【正文】 是“或”的關(guān)系，哪個信號大，就允許哪個信號通過，亦即相應的控制方式發(fā)揮作用。因此，單閉環(huán)控制時司機可以腳踏制動進行控制，而在腳踏控制時，如提升機超速，閉環(huán)系統(tǒng)又可起監(jiān)視保護作用。晶閘管整流器及其觸發(fā)裝置成套地裝在電源柜中，動力制動電源裝置輸出電壓的大小與觸發(fā)裝置輸入的控制信號電壓的高低有關(guān)。圖42 動力制動電壓形成回路控制信號電壓由兩個回路組成一個或門電路，如圖5所示。只要其中之一達到觸發(fā)要求時，即可使晶閘管觸發(fā)起制動作用。這兩個回路，一個是由實際速度與給定速度形成的速度偏差值，自動控制cf3磁放大器的輸出和動力制動輸出，另一條回路由司機控制自整角機cd2的輸出以實現(xiàn)人工調(diào)節(jié)。在人工控制動力制動系統(tǒng)時，由司機控制腳踏板帶動自整角機cd2發(fā)生控制電壓。調(diào)整時應使其與磁放大器cf3的輸出相配合。當腳跟剛剛踩下，腳尖尚未下踏時，相當于控制開關(guān)閉和，使dzc得電吸合，晶閘管動力制動投入，但此時自整角機cd2輸出很小，動力制動電流最小。當司機腳尖踏下后，自整角機cd2輸出最大。在腳踏動力制動與cf3輸出回路中，分別由z1和z2兩個二極管組成一個或門電路，此兩種控制信號成并聯(lián)關(guān)系，互不影響。4. 3行程檢測與顯示利用旋轉(zhuǎn)編碼器將提升機的運行位置轉(zhuǎn)化為脈沖，plc對此脈沖進行高速計數(shù)，通過相應的計算自動生成提升機位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，傳送到plc 內(nèi)部高速計數(shù)器的存儲單元。為了提高計數(shù)器的脈沖精度，選用日本omron公司的e6ccwsc型可逆旋轉(zhuǎn)編碼器，其脈沖準確精度高，在低速時不會丟失脈沖。為了便于提升機司機操作，提升機電控系統(tǒng)需設置可靠的行程顯示裝置（又稱深度指示器）用于顯示提升容器在井筒中的位置。本文設計根據(jù)編碼器所測的運行距離（0～570m），采用3個led七段顯示器作為提升機位置的顯示。圖43 PLC數(shù)字顯示電路圖43路中，用具有鎖存，譯碼，驅(qū)動功能的芯片cd4513驅(qū)動共陰極led七段顯示器，三只cd45 13的數(shù)據(jù)輸入端a～d共用可編程控制器的4個輸出端，其中a為最低位，d為最高位。le是鎖存使能輸入端，在le信號的上升沿將數(shù)據(jù)輸入端輸入的bcd數(shù)鎖存在片內(nèi)的寄存器中，并將該數(shù)譯碼后顯示出來。如果輸入的不是十進制數(shù)，顯示器熄滅。le為高電平時，顯示的數(shù)不受數(shù)據(jù)輸入信號的影響。顯然，n個顯示器占用的輸出點數(shù)為：4+n。4. 4主控plc控制電路設計 目前，在國產(chǎn)煤礦提升機控制系統(tǒng)中，plc主要用于處理開關(guān)量，以替代老式提升機控制系統(tǒng)中眾多的繼電器、接觸器、復雜的連線以及信號顯示系統(tǒng)，而涉及到提升機安全運行的制動系統(tǒng)中的模擬量和自動調(diào)節(jié)過程，大多還是通過用半導體器件、運算放大器等可調(diào)閘和可控硅動力制動的普通電子模式來處理。使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)零點漂移、電子元件損壞，并且存在維修及重新調(diào)試難、可靠性差等缺點，因而使提升機電控系統(tǒng)的可靠性降低。針對上述問題，深入研究用plc控制煤礦提升機控制系統(tǒng)是非常必要的。本文中主控單元可編程序控制器（plc）設計，由一個cpu226主機和兩片i/o擴展模塊em223和em222組成，設計含有40個輸入點40個輸出點， 則具體i/o接線如圖44所示。圖44plc電路及擴展i/o接線4. 5 PLC控制軟件設計plc控制軟件主程序流程圖如圖45所示（1） 初始化子程序用于對高速計數(shù)器hsc0和hsc1進行以下操作：寫控制字， 定義工作模式，清零， 寫設定值， 設置定時中斷， 連接中斷， 啟動計數(shù)。（2） 制動油泵、潤滑油泵、動力制動電源、五通閥電磁鐵、四通閥電磁鐵和安全閥電磁鐵等的控制屬于交流提升機安全運行所需輔助設備的控制。（3） 制動油過壓信號、制動油過熱信號和潤滑油過壓信號的顯示控制用于交流提升機工作狀態(tài)的顯示控制。（4） 調(diào)繩閉鎖回路是在調(diào)繩過程中起安全保護作用。雙卷簡提升機換水平調(diào)繩時，調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)1hk3斷開，使調(diào)繩連鎖環(huán)節(jié)串入安全回路。正常運行時，lhk3接通，調(diào)繩連鎖不起作用。（5） 提升信號回路用于對交流提升電動機啟動或減速作好準備。（6） 位置測量子程序用于測量提升機在礦井中的位置。（7） 行程顯示子程序根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖個數(shù)來顯示當前的行程位置。