【正文】 是一個電流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，這類變頻裝置叫做電流源型變頻器。由于DTC直接著眼于轉(zhuǎn)矩控制，對轉(zhuǎn)子參數(shù)變化表現(xiàn)為狀態(tài)干擾而非參數(shù)干擾，DTC方法比矢量控制方法具有較高的魯棒性。（1）參數(shù)復(fù)位：如圖43所示。表47 多段速功能參數(shù)設(shè)置頻率設(shè)定 端子17 端子16 端子8頻率Hz實現(xiàn)功能P1001120啟動加速P1002150勻速P10031130一次減速P1004120爬行勻速P10051110二次減速制動⑥停車和制動：停車指的是將電機的轉(zhuǎn)速降到零速的操作。（1）正常工作制動 當(dāng)提升機開車時，給液壓站的電動機1供電，油泵2啟動，液壓站中的電磁閥由可編程控制器（PLC）控制，GGGGGG7通電（動作狀況見表），司機推動可調(diào)閘手柄，提升電控系統(tǒng)發(fā)出一個增大的電壓值，這個電壓進入液壓站電控柜中的放大板，并控制電液比例溢流閥4來調(diào)整系統(tǒng)壓力，使系統(tǒng)油壓增大到一定值。C電動機參數(shù) kW、 960 r/min電液比例溢流閥最大控制電壓 9 V電液比例溢流閥控制電流 100～800 mA液壓油標號 46 液壓油圖46 電機制動回路控制電路5軟件設(shè)計 PLC控制回路程序設(shè)計PLC控制軟件的主要功能是對提升機的啟動、加速、減速、停車等過程控制，以及數(shù)據(jù)信號采集與處理。如潤滑油過壓/欠壓、潤滑油超溫、閘瓦磨損、制動油超溫。運行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運行，并進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能。分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的每一臺計算機都要安裝一套MCGS工控組態(tài)軟件。致謝本設(shè)計的選題、研究及論文撰寫工作是在導(dǎo)師王新環(huán)老師的直接關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下進行的。所謂動畫屬性，實際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。設(shè)井筒深度為H ,若提升容器從井口下放到井底高速計數(shù)器C251記錄的全程脈沖數(shù)為C，則當(dāng)提升容器下放時,若C251 的當(dāng)前值是X,則提升容器在井筒中的位置高度為：h=XH/C （51）當(dāng)容器上提時,若C251的當(dāng)前值是X,則提升容器在井筒中的位置高度為： h=H(1X/C) （52）程序進行故障處理時，分為以下幾種情況:①立即安全制動故障，這類故障發(fā)生時立即斷開安全回路，停止油泵運行，停止變頻運行，根據(jù)在井中和井口不同情況，結(jié)合電磁閥的工作狀態(tài)，實施一級或二級制動。（4）過壓報警：當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，壓力超出系統(tǒng)設(shè)定值時，過壓電接點壓力表接點閉合，產(chǎn)生報警信號，對液壓系統(tǒng)及制動裝置起到保護，且便于維修。③用于單繩雙筒提升機的液壓站供給控制提升機調(diào)繩裝置所需要的壓力油。表46 模擬量輸出參數(shù)設(shè)置參數(shù)號碼設(shè)定值 參數(shù)功能P077127輸出電流P07770%0Hz 對應(yīng)輸出電流4mAP07784P0779100%50Hz對應(yīng)輸出電流20mAP078020⑤多段速功能多段速功能，也稱作固定頻率，就是設(shè)置參數(shù)P1000=3的條件下，用開關(guān)量端子選擇固定頻率的組合，實現(xiàn)電機多段速度運行?？焖僬{(diào)試狀態(tài)，需要用戶輸入電機相關(guān)的參數(shù)和一些基本驅(qū)動控制參數(shù)，使變頻器可以良好的驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。③矢量控制矢量控制是一種建立在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的基礎(chǔ)上，通過一系列的坐標變換，實現(xiàn)電機定子電流轉(zhuǎn)矩分量和磁通分量的解藕的控制方法，可以將作為控制對象的感應(yīng)電機當(dāng)作直流電機來進行控制，實現(xiàn)對瞬時轉(zhuǎn)矩的控制。 