【正文】 能，便于現(xiàn)場維護(hù)管理，使提升機(jī)運(yùn)行安全性和可靠性得到了大幅度提高。提升機(jī)的控制程序流程圖如圖32所示。主程序和部分子程序分別介紹如下:1）控制程序提升信號、工作手柄以及所選擇的工作方式，驅(qū)動(dòng)變頻器實(shí)現(xiàn)提升下放操作，完成對絞車的啟動(dòng)、加速、等速、減速、停止等運(yùn)行過程的轉(zhuǎn)矩和頻率控制。故障時(shí)，通過對液壓站電磁閥的控制，實(shí)施一二級安全制動(dòng)。主要輸出驅(qū)動(dòng)控制功能為:a 電機(jī)變頻調(diào)速控制；b 制動(dòng)泵液壓泵的控制；c 液壓站電磁閥的控制；d 調(diào)繩調(diào)閘操作；e 安全保護(hù)、安全制動(dòng)。正常?程序初始化開始初始位置檢測完成？開車？自檢故障處理進(jìn)入初始狀態(tài)運(yùn)行松繩？超速？同步？過卷？同步校正停車？安全回路安全回路結(jié)束安全回路NNYYNNNNYYYYYNYN 圖32控制程序流程圖程序置有半自動(dòng)運(yùn)行(主井提升可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行)、手動(dòng)運(yùn)行、檢修運(yùn)行、應(yīng)急運(yùn)行等四種運(yùn)行方式。在正常情況下可采用半自動(dòng)或手動(dòng)運(yùn)行；檢修運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)給定一個(gè)檢修速度()低速運(yùn)行:當(dāng)故障時(shí)，在系統(tǒng)保護(hù)停機(jī)后，故障被確認(rèn)但不能立即排除，此時(shí)可采用應(yīng)急運(yùn)行方式。2) 深度、速度檢測子程序速度檢測采用光電旋轉(zhuǎn)編碼器雙線輸入。利用高速計(jì)數(shù)模塊對編碼器信號計(jì)數(shù)，其中一路編碼器信號用于行程速度保護(hù)，一路用于顯示與監(jiān)測。兩套編碼器的數(shù)據(jù)在程序中不斷進(jìn)行比較，當(dāng)比較結(jié)果發(fā)生不一致時(shí)，程序會(huì)發(fā)出故障安全制動(dòng)指令。3) 程序軟安全回路功能設(shè)置在PLC軟安全回路中具有如下保護(hù)接點(diǎn):過卷保護(hù)、主電源失壓、制動(dòng)油過壓、后備保護(hù)、變頻故障、操作臺(tái)急停信號、減速段超速、等速段超速、爬行段超速、松繩信號、深指失效、松閘保護(hù)、錯(cuò)向保護(hù)、編碼器失效、PLC故障、溜車故障。以上任一故障發(fā)生均會(huì)斷開安全回路實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。此外，主令零位、工作閘零位與安全回路閉鎖。4）保護(hù)設(shè)置子程序?qū)Ω鞣N保護(hù)點(diǎn)(減速點(diǎn)開關(guān)、過卷開關(guān)、終點(diǎn)開關(guān)、解除二級制動(dòng)中繼接點(diǎn)等)除在外部設(shè)置硬接點(diǎn)外，在程序中也設(shè)置軟開關(guān)進(jìn)行雙重保護(hù)，在程序中設(shè)置的保護(hù)如下:過卷保護(hù)，過卷保護(hù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。等速段超速、減速段超速、爬行段超速保護(hù)。程序中設(shè)置各種運(yùn)行方式下的速度保護(hù)包絡(luò)線，對各種情況的超速全程監(jiān)控，任何超速均會(huì)斷開安全回路，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。自動(dòng)減速功能，當(dāng)提升容器到達(dá)減速位置時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出警示鈴聲并開始減速。深指失效保護(hù)，程序通過讀取深度指示器上編碼器的數(shù)值，與其它編碼器的數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)判斷深指失效時(shí)，自動(dòng)斷電并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。變頻故障保護(hù)，程序不斷監(jiān)測變頻器運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變頻故障時(shí)，自動(dòng)斷電并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。松繩保護(hù)，程序不斷監(jiān)測松繩開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)松繩故障時(shí)，斷開安全回路，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。溜車保護(hù)功能，當(dāng)提升機(jī)無運(yùn)行指令而有運(yùn)行速度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)斷開安全回路，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。潤滑油過壓/欠壓、潤滑油超溫、閘瓦磨損、制動(dòng)油超溫保護(hù)功能。這類故障發(fā)生在運(yùn)行中，則允許本次提升完成，但不允許下次開車。開車前出現(xiàn)這類故障，則不允許再開車。錯(cuò)向保護(hù)功能，程序判斷提升信號方向與開車方向不一致時(shí)，不允許開車。故障處理子程序。程序進(jìn)行故障處理時(shí)，分為以下幾種情況：立即安全制動(dòng)故障、完成本次提井的故障、工作制動(dòng)失效時(shí)的故障處理。第4章 系統(tǒng)抗干擾措施 PLC的抗干擾PLC的主要應(yīng)用場合是工業(yè)現(xiàn)場，工作環(huán)境中各種干擾對系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行存在著嚴(yán)重的影響。