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礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(文件)

2025-08-03 11:37 上一頁面

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【正文】 車 ?封 鎖 輸 出聲 光 報(bào) 警故 障 處 理進(jìn) 入 初 始 狀 態(tài)速 度 控 制程 序松 繩 ?過 載 ?過 卷 ?停 止 ?結(jié) 束 ?報(bào) 警 回 路 動(dòng) 作安 全 回 路 動(dòng) 作安 全 回 路 動(dòng) 作NYNNYYYNNNYYN超 速 ?安 全 回 路 動(dòng) 作NYY 圖 42 控制程序流程圖 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 梯形圖編制 梯形圖的編程原則 梯形圖語言作為一種標(biāo)準(zhǔn) PLC 編程語言,在編制時(shí)必須遵循一定的規(guī)則,如圖 43所示。 4. 不包含觸點(diǎn)的分支應(yīng)放在垂直方向,不可放在水平位置,以便于識(shí)別觸點(diǎn)的組合和對(duì)輸出線圈的控制路徑。 1)、起動(dòng),停車 多數(shù)變頻器不能適應(yīng)上電運(yùn)行功能,所以應(yīng)對(duì)控制系統(tǒng)加入保護(hù)功能。 其動(dòng)作過程如: 當(dāng)要下放礦車或送工人到井下時(shí),按下下降按鈕 ,繼電器 K2 吸合,其常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開。 當(dāng)按下停止按鈕 時(shí),所有繼電器常閉觸頭閉合,為下一次提升做準(zhǔn)備。變頻器接入調(diào)速回路,并 接受操作臺(tái)控制信號(hào)及 PLC 反饋信號(hào),進(jìn)行調(diào)速控制。 2.按下啟動(dòng)按鈕,然后用萬用表測(cè)模擬量 I/0 模塊的兩點(diǎn)間的電壓,看是否按照規(guī)定曲線運(yùn)行,如果運(yùn)行正確則證明 PLC 部分調(diào)試成功。 抗干擾的主要措施有: ① 數(shù)據(jù)采集采用屏蔽電纜,所有屏蔽電纜層匯線接地,多芯電纜中的備用芯線也要一端接地,這樣可擴(kuò)大屏蔽作用,并抑制芯線間干擾。電源柜、動(dòng)力柜、交頻柜進(jìn)線方式均為:下進(jìn)下出。低電平信號(hào)線應(yīng)與其它信號(hào)線分開。 在變頻器的輸入和輸出電路中,除了較低次的諧波外,還有許多頻率很高的諧波電流,這些高次諧波電流除了增加輸入側(cè)的無功功率、降低功率因數(shù)外,頻率較高的諧波電流將以各種方式把自己的能量傳播出去,形成對(duì)其他設(shè)備的干擾信號(hào),嚴(yán)重的甚至使某些設(shè)備無法正常工作。致謝 31 致 謝 在此設(shè)計(jì)完成之際,我要衷心感謝老師,還有三年來一直真心愛護(hù)我,熱情幫助我的老師和同學(xué)們。 我也非常感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給與我?guī)椭娜藗儭? 最后,謹(jǐn)向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助我的老師和同學(xué)表示感謝。能夠在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用有關(guān)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行課題設(shè)計(jì),研究方法基本合理,基本上達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。 開題( 12 月、 1 月): 8 學(xué)時(shí); 1 稿( 2 月份): 30 學(xué)時(shí); 2 稿( 3月份): 30 學(xué)時(shí) 。設(shè)計(jì)過程中有些地方具 有自己的獨(dú)特見解和新意,但整體創(chuàng)新性一般。定稿( 5 月份): 30 學(xué)時(shí)。 PLC接收到來自接近開關(guān)或變頻器故障等外部控制信號(hào)時(shí), PLC 控制程序轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷處理 程序處,完成過卷、過載、松繩等保護(hù)及提升機(jī)位置、速度監(jiān)控、變頻器故障監(jiān)控等。祝愿母校飛黃騰達(dá)! 彭玉龍 20xx年 4月 ~20xx年五月 參考文獻(xiàn) 32 參考文獻(xiàn) [1]夏榮海,郝玉?。V井提升機(jī)機(jī)械設(shè)備.徐州:中國(guó)礦業(yè)學(xué)院出版社, 1993 [2]陶建平.礦井提升機(jī)的監(jiān)控與監(jiān)視.鄭州:中州煤炭, 1999 [3]高欽和編著 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例.北京 :人民郵電出版社 ,20xx [4]何衍慶 ,戴自詳 ,俞金壽編著.可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx [5]陳伯時(shí)主編 .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1993 [6]李世基主編 .微機(jī)與可編程控制器.北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1994 [7]崔亞軍主編 .可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì).北京 :電子工業(yè)出版社 ,1993 [8]金曉萍 .基于 PLC 的礦井提升機(jī)交流 變頻調(diào)速系統(tǒng).上海:工礦自動(dòng)化, 20xx [9]康日霞 .