【正文】 制變頻器的頻率。同時(shí)（常開(kāi) ） 觸點(diǎn) 30B30C 閉合，將報(bào)警指示 20 燈 HL和電笛 HA 接通，進(jìn)行聲光報(bào)警。 的輸出端 和 接報(bào)警、安全回路繼電器。 （ 2） t2 段：主加速階段。提升容器進(jìn)入裝卸載曲軌，為減小沖擊并且便于停車，容器一般要以 。具體規(guī)則如下： 1. 梯形圖的每一行指令都在母線右邊開(kāi)始畫(huà)起。當(dāng)需要開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下起動(dòng)按鈕 (SB1)，其輸出繼電器 KM1 便吸合，置于電源與變頻器之間的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，將三相 AC380V 動(dòng)力電接入變頻調(diào)速回路中；當(dāng)減速停車，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械抱閘制動(dòng)后，可以將變頻器與動(dòng)力電源脫開(kāi)，按下停止按鈕 (SB2)，使繼電器 KM1失電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，變頻器便與動(dòng)力電源脫開(kāi)。 3)、工頻與變頻轉(zhuǎn)換 工變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可使電機(jī)轉(zhuǎn)速需在工頻運(yùn)行或變頻出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行自由切換。 3．在各個(gè)時(shí)刻切換各種狀態(tài)觀察狀態(tài)指示燈以及電壓輸出情況。 ④ 引至 PLC 柜的電纜要盡量遠(yuǎn)離那些會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的裝置。 干擾信號(hào)的傳播方式主要有：電路傳導(dǎo)方式、感應(yīng)耦合方式和空中輻射方式。盡量縮短模擬量加信號(hào)線的長(zhǎng)度，并采用雙芯屏蔽線作為信號(hào)線。必要時(shí)可采用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號(hào)電纜。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障或需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，按下工頻按鈕 ，使 KM2 斷開(kāi)， KM3閉合，電機(jī)進(jìn)入工頻狀態(tài) 。此時(shí)變頻器 REV 與 CM 端相連，電機(jī)反轉(zhuǎn)下放重物。 5. 在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí) ，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖的最上面；而在有幾個(gè)并聯(lián)回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。 PLC 控制主程序完成系統(tǒng)初始化、自檢、故障診斷、調(diào)速系統(tǒng)控制及安全保護(hù)等工作。提升速度以規(guī)定的最大速度 V max 運(yùn)行。提升工作圖是根據(jù)提升設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求確定的。 圖 33 變頻調(diào)速主控電路接線圖 系統(tǒng)的控制回路 PLC 的兩個(gè)輸入點(diǎn) 和 分別作為系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止信號(hào)的輸入點(diǎn)。同時(shí)（常開(kāi)）觸點(diǎn)閉合，將報(bào)警指示燈 HL 和電笛 HA 接通，進(jìn)行聲光報(bào)警。從圖中可以看到，系統(tǒng)分別從 LL L3 三個(gè)端子引出三根線接到變頻器上，從變頻器的輸出端引出三根線經(jīng)過(guò)熔斷器、接觸器、熱繼電器接到三相交流 繞線 電動(dòng)機(jī)上邊，從而達(dá)到變頻調(diào)速。 （ 2）設(shè)定 P0003=3， P0010=1， P3900=1,P0003=3,允許訪問(wèn)擴(kuò)展參數(shù)。 圖 24 MM440變頻調(diào)速系統(tǒng) 接線 圖 本文研究的 定子調(diào)壓調(diào)速 主要 是 通過(guò) 改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法 ， 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，隨著電機(jī)定子電壓的降低，主磁通減少，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減少，轉(zhuǎn)子電流減少 ，轉(zhuǎn)子受到的電磁力減少，轉(zhuǎn)差率 s 增大 ，轉(zhuǎn)速減小，從而達(dá)到速度調(diào)節(jié)的目；同理，定子電壓升高，轉(zhuǎn)速增加 。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)。 MM440 通用 變頻器 的簡(jiǎn)介 變頻器 MM440 系列（ MicroMaster440）是德 國(guó)西門(mén)子公司廣泛應(yīng)用與工業(yè)場(chǎng)合的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。第一代是 80 年代初模擬式通用變頻器；第二代是 80 年代中期數(shù)字式通用變頻器；第三代是90 年代初智能型通用變頻器；第四代是 90 年代中期的多功能型通用變頻器；最近研制上市第五代集中通用變頻器；通用變頻器的發(fā)展情況可以從幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)明： 1． 通用變頻器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。一個(gè)程序的不同部分可用任何一種語(yǔ)言來(lái)描述，支持復(fù)雜的順序操作功能處理以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 可編程控制器（ PLC）的誕生給工業(yè)控制帶來(lái)革命性的飛躍，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比有著突出的特點(diǎn)： (1)靈活性、通用性強(qiáng) 繼電器控制系統(tǒng)如果工藝要求稍有變化，控制電路必須隨之作相應(yīng)的變動(dòng)，所有布線和控制柜極有可能重新設(shè)計(jì)，耗時(shí)且費(fèi)力然而是利用存儲(chǔ)在機(jī)內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)各種控制功能的。 