【正文】 改變轉(zhuǎn)差率s的調(diào)速方法，在調(diào)速中產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)差功率，使大量電能消耗在轉(zhuǎn)子附加電阻上，導(dǎo)致調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性變差。PLC變頻調(diào)速是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速方法，從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)速兩種。在變頻調(diào)速技術(shù)中矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制都能滿足提升機(jī)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載這一特征，所以在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中這兩種調(diào)速方案將是重要發(fā)展方向。基于PLC的礦井提升變頻調(diào)速控制系統(tǒng)圖如圖15所示。PLC控制系統(tǒng)為模塊結(jié)構(gòu)，維護(hù)更換方便，并可顯示故障類型。(2)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)繼電器控制系統(tǒng)中，由于器件的老化、脫焊、觸點(diǎn)的抖動(dòng)以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象是不可避免的，大大降低了系統(tǒng)的可靠性。3．通用變頻器的控制技術(shù)性能達(dá)到了直流電機(jī)調(diào)速水平。2. MM440變頻調(diào)速的原理異步電動(dòng)機(jī)定子對稱的三相繞組中通入對稱的三相交流電，在電機(jī)氣隙內(nèi)會產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，其旋轉(zhuǎn)速度為同步轉(zhuǎn)速： (2－1)式中f1定子繞組電源頻率；P電機(jī)磁極對數(shù)。制動(dòng)控制回路：提升機(jī)負(fù)載由于慣性較大，當(dāng)變頻器的輸出頻率下降至0Hz時(shí)，常常停不住，而有“蠕動(dòng)”(也稱爬行)現(xiàn)象，在礦山提升機(jī)這種大負(fù)載機(jī)械中，蠕動(dòng)現(xiàn)象有可能造成十分危險(xiǎn)的后果。對于箕斗提升，178。3. 觸點(diǎn)應(yīng)在水平線上，不能在垂直分支上，且應(yīng)遵循自左至右、自上而下的原則。此時(shí)繼電器KM2得電，KM3失電；置于變頻器與電機(jī)之間的KM2常開觸點(diǎn)閉合，跨過變頻器，連接電機(jī)與三相動(dòng)力電源的KM3常開觸點(diǎn)斷開。因此對數(shù)字信號和模擬信號，在任何情況下，都必須分開電纜迸行傳輸。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中肖老師提出來寶貴的意見和建議，指導(dǎo)我如何準(zhǔn)備材料，整理文章以及寫設(shè)計(jì)過程中提出了許多解決方案，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)獲得全面改進(jìn)，順利完成。3．論文結(jié)論與創(chuàng)新性作者根據(jù)確定的研究內(nèi)容和研究方案，開展了礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證，完成了基于PLC礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本畢業(yè)設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。③所有機(jī)柜、操作臺等均需保護(hù)接地，臺柜內(nèi)需有獨(dú)立的PLC直流地、機(jī)殼安全地、電纜屏蔽地接地端子，與結(jié)構(gòu)內(nèi)部未接地電路板在電氣上隔離。此時(shí)FWD與CM相連，電機(jī)正轉(zhuǎn)上提煤車。當(dāng)有故障出現(xiàn)時(shí)可轉(zhuǎn)到相應(yīng)的故障處理模塊進(jìn)行故障處理，并通過報(bào)警回路報(bào)警或安全回路實(shí)現(xiàn)抱閘停車保護(hù)。圖41 箕斗提升速度圖（1）t1段：初加速階段。聲光報(bào)警回路：變頻器報(bào)警輸出的動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)30B30C串聯(lián)在KM1的線圈電路內(nèi)，當(dāng)變頻器因故障不能正常工作時(shí)，報(bào)警輸出的常閉觸點(diǎn)動(dòng)作，使KM1線圈失電，將變頻器與電源斷開，進(jìn)行安全保護(hù)。如表21所示。 圖23 交直交變頻器結(jié)構(gòu)圖異步電機(jī)的VVVF調(diào)速系統(tǒng)一般簡稱變頻調(diào)速系統(tǒng)。一臺小型的PLC只相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的體積,控制系統(tǒng)所消耗的能量也大大降低。當(dāng)PLC處于停止(STOP)狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。34 第二章 主要元部件的選擇第二章 主要元部件的選擇（PLC）的選擇PLC技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化的重要手段，它可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)通信等功能，并且具有處分支、中斷、自診斷能力。從解決實(shí)際礦井提升系統(tǒng)存在的問題出發(fā)，對傳統(tǒng)的調(diào)速方案進(jìn)行了控制方式的革新和數(shù)字化改造，降低了成本，提高了控制精度，加強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性, 使速度變化更加平滑和實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速。這些不足主要是因?yàn)椴捎美^電器控制方式造成的，在這種控制方式下繼續(xù)改善的余地不大。交流拖動(dòng)系統(tǒng)在我國中小型礦山或者中等深度以下礦井獲得了廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)和PLC的應(yīng)用，使提升機(jī)自動(dòng)化水平、安全、可靠性都達(dá)到了一個(gè)新的高度，并提供了新的、現(xiàn)代化的管理、監(jiān)視手段。變頻調(diào)速是近年來發(fā)展起來的一門新興的自動(dòng)控制技術(shù)，它利用改變被控對象的電源頻率，成功實(shí)現(xiàn)了交流電動(dòng)機(jī)大范圍的無級平滑調(diào)速，在運(yùn)行過程中能隨時(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。