【正文】 K1 閉合，使提升電動(dòng)機(jī)必須在斷電情況下才可解除安全制動(dòng)，防止安全制動(dòng)一解除，提升機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。 電氣控制原理圖包括主電路和控制電路。這一方面可以通過(guò)選用高質(zhì)量的元器件來(lái)提高可靠性，另一方面，在對(duì)系統(tǒng)可靠性及智能化要求較高的場(chǎng)合，可以根據(jù)電路中電流異常的情況對(duì) 輸出單元的一些重點(diǎn)部位進(jìn)行診斷，當(dāng)檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)按程序自動(dòng)轉(zhuǎn)入故障處理，從而提高系統(tǒng)工作的可靠性。以開(kāi)關(guān)量輸入為例，按鈕、行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)接觸要保持在良好狀態(tài)，接線(xiàn)要牢固可靠。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場(chǎng)合，需將 PLC 封閉安裝。其屏蔽層接地方式不同，對(duì)干擾抑制效果不一樣，一般次級(jí)線(xiàn)圈不能接地。 19 PLC 及外圍電路設(shè)計(jì) 根據(jù)礦用提升絞車(chē)的控制要求，按 PIC 機(jī)型選擇的基本原則是，在功能滿(mǎn)足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比最優(yōu)化機(jī)型，本次設(shè)計(jì)選有 45個(gè)輸入， 33 個(gè)輸出，選用一個(gè) FX2N64MR 和一個(gè) FX2N16EX 組合 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)礦用提升絞車(chē)的控制，設(shè)計(jì) PLC 的外圍電路圖，如圖 43 所示。當(dāng)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和控制量滿(mǎn)足要求時(shí)，觀(guān)察 PLC 輸出端和相應(yīng)的外部設(shè)備的運(yùn)行情況是否符合系統(tǒng)要求。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。程序要以滿(mǎn) 足系統(tǒng)控制要求為主線(xiàn)，逐一編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)各控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統(tǒng)指定的功能。 16 第四章 JTP 型礦用絞車(chē)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 （ 3） 特殊輔助繼電器 M8000～ M8255（ 256 點(diǎn) ） 特殊輔助繼電器共 256 點(diǎn)，它們用來(lái)表示可編程控制器的某些狀態(tài)，提供時(shí)鐘脈沖和標(biāo)志（如進(jìn)位、借位標(biāo)志），設(shè)定可編程序控制器的運(yùn)行方式，或者用于步進(jìn)順控、禁止中斷、設(shè)定計(jì)數(shù)器是加計(jì)數(shù)或是減計(jì)數(shù)等。 下圖所示的是具有停電保持功能的輔助繼電器的例子。 元件編號(hào)：按十進(jìn)制編號(hào)。 輸入 /輸出繼電器的功能如圖 32 所示。 公共點(diǎn)： COM1： Y0、 Y Y Y3； COM2： Y Y Y Y7； COM3： Y Y1 Y1 Y13； COM4： Y1 Y1 Y1 Y17； COM5： Y20～ Y37。 公共點(diǎn)： COM，電位為 0V，相當(dāng)于直流電源的負(fù)極。 元件（軟元件） PLC 的編程軟元件實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)器單元，每個(gè)單元都有惟一的地址。）和加 1/減 1 指令等在 PLC 中全部按 BIN 運(yùn)算。 . 用戶(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 用戶(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為三類(lèi)： 第一類(lèi)為 bit 數(shù)據(jù)，即邏輯量，其值為“ 0”或“ 1”，它表示觸點(diǎn)的通、斷；線(xiàn)圈的得電與失電；標(biāo)志的 ON、 OFF 狀態(tài)等。 調(diào)繩斷電器失電已斷開(kāi)的常閉觸頭 2829 閉合，信號(hào)燈 TSD 亮，指示出離合器脫離到位，已斷開(kāi)的 2J（ 2021）觸頭閉合，準(zhǔn)備開(kāi)車(chē)調(diào)繩； 2J（ 2830）觸頭斷開(kāi)， SDF電磁閥失電，接通固定滾筒上盤(pán)形閘的油路，準(zhǔn)備松閘開(kāi)車(chē)調(diào)繩；電磁調(diào)壓閥控制回路中的 2J 常開(kāi)觸頭又重新斷開(kāi)，常閉觸頭又重新閉合，電磁調(diào)壓閥 KT 或 YKT 又重新恢復(fù)為自整角機(jī) CD3 供電，準(zhǔn)備松閘，開(kāi)車(chē)，轉(zhuǎn)動(dòng)固定滾筒進(jìn)行調(diào)繩。這時(shí)定子與高壓電源接通，轉(zhuǎn)子接入全部電阻，隨著 11 各段電阻的依次切除，提升機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加速過(guò)程，直到切除第五段電阻為止。一般當(dāng)提升速度 m??? 時(shí)，測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓 VuCSF 220? 。當(dāng)制動(dòng)手柄逐漸向松閘位置移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)自整角機(jī) CD3 轉(zhuǎn)子反時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 時(shí)間繼電器 1SJ～ 5SJ 的延時(shí)時(shí)間整定值 ： 1t = 2t = 3t = 4t = 5t = (19).