S7200 可編程控制器（ PLC）的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。 PLC的輸入輸出回路均帶有光電隔離等抗干擾和過(guò)載保護(hù)措施。使各種故障在出現(xiàn)之前就得以處理，防止事故的發(fā)生，并對(duì)各被監(jiān)視參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)、保留或打印輸出。本文將提出的設(shè)計(jì)方案具有實(shí)用價(jià)值?？刂瞥绦蚴峭ㄟ^(guò)一個(gè)編程器寫(xiě)到可編程控制器的程序存儲(chǔ)器中。 PLC 控制變頻調(diào)速 為了改善舊式提升機(jī)的不足，因此，需要研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)，使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性得到提高。在接線程序控制系統(tǒng)中控制程序的修改必須通過(guò)改變接 線來(lái)實(shí)現(xiàn)。不管電機(jī)正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，都是從礦井中將煤拖到地面上來(lái)，電機(jī)工作在 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)，只有在滿載拖車快接近井口時(shí)，需要減速并制動(dòng) 。 提升機(jī)的直流拖動(dòng)如圖 12 所示。 國(guó)內(nèi)提升機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨向 我國(guó)礦井提升機(jī)絕大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機(jī)繼電器 —接觸器系統(tǒng)，設(shè)備陳舊、技術(shù)落后，這種控制系統(tǒng)存在著操作復(fù)雜、故障率高、電能浪費(fèi)大、調(diào)速性能差、運(yùn)行效率低、控制精度低、安全保護(hù)和監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)不完善、維修成本高等不足。起初的提升機(jī)是電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器傳動(dòng)卷筒的系統(tǒng)，后來(lái)出現(xiàn)了直流慢速電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)懸臂安裝直接傳動(dòng)的提升機(jī)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，選用先進(jìn)的變頻傳動(dòng)裝置，優(yōu)化了調(diào)速系統(tǒng)的性能，在使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速，換向等功能，使運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠。 采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝來(lái)裝備煤炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以達(dá)到減人提效、確保安全生產(chǎn)的目的，是科技興煤的必由之路。 變頻調(diào)速是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的自動(dòng)控制技術(shù)，它利用改變被控對(duì)象的電源頻率，成功實(shí)現(xiàn)了交流電動(dòng)機(jī)大范圍的無(wú)級(jí)平滑調(diào)速，在運(yùn)行過(guò)程中能隨時(shí)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況，使電機(jī)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)均有很高的效率，節(jié)能效果明顯。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） （ 說(shuō) 明 書(shū) ） 題 目： 基于 PLC 礦井提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： XXX 編 號(hào) ： XXXXXXXXXXXXXX 2020 年 5 月 10 日 XXXXXXXXXX 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） 任 務(wù) 書(shū) 姓名 XXX 專業(yè) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 2020 年 3 月 4 日 設(shè)計(jì) （ 論 文） 開(kāi) 始日期 2020 年 3 月 11 日 設(shè)計(jì) （ 論 文）完成日期 2020 年 5 月 17 日 設(shè)計(jì) （ 論 文） 題 目： 基于 PLC 礦井提升機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) A 在礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)研究中，采用變頻器和可編程控制器相結(jié)合的方法，在使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速，換向等功能，使運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠。礦井提升設(shè)備，其中主要是提升機(jī)及其控制和安全設(shè)備，也同樣要面臨著這一必經(jīng)之路。適應(yīng)范圍廣，節(jié)能效果更加明顯。上世紀(jì)七十年代德國(guó)西門(mén)子公司發(fā)明矢量控制的交 — 直 — 交變頻原理后，標(biāo)志著用同步電動(dòng)機(jī)來(lái)代替直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的技術(shù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。就拖動(dòng)方式而言，目前我國(guó)的礦井提升機(jī)主要有以下兩種拖動(dòng)方式： 1. 交流拖動(dòng)方式 目前我國(guó)提升機(jī)約 70%采用串電阻調(diào)速的交流拖動(dòng)方式。 