【正文】 開車前出現(xiàn)這類故障，則不允許再開車。程序中設置各種運行方式下的速度保護包絡線，對各種情況的超速全程監(jiān)控，任何超速均會斷開安全回路，實現(xiàn)安全制動。 2) 深度、速度檢測子程序 速度檢測采用光電旋轉編碼器雙線輸入。如圖 31 所示。 2) 提升機行程 (PLC)控制方式 通過井筒開關、旋轉編碼器檢測提升行程。 參數(shù)設置步驟分為三類 : (1) 參數(shù)恢復到工廠設置 工廠設置時裝置所有參數(shù)被定義的初始狀態(tài)，裝置在這個設置下進行供貨。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 28 RSTUVW點 動復 位R E VF W DC MMK M 1F RK 1K 2K 3K 4V R 1V R 2 A C 2 2 0K A 1S T 1R = 1 0 kC = 0 . 0 5 u FK A 13 0 B 3 0 C 串 接 K M 1 線 圈H AH L聲光報警電路制動電阻3 0 A3 0 B3 0 C主 速 度 給 定輔 助 給 定1 1 0 0 k W 圖 22 變頻調速主控電路圖 聲光報警回路：變頻 器報警輸出的動斷（常閉）觸點 30B30C 串聯(lián)在KM1 的線圈電路內，當變頻器因故障不能正常工作時，報警輸出的常閉觸點動作，使 KM1 線圈失電，將變頻器與電源斷開，進行安全保護。要實現(xiàn)回饋制動，就必須要將回饋電能進行同頻同相控制、回饋電流控制等條件，才能將回饋電能安全送達電網(wǎng)中。在變頻器功率選定的基礎上再作電流驗證，公 式如下： CN MII? 式中 CNI —— 變頻器額定電流， MI 電動機額定電流。 (4) 直接轉矩控制 直接轉矩控 制 (DTC)也是一種轉矩閉環(huán)控制方法，其克服了坐標變換和解耦運算的復雜性，直接對轉矩進行控制，通過轉矩誤差、磁通控制誤差，按一定的原則選擇逆變器開關狀態(tài)，控制施加在定子端的三相電壓，調節(jié)電機的轉速和輸出功率，達到控制電機轉速的目的。電源頻率增加，同步轉速 n0 也增加，實際轉速也增加；電源頻率下降，同步轉速 n0 也下降，電機轉速也降低，這種通過改變電源頻率實現(xiàn)的速度調節(jié)過程稱為變頻調速。 直接轉矩洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 24 控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩。 ③ 矢量控制 (VC)方式 矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流aI 、 bI 、 cI 通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流 1aI 、1bI ，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流 1mI 、 1tI ( 1mI 相當于直流電動機的勵磁電流； 1tI 相當于與轉矩成 正比的電樞電流 )，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。變 頻器 就 是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因素、過流 /過壓 /過載保護等功能。21239。39。1 ??????? 5)等速開始 NaFF m 9 2 2 0 2 5 6 11 5 0 2 0 0139。39。當 3a 偏大（?。r， 再考慮電動（機械制動）方式減速。 箕斗的選定 ①提升高度 mHHHH xz 4 8 416184 5 0s ??????? ②經(jīng)濟提升速度 smHv m / 8 ??? ③一提升循環(huán)估算 時間 svHavT mmx ??????? 初估加速度 2/ sma? ④每小時提升次數(shù) ??? xs Tn ⑤每小時提升量 httbCCAA rn fns /19714300 4 ?? ????? 取提升不平衡系數(shù) ?C ,提升能力富裕系數(shù) ?fC 。 ③機械傳動系統(tǒng) 機械傳動系統(tǒng)，機械傳動系統(tǒng)包括減速器和聯(lián)軸器。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 礦井提升機及電機的選型 礦井提升機 礦井提升設備的主要組成部分是：提升容器、提升鋼絲繩、提升機（包括拖動系統(tǒng)）、 井架（或井塔）、天輪、導向輪及裝卸載設備等。本系統(tǒng)安全回路采用兩個接觸器并聯(lián)使用，以提高系統(tǒng)的安全性能，在安全回路中串有很多保護觸頭，當提升機發(fā)生故障時，故障對應的保護觸頭動作， ACI 和 AC2 斷電，系統(tǒng)會立即解除運行控制指令，封鎖變頻器、制動油泵，斷開安全閥，進行緊急安全制動。如在起始 o5 。 ⑤豐富的元件資源 3072 點輔助繼電器、 256 點計時器、 235 點計數(shù)器和 8000 點數(shù)據(jù)寄存器。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 此外還有具有利用可輸 入漢字的外圍設備給程序加漢字注釋的顯示功能。而且， AC 電源、 DC 輸入型的內裝 DC24V 電源可作為傳感器的輔助電源。 (7) 功能強，性價比高。由于 PLC 的系列化、模塊化、標準化及良好的擴展性和連網(wǎng)性能，在大多數(shù)情況下， PLC 系統(tǒng)是一個較好的選擇。單從這一角度而言， PLC 在可靠性上優(yōu)于繼電 接觸器系統(tǒng)是明顯的。再松開液壓制動閘并將主 令控制器推到正向（或反向），提升機開始運行。它是整個礦井提升機運輸系統(tǒng)的控制核心，通過它可以設定系統(tǒng)的工作方式和控制方式，可以發(fā)布系統(tǒng)的各種控制命令，以實現(xiàn)對提升機啟動、加速、平穩(wěn)運行、減速、停車以及緊急制動等各種控制功能。在井筒及深指器各階段安裝行程開關，用以確定罐籠位置，并相互校驗，達到停車位的精確控制。 目前 ,在我國使用的多繩摩擦輪提升機， GM 直流拖動占一定比例，而進口的直流拖動提升系統(tǒng)，則全部采用 VM 系統(tǒng)。功耗小、效率高， GM 系統(tǒng)平均效率為 75%左右， VM 系統(tǒng)可達 85%左右，比 GM 系統(tǒng)效率提高 10%以上 。改造時保持原有的操作方式、按鈕、開關、主令控制器作用不變，則用戶使用起來將非常方便，不需要適應期。PLC 的輸入喻出回路均帶有光電隔離等抗干擾和過載保護措施，程序運行為循環(huán)掃描工作方式，且 有故障檢測及診斷程序，可靠性極高 。在接線程序控制系統(tǒng)中，控制程序的修改必須通過改變接線來實現(xiàn)。