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘要 摘 要礦井提升機(jī)被稱為礦山的咽喉，是生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，是地下礦井與外界的唯一通道，肩負(fù)著運(yùn)輸?shù)V石、物料、人員等的重要責(zé)任。對提升機(jī)來說，運(yùn)行的安全性與可靠性是至關(guān)重要的。在礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用變頻器和可編程控制器相結(jié)合的方法，具有編程簡單和控制可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。特別要強(qiáng)調(diào)的是，此時(shí)期在國外著名的提升機(jī)制造公司，如西門子、ABB、ALSTHOM都利用新的技術(shù)和裝備，開發(fā)或完善了提升機(jī)的安全保護(hù)和監(jiān)控裝置，使安全保護(hù)性能又有了新的提高。提升機(jī)經(jīng)過變頻調(diào)速改造后，系統(tǒng)的工作過程變化不大，操縱桿控制電機(jī)正轉(zhuǎn)三檔速度和反轉(zhuǎn)三檔速度。如果對該豎井提升機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，那么需要改變控制策略，采用當(dāng)代高新實(shí)用技術(shù)，比如先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場總線和工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)來控制，按照結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化、性能現(xiàn)代化、體積小型化的原則，研制生產(chǎn)適合礦井提升機(jī)電控設(shè)備是進(jìn)行技術(shù)改造和新建礦井設(shè)備選型的理想選擇，從而使之成為安全、可靠、高效率、自動(dòng)化程度高的電控系統(tǒng)。采用該控制系統(tǒng)，使提升機(jī)工作可靠，使用方便，同時(shí)具有動(dòng)態(tài)顯示的功能，節(jié)能效果明顯。PLC技術(shù)的邏輯控制功能通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)，柔性強(qiáng)，控制功能多，控制線路大大簡化。在PLC處于運(yùn)行(RUN)狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。 變頻器的選擇從80年代初通用變頻器問世以來，經(jīng)過近20年，通用變頻器更新?lián)Q代了五次。由于在變頻調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差功率不變，在各種異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中效率較高，同時(shí)性能也最好，故是交流調(diào)速的主要發(fā)展方向。表21 變頻器的快速調(diào)試序號參數(shù)號出廠值設(shè)定值說明1P000313專家級2P070022端子輸入3P070111接通正轉(zhuǎn)/停車命令4P0702122接通反轉(zhuǎn)/停車命令5P070399故障復(fù)位6P07041515 固定頻率7P07051515固定頻率8P07061515固定頻率9P0731變頻器故障10P073277報(bào)警信號11P073322運(yùn)行信號12P100023固定頻率設(shè)定13P108020最低頻率14P1082最高頻率15P1120斜坡上升時(shí)間16P1121斜坡下降時(shí)間17P123702工作/停止時(shí)間的比率為10％18P1312180啟動(dòng)提升注:（1）設(shè)置參數(shù)前先將變頻器參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值： ①設(shè)定P0010=30， ②設(shè)定P0970=1。為了保護(hù)報(bào)警輸出的觸點(diǎn)，在接觸器的線圈兩端，并聯(lián)阻容吸收電路（即RC震蕩電路）。在提升剛開始，箕斗尚在卸載曲軌內(nèi)運(yùn)行，為了減小提升容器通過卸載曲軌時(shí)對井架的沖擊，提升容器在曲軌內(nèi)的速度和加速度不能太大。圖42 控制程序流程圖 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。，所有繼電器常閉觸頭閉合，為下一次提升做準(zhǔn)備。電源柜、動(dòng)力柜、交頻柜進(jìn)線方式均為：下進(jìn)下出。我也非常感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給與我?guī)椭娜藗?。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。我不僅從她的身上學(xué)到了許多的學(xué)習(xí)方法，還學(xué)會了很多做人的道理，這將是我終身受益。⑤同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜傳輸。正常工作狀態(tài)，為變頻調(diào)速運(yùn)行。2. 輸出指令不能直接跟母線連接。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。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。（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)。異步電動(dòng)機(jī)定子對稱的三相繞組中通入對稱的三相交流電，在電機(jī)氣隙內(nèi)會產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，從而形成一定的旋轉(zhuǎn)速度。2．通用變頻器使用的功率器件不斷更新?lián)Q代。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。程序運(yùn)行為周期性順序掃描和集中批處理的工作方式，具有故障檢測及診斷程序，可靠性極高。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)。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)，對原有提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級換代。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，改變供電頻率f、電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的