【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制。PC使用A7PHP/A7HGP、A6GPP/A6PHP相對(duì)應(yīng)的編程軟件，可以在RUN時(shí)改變程序。通過(guò)設(shè)定參數(shù)可以確保編程存儲(chǔ)器內(nèi)元件的注釋區(qū)域。此外還有具有利用可輸入漢字的外圍設(shè)備給程序加漢字注釋的顯示功能。為防止順控程序被寫(xiě)入或盜用，可以對(duì)程序存儲(chǔ)器設(shè)定3級(jí)保護(hù)。具有豐富的輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備：繼電器輸出、三段雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件輸出、晶體管輸出；豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備：模擬輸入輸出設(shè)備、溫度傳感器輸入、熱電偶輸入設(shè)備、1軸定位設(shè)備、雙軸（內(nèi)插）定位設(shè)備、脈沖輸出設(shè)備、高速計(jì)數(shù)器、并聯(lián)連接、NELSCLNET/MINIS3連接設(shè)備、RS485通信設(shè)備、RS232通信設(shè)備、ID機(jī)器連接設(shè)備、模擬量模塊等。FX2N系列PLC是FX家族中比較先進(jìn)的類(lèi)型。FX2N系列具有如下優(yōu)點(diǎn)：①最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿(mǎn)足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為提升機(jī)的自動(dòng)化控制提供最大的靈活性和控制能力。②靈活的配置 除了具有滿(mǎn)足特殊要求的大量特殊功能模塊外，六個(gè)基本FX2N單元中的每一個(gè)單元可擴(kuò)充到256個(gè)I/O口?？刂泣c(diǎn)數(shù)從16至256點(diǎn)。③高速運(yùn)算 基本指令：；應(yīng)用指令：④突出的寄存器容量 FX2N系列包括8K步內(nèi)置RAM寄存器，用一個(gè)寄存器盒可擴(kuò)充到16K步RAM或EEPROM。⑤豐富的元件資源 3072點(diǎn)輔助繼電器、256點(diǎn)計(jì)時(shí)器、235點(diǎn)計(jì)數(shù)器和8000點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器。 PLC外圍電氣控制①電源回路電源部分采用雙回路供電模式，電源柜主要是給變頻柜和動(dòng)力柜供電，同時(shí)用來(lái)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和電壓、電流測(cè)量。并且將操作臺(tái)中的主電源上電開(kāi)關(guān)串入變頻柜送電斷路器的失壓脫扣線(xiàn)圈中，用來(lái)實(shí)現(xiàn)緊急停車(chē)。動(dòng)力柜主要是給油泵、風(fēng)機(jī)和操作臺(tái)供電，同時(shí)具有斷相、缺相、過(guò)流保護(hù)和電機(jī)過(guò)熱保護(hù)。操作臺(tái)采用UPS電源供電。②手柄控制在操作臺(tái)上安裝有手柄（主令手柄、制動(dòng)手柄），類(lèi)似于舊型設(shè)備的操作手柄，操作方便簡(jiǎn)單，使司機(jī)不需長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)及適應(yīng)便可熟練操作。主令手柄采用手柄輸出177。10V迸行無(wú)級(jí)變頻調(diào)速，在輸出模擬量的同時(shí)，在手柄相應(yīng)的操縱角度上加上光電開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，可以輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)到變頻器上的速段控制接入口，達(dá)到控制限制。如在起始。觸發(fā)一個(gè)繼電器，繼電器輸入信號(hào)給第一速段控制口激活第一速段，只需在變頻器上設(shè)置相應(yīng)的速度即可，同時(shí)可設(shè)置后一個(gè)開(kāi)關(guān)的觸發(fā)角度如。，既可激活第二速段，電機(jī)既可運(yùn)行在第二速段。制動(dòng)手柄采用手柄輸出010V信號(hào)進(jìn)行制動(dòng)控制，在輸出模擬量的同時(shí)，在手柄相應(yīng)的操縱角度上加上光電開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，可以輸出緊閘和松閘的開(kāi)關(guān)信號(hào)到PLC上控制施閘。模擬量輸入到PLC的模擬量數(shù)入模塊，同時(shí)輸出到端子。在正常情況下，由PLC的模擬量數(shù)出來(lái)確定給制動(dòng)裝置給定；在應(yīng)急狀態(tài)下，或者PLC出現(xiàn)故障時(shí)還可以直接將給定量送入制動(dòng)裝置，完成制動(dòng)。③安全回路安全回路用于防止和避免提升機(jī)發(fā)生意外故障。硬安全回路通過(guò)硬件回路實(shí)現(xiàn)，無(wú)論P(yáng)LC單元是否正常工作，一旦出現(xiàn)重度故障信號(hào)，硬安全回路馬上斷開(kāi)。本系統(tǒng)安全回路采用兩個(gè)接觸器并聯(lián)使用，以提高系統(tǒng)的安全性能，在安全回路中串有很多保護(hù)觸頭，當(dāng)提升機(jī)發(fā)生故障時(shí)，故障對(duì)應(yīng)的保護(hù)觸頭動(dòng)作，ACI和AC2斷電，系統(tǒng)會(huì)立即解除運(yùn)行控制指令，封鎖變頻器、制動(dòng)油泵，斷開(kāi)安全閥，進(jìn)行緊急安全制動(dòng)。只有安全回路始終保持接通狀態(tài)，礦井提升機(jī)才能正常工作。一旦主電失壓安全回路就會(huì)斷開(kāi)，實(shí)施安全制動(dòng)。