要保證負載變化時，提升速度基本上不受影響，防止負載不同時速降過大，影響系統(tǒng)正常工作 (當然，當負載超過一定的限度時，還要求系統(tǒng)能有效的自我保護。由于不同的負載，不同的提升機運行階段，電動機的 運行狀態(tài)也各不相同。Tn傳動系統(tǒng)的飛輪力矩， Tn=4gJ，其中 J 為轉動慣量 (㎏ 本設計從解決實際礦井提升機調速控制系統(tǒng)的問題出發(fā)，控制單元采用目前工控適用的 PLC 來控制；電力拖動系統(tǒng)中，選用先進的變頻傳動裝洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 置； 優(yōu)化了礦井提升機調速控制系統(tǒng)的性能。這種控制方式設備陳舊、技術落后，存在著很多的問題： ①在轉子回路串接電阻，消耗大量電能，造成能源浪費。這種控制系統(tǒng)存在可靠性差、操作復雜、故障率高、電能浪費大、效率低等缺點。 關鍵詞： 礦井提升機， PLC，變頻調速 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） II The Freouency Conversion Use on The Speed Adjustment of Shaft Hoist on The Basis of PLC Control ABSTRACT The traditional shaft hoist control system is always controlled by the relaycontactor. The system has many disadvanges such as bad reliability， plicated operation， high fault rate， large energy –wasting and low efficiency. we adopt PLC and Transducer to reform for original control system, so as to raise the safety, reliability, control precision and speed regulation performance of the whole electric controlled system. The paper applied PLC(Programmable Logic Controller)and frequency converter to the system， and have carried on deeper research in feasibility. Paper based on the operation of mining properties hoist requirements， the selection of frequency converter and PLC， and the system software and hardware design. Including the detection module， control module， protect module， display module and antijamming module design， the final system integration and debug. Adopting control system， the shaft hoist works reliably， easy to use， energysaving well， and have dynamical shown function. KEY WORDS: Shaft hoist， PLC， Frequency conversion 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 礦井提升機變頻調速系統(tǒng)的設計 ........................................... 3 礦井提升機對電氣控制系統(tǒng)的要求 ....................................... 3 提升機調速控制系統(tǒng)方案設計 ............................................... 4 控制單元基本原理 ......................................................... 4 調速基本原理 ................................................................. 6 系統(tǒng)設計 .......................................................................... 8 第 2 章 礦井提升機變頻調速系統(tǒng)的硬件設計 .................................11 PLC 的設計 ................................................................................11 PLC 簡介 .........................................................................11 PLC 的選型 .................................................................... 12 PLC 外圍電氣控制 ........................................................ 13 礦井提升機及電機的選型 ..................................................... 15 礦井提升機 .................................................................... 15 箕斗的選定 .................................................................... 16 預選提升電機 ............................................................... 17 參數(shù)計算 ........................................................................ 17 電機容量校核 ............................................................... 21 變頻調速系統(tǒng) ....................................................