【正文】 在此，我再一次對郭老師的培養(yǎng)和關(guān)懷表示誠摯的謝意！感謝其他任課老師們，他們不但在我大學(xué)四年中指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)和生活，而且在完成論文期間給我許多幫助和建議，他們兢兢業(yè)業(yè)，對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度為我做出了好的表率，時(shí)刻鞭策著我向他們學(xué)習(xí)。全文主要工作如下: ，分析了提升機(jī)調(diào)速方式以及制動(dòng)方式。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，打開觸摸屏，屏幕上會(huì)顯示提升機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，指示燈紅色代表故障警報(bào)，綠色代表系統(tǒng)運(yùn)行正常。MCGS嵌入版采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，符合中國人的使用習(xí)慣和要求。潤滑站正常情況下，通過控制潤滑站啟停按鈕。~，~，定時(shí)3秒后將錯(cuò)向故障位置位，提升錯(cuò)向。當(dāng)VW150中是數(shù)值大于或等于4時(shí)，將VW150內(nèi)的值重新賦1。對主輔兩個(gè)編碼器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終計(jì)算出絞車當(dāng)前速度。編碼器的信號分別送到二套S7200PLC，以進(jìn)行速度控制和監(jiān)示。M法測速：在一定時(shí)間間隔t內(nèi)(又稱閘門時(shí)間，如10s、1s、)，用編碼器所產(chǎn)生的脈沖數(shù)來確定速度。昆侖通態(tài)的特點(diǎn)在于軟件功能強(qiáng)大，畫面會(huì)更加美觀，缺點(diǎn)是外面的一些塑料做工不是很細(xì)致，但是不會(huì)影響系統(tǒng)性能。，選擇PLC內(nèi)部相應(yīng)的通訊功能。?驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路用于接受“取樣與比較電路”給出的指令信號，驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通或截止。當(dāng)操作線圈通電時(shí)，銜鐵吸合，在觸點(diǎn)彈簧和真空管自閉力的作用下觸點(diǎn)閉合；操作線圈斷電時(shí)，反力彈簧克服真空管自閉力使銜鐵釋放，觸點(diǎn)斷開。，諧波幅值越小。(2) 熔斷器的額定電流不小于它所安裝的熔體的額定電流。由于負(fù)荷開關(guān)一般情況下多與熔斷器配合使用，故選擇負(fù)荷開關(guān)只需要按照上述選擇電氣設(shè)備的一般條件進(jìn)行，不需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。(2) 斷流容量的校驗(yàn)：斷路器能可靠切除短路故障的參數(shù)是它的額定斷流容量。選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體時(shí)應(yīng)保證滿足一下條件： (323) 式中:為設(shè)備名牌標(biāo)出的額定電流； 為設(shè)備或載流導(dǎo)體長期通過的最大工作電流。提升機(jī)主加速需同時(shí)滿足以上三個(gè)條，取其中最小值。帶入數(shù)值 (313)選用型號為JR15128的電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如表32：表32 JR15128的電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)額定功率/KW850額定電壓/V660滿載時(shí)轉(zhuǎn)速/989滿載時(shí)定子電流/A滿載時(shí)效率%95滿載時(shí)功率因數(shù)（cos）轉(zhuǎn)子電壓/V660轉(zhuǎn)子電流/A532冷卻空氣量/飛輪轉(zhuǎn)矩/4000確定最大提升速度 (314)式中 為最大提升速度；為已選出電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。開環(huán)控制精度可以達(dá)到閉環(huán)矢量控制的精度(%% )，開環(huán)轉(zhuǎn)矩階躍上升時(shí)間小于5 ms，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)300070，并具有有效的磁通制動(dòng)來提供最大的制動(dòng)力矩[8]。由于矢量控制不能實(shí)現(xiàn)直接磁通的閉環(huán)控制，因此不需要設(shè)定和調(diào)整特定的電機(jī)常數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、大容量的低速扭矩，但是其控制器的設(shè)計(jì)在某種程度上依賴于電機(jī)的參數(shù)。