所以在本系統(tǒng)中也不例外，有必要考慮系統(tǒng)的抗干擾措施?？垢蓴_的主要措施有：①數(shù)據(jù)采集采用屏蔽電纜，所有屏蔽電纜層匯線接地，多芯電纜中的備用芯線也要一端接地，這樣可擴(kuò)大屏蔽作用，并抑制芯線間干擾。必要時(shí)可采用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號電纜。②信號回路匯線接，輸入信號電纜、輸出信號電纜和電力電纜都要分開敷設(shè)，不能扎在一起，信號電纜接線端子均安裝在柜體下側(cè)。③所有機(jī)柜、操作臺(tái)等均需保護(hù)接地，臺(tái)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。電源柜、動(dòng)力柜、交頻柜進(jìn)線方式均為：下進(jìn)下出。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。⑤同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜傳輸。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。低電平信號線應(yīng)與其它信號線分開。盡量縮短模擬量加信號線的長度，并采用雙芯屏蔽線作為信號線。⑥保證PLC柜良好的通風(fēng)環(huán)境，在設(shè)備現(xiàn)場，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。⑦采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件程序可以提高運(yùn)行的可靠性，故障診斷軟件定期的檢測外界環(huán)境，以便及時(shí)進(jìn)行處理。 變頻器的抗干擾及其防止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，形成對其他設(shè)備的干擾信號，嚴(yán)重的甚至使某些設(shè)備無法正常工作。干擾信號的傳播方式主要有：電路傳導(dǎo)方式、感應(yīng)耦合方式和空中輻射方式。根據(jù)干擾信號的產(chǎn)生原因和傳播方式，可以有針對性的采用不同的抗干擾措施。主要措施有：合理布線、削弱干擾源、對線路進(jìn)行屏蔽、隔離干擾信號和準(zhǔn)確接地。結(jié)　論經(jīng)過近一個(gè)多月的設(shè)計(jì)研究工作，通過在圖書館、互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)資料，不僅加深了對礦井提升機(jī)運(yùn)行過程及其調(diào)速控制系統(tǒng)的認(rèn)識，而且熟悉了PLC和變頻器的運(yùn)用。通過本次設(shè)計(jì)提高了自身的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手的能力，而且原來所學(xué)的知識有了系統(tǒng)化、理論化、實(shí)用化。對如何使用已有知識及獲取相關(guān)資料方面的能力也有了提高。本次設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)目的。本文主要為礦井提升機(jī)設(shè)計(jì)一套PLC控制的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，設(shè)備包括系統(tǒng)操作臺(tái)、變頻柜、電源柜、動(dòng)力柜及PLC柜，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)速度的可調(diào)節(jié)，以節(jié)約能源和適應(yīng)生產(chǎn)的需要。根據(jù)要求，此系統(tǒng)能達(dá)到現(xiàn)場的運(yùn)行狀況、運(yùn)行數(shù)據(jù)都可以在司機(jī)控制室掌握，用戶在控制室可以通過操作臺(tái)或人機(jī)界面來設(shè)置提升機(jī)的運(yùn)行頻率、啟動(dòng)和停止電機(jī)，并且各環(huán)節(jié)故障信息可以在操作臺(tái)或人機(jī)界面上反映出來，以用來提示用戶。采用變頻器實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的調(diào)速運(yùn)行，結(jié)合PLC的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)在司機(jī)控制室對提升機(jī)的控制運(yùn)行及參數(shù)調(diào)節(jié)，克服了原繼電器系統(tǒng)的不足，系統(tǒng)安全可靠，性價(jià)比提高，且控制程序可根據(jù)需要修改，對提高控制技術(shù)水平具有廣闊的應(yīng)用前景。變頻調(diào)速系統(tǒng)在提升機(jī)控制中顯示出其控制性能優(yōu)良、操作簡便、運(yùn)行效率高、維護(hù)工作量小等諸多優(yōu)點(diǎn)，是礦用提升機(jī)傳動(dòng)的發(fā)展方向。在使用過程中實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)、軟停車，減少了機(jī)械沖擊，使運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠；該系統(tǒng)四象限運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的調(diào)速、換向、能量回饋制動(dòng)等功能，適應(yīng)范圍廣，節(jié)能效果更加明顯。采用PLC來控制提升機(jī)的整個(gè)工作過程，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟、停、制動(dòng)閥的開關(guān)，數(shù)值的轉(zhuǎn)換、速度的檢測等。