礦井提升機(jī)機(jī)械閘裝有閘瓦磨損開(kāi)關(guān)，當(dāng)閘瓦磨損到一定程度或彈簧疲勞到一定程度時(shí)，安全回路斷開(kāi)，進(jìn)行安全制動(dòng)。過(guò)卷是指提升容器在停車(chē)位置沒(méi)有停止運(yùn)行，超過(guò)了停車(chē)位置的現(xiàn)象。發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)，過(guò)卷開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使安全回路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。礦井提升機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中若發(fā)生松繩現(xiàn)象，很容易發(fā)生斷繩事故。當(dāng)發(fā)生松繩現(xiàn)象時(shí)，經(jīng)過(guò)短暫調(diào)節(jié)后，若沒(méi)有消除松繩現(xiàn)象，安全回路斷開(kāi)，進(jìn)行安全制動(dòng)。 礦井提升機(jī)及電機(jī)的選型 礦井提升機(jī)礦井提升設(shè)備的主要組成部分是：提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)（包括拖動(dòng)系統(tǒng)）、 井架（或井塔）、天輪、導(dǎo)向輪及裝卸載設(shè)備等。 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(lèi)型的不同，可組成各有特點(diǎn)的礦井提升系統(tǒng)。常見(jiàn)的提升系統(tǒng)有：豎井單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)、豎井單繩纏繞式罐籠提升系統(tǒng)、豎井多繩摩擦式箕斗提升系統(tǒng)、豎井多繩摩擦式罐籠提升系統(tǒng)、斜井箕斗提升系統(tǒng)、斜井串車(chē)提升系統(tǒng)。礦井提升機(jī)是一個(gè)完整的機(jī)械電氣系統(tǒng)，其主要由以下幾部分組成。①工作機(jī)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、支輪、制動(dòng)輪、調(diào)繩離合器等組成。 ②制動(dòng)系統(tǒng) 液壓制動(dòng)系統(tǒng)裝置包括制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置，是提升機(jī)不可缺少的重要組成部分之一，也是最后一道安全保障裝置。制動(dòng)裝置的可靠性直接關(guān)系到提升機(jī)的安全運(yùn)行。 提升機(jī)制動(dòng)器的功能就是剎住提升機(jī)卷筒，使提升機(jī)停止運(yùn)行。 ③機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 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。減速器的作用是減速和傳遞動(dòng)力，聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，并傳遞動(dòng)力。 ④潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng)是在提升運(yùn)行過(guò)程中，不間斷地向軸承及嚙合齒面壓送潤(rùn)滑油，以保證軸承和齒輪的正常工作。潤(rùn)滑系統(tǒng)必須與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖，即潤(rùn)滑系統(tǒng)失靈時(shí)，主電動(dòng)機(jī)斷電，確保機(jī)器的正常工作。 ⑤觀測(cè)和操縱系統(tǒng) 觀測(cè)和操縱系統(tǒng)包括斜面操縱臺(tái)，深度指示器以及測(cè)速發(fā)電機(jī)。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(chē)場(chǎng)時(shí)，發(fā)出減速和制動(dòng)信號(hào)。 ⑥拖動(dòng)控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng) 拖動(dòng)控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)包括拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變頻器、PLC電氣控制系統(tǒng)和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。礦井提升機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的作用是：在司機(jī)不參與的情況下，發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)將主電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)并同時(shí)進(jìn)行安全制動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。 箕斗的選定①提升高度②經(jīng)濟(jì)提升速度③一提升循環(huán)估算時(shí)間初估加速度④每小時(shí)提升次數(shù)⑤每小時(shí)提升量取提升不平衡系數(shù),提升能力富裕系數(shù)?？紤]為以后礦井生產(chǎn)能力的加大留有余地，選擇名義裝載重量為的箕斗，其主要技術(shù)規(guī)格如下：自重；全高；有效容積；容器間中心距；實(shí)際載重量。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，考慮到實(shí)際的提升速度低于，取過(guò)卷高度，天輪直徑，確定井架高度。 