圖37 位置信號檢測電路原理圖4變頻器控制電路設(shè)計變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將電壓和頻率恒定的工頻電源變換為電壓和頻率可調(diào)的變頻電源。電路設(shè)計采用了高抗干擾技術(shù)。相比漏電起痕指數(shù)CTI≥100。%825℃是基本誤差電壓177。 圖32 S7300基本結(jié)構(gòu)圖S7300 PLC具有以下顯著的特點：（1）循環(huán)周期短、處理速度高（2）指令集功能強大、可用于復(fù)雜功能（3）產(chǎn)品設(shè)計緊湊、可用于空間有限的場合（4）模塊化結(jié)構(gòu)、適合密集安裝（5）有不同檔次的CPU、各種各樣的功能（6）模塊和I/O模塊可供選擇（7）無需電池備份，免維護，可在惡劣氣候條件下露天使用的模塊類型。內(nèi)部處理階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時器等。（3）變頻器：是動力站的能量供給單元，通過它可將輸入工頻電能轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的電能提供給交流電動機，以達到控制交流電動機轉(zhuǎn)速的目的。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。(4) 由于信號稍縱即逝,操作人員的精力必須高度集中,加重了工人的負擔(dān)。(5)停車階段t5將控制盤式制動器的液壓站電動機斷電，抱閘迅速抱住卷筒，提升機停轉(zhuǎn)。礦井提升機主要由電動機、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機驅(qū)動。通過在提升機控制系統(tǒng)中應(yīng)用計算機控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，對原有提升機控制系統(tǒng)進行升級換代，大大提高系統(tǒng)運行的可靠性與安全性。（2）電阻分級切換，為有級調(diào)速，設(shè)備運行不平穩(wěn)，容易引起電氣及機械沖擊。有單繩和多繩兩種系列，大都采用改變轉(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)濟性變差。當(dāng)V0上升到Vm時，電動機運行在自然特性曲線上。 （4）勻速爬行段：主控臺通過提升容器的位置傳感信號，通過預(yù)設(shè)數(shù)值，給定變頻器低轉(zhuǎn)速數(shù)值，變頻器在此轉(zhuǎn)速信號下維持低頻率輸出不變，提升容器低速運行，進入勻速爬行段。方案三采用PLC作為信號系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)，旋轉(zhuǎn)編碼器、接近開關(guān)等傳感器技術(shù)實現(xiàn)礦井提升機的安全可靠運行。 對于本設(shè)計，由于礦井工作環(huán)境比較惡劣，且常用事故發(fā)生，各種電機的頻繁啟動與運行引起的電磁干擾以及電網(wǎng)的不穩(wěn)定,對通訊信號和通訊裝置都將產(chǎn)生巨大的影響。旋轉(zhuǎn)編碼器可以檢測主電動機的轉(zhuǎn)速，并將此信號傳送給可編程控制器，PLC通過該信號可以累計計算提升機的速度及行走距離，監(jiān)視器可以實時顯示提升機速度和位置。與S7200 PLC比較，S7300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（~）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。300/10MΩ。