。 燈電壓 24V。 光亮度≥ 100cd/㎡。 絕緣電阻≥ 2MΩ。5wT21 18 變頻器運(yùn)行 KA9 電磁閥 2 繼電器 K18 19 開離合 S2 電磁閥 3 繼電器 K19 20 關(guān)離合 S2 電磁閥 4 繼電器 K20 21 調(diào)繩狀態(tài) KA10 電磁閥 5 繼電器 K21 22 調(diào)繩閉鎖 SB8 電磁閥 6 繼電器 K22 23 可調(diào)閘零位接點(diǎn) SB9 電磁閥 7 繼電器 K23 24 調(diào)壓按鈕 SB10 電磁閥 8 繼電器 K24 25 油溫接點(diǎn) KA11 電磁閥 9 繼電器 K25 26 過壓接點(diǎn) KA12 手動運(yùn)行指示 K26 27 壓差接點(diǎn) KA13 自動運(yùn)行指示 K27 28 安全閥接點(diǎn) X1 備用 29 安全接點(diǎn) K16 備用 30 手動運(yùn)行 S3 備用 31 自動運(yùn)行 S3 32 備用 33 電磁閥 1故障信號 KA14 34 電磁閥 2故障信號 KA15 35 電磁閥 3故障信號 KA16 36 電磁閥 4故障信號 KA17 37 電磁閥 5故障信號 KA18 38 電磁閥 6故障信號 KA19 39 電磁 閥 7故障信號 KA20 40 備用 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb?？梢杂醚b載指令和傳送指令訪問模擬量模塊。對于數(shù)字量模塊，從 0 號機(jī)架的 4 號槽開始 ,每個槽位分配 4B（ 4 個字節(jié)）的地址，相當(dāng)于 32個 I/O 點(diǎn)。 % 8 25℃是基本誤差 電壓177。 20mA 3 最大負(fù)載阻抗 電壓輸出 1kΩ ,電流輸出 kΩ，容性輸出 1uF,感性 1mH 4 最大轉(zhuǎn)換時間 /通道 5 建立時間 阻性負(fù)載 ，容性負(fù)載 ，感性負(fù)載 1mH 6 分辨率 177。300/10MΩ 。 80mV/100MΩ到177。5wT每個優(yōu)先級的最大局部數(shù)據(jù) 1024B 集成 DI/DO 集成 AI/AO 16/16 全部 I/O 地址區(qū) 最大分布式 I/O地址區(qū) 最大數(shù)字量 I/O 總數(shù) 中央?yún)^(qū)最大的數(shù)字量 I/O 1024B/1024B 2021B 16384 1024 最大模擬量 I/O 總數(shù) 中央?yún)^(qū)最大模擬量 I/O 1024 256 本機(jī)數(shù)字量 I/O 本機(jī)模擬量 I/O — — 最大機(jī)架數(shù) /模塊總數(shù) MPI通信接口 內(nèi)置 /通過 CP 的 DP 接口數(shù) 通過 CP連接的 DP 站 4/32 2個 1/1 — 報(bào)文功能可定義的站數(shù) 16 最大連接數(shù) 16 表 32 SM321 數(shù)字量輸入模塊技術(shù)參數(shù) 1 輸入點(diǎn)數(shù) 32 2 額定輸入電壓 DC 24V 3 隔離，分組數(shù) 16組 4 輸入電流 7mA 5 輸入延遲時間 — 6 允許最大靜態(tài)電流 表 33 SM322 數(shù)字量輸出模塊技術(shù)參數(shù) 1 輸出點(diǎn)數(shù) 32 2 額定輸入電壓 DC 24V 3 分組數(shù)，隔離 8，光耦 4 最大輸出電流（ 60℃） 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。 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。 （ 3） SIMATIC S7400 PLC S7400 PLC 是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 （ 2） SIMATIC S7300 PLC S7300 是模塊化中小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。西門子（ SIEMENS）公司的 PLC產(chǎn)品包括 LOGO，S7200， S7300， S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)， HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。在通信服務(wù)階段， PLC 與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令、更新編程器的顯示內(nèi)容等。5wT13 3 PLC 控制電路設(shè)計(jì) 可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。同時接近開關(guān)（磁開關(guān)）可以檢測提升容器在井筒中運(yùn)行的位置，并將這些電信號傳送給 PLC， PLC 通過該信號可以實(shí)現(xiàn)啟動加速段、勻速段、一次減速段、勻速爬行段、二次減速制動段的五段速運(yùn)行。 控制系統(tǒng)工作原理：當(dāng)操作人員聽到提升請求信號時，按下啟動按鈕， PLC 控制將380V 動力電源接入變頻器。 （ 5）控制監(jiān)視系統(tǒng)：是操作人員和控制系統(tǒng)及運(yùn)輸系統(tǒng)之間的橋梁，它可以在線監(jiān)測提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的各種工作參數(shù)、工作狀態(tài)、故障參數(shù)和故障狀態(tài)。 （ 2）液壓站：為提升機(jī)提供制動力，停車時先通過液壓站給卷筒施加機(jī)械制動力，再取消直流制動力；提升機(jī)起動時，先對電機(jī)施加直流制動，再松開機(jī)械抱閘，防止溜車， 以保證系統(tǒng)安全可靠地工作。5wT11 站、變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、磁開關(guān)（接近開關(guān)）、減速器、操作臺和控制監(jiān)視系統(tǒng)等組成，其系統(tǒng)框圖如圖所示： 上 位 機(jī) 監(jiān) 控 系 統(tǒng)P L C變 頻 器M3 ~旋 轉(zhuǎn) 編 碼 器減 速 器卷 筒液 壓 站操作臺接 近 開 關(guān) 1接 近 開 關(guān) 7提升容器電 網(wǎng) 圖 24 提升機(jī)總體系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)框圖中各部分功能如下： （ 1）動 力裝置：包括主電機(jī)、減速器、卷筒、制動器和底座，完成人、物料的運(yùn)輸任務(wù)。為了進(jìn)行方案確定，我們首先看一下兩者的區(qū)別：單片機(jī)的編程麻煩，可讀性差，實(shí)時控制不太占優(yōu)勢，但是他的成本低，控制方式比較靈活，而 PLC對于實(shí)時控制來說就比較優(yōu)越，他的編程方式簡單，可以用指令或是梯形圖來進(jìn)行編程，易學(xué)易懂，但是成本較高，適合用于工業(yè)控制。 （ 3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì) 。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 新型礦井提升機(jī)信號裝置在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用了先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)和漢字顯示技術(shù) , 具有聲