預(yù)選提升電機(jī)①確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)考慮到箕斗容積選用較大，故預(yù)定同步轉(zhuǎn)數(shù)。②預(yù)選電機(jī)功率由可估定電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)，則實(shí)際最大提升速度則電動(dòng)機(jī)功率取礦井阻力系數(shù)，減速器傳動(dòng)效率，動(dòng)力系數(shù)。根據(jù)以上計(jì)算，選擇YR80012/1430繞線(xiàn)型異步電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)規(guī)格如下：額定功率，額定電壓，額定轉(zhuǎn)數(shù)，電動(dòng)機(jī)效率，過(guò)載能力，飛輪慣量。③電動(dòng)機(jī)額定拖動(dòng)力 參數(shù)計(jì)算①提升系統(tǒng)變位質(zhì)量計(jì)算1)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量2)提升機(jī)（包括減速器）變位質(zhì)量3)天輪變位質(zhì)量4)鋼絲繩變位質(zhì)量5)容器變位質(zhì)量6)荷載變位質(zhì)量則②運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算1)主加速度的確定按電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷能力取鋼絲繩重按減速器允許最大輸出動(dòng)扭矩根據(jù)以上結(jié)果，為減輕動(dòng)荷載，提高機(jī)械部分和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的可靠性，的取值應(yīng)該留有余量，固本設(shè)計(jì)取。2)減速度的確定 為了控制方便和節(jié)能，首先考慮自由滑行方式減速。當(dāng)偏大（?。r(shí)，再考慮電動(dòng)（機(jī)械制動(dòng)）方式減速。按自由滑行方式確定自由滑行方式偏低，故應(yīng)該考慮機(jī)械制動(dòng)方式。由此確定。3)初加速度取箕斗脫離卸載曲軌時(shí)的速度，卸載曲軌長(zhǎng)度。4)初加速時(shí)間5)主加速時(shí)間6)主加速行程7)減速時(shí)間8)減速行程9)爬行時(shí)間式中取爬行距離，爬行速度。10)等速行程11)等速時(shí)間箕斗卸載休止時(shí)間由表中查得箕斗的。12)一次提升循環(huán)時(shí)間13)提升能力校核，實(shí)際年提升能力④動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算1)初加速開(kāi)始2)初加速終了3)主加速開(kāi)始4)主加速終了5)等速開(kāi)始減速階段采用了機(jī)械制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)已經(jīng)斷電，故不計(jì)入。6)爬行開(kāi)始7)爬行終了 電機(jī)容量校核①等效時(shí)間計(jì)算②等效力 ③電動(dòng)機(jī)等效功率④工作過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)⑤特殊過(guò)負(fù)荷（調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)時(shí)）根據(jù)以上校驗(yàn)結(jié)果可知，預(yù)選的電機(jī)能滿(mǎn)要求，可以用。 變頻調(diào)速系統(tǒng) 變頻器 變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器。變頻器就是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖21所示圖 21 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖變頻器主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器主要由整流器、平波電路、逆變器、控制電路四大部分組成，整流器將工頻電源變?yōu)橹绷麟?，平波電路吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)，逆變器將直流電變換為工作所需的交流電，控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制技術(shù)大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段：①U/F=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式 其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿(mǎn)足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線(xiàn)會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。 ②電壓空間矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以?xún)?nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)，即引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過(guò)反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本改善。 ③矢量控制(VC)方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流、再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流、(相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法