【導讀】盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含。構(gòu)的學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。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)井岡山大學教務處辦理。的唯一通道，肩負著運輸?shù)V石、物料、人員等的重要責任。運行的安全性與可靠性是至關重要的。傳統(tǒng)的礦井提升機控制系統(tǒng)主要采用。阻進行啟動和調(diào)速。這種控制系統(tǒng)存在可靠性差、操作復雜、故障率高、電。能浪費大、效率低等缺點。因此對礦井提升機控制系統(tǒng)進行研究具有現(xiàn)實意。義，也是國內(nèi)外相關行業(yè)專家學者的一個研究課題。提升機的計算機控制。

　　

【正文】 態(tài)速 度 控 制程 序松 繩 ？過 載 ？過 卷 ？停 止 ？結(jié) 束 ？報 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)軟件設計 25 梯形圖編制 梯形圖的編程原則 梯形圖語言作為一種標準 PLC 編程語言，在編制時必須遵循一定的規(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. 觸點應在水平線上，不能在垂直分支上，且應遵循自左 至右、自上而下的原則。 4. 不包含觸點的分支應放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于識別觸點的組合和對輸出線圈的控制路徑。 5. 在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖的最上面；而在有幾個并聯(lián)回路相串聯(lián)時，應將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。 6. 不能將觸點畫在輸出線圈的右邊，線圈僅能畫在同一行中所有觸點的最右邊。 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雜，本程序 采用主子程序模塊化順序結(jié)構(gòu)進行編程，程序中的內(nèi)存地址可分成 :參數(shù)設定、上位機顯示、故障存儲、運行數(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)場維護管理，使提升機運行安全性和可靠性得到了大幅度提高。 1)、起動，停車 多數(shù)變頻器不能適應上電運行功能，所以應對控制系統(tǒng)加入保護功能。當需要開機運行時，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 觸點閉合，將三相 AC380V 動力電接入變頻調(diào)速回路中；當減速停車，并實現(xiàn)機第四章 系統(tǒng)軟件設計 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。從而達到互鎖作用。 其動作過程如： 當要下放礦車或送工人到井下時，按下下降按鈕 ，繼電器 K2 吸合，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。此時變頻器 REV 與 CM 端相連 ，電機反轉(zhuǎn)下放重物。同時斷開繼電器 K1 回路，形成下降閉鎖； 當按下上升按鈕 時， K2 吸合，斷開 K1 回路，形成上升閉鎖。此時 FWD 與 CM相連，電機正轉(zhuǎn)上提煤車。 當按下停止按鈕 時，所有繼電器常閉觸頭閉合，為下一次提升做準備。 3)、工頻與變頻轉(zhuǎn)換 工變頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可使電機轉(zhuǎn)速需在工頻運行或變頻出現(xiàn)故障時進行自由切換。正常工作狀態(tài)，為變頻調(diào)速運行。此時繼電器 KM2 得電， KM3 失電；置于變頻器與電機之間的KM2 常開觸點閉合，跨過變頻器，連接電機與三相動力電源的 KM3 常開觸點斷開。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，進行調(diào)速控制。當變頻器出現(xiàn)故障或需要對電機進行點動調(diào)節(jié)時，按下工頻按鈕 ，使 KM2 斷開， KM3 閉合，電機進入工頻狀態(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)軟件設計 27 第四章 系統(tǒng)軟件設計 28 第四章 系統(tǒng)軟件設計 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 模塊的兩點間的電壓，看是否按照規(guī)定曲線運行，如果運行正確則證明 PLC 部分調(diào)試成功。 3．在各個時刻切換各種狀態(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)設備的正常運行存在著嚴重的影響。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離。電源柜、動力柜、交頻柜進線方式均為：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。 第四章 系統(tǒng)軟件設計 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。 ⑦ 采用標準化軟件程序可以提高運行的可靠性，故障診斷軟件定期的檢測外界環(huán)境，以便及時進行處理。 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，形成對其他設備的干擾信號，嚴重的甚至使某些設備無法正常工作。 