調(diào)壓電 磁閥調(diào)壓電源 為調(diào)壓電磁閥控制回路提供電源。而負(fù)載較重時(shí)，由于以電流控制為主，因此又為會(huì)使電流超出很多。 CD1 和 CD2 為接成指示器方式的兩個(gè)自整角機(jī)。當(dāng)延時(shí)與啟動(dòng)切換電流都達(dá)到規(guī)定時(shí)才切換加速，防止因切除電阻過(guò)早而造成啟動(dòng)電流過(guò)大的情況。 2HK7 2HK910 對(duì)專(zhuān)備用電磁調(diào)壓閥 KT、 YKT 通電運(yùn)行進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (8).Ⅰ號(hào)電磁閥 電磁閥 SDF 得點(diǎn)時(shí)閥處于關(guān)閉狀態(tài)；斷電時(shí)此閥動(dòng)壓力油可經(jīng)閥進(jìn)入固定滾筒盤(pán)形閘的油腔使?jié)L筒上的盤(pán)形閘可以松開(kāi)。按下按鈕 UTA,油泵停止工作。保護(hù)回路中串有以下觸頭 : LK1 為 主令控制器觸頭。在 LH 中串接三相電流繼電器 JLJ，用以反映啟動(dòng)過(guò)程中定子電流的變化，它的常開(kāi)觸點(diǎn) JLJ 接入轉(zhuǎn)子電阻控制回路，與時(shí)間繼電器配合，實(shí)現(xiàn)以電流為主時(shí)間為輔的自動(dòng)啟動(dòng)過(guò)程。電控系統(tǒng)用于對(duì)礦用提升絞車(chē)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、勻速、減速進(jìn)行控制，且具有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖裝置。因?yàn)?D腔內(nèi)壓力變化，能導(dǎo)致 K管的壓力變化，也就是液壓站的壓力變化。此時(shí)，通過(guò)定壓彈簧 10 及導(dǎo)閥芯 8的作用，將系統(tǒng)壓力限定在 P以?xún)?nèi)。調(diào)繩結(jié)束后需合上離合器時(shí)，使 SDF 再斷電，死滾筒又處于制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)時(shí)，司機(jī)將制動(dòng)手把拉向制動(dòng)位置，在全制動(dòng)位置時(shí)，自整角機(jī)發(fā)出的電壓為零，對(duì)應(yīng)的電磁調(diào)壓裝置動(dòng)線(xiàn)圈輸入電流為零，擋板在最高位置，又從噴嘴自由流出，液壓站壓力最低。 本系統(tǒng)中，濾油器、葉片泵、電機(jī)、電液閥等全是二套，一套工作，一套備用。按 驅(qū)動(dòng)裝置 要求的流向、壓力和 流量 供油，適用于驅(qū)動(dòng)裝置與液壓站分離的各種機(jī)械上，將液壓站與驅(qū)動(dòng)裝置（ 油缸 或馬達(dá)）用油管相連，電機(jī)帶動(dòng)油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油泵中吸油后打油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過(guò)集成塊（或閥組合）被液壓閥實(shí)現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外 接管路傳輸?shù)揭簤簷C(jī)械的油缸或油馬達(dá)中，從而控制了液動(dòng)機(jī)方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動(dòng)各種液壓機(jī)械做功。近年來(lái)大型斜井提升多采用膠帶輸送機(jī)。 按拖動(dòng)方式分 按提升機(jī)電力拖動(dòng)方式分為交流拖動(dòng)提升設(shè)備和直流拖動(dòng)提升設(shè)備。為確保人員和設(shè)備的安全對(duì)不同故障一般采用不同的處理方法。 目前國(guó)外提升機(jī)的現(xiàn)狀如下： 1. 在交流變頻裝置中，提升工藝過(guò)程大都采用微機(jī)控制。提升機(jī)電控裝置的技術(shù)性能，是礦井提升機(jī)發(fā)展的整體水平的標(biāo)志，直接影響礦山生產(chǎn)的效率及安全，提升機(jī)電控系統(tǒng)的技術(shù)水平是現(xiàn)代化礦井建設(shè)的重中之重，己成為世晃上考核提升機(jī)性能時(shí)最關(guān)注的重要內(nèi)容之一。 Key words: Winch , Rope agency, Security , PLC III 目錄 摘要 ............................................................... I Abstract ......................................................... II 第一章 緒論 ........................................................ 1 課題背景 ................................................... 1 提升絞車(chē)的概述分類(lèi) ......................................... 2 礦用提升絞車(chē)結(jié)構(gòu)及工作原理概述 ............................. 2 第二章 礦井提升絞車(chē)控制系統(tǒng) ........................................ 3 液壓站控制系統(tǒng) ............................................. 3 液壓站主要作用 ....................................... 3 主要技術(shù)參數(shù) ......................................... 3 系統(tǒng)原理 .............................................. 