新型礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)變頻改造的研究與應(yīng)用.北京:北京科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì), [10]江漢秀 .可編程序控制器原理及應(yīng)用.西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,20xx [11]王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 .20xx [12]常曉玲 .電器控制系統(tǒng)與可編程控制器.北京:機(jī)械工業(yè)出版 ,20xx [13]陳旭 .礦井提升機(jī)變頻調(diào)速方案的研究 .黑龍江:黑龍江科技信息, 20xx [14]汪相進(jìn) . PLC 和變頻器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用.北京:北京科技信息 , 20xx [15]王朝暉.礦井提升機(jī)系統(tǒng)新技術(shù)及裝備.北京:煤炭工業(yè)出版社, 1999 [16]王兆安 .電力電子變流技術(shù) .北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx [17]吳忠智、吳加林 .變頻器應(yīng)用手冊(cè) .北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx [18]劉竟成 .交流調(diào)速系統(tǒng) . 上海:上海交通大學(xué)出版社 ,1984 [19]郭月英 . 采用 PLC 控制方式的礦井提升機(jī)電控系統(tǒng) . 北京科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),20xx [20]郅富標(biāo),毋虎城 . 基于 PLC 控制的礦井提升機(jī)技術(shù)改造 . 北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 20xx 33 論文選題與寫作 本論文選題“ 礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ”,符合電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求,同時(shí)又具有一定的實(shí)際意義。我不僅從她的身上學(xué)到了許多的學(xué)習(xí)方法,還學(xué)會(huì)了很多做人的道理,這將是我終身受益。 經(jīng)過了為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì),從設(shè)計(jì)的題目到具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容,都包含著肖老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷,通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我學(xué)到了很多理論實(shí)際知識(shí),使我明白了只有把理論和實(shí)踐結(jié)合起來才能把工作做的更好,這讓我我 受益終身。 根據(jù)干擾信號(hào)的產(chǎn)生原因和傳播方式,可以有針對(duì)性的采用不同的抗干擾措施。 ⑥ 保證 PLC 柜良好的通風(fēng)環(huán)境,在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),要充分考慮周圍環(huán)境的影響,盡量不要將 PLC 安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動(dòng)、熱源或潮濕的地方。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 30 ⑤ 同一電平等級(jí)的信號(hào)才能用一條多芯電纜傳輸。 ② 信號(hào)回路匯線接,輸入信號(hào)電纜、輸出信號(hào)電纜和電力電纜都要分開敷設(shè),不能扎在一起,信號(hào)電纜接線端子均安裝在柜體下側(cè)。 系統(tǒng)抗干擾措施 的抗干擾 PLC 的主要應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),工作環(huán)境中各種干擾對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行存在著嚴(yán)重的影響。這樣便于檢修和故障排除。正常工作狀態(tài),為變頻調(diào)速運(yùn)行。同時(shí)斷開繼電器 K1 回路,形成下降閉鎖; 當(dāng)按下上升按鈕 時(shí), K2 吸合,斷開 K1 回路,形成上升閉鎖。 2)、上升,下降 在控制回路中利用正轉(zhuǎn)繼電器 K1 的常閉觸頭控制反轉(zhuǎn)繼電器 K2 的線圈;利用反轉(zhuǎn)繼電器 K2 的常閉觸頭控制正轉(zhuǎn)繼電器 K1 的線圈。 6. 不能將觸點(diǎn)畫在輸出線圈的右邊,線圈僅能畫在同一行中所有觸點(diǎn)的最右邊。 2. 輸出指令不能直接跟母線連接。 系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行, PLC 首先進(jìn)行初始化,接著完成自檢及提升機(jī)初始位置顯示,當(dāng)收到開車指令時(shí), PLC 轉(zhuǎn)入速度給定控制,在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,當(dāng) PLC 接收到來自接近開關(guān)或變頻器故障等外部控制信號(hào)時(shí), PLC 控制程序轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷處理程序處,完成過卷、過載、松繩等保護(hù)及 提升機(jī)位置、速度監(jiān)控、變頻器故障監(jiān)控等。 ( 6) t6 段:停車階段 。 ( 4) t4 段:主減速階段。當(dāng)箕斗離開卸載曲軌后,可以按較大的加速度運(yùn)行,直至達(dá)到最大提升速度 V max。圖 41 為箕斗提升速度圖,它包括提升過程的六個(gè)階段,故稱為六階段速度圖。 圖 34 為系統(tǒng)控制回路電路圖。 的輸入端 和 作為變頻和工頻信號(hào)的輸入點(diǎn)。與此同時(shí),斷電器 KA1 得電,其觸點(diǎn)將聲光報(bào)警電路自鎖,使變頻器斷電后,聲光報(bào)警能持續(xù)下去,直到工作人員按下 ST1 停為止,報(bào)警才能解除。另外在變頻器的外圍加設(shè)有聲光報(bào)警輸出口及制動(dòng)單元,能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器故障報(bào)警和安全制動(dòng),更有效的對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)。 圖 31 系統(tǒng)主回路原理圖 FU :熔斷器; KM :接觸器;FR:熱繼電器;M:電動(dòng)機(jī); QS:隔離開關(guān); 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 19 PLC 與變頻器的接線圖 PLC 和變頻器 采用 I/O 硬接線方式,通過 S7200 的開關(guān)量輸出 控制變頻器的啟動(dòng) /停止,通過模擬量輸出( 420mA)控制變頻器的頻率,通過開關(guān)量輸入模塊采集變頻器的狀態(tài)信號(hào)(運(yùn)行、故障等)。一般可采用控制交流電動(dòng)機(jī)定子電壓幅值與頻率 (電壓控制型 )或定子電流幅值與頻率 (電流控制型 )的標(biāo)量控制系統(tǒng)但其動(dòng)態(tài)控制性能較差為改善轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能可采用對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的定子電壓與電流實(shí)行磁通方向的矢量變換控制。 ( 3)設(shè)定電機(jī)參數(shù)時(shí)先設(shè)定 P0010=1(快速調(diào)試 ),電機(jī)參數(shù)設(shè)置完成設(shè)定 P0010=0(準(zhǔn)備 )。 第二章 主要元部件的選擇 14 圖 24 BOP 控制面板 操作步驟如下: 1. 按 (功能鍵),最 右邊的一個(gè)數(shù)字閃爍 2. 按 / ,修改這位數(shù)字的數(shù)值 3. 再按 (功能鍵),相鄰的下一位數(shù)字閃爍 4. 執(zhí)行 2 至 4 步,直到顯示出所要求的數(shù)值 5. 按 ,退出參數(shù)數(shù)值的訪問級(jí) MM440 通用 變頻器的參數(shù)設(shè)置 如果所用的變頻器剛剛出廠的變頻器,則需對(duì)它進(jìn)行快速調(diào)試。調(diào)壓調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑,采用閉環(huán)系統(tǒng)時(shí),機(jī)械特性較硬,調(diào)速范圍較寬,缺點(diǎn)是低速時(shí),轉(zhuǎn)差功率損耗較大,功率因素低,電流大,效率低。 VVVF 變頻調(diào)速、矢量控制變頻調(diào)速、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速都是交 直 交變頻調(diào)速中的一種。 異步電動(dòng)機(jī)定子對(duì)稱的三相繞組中通入對(duì)稱的三相交流電,在電機(jī)氣隙內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),從而形成一定的旋轉(zhuǎn)速度。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器,且輸出為 PWM 波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。它采用高性能的矢量控制技術(shù),提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性,同時(shí)具備超強(qiáng)的過載能力,以滿足廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。因此國(guó)內(nèi)使用單位主要以進(jìn)口為主,很少使用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 2. 通用變頻器使用的功率器件不斷更新?lián)Q代。 (6) 體積小、能耗低 由軟件實(shí)現(xiàn)的邏輯控制可以大量節(jié)省繼電器、定時(shí)器的數(shù)量。 (4)功能強(qiáng)大,可擴(kuò)展 PLC 的主要功能包括開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制部分還具備控制或模糊控制功能、數(shù)字量智能控制、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、通信、聯(lián) 網(wǎng)及集散控制等功能。 (3)編程簡(jiǎn)單,使用方便 PLC 采用面向過 程,面向問題的“自然語言”編程方式,直觀易懂,主要采用梯形圖和語句表編寫程序,使得廣大電氣技術(shù)人員更易接納和理解。因此當(dāng)工藝過程改變時(shí),只需修改程序即可,外部接線改動(dòng)極小,甚至可以不必改動(dòng),其靈活性和通用性是繼電器控制電路無法比擬的。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。 輸入單元外設(shè)接口輸出單元擴(kuò)展單元電 源中 央 處 理 單 元系 統(tǒng) 程 序
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