【導讀】切電阻調(diào)速，由繼電器-接觸器構成邏輯控制裝置。本文以安全、可靠、高效、經(jīng)。濟為出發(fā)點，以可靠性原則為依據(jù)，對礦井交流提升機電控系統(tǒng)進行研究設計，國內(nèi)外礦井提升機發(fā)展概況，提升機機械結(jié)構、工作原理，分析了其技術經(jīng)濟性。對于PLC的控制原理及應用做了一般性的介紹。理，如：測速部分和保護部分。本文以TKD-NT單繩纏繞式礦井提升機為例，提。出了研究設計方案，并且在實踐中成功實施。PLC電控系統(tǒng)實現(xiàn)了對提升過程的

　　

【正文】 離。輸入信號狀態(tài)變化時，PLC 上有對應的燈光信號顯示。數(shù)字量 I/O 單元將這些開關量信號轉(zhuǎn)化為 PLC 能夠處理的數(shù)字量，作為控制條件參與程序的運行。4）數(shù)字量輸入單元：來自過程的信號送入 PLC 后，PLC 進行運算和控制并將運算結(jié)果通過輸出接點送給執(zhí)行器。輸出信號狀態(tài)變化時，PLC 上有對應的燈光指示。輸出形式有三種：繼電器輸出、可控硅輸出、晶體管輸出。5) 模擬量輸入單元：模擬量輸入單元將現(xiàn)場過程來的模擬信號（電壓或電流信號）采集進來，轉(zhuǎn)化為 PLC 能夠處理的數(shù)字量，作為控制條件參與程序的運行。6）模擬量輸出單元：PLC 進運算結(jié)果（數(shù)字量）通過模擬輸出單元轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場過程能夠執(zhí)行的模擬信號（電壓或電流信號） 。7）高速計數(shù)單元：選用高速計數(shù)單元對來自過程的脈沖信號進行計數(shù)和監(jiān)控，指示提升容器的實際位置，發(fā)送位置信號，對提升機進行行程監(jiān)視和位置閉環(huán)控制。高速計數(shù)單元具有計數(shù)速度快（計數(shù)頻率可達 50KHZ 以上）和計數(shù)范圍大（32 位計數(shù)器）等優(yōu)點。它可完成高速計數(shù)器和 PLC 基本單元之間的雙向信息傳遞，CPU 可以接收來自計數(shù)單元的計數(shù)值，也可以控制計數(shù)器的計數(shù)方式。在提升機主軸上安裝和卷筒同步轉(zhuǎn)動的光電編碼器，將位置信號轉(zhuǎn)換成兩路相互交錯 90176。電角度的脈沖信號送入高速計數(shù)模塊。這兩路信號可以防止運行過程中的誤計數(shù)現(xiàn)象，提高了計數(shù)的精度和可靠性。PLC 根據(jù)計數(shù)單元的計數(shù)值可以確定一些位置點，如減速點、精針投入點、二級自動解除點、停車點、過卷保護點等。這樣，包括主機設備中的監(jiān)控器發(fā)出的位置信號，井筒及井架開關發(fā)出的位置信號，電控系統(tǒng)具有了對位置信號的三重保護功能。8）通訊單元：PLC 通訊單元用于 PLC 多個 CPU 間的聯(lián)網(wǎng)。多個 CPU 通過通訊單元構成各式各樣的網(wǎng)絡化系統(tǒng)。不僅可以使系統(tǒng)變得簡潔，增強抗干擾性能，也可大幅度降低施工成本，并且便于系統(tǒng)的管理。 畢業(yè)設計（論文）23第 6 章 技術經(jīng)濟性分析TKDNT 單繩纏繞式礦井提升機采用串電阻調(diào)速，利用繼電器接觸器構成邏輯控制裝置。對于繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點：設備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難于實現(xiàn)較復雜的控制。繼電接觸器控制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機械觸點，使設備連線復雜，且觸點在開閉時易受電弧的損害，壽命短，系統(tǒng)可靠性差。特別是由于它是靠硬連線邏輯構成的系統(tǒng)，接線復雜，當生產(chǎn)工藝或?qū)ο笮枰淖儠r，原有的接線和控制盤(柜)就要更換，所以通用性和靈活性較差。通過繼電器接觸器去切除電動機轉(zhuǎn)子電阻，使電動機不能勻速運行，對啟動階段電能損耗較大，當要求頻繁啟動或不同運行速度的多水平時就更為不經(jīng)濟。電動機起動時，往往產(chǎn)生 4—7 倍額定電流的起動電流。由接觸器或斷路器來控制，電器的觸頭則能承受起動電流的接通和分斷考核，即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇，以致?lián)p壞電器，也會產(chǎn)生電流沖擊使電網(wǎng)電壓的波動加大并導致畸變。而 PLC 采用微電子技術，大量的開關動作由無觸點的電子存儲器件來完成，大部分繼電器和繁雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高。因此，采用 PLC 控制減少系統(tǒng)的故障率和維修率，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟效率。目前，在中國市場上最具競爭力的西門子公司、三菱公司、歐姆龍公司、AB公司所推出的 PLC 均為從小到大全系列的產(chǎn)品，可以滿足各種各樣的要求。三菱中型 PLC 領域的技術優(yōu)勢，有極豐富的指令集，具有強大的多種集成功能和實時特性，其性能價格比非常高，所以它在各行各業(yè)中的應用得到迅速推廣，在規(guī)模不太大的控制領域是較為理想的控制設備。PLC 可編程控制系統(tǒng)，是目前國內(nèi)先進的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用提升信號和操車控制系統(tǒng)一體化，增強了系統(tǒng)在各種作業(yè)條件下控制的可靠性，監(jiān)測的準確性，現(xiàn)場使用的靈活性，提高了提升機的工作效率。