【導(dǎo)讀】盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含。構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)。均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布。論文的公布授權(quán)井岡山大學(xué)教務(wù)處辦理。的唯一通道，肩負(fù)著運(yùn)輸?shù)V石、物料、人員等的重要責(zé)任。運(yùn)行的安全性與可靠性是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)主要采用。阻進(jìn)行啟動和調(diào)速。這種控制系統(tǒng)存在可靠性差、操作復(fù)雜、故障率高、電。能浪費(fèi)大、效率低等缺點(diǎn)。因此對礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究具有現(xiàn)實(shí)意。義，也是國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)專家學(xué)者的一個(gè)研究課題。提升機(jī)的計(jì)算機(jī)控制。

　　

【正文】 態(tài)速 度 控 制程 序松 繩 ？過 載 ？過 卷 ？停 止 ？結(jié) 束 ？報(bào) 警 回 路 動 作安 全 回 路 動 作安 全 回 路 動 作NYNNYYYNNNYYN超 速 ？安 全 回 路 動 作NYY 圖 42 控制程序流程圖 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 梯形圖編制 梯形圖的編程原則 梯形圖語言作為一種標(biāo)準(zhǔn) PLC 編程語言，在編制時(shí)必須遵循一定的規(guī)則，如圖 43所示。具體規(guī)則如下： 1. 梯形圖的每一行指令都在母線右邊開始畫起。 2. 輸出指令不能直接跟母線連接。 3. 觸點(diǎn)應(yīng)在水平線上，不能在垂直分支上，且應(yīng)遵循自左 至右、自上而下的原則。 4. 不包含觸點(diǎn)的分支應(yīng)放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于識別觸點(diǎn)的組合和對輸出線圈的控制路徑。 5. 在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖的最上面；而在有幾個(gè)并聯(lián)回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。 6. 不能將觸點(diǎn)畫在輸出線圈的右邊，線圈僅能畫在同一行中所有觸點(diǎn)的最右邊。 I 0 . 0I 1 . 0I 0 . 2 I 2 . 02 3451Q 0 . 0 圖 43 梯形圖簡圖 系統(tǒng)梯形圖 由于控制工藝比較復(fù)雜，本程序 采用主子程序模塊化順序結(jié)構(gòu)進(jìn)行編程，程序中的內(nèi)存地址可分成 :參數(shù)設(shè)定、上位機(jī)顯示、故障存儲、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲、中間量這五部分，系統(tǒng)各種子程序均由主循環(huán)程序調(diào)用執(zhí)行，按事先輸入的控制程序?qū)崿F(xiàn)自動控制，系統(tǒng)編程靈活，修改程序方便，僅需修改子程序梯形圖程序就可改變控制功能，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。 1)、起動，停車 多數(shù)變頻器不能適應(yīng)上電運(yùn)行功能，所以應(yīng)對控制系統(tǒng)加入保護(hù)功能。當(dāng)需要開機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下起動按鈕 (SB1)，其輸出繼電器 KM1 便吸合，置于電源與變頻器之間的常開 觸點(diǎn)閉合，將三相 AC380V 動力電接入變頻調(diào)速回路中；當(dāng)減速停車，并實(shí)現(xiàn)機(jī)第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 26 械抱閘制動后，可以將變頻器與動力電源脫開，按下停止按鈕 (SB2)，使繼電器KM1 失電，其常開觸點(diǎn)斷開，變頻器便與動力電源脫開。 2)、上升，下降 在控制回路中利用正轉(zhuǎn)繼電器 K1 的常閉觸頭控制反轉(zhuǎn)繼電器 K2 的線圈；利用反轉(zhuǎn)繼電器 K2 的常閉觸頭控制正轉(zhuǎn)繼電器 K1 的線圈。從而達(dá)到互鎖作用。 其動作過程如： 當(dāng)要下放礦車或送工人到井下時(shí)，按下下降按鈕 ，繼電器 K2 吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。此時(shí)變頻器 REV 與 CM 端相連 ，電機(jī)反轉(zhuǎn)下放重物。同時(shí)斷開繼電器 K1 回路，形成下降閉鎖； 當(dāng)按下上升按鈕 時(shí)， K2 吸合，斷開 K1 回路，形成上升閉鎖。此時(shí) FWD 與 CM相連，電機(jī)正轉(zhuǎn)上提煤車。 當(dāng)按下停止按鈕 時(shí)，所有繼電器常閉觸頭閉合，為下一次提升做準(zhǔn)備。 3)、工頻與變頻轉(zhuǎn)換 工變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可使電機(jī)轉(zhuǎn)速需在工頻運(yùn)行或變頻出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行自由切換。