圖 12 礦井提升機(jī)的直流拖動(dòng) 4 分析及確定 拖動(dòng)與調(diào)速方案分析 斜井提升是典型的摩擦性負(fù)載，即恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載。 方案 礦井提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為：n=60f/p(1s)從上式可見(jiàn)，改變供電頻率 f、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù) p 及轉(zhuǎn)差率 s 均可達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。圖 13 為繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng)框圖。在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī) 控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)原有提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代。每個(gè)程序語(yǔ)句確定了一個(gè)順序，運(yùn)行時(shí)依次讀取存儲(chǔ)器中的程序語(yǔ)句，對(duì)它們的內(nèi)容進(jìn)行解釋并加以執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果用以接通輸出設(shè)備，控制被控對(duì) 象工作。適用、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠是本文提升機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)。甚至與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，合并于礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。程序運(yùn)行為周期性順序掃描和集中批處理的工作方式，具有故障檢測(cè)及診斷程序，可靠性極高。 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 用 戶 程 序存 儲(chǔ) 器輸入信號(hào)輸出信號(hào)P L C 主 機(jī) 圖 21 PLC的基本結(jié)構(gòu)圖 S7200 系列西門(mén)子 PLC 的基本特點(diǎn) PLC 通電后，需要對(duì)硬件和軟件做一些初始化工作。因此當(dāng)工藝過(guò)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(wú)法比擬的。 (4)功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展 PLC 的主要功能包括開(kāi)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。 2． 通用變頻器使用的功率器件不斷更新?lián)Q代。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(guò)載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。 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。 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。 （ 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 )。 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(kāi)關(guān)； 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(guò) S7200 的開(kāi)關(guān)量輸出控制變頻器的啟動(dòng) / 19 停止，通過(guò)模擬量輸出（ 420mA）控制變頻器的頻率，通過(guò)開(kāi)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）。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 為止，報(bào)警才能解除。 的輸入端 和 作為變頻 和工頻信號(hào)的輸入點(diǎn)。圖 41 為 箕斗 提升速度圖，它包括提升過(guò)程的六個(gè)階段，故稱為六階段速度圖。 （ 4） t4 段：主減速階段。 23 系統(tǒng)開(kāi)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(kāi)車指令時(shí)， PLC 轉(zhuǎn)入速度給定控制，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng) PLC 接收到來(lái)自接近開(kāi)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(guò)卷、過(guò)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. 不能將觸點(diǎn)畫(huà)在輸出線圈的右邊，線圈僅能畫(huà)在同一行中所有觸點(diǎn)的最右邊。同時(shí)斷開(kāi)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(kāi) K1 回路，形成上升閉鎖。這樣便于檢修和故障排除。 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(kāi)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)。 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。 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(wú)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(wú)法正常工作。電源柜、動(dòng)力柜、交頻柜進(jìn)線方式均 為：下進(jìn)下出。 2．按下啟動(dòng)按鈕，然后用萬(wàn)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。 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。 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。