異步電機(jī)的VVVF調(diào)速系統(tǒng)可以簡稱為變頻調(diào)速系統(tǒng)[6]，它與其他異步電機(jī)調(diào)速相比較具有效率高、性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且在調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差動(dòng)率不變，所以將會(huì)是交流調(diào)速的主要發(fā)展方向。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)包括減速器和聯(lián)軸器。 。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。方案一、提升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)采用機(jī)械軟起動(dòng)傳動(dòng)裝置，即鼠籠電動(dòng)機(jī)+調(diào)速型液力耦合器的啟動(dòng)裝置。另外不得超過提升機(jī)的減速器所允許的動(dòng)力矩。圖11提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)給定速度圖、力圖速度圖表達(dá)了提升容器在一個(gè)提升循環(huán)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，現(xiàn)簡述如下:，以加速度al運(yùn)行，直到到達(dá)最大提升速度Vm。而直流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)則大多數(shù)為發(fā)電機(jī)一發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)，電控則多為觸點(diǎn)式繼電器的邏輯控制系統(tǒng)，具有很多缺點(diǎn):費(fèi)用高、安全性差、不好維護(hù)等，晶閘管的直流供電系統(tǒng)也存在著線路復(fù)雜、維護(hù)困難等缺點(diǎn)。(2) 電機(jī)繞組過熱時(shí)，提升機(jī)二次不能開車。由于安全可靠性在提升機(jī)控制系統(tǒng)中非常重要，所以提升過程監(jiān)測和安全回路在提升控制中也很重要。 近三十年來，礦井提 升系統(tǒng)中電 氣控制和機(jī) 械制造部分在國 內(nèi)外都有了很好 的發(fā)展，并且兩者的發(fā) 展相互促 進(jìn)和提高。對系統(tǒng)的軟、 硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行系 統(tǒng)集成和調(diào) 試,選用MCGS組 態(tài)軟件 來完成礦井提 升機(jī)控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控。所以提升 控制系統(tǒng)的研究 具有重要 的現(xiàn)實(shí)意義。在設(shè)計(jì)礦井 提 升機(jī)時(shí)，總是把安全性、 可靠性放 在首要位 置。目前，ABB , SIEMENS等公司 用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 的變頻控制[4]，成功 地把對系統(tǒng)的監(jiān)測 、控制及模糊 控制等綜合在計(jì) 算機(jī)公共控 制總線上，從而 可以用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 對速度及多 個(gè)變量的調(diào)節(jié)。安全回路是對提升機(jī)控制系統(tǒng)保護(hù)的最后環(huán)節(jié)，非常重要。這種拖動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置主要由繼電器、接觸器組成，通過串、切轉(zhuǎn)子回路中的附加電阻來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速，它存在很多的缺點(diǎn)，調(diào)速性能不好且調(diào)速范圍有限，速度控制較差。提升機(jī)的過程是提升容器在井筒中周期往返運(yùn)動(dòng)，通常以提升容器的運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系來表示其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，稱為速度圖[5]，我們常用的提升系統(tǒng)的速度圖，包括五個(gè)階段，一般稱為五階段速度圖。要使提升機(jī)按給定速度圖運(yùn)行，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)負(fù)載的變化而自動(dòng)的工作在電動(dòng)或制動(dòng)狀態(tài)。 。可編程控制器(PLC)是目前工業(yè)控制最理想的機(jī)型。由于井筒條件(豎井或斜井)及選用的提升容器和提升機(jī)類型的不同，可組成各有特點(diǎn)的礦井提升系統(tǒng)。構(gòu)示意圖如圖21所示:圖21 提升機(jī)卷筒機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主要是指主軸裝置和主軸承等，主軸裝置由主軸、卷筒、滾動(dòng)軸承、制動(dòng)輪調(diào)繩離合器等組成。