表37 S7300模塊地址中央機架（UR1）槽號模塊種類地址1 PS 307 電源模塊2CPU3152DP3IM432點DIIB0IB3532點DIIB4IB7632點DOQB0～QB378點AIIB304～IB31988點AOIB320～IB3359FM表38 PLC端口分配序號輸入信號輸出信號輸入端代號端子分配輸出端代號端子分配1磁開關(guān)1KA1電鈴K12磁開關(guān)2KA2聲光報警K23磁開關(guān)3KA3操作臺電源K34磁開關(guān)4KA4上升指示K45磁開關(guān)5KA5下降指示K56下過卷信號KA6提升請求指示K67上過卷信號KA7變頻器啟停指示K78系統(tǒng)復(fù)位SB1系統(tǒng)自檢指示K89報警復(fù)位SB2I10液壓站制動K910緊急制動SB3正轉(zhuǎn)/停止K1011啟動運行SB4反轉(zhuǎn)/停止K1112停止運行SB5多段速1K1213提升請求SB6多段速2K1314系統(tǒng)自檢SB7多段速3K1415上升運行S1變頻器啟動K1516下降運行S1返回安全接點K1617變頻器故障KA8電磁閥1繼電器K1718變頻器運行KA9電磁閥2繼電器K1819開離合S2電磁閥3繼電器K1920關(guān)離合S2電磁閥4繼電器K2021調(diào)繩狀態(tài)KA10電磁閥5繼電器K2122調(diào)繩閉鎖SB8電磁閥6繼電器K2223可調(diào)閘零位接點SB9電磁閥7繼電器K2324調(diào)壓按鈕SB10電磁閥8繼電器K2425油溫接點KA11電磁閥9繼電器K2526過壓接點KA12手動運行指示K2627壓差接點KA13自動運行指示K2728安全閥接點X1備用29安全接點K16備用30手動運行S3備用31自動運行S332備用33電磁閥1故障信號KA1434電磁閥2故障信號KA1535電磁閥3故障信號KA1636電磁閥4故障信號KA1737電磁閥5故障信號KA1838電磁閥6故障信號KA1939電磁閥7故障信號KA2040備用 PLC的布線圖34 PLC的外圍接線圖本設(shè)計采用了AD1622系列指示燈，AD1622系列指示燈采用高亮度純色LED發(fā)光芯片為光源，壽命長，耗能低，體積小，重量輕，頭部風(fēng)格多樣，亮度高，可靠性好，造型美觀。（1/4177。表312 TCK－1主要技術(shù)參數(shù)序號名稱單位TCK－1型磁性開關(guān)1磁場靈敏度μT＜1002磁場方向指向S極3磁場頻率 Hz0～400 4開關(guān)距鋼絲繩 mm100開關(guān)安裝距離 mm≤705開關(guān)距磁鐵mm250500開關(guān)安裝距離mm≤170 ≤350位置重復(fù)誤差 mm＜5 6運行速度m/S0－30 7輸出方式1交流固體開關(guān)(ACSSR)輸出方式2 電磁繼電器(EMR)觸點 8開關(guān)容量A、AC 1A 220V9絕緣電阻 MΩ ＞100 10磁場作用時間小于等于2秒輸出開關(guān)時間 等于2秒11電 源 50Hz 220V或127V 12功 耗W ＜ 13工作溫度℃ SSR輸出－40～85EMR－40～55 永磁鐵磁場源使用方法:把專用永磁鐵固定在提升容器側(cè)壁上,磁性開關(guān)安裝在井筒罐道梁、井口或井架定點位置上，使開關(guān)端面?zhèn)鞲衅鲗χ盆F上下運行軌道空間。異步電動機轉(zhuǎn)差率 （42）則異步電動機轉(zhuǎn)速 （43）由上式可知，異步電動機調(diào)速方法有如下幾種:變極p、變頻、:定子調(diào)壓、轉(zhuǎn)子串電阻、電磁轉(zhuǎn)差離合器、串極調(diào)速。主要特征：①調(diào)試簡單；②模塊化的結(jié)構(gòu)，因而其配置具有最大的靈活性；③6個可編程，帶隔離的數(shù)字輸入；④2個可標定的模擬輸入(0V至10V, 0mA至20mA)，它們也可作為第7和第8個數(shù)字輸入；⑤2個可編程的模擬輸出(0mA 至 20mA)；⑥3個完全可編程的繼電器輸出 (30V 直流/5A ，阻性負載；250V交流 /2A，感性負載)；⑦當(dāng)使用較高的開關(guān)頻率時，電機可以低噪音運行(在開關(guān)頻率較高的情況下，要降格使用)；⑧完善的變頻器和電動機保護功能保護功能：①過載能力；②過壓/ 欠壓保護；③變頻器過溫保護；④使用PTC 通過數(shù)字輸入實現(xiàn)電動機過熱保護；⑤接地故障保護；⑥短路保護；⑦電動機過熱保護；⑧閉鎖電動機保護；⑨防止電動機失速；⑩參數(shù)聯(lián)鎖表41 MICROMASTER 440 變頻器的技術(shù)數(shù)據(jù)電源電壓和功率范圍 CT ( 恒轉(zhuǎn)矩) VT ( 變轉(zhuǎn)矩)1AC 200 至 240V177。表43 開關(guān)量輸入?yún)?shù)設(shè)置數(shù)字輸入端子編號參數(shù)編號設(shè)定值設(shè)置說明DIN15P07011接通正轉(zhuǎn)/斷開停止DIN26P07022接通反轉(zhuǎn)/斷開停止DIN37P07039故障復(fù)位DIN48P070417固定頻率編碼選擇 + ON 命令DIN516P070517固定頻率編碼選擇 + ON