正常工作狀態(tài)，為變頻調(diào)速運(yùn)行。此時(shí)繼電器 KM2 得電， KM3 失電；置于變頻器與電機(jī)之間的KM2 常開觸點(diǎn)閉合，跨過變頻器，連接電機(jī)與三相動力電源的 KM3 常開觸點(diǎn)斷開。變頻器接入調(diào)速回路，并 接受操作臺控制信號及 PLC 反饋信號，進(jìn)行調(diào)速控制。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障或需要對電機(jī)進(jìn)行點(diǎn)動調(diào)節(jié)時(shí)，按下工頻按鈕 ，使 KM2 斷開， KM3 閉合，電機(jī)進(jìn)入工頻狀態(tài)。這樣便于檢修和故障排除。 控制系統(tǒng)的梯形圖如圖 44 所示： 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 27 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 28 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 29 圖 44 系統(tǒng)梯形圖 調(diào)試過程 1． 先將程序傳入 PLC 中，連接外部連線和按鍵以及各個(gè)狀態(tài)指示燈。 2．按下啟動按鈕，然后用萬用表測模擬量 I/0 模塊的兩點(diǎn)間的電壓，看是否按照規(guī)定曲線運(yùn)行，如果運(yùn)行正確則證明 PLC 部分調(diào)試成功。 3．在各個(gè)時(shí)刻切換各種狀態(tài)觀察狀態(tài)指示燈 以及電壓輸出情況。 系統(tǒng)抗干擾措施 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。 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(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、操作臺等均需保護(hù)接地，臺柜內(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)離那些會產(chǎn)生電磁干擾的裝置。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 30 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、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。 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。致謝 31 致 謝 在此設(shè)計(jì)完成之際，我要衷心感謝老師，還有三年來一直真心愛護(hù)我，熱情幫助我的老師和同學(xué)們。在這個(gè)設(shè)計(jì)中我既感到了很多的不足，也學(xué)到了很多的知識。 經(jīng)過了為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)的題目到具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容，都包含著肖老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我學(xué)到了很多理論實(shí)際知識，使我明白了只有把理論和實(shí)踐結(jié)合起來才能把工作做的更好，這讓我我 受益終身。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。 我也非常感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給與我?guī)椭娜藗?。我首先向指?dǎo)老師表達(dá)誠摯的謝意，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，廣博的理論知識，豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，使我受益匪淺。我不僅從她的身上學(xué)到了許多的學(xué)習(xí)方法，還學(xué)會了很多做人的道理，這將是我終身受益。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中肖老師提出來寶貴的意見和建議，指導(dǎo)我如何準(zhǔn)備材料，整理文章以及寫設(shè)計(jì)過程中提出了許多解決方案，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)獲得全面改進(jìn)，順利完成。 最后，謹(jǐn)向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助我的老師和同學(xué)表示感謝。向?qū)忛啽驹O(shè)計(jì)的各位老師 表示深深地謝意。祝愿母校飛黃騰達(dá)！ 彭玉龍 20xx年 4月 ~20xx年五月 參考文獻(xiàn) 32 參考文獻(xiàn) [1]夏榮海，郝玉?。V井提升機(jī)機(jī)械設(shè)備．徐州：中國礦業(yè)學(xué)院出版社， 1993 [2]陶建平．礦井提升機(jī)的監(jiān)控與監(jiān)視．鄭州：中州煤炭， 1999 [3]高欽和編著 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例．北京 :人民郵電出版社 ,20xx [4]何衍慶 ,戴自詳 ,俞金壽編著．