深度指示器的作用是顯示提升容器的運(yùn)行位置，容器接近井口卸載位置和井底停車場時(shí)，發(fā)出減速信號。 矢量控制主要是用來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的定子電流轉(zhuǎn)矩分量和磁通分量解藕的控制方法，通過在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的前提下，改變一系列坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)的。 第3章 提升機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 變頻器選擇 提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有四象限運(yùn)行的特點(diǎn)，與其他傳動(dòng)機(jī)械相比變頻器有著更為苛刻的安全和性能上的要求。 為礦井阻力系數(shù)，箕斗提升 =，罐籠提升 = 。帶入動(dòng)力學(xué)方程得 (316)則電動(dòng)機(jī)允許的最大加速度為 (317)式中 為電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷系數(shù)，取2； 為電動(dòng)機(jī)額定力(N)， (318) 為電動(dòng)機(jī)額定功率(KW)，=850； 為減速器傳動(dòng)效率，=。此外，還應(yīng)考慮防腐、防爆、防塵、防火及海拔等要求。所以在選擇高壓斷路器時(shí)，除了考慮其額定電壓、額定電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等因素外，還應(yīng)校驗(yàn)其斷流容量。負(fù)荷開關(guān)的滅弧裝置簡單，斷流容量較小，只事宜切、合線路的負(fù)荷電流，不能切斷短路電流。 熔斷器選擇 ，即 (330) ，以使線路出現(xiàn)正常的尖峰電流而不致熔斷。以a 相電流為例，將電流負(fù)、正半波的中點(diǎn)作為時(shí)間零點(diǎn)，則有 (334)由此可知，可得電流基波與各次諧波有效值分別為 (335)由此可得以下簡潔的結(jié)論：電流中僅含有( 為正整數(shù)) 次諧波，各次諧波有效值與諧波次數(shù)成反比，且與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。 接觸器選擇接觸器是一種自動(dòng)化的控制電器。其選擇方法如下：(1) BR的大?。築R的大小以使制動(dòng)電流不超過變頻器額定電流的一半為宜，即 (346) (347) (348) (2) BR的功率：如圖31，制動(dòng)單元BV的功能是，當(dāng)直流回路的電壓超過規(guī)定的值時(shí)，接通耗能電路，使直流回路通過釋放能量。因此在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，PLC模塊的數(shù)量和型號的選擇主要依據(jù)系統(tǒng)輸入、輸出點(diǎn)的總量來確定，此外，選擇合理的PLC機(jī)型應(yīng)遵循以下原則:，所以都應(yīng)大于系統(tǒng)實(shí)際所需要的，其中輸入輸出點(diǎn)應(yīng)該留出15%20% 。 觸摸屏選型觸摸屏選型方面主要考慮方面在于：；。 角編碼器選擇角編碼器的輸出信號是脈沖形式，因此可以通過測量脈沖頻率或周期的方法來測量速度。本設(shè)計(jì)選用M法測速，角編碼器是測速系統(tǒng)的關(guān)鍵部件， 選擇其分辨率為2000P/R，電壓DC24V。系統(tǒng)流程圖如圖41所示。速度選擇:；；；、關(guān)。一號或者二號液壓站返回信號異常，則定時(shí)3秒后把液壓站故障位置位。，安全回路正常時(shí)，才可進(jìn)行下一步操作。安全回路接通正常、接收到上提或者下放信號，提升機(jī)開始正向提升；如果接收到打點(diǎn)下放信號，提升機(jī)下放。MCGS嵌入版還為用戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件，每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。圖43提升機(jī)數(shù)據(jù)修改畫面 結(jié) 論 本文主要是針對礦井提升機(jī)KTD電控系統(tǒng)調(diào)速過程中存在的調(diào)速性能差、控制不準(zhǔn)確、操作復(fù)雜、故障率高、效率低等缺點(diǎn)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，凝聚著許多人的關(guān)懷和幫助。感謝我的父母對我的養(yǎng)育。 雖然經(jīng)過以上的設(shè)計(jì)和研究本調(diào)速控制系統(tǒng)能用于礦山的實(shí)際生產(chǎn)，但在功能上及控制的精度上和同類先進(jìn)產(chǎn)品還有一定的差距，還需要在后續(xù)工作中進(jìn)一步完善。圖42提升機(jī)故障記錄畫面 礦井提升機(jī)數(shù)據(jù)修改畫面圖43為提升機(jī)數(shù)據(jù)修改畫面。豐富、生動(dòng)的多媒體畫面。，來一個(gè)上