（8） 減速信號回路和減速信號鈴用于減速控制并且發(fā)出鈴聲提示信號。（9） 自動換向工作回路和手動正反轉(zhuǎn)工作回路分別用于自動和手動方式下對交 流提升電動機進行正反轉(zhuǎn)控制。（10） 安全回路用于防止和避免交流提升機發(fā)生意外事故。（11） 定時器控制回路和轉(zhuǎn)子電阻通斷控制用于交流提升電動機啟動或減速時的轉(zhuǎn)子電阻切換控制。（12） 動力制動回路用于動力制動電源的投入與切除控制。（13） 腳踏制動聯(lián)鎖和工作閘繼電器用于交流提升電動機制動控制。圖45主程序控制流程圖 4. 6 可編程控制系統(tǒng)的保護環(huán)節(jié) （1）主電源斷電保護當主電源斷路器斷開，會使繼電器KA27動作，中繼KA27的兩路KA271, KA272送入PLC主備系統(tǒng)內(nèi)部進行保護，另一路常開觸點KA273通過安全回路進行硬保護，一旦主失電回路斷開安全回路，實施安全制動。（2）制動油超壓保護 當液壓站制動油壓超壓時，會使機械閘制動力不足，嚴重時不能制動。KA29為制動油過壓中繼，當制動油過壓時，其電接點壓力表上限開關(guān)閉合，KA29繼電器通電，其常閉點打開?？刂葡到y(tǒng)對制動油壓進行兩路保護，繼電器KA29的一路KA291,KA292送入PLC主備系統(tǒng)內(nèi)部進行保護，另一路KA293通過安全回路進行硬保護，從而保證了更高的安全性。（3）松繩保護 提升機在運行過程中如發(fā)生松繩現(xiàn)象，很容易發(fā)生斷繩事故，特別是斜井提升機常因提升機加(減)速度與自然加(減)速度不吻合時產(chǎn)生松繩。發(fā)生松繩現(xiàn)象時，調(diào)節(jié)5秒后，若沒有消除松繩現(xiàn)象，斷開安全回路制動動。圖圖46安全回路原理圖第5章系統(tǒng)調(diào)試軟件和PLC程序設計5. 1 系統(tǒng)調(diào)試軟件GX Developer GX Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設計，網(wǎng)絡參數(shù)設定，可進行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。GX Developer的特點：1. 軟件的共通化 GX Developer能夠制作Q系列，QnA系列，A系列（包括運動控制（SCPU））,FX系列的數(shù)據(jù),能夠轉(zhuǎn)換成GPPQ,GPPA格式的文檔。 此外，選擇FX系列的情況下，還能變換成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。 2. 利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)xcel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進行復制，粘貼，并有效利用。 3. 程序的標準化 (1) 標號編程 用標號編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認識軟元件的號碼而能夠根據(jù)標示制作成標準程序。 用標號編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實際的程序來使用。 (2) 功能塊（以下，略稱作FB） FB是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)順序程序時反復使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運用到別的順序程序時的順序輸入錯誤。 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸 入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。 4. 能夠簡單設定和其他站點的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設定。 5. 能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接 (1) 經(jīng)由串行通訊口 (2) 經(jīng)由USB (3) 經(jīng)由MELSECNET/10(H)計算機插板 (4) 經(jīng)由MELSECNET(Ⅱ)計算機插板 (5) 經(jīng)由CCLink計算機插板 (6) 經(jīng)由Ethernet計算機插板 (7) 經(jīng)由CPU計算機插板 (8) 經(jīng)由AF計算機插板6. 豐富的調(diào)試功能 (1) 由于運用了梯形圖邏輯測試功能，能夠更加簡單的進行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程序。 (2) 在幫助中有CPU錯誤，特殊繼電器/特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。 (3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯誤況時，會顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時間能夠大幅度縮短。 5. 2 PLC梯形圖（附錄）5. 3 系統(tǒng)抗干擾措施抗干擾的主要措施有：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，這樣可擴大屏蔽作用，并抑制芯線間干擾。必要時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，不能扎在一起，信號電纜接線端子均安裝在柜體下側(cè)。3. 所有機柜、操作臺等均需保護接地，臺柜內(nèi)需有獨立的PLC直流地、機殼安全地、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電源柜、動力柜、變頻柜進線方式均為:下進下出。4. 引至PLC柜的電纜要盡量遠離那些會產(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，都必須分開電纜進行傳輸。低電平信號線應與其它信號線分開。盡量縮短模擬量v0信號線的長度，并采用雙芯屏蔽線作為信號線。6. 保證PLC柜良好的通風環(huán)境，在設備現(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、有導電灰塵、有腐蝕性氣體、振動、熱源或潮濕的地方。 第6章 設計心得畢業(yè)設計是我本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次設計礦井提升機PLC控制，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)。通過實際設計相結(jié)合，鍛煉了我綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。通過設計PLC控制礦井提升機要達到“穩(wěn)、準、快”的要求，這就要求我們的設計必須嚴密、可靠。通過這次畢業(yè)設計，提高了我的意志力和品質(zhì)力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。這是我們希望看到的，也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。通過與韓老師的溝通和交流，我了解到此系統(tǒng)的適用條件，此設備的選用標準，以及各種器件適用性。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了很多實際經(jīng)驗，必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。最終按質(zhì)按量完成本次設計非常感謝各位老師的指導與幫助。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。發(fā)現(xiàn)問題，面對問題，才有可能解決問題。不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為社會做出應有的貢獻，為祖國的四化服務。第7章 致謝礦井提升機技術(shù)是一項專業(yè)技術(shù)，它涉及到電氣控制專業(yè)的諸多課程。通過此次設計我對自己所學基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能進行了綜合的檢驗。本文是在導師韓立瑞老師的悉心指導下完成的，導師嚴謹求實的治學態(tài)度、正直坦蕩的為人風范使我受益匪淺，令我學到了很多新的專業(yè)知識，在處理問題方面也有了很大的進步。老師以身作則，工作兢兢業(yè)業(yè)，待人熱情誠懇，起到了很好的模范帶頭作用，為我以后人生道路上的成長作出了表率，謹此向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在課題選題和研究過程中，還等到了其他老師和同學的幫助。在這里特別要感謝董云云老師對我提供的幫助與指導，對其他給予幫助的老師們表示我誠摯的謝意，對給予幫助的同學們表示衷心的感激和謝意。本次設計的順利完成，離不開學院領(lǐng)導對我們的大力支持，使我們得以有豐富的設備資源，能夠?qū)W習很多的科學前沿知識，對此表示衷心的感謝。鑒于本人所學知識有限，經(jīng)驗不足，又是初次研究這種復雜的設計。在此過程中難免存在一些錯誤和不足之處，懇請各位老師給予批評和指正。參考文獻1. ：國防工業(yè)出版社20082. ：3. 范永生、。北京：中國電力出版社20074. ：機械工業(yè)出版社，20085. ，20076. 盧燕主編，礦井提升機電力拖動與控制，北京，冶金工業(yè)出版社，20017. 王清靈等，現(xiàn)代礦井提升機電控系統(tǒng)，北京，機械工業(yè)出版社，1996.8. 司玉海，PLC在煤礦提升機控制系統(tǒng)的應用研究，9. 10. 陳榮， 41 / 41