總結(jié)本文的主要工作有以下幾點(diǎn)：①根據(jù)提升機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，礦用提升機(jī)控制系統(tǒng)采用PLC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由PLC控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)等組成。②本文礦井提升機(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，采用了PLC后，克服了原繼電器系統(tǒng)的不足，系統(tǒng)安全可靠，性價(jià)比高，且控制程序可根據(jù)需要進(jìn)行修改，變頻調(diào)速系統(tǒng)在提升機(jī)中顯示出其控制性能優(yōu)良、操作簡便、運(yùn)行效率高、維護(hù)工作量小等諸多優(yōu)點(diǎn)。③在使用過程中實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)，軟停車，減少機(jī)械沖突，使運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠；該系統(tǒng)四象限運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)絞車的調(diào)速、換向、能量回饋制動(dòng)等功能。實(shí)際運(yùn)行表明，采用該控制系統(tǒng)，使礦井提升機(jī)工作安全可靠，使用方便，同時(shí)具有動(dòng)態(tài)顯示的功能，節(jié)能效果好。實(shí)現(xiàn)方案的同時(shí)還發(fā)現(xiàn)很多的不足：①由于知識水平的限制，本設(shè)計(jì)方案還不太成熟，離實(shí)際的應(yīng)用還有一定的距離。在今后的研究中可以加入先進(jìn)的控制算法，比如模糊控制，在軟件中為提升機(jī)的啟動(dòng)和停止設(shè)置特定的運(yùn)行曲線，使設(shè)計(jì)更完善。②為提高系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)整機(jī)性能的提高，降低成本。需要不斷關(guān)注相關(guān)的電力電子、變頻器、PLC等領(lǐng)域的新技術(shù)、新發(fā)展，選擇更先進(jìn)的、使用方便、工作可靠，并且性價(jià)比更高的元器件。③加強(qiáng)研究提升機(jī)的通信功能，從而可以建立企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以對提升機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、維護(hù)；通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換，還可以實(shí)現(xiàn)全礦遠(yuǎn)程監(jiān)控。謝 辭本文得以順利完成，首先要?dú)w功于我們何老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求。他嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的學(xué)術(shù)作風(fēng)和孜孜不倦的治學(xué)精神激勵(lì)并培養(yǎng)了我實(shí)事求是、認(rèn)真踏實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，并使我懂得了作為科學(xué)工作者應(yīng)具備的品德和修養(yǎng)。從論文的選題到具體的研究內(nèi)容和方法，直至論文每一個(gè)細(xì)節(jié)的推敲，何老師始終嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刂笇?dǎo)著我。導(dǎo)師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、知識淵博，他對待工作勤勉認(rèn)真，對待學(xué)生循循善誘、誨人不倦，他的教誨使我受益終生。參考文獻(xiàn)[1] [J].電氣時(shí)代, 2005,(04)[2] 能昌信，劉琳，叢俊杰． 礦井提升信號通訊系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)[J]．河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，(01)[3] 陳立香,2005,(02)[4] 陳為信,姜華,魏永平,2002,(04)[5] 史德嘉. 礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的改造[J].礦業(yè)研究與開發(fā)。2005年03期6162[6] 盧燕,顧善發(fā),盧光華. 礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)[J]. 黃金。 2001年02期2629[7] 張曉坤． 可編程控制器原理及應(yīng)用[M]．西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1998[8] 黃立培，張學(xué)編著. 變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動(dòng)機(jī)調(diào)速[M].人民郵電出版社,1998[9] 周定頤．電機(jī)及電力拖動(dòng)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，1996[10] 盧燕著. 礦井提升機(jī)電力拖動(dòng)與控制[M]. 冶金工業(yè)出版社2001[11] 林育茲．可編程序控制器原理及邏輯控制[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005[12] 曹大鵬．礦井提升機(jī)交—直—交可逆調(diào)速系統(tǒng)的研究[D]. 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