3 電控系統(tǒng) ................................................... 6 礦井提升絞車(chē)電控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ............................. 6 JTP 礦用絞車(chē)控制原理 .................................. 6 JTP 系列礦用絞車(chē)電氣系統(tǒng)的操作及動(dòng)作過(guò)程 ............. 10 第三章 PLC 的基本原理 .............................................. 12 PLC 簡(jiǎn)介 ................................................... 12 FX 系列可編程序控制器 ...................................... 12 . 用戶(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ....................................... 12 元件（軟元件） ....................................... 12 第四章 JTP 型礦用絞車(chē)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................. 16 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ....................................... 16 分析被控對(duì)象并提出控制要求 ........................... 16 確定輸入／輸出設(shè)備 .................................. 16 選擇 PLC ............................................. 16 分配 I/O 點(diǎn)并設(shè)計(jì) PLC 外圍硬件線(xiàn)路 .................... 16 程序設(shè)計(jì) ............................................. 16 PLC 控制系統(tǒng)程序調(diào)試與檢查 ................................. 17 系統(tǒng)調(diào)試步驟 ........................................ 17 系統(tǒng)調(diào)試方法 ........................................ 18 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................. 18 PLC 及外圍電路設(shè)計(jì) ................................... 19 電氣線(xiàn)路的設(shè)計(jì) ...................................... 19 抗干擾措施的設(shè)計(jì) .................................... 20 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................. 21 PLC 控制的 I/O分配列表 ..................................... 22 PLC 主要程序 ............................................... 24 安全回路 ............................................ 24 制動(dòng)油泵回路 ........................................ 24 主控制器回路 ........................................ 25 IV 主電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接觸器回路 ............................ 25 指示回路 ............................................ 26 編碼器調(diào)速回路 ...................................... 26 第五章 結(jié)束語(yǔ) ..................................................... 29 致謝 .............................................................. 30 參考文獻(xiàn) .......................................................... 31 附錄 I ............................................................. 32 1 第一章 緒論 課題背景 礦井提升機(jī) (又稱(chēng)絞車(chē)、卷?yè)P(yáng)機(jī) )是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，是井上、井下聯(lián)系的紐帶，素有“礦山咽喉”之稱(chēng)，對(duì)礦井的生產(chǎn)和安全起著非常重要的作用，有著重要的國(guó)民經(jīng)濟(jì)意義。隨著絞車(chē)制造技術(shù)的不斷提高、加工材料的不斷改進(jìn)以及電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，絞車(chē)在動(dòng)力、節(jié)能和安全性等 方面取得了很大的進(jìn)步。另外，事故引起的不正常的生產(chǎn)作業(yè)和職工惶恐心理，造成的社會(huì)效益損失也是不可估量的。 70年代，國(guó)外將可編程控制器應(yīng)用于提升機(jī)控制； 80年代初，計(jì)算機(jī)又被用于提升機(jī)的 監(jiān)視和管理。采用微機(jī)