干擾信號的傳播方式主要有：電路傳導方式、感應耦合方式和空中輻 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、對線路進行屏蔽、隔離干擾信號和準確接地。致謝 31 致 謝 在此設計完成之際，我要衷心感謝老師，還有三年來一直真心愛護我，熱情幫助我的老師和同學們。在這個設計中我既感到了很多的不足，也學到了很多的知識。 經(jīng)過了為期幾個月的畢業(yè)設計，從設計的題目到具體的設計內(nèi)容，都包含著肖老師的精心指導和無私的關懷，通過這次畢業(yè)設計也讓我學到了很多理論實際知識，使我明白了只有把理論和實踐結(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)設計期間給與我?guī)椭娜藗?。我首先向指導老師表達誠摯的謝意，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，廣博的理論知識，豐富的工作經(jīng)驗，務實的工作態(tài)度，使我受益匪淺。我不僅從她的身上學到了許多的學習方法，還學會了很多做人的道理，這將是我終身受益。在整個設計過程中肖老師提出來寶貴的意見和建議，指導我如何準備材料，整理文章以及寫設計過程中提出了許多解決方案，才使我的畢業(yè)設計獲得全面改進，順利完成。 最后，謹向所有曾經(jīng)關心和幫助我的老師和同學表示感謝。向?qū)忛啽驹O計的各位老師 表示深深地謝意。祝愿母校飛黃騰達！ 彭玉龍 20xx年 4月 ~20xx年五月 參考文獻 32 參考文獻 [1]夏榮海，郝玉?。V井提升機機械設備．徐州：中國礦業(yè)學院出版社， 1993 [2]陶建平．礦井提升機的監(jiān)控與監(jiān)視．鄭州：中州煤炭， 1999 [3]高欽和編著 .可編程控制器應用技術與設計實例．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用技巧 .北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx [5]陳伯時主編 .電力拖動自動控制系統(tǒng)．北京 :機械工業(yè)出版社 ,1993 [6]李世基主編 .微機與可編程控制器．北京 :機械工業(yè)出版社 ,1994 [7]崔亞軍主編 .可編程控制器原理與程序設計．北京 :電子工業(yè)出版社 ,1993 [8]金曉萍 .基于 PLC 的礦井提升機交流 變頻調(diào)速系統(tǒng)．上海：工礦自動化， 20xx [9]康日霞 .新型礦井提升機電控系統(tǒng)變頻改造的研究與應用．北京：北京科技情報開發(fā)與經(jīng)濟， [10]江漢秀 .可編程序控制器原理及應用．西安 :西安電子科技大學出版社 ,20xx [11]王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術．北京：機械工業(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：機械工業(yè)出版 ,20xx [13]陳旭 .礦井提升機變頻調(diào)速方案的研究 .黑龍江：黑龍江科技信息， 20xx [14]汪相進 . PLC 和變頻器在礦井提升機上的應用．北京：北京科技信息 ， 20xx [15]王朝暉．礦井提升機系統(tǒng)新技術及裝備．北京：煤炭工業(yè)出版社， 1999 [16]王兆安 .電力電子變流技術 .北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx [17]吳忠智、吳加林 .變頻器應用手冊 .北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx [18]劉竟成 .交流調(diào)速系統(tǒng) . 上海：上海交通大學出版社 ,1984 [19]郭月英 . 采用 PLC 控制方式的礦井提升機電控系統(tǒng) . 北京科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，20xx [20]郅富標，毋虎城 . 基于 PLC 控制的礦井提升機技術改造 . 北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報， 20xx 33 論文選題與寫作 本論文選題“ 礦井提升機的電控系統(tǒng)設計 ”，符合電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標要求，同時又具有一定的實際意義。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，表述較準確。能夠在前期調(diào)研的基礎上，綜合運用有關的基礎理論和專業(yè)知識進行課題設計，研究方法基本合理，基本上達到畢業(yè)設計的要求。 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或變頻器故障等外部控制信號時， PLC 控制程序轉(zhuǎn)到相應的中斷處理 程序處，完成過卷、過載、松繩等保護及提升機位置、速度監(jiān)控、變頻器故障監(jiān)控等。當有故障出現(xiàn)時可轉(zhuǎn)到相應的故障處理模塊進行故障處理，并通過報警回路報警或安全回路實現(xiàn)抱閘停車保護。 開題（ 12 月、 1 月）： 8 學時； 1 稿（ 2 月份）： 30 學時； 2 稿（ 3月份）： 30 學時 。 3 稿（ 4 月份）： 30 學時 。定稿（ 5 月份）： 30 學時。 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 礦井提升機的電控系統(tǒng) 的設計、仿真和驗證， 完成了基于 PLC 礦井提升機的電控系統(tǒng) 的設計，本畢業(yè)設計基本達到了預定的目標。設計過程中有些地方具 有自己的獨特見解和新意，但整體創(chuàng)新性一般。 34