可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx [5]陳伯時(shí)主編 .電力拖動自動控制系統(tǒng)．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1993 [6]李世基主編 .微機(jī)與可編程控制器．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1994 [7]崔亞軍主編 .可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)．北京 :電子工業(yè)出版社 ,1993 [8]金曉萍 .基于 PLC 的礦井提升機(jī)交流 變頻調(diào)速系統(tǒng)．上海：工礦自動化， 20xx [9]康日霞 .新型礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)變頻改造的研究與應(yīng)用．北京：北京科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)， [10]江漢秀 .可編程序控制器原理及應(yīng)用．西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,20xx [11]王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .20xx [12]常曉玲 .電器控制系統(tǒng)與可編程控制器．北京：機(jī)械工業(yè)出版 ,20xx [13]陳旭 .礦井提升機(jī)變頻調(diào)速方案的研究 .黑龍江：黑龍江科技信息， 20xx [14]汪相進(jìn) . PLC 和變頻器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用．北京：北京科技信息 ， 20xx [15]王朝暉．礦井提升機(jī)系統(tǒng)新技術(shù)及裝備．北京：煤炭工業(yè)出版社， 1999 [16]王兆安 .電力電子變流技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx [17]吳忠智、吳加林 .變頻器應(yīng)用手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx [18]劉竟成 .交流調(diào)速系統(tǒng) . 上海：上海交通大學(xué)出版社 ,1984 [19]郭月英 . 采用 PLC 控制方式的礦井提升機(jī)電控系統(tǒng) . 北京科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，20xx [20]郅富標(biāo)，毋虎城 . 基于 PLC 控制的礦井提升機(jī)技術(shù)改造 . 北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 20xx 33 論文選題與寫作 本論文選題“ 礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ”，符合電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，同時(shí)又具有一定的實(shí)際意義。論文寫作比較規(guī)范，格式基本符合要求，結(jié)構(gòu)較合理，層次清楚，表述較準(zhǔn)確。能夠在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用有關(guān)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進(jìn)行課題設(shè)計(jì)，研究方法基本合理，基本上達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。 2．論文內(nèi)容與工作量 本論文的基于 PLC 的礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由控制監(jiān)視系統(tǒng)、操作臺、 PLC、編碼器、變頻器和液壓站等系統(tǒng)組成。 PLC接收到來自接近開關(guān)或變頻器故障等外部控制信號時(shí)， PLC 控制程序轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷處理 程序處，完成過卷、過載、松繩等保護(hù)及提升機(jī)位置、速度監(jiān)控、變頻器故障監(jiān)控等。當(dāng)有故障出現(xiàn)時(shí)可轉(zhuǎn)到相應(yīng)的故障處理模塊進(jìn)行故障處理，并通過報(bào)警回路報(bào)警或安全回路實(shí)現(xiàn)抱閘停車保護(hù)。 開題（ 12 月、 1 月）： 8 學(xué)時(shí)； 1 稿（ 2 月份）： 30 學(xué)時(shí)； 2 稿（ 3月份）： 30 學(xué)時(shí) 。 3 稿（ 4 月份）： 30 學(xué)時(shí) 。定稿（ 5 月份）： 30 學(xué)時(shí)。 3．論文結(jié)論與創(chuàng)新性 作者根據(jù)確定的研究內(nèi)容和研究方案，開展了 礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證， 完成了基于 PLC 礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)，本畢業(yè)設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。設(shè)計(jì)過程中有些地方具 有自己的獨(dú)特見解和新意，但整體創(chuàng)新性一般。 34