本次設計對礦井提升機電控系統(tǒng)的技術改造，實現(xiàn)了提升機及提升系統(tǒng)自動化運行，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。提升系統(tǒng)的安全性有了更可靠的保證，在自動化程度，能源節(jié)約，噪聲治理、人財物節(jié)約等方面取得了顯著效果。畢業(yè)設計（論文）24畢業(yè)設計（論文）25結(jié) 論本次設計的目的就是運用先進的控制裝置 PLC 控制提升機電控系統(tǒng)調(diào)速的運行。提升機的電控系統(tǒng)是采用“繼電器邏輯”控制，雖然其控制邏輯已經(jīng)比較精練、嚴密，但由于其邏輯控制部分是由繼電器觸點實現(xiàn)的，故障率較高，而且控制柜布線復雜，給確定故障范圍，查找故障帶來較大困難。用 PLC 來代替繼電器接觸器構成的邏輯控制裝置，既提高整個系統(tǒng)的可靠性指標，又可以滿足工作現(xiàn)場對低故障率的要求，并且在滿足使用的情況下，選經(jīng)濟實用的型號。三菱有很強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力，是使用得最多的產(chǎn)品，控制可靠、價格較低，性能優(yōu)良，既提高工作質(zhì)量，又取得了良好的經(jīng)濟效益，具有程序容量較大、運行速度快、編程靈活等優(yōu)點?？傮w而言，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和對礦山資源需求的高速增長，對礦山生產(chǎn)技術提出了越來越高的要求。礦井提升機作為礦山進行生產(chǎn)活動的關鍵設備之一，其電控技術的發(fā)展對促進礦井生產(chǎn)效率的提高和安全作業(yè)，無疑具有極其重大的影響。我們應當借鑒國內(nèi)外的先進思想，結(jié)合當前國內(nèi)測試技術的整體發(fā)展水平，基于我們的研究，積極創(chuàng)新，做出更大的貢獻。相信我國的礦井提升事業(yè)在實踐探索與向技術先進國家學習的過程中一定會取得長足發(fā)展!畢業(yè)設計（論文）26 致 謝四年前，我懷著對渴望、向往與期待踏入校園。四年后， “文以治國、工以立國、商以富國”的信念，讓我必須滿懷使命、挺起胸膛的說：“我們，以及我們正在把握和即將把握的事業(yè)，理應成為中國經(jīng)濟崛起的脊梁。 ”民族需要掌握先進理念、具有國際視野、熟悉具體環(huán)境的實戰(zhàn)先鋒；也告訴我，只有不斷經(jīng)歷考驗、挫折、甚至失敗，才能逼近我們最終的理想。生于斯時，長于斯境，唯有以雙倍的努力、十倍的耐心、百倍的豪情和千倍的執(zhí)著來完成原賦的使命。經(jīng)過了為期幾個月的畢業(yè)設計，在王會良老師的辛勤指導下業(yè)已完成，從設計的題目到具體的設計內(nèi)容，都包含著王老師的精心指導和無私的關懷，也讓我在這次設計中學到了很多理論實際知識，使我受益匪淺。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。本次設計的完成也凝聚了系里各位專業(yè)老師細心的教誨和指點，以及身邊同學對我的信心和幫助，也是他們的支持和幫助，才使我的畢業(yè)設計論文工作順利完成，在此向各位老師及同學表示由衷的謝意。感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設計中被我引用或參考的論著的作者。畢業(yè)設計（論文）27參考文獻[1] 楊興瑤．電動機調(diào)速的原理及系統(tǒng)[M]．水利電力出版社，2020．[2] 盧燕．礦井提升機電力拖動與控制[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2020．[3] 陳立定．電氣控制與可編程序控制器的原理及應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2020．[4] 董愛華，[J].焦作工學院學報（自然科學版）.2020 年 5 月，第 21 卷，第 3 期：第 190 頁.[5] ，. Designing Capable and Reliable Products[M].馬薩諸塞州沃本市：巴特沃斯海涅曼出版公司，2020 機故障處理和技術改造[C]. 機械工業(yè)出版社，2020．283～332．[6] 賈現(xiàn)召，尚振東，李濟順．失效樹分析法在礦山人機系統(tǒng)中的應用[J]．礦山機械．2020 年第 7 期：第 79 頁．[7] 于海文．基于故障樹分析法的故障診斷專家系統(tǒng)[J]．中國空間科學技術．1998 年第 2 期．[8] GB 201812020，礦井提升機和礦用提升絞車安全要求[S] ．北京：中國標準出版社，2020 年．[9] 王衛(wèi)鴻． YBL6850C24aH 型客車振動問題分析及解決方案[J]．客車技術與研究．2020 年，第 5 期：第 22 頁．[10] 劉立光，何西芹．大型汽輪發(fā)電機組常見的振動與消除[J]． [11] 曹曉白．礦井摩擦提升安全運行的探討[J]．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟．2020 年，第 17 卷第 1 期：第 271 頁．[12] 鹿毅．礦井提升機動防滑安全系數(shù)分析及提高措施[J]．煤礦機械．2020 年，第 27 卷第 3 期：第 522533 頁．[13] 汪云，岳志華．淺析礦井提升機過卷事故[J]．科技信息．2020 年，第 11 期：第 469 頁．[14] 張國棟．談礦井提升機的保護裝置[J] ．科技咨詢導報．2020 年，第 2 期：第 46 頁．[15] 呂慧芳．礦山提升機過卷事故的防護[J] ．山西煤炭．2020 年，第 25 卷第 3期：第 42 頁．[16] 王向陽，[J]. 年第 5期：第 24 頁.[17] Benjamin . Automatic Control System[J]. PrenticeHall，.