【正文】 通信雙方所指定的字符的數(shù)據(jù)位數(shù)，奇偶校驗(yàn)方法和停止位數(shù)必須相同。這種通信方式的效率較高，但是對(duì)時(shí)鐘同步要求非常嚴(yán)格，成本較高。由于串行通信方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。此方案能夠很好解決傳統(tǒng)交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的，無論轉(zhuǎn)速高低，其機(jī)械特性基本上與自然機(jī)械特性平行，能夠滿足提升機(jī)特殊工作環(huán)境的要求且有著明顯的節(jié)電效果；采用PLC對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，使系統(tǒng)更加安全可靠。操作人員通過操作臺(tái)向PLC發(fā)送控制提升機(jī)運(yùn)行的控制命令。變頻器輸出頻率的變化，將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速變化，二者之間的關(guān)系近似線性。③工作制動(dòng)失效時(shí)的故障處理，程序檢測(cè)工作閘制動(dòng)失效時(shí)，安全制動(dòng)立即投入，同時(shí)檢測(cè)制動(dòng)油壓，若正常，則系統(tǒng)斷電實(shí)施安全制動(dòng)。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(hào)、減速段超速、等速段超速、爬行段超速、松繩信號(hào)、深指失效、誤松閘保護(hù)、過卷信號(hào)、錯(cuò)向保護(hù)、測(cè)速反饋斷線(編碼器失效)、PLC故障、溜車故障等。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。⑤變頻故障保護(hù)，程序不斷監(jiān)測(cè)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)。②等速段超速、減速段超速、爬行段超速保護(hù)。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(hào)、減速段超速、等速段超速、爬行段超速、松繩信號(hào)、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。例如制動(dòng)油過壓時(shí)，程序會(huì)發(fā)出故障安全制動(dòng)指令，斷開安全回路。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。在保護(hù)程序中需要的各個(gè)軟開關(guān)點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，如上下過卷點(diǎn)、上下減速點(diǎn)。4)上位機(jī)設(shè)定子程序 在這個(gè)子程序中需要設(shè)置上位顯示的數(shù)據(jù)位，以及其它的系數(shù)設(shè)置。程序設(shè)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。②制動(dòng)泵液壓泵的控制。實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC時(shí)鐘同步。5. 軟件設(shè)計(jì)補(bǔ)充說明 程序由一個(gè)主程序和十個(gè)子程序嵌套組成，分別介紹如下:1)設(shè)置與計(jì)算機(jī)的通訊格式以及下位機(jī)的站號(hào)在的通訊協(xié)議中介紹到系統(tǒng)使用的是計(jì)算機(jī)和下位機(jī)PLC使用串行通訊的計(jì)算機(jī)格式進(jìn)行通訊，在上位機(jī)中使用組態(tài)王作為上位機(jī)人機(jī)界面的組態(tài)軟件，所以相對(duì)應(yīng)的在PLC中要設(shè)置和組態(tài)系統(tǒng)中相匹配的通訊參數(shù)，比如波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位等。操作系統(tǒng)主程序子程序調(diào)用子程序調(diào)用子程序調(diào)用 PLC軟件結(jié)構(gòu)圖，其中包括兩個(gè)主要的功能模塊：中斷子程序功能模塊和故障處理子程序功能模塊。PLC控制軟件的主要功能是對(duì)提升機(jī)的啟動(dòng)、加速、減速、停車等過程控制，以及數(shù)據(jù)信號(hào)采集與處理。③緊急停車，即立即進(jìn)行電氣和機(jī)械制動(dòng)，停車后閉鎖。其故障處理方式有三種:①故障信號(hào)預(yù)報(bào)。正常運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)WS打在正常位置，調(diào)繩連鎖不起作用。⑨調(diào)繩聯(lián)鎖保護(hù)提升機(jī)調(diào)繩時(shí)，需將調(diào)繩開關(guān)置調(diào)繩位，保證提升機(jī)在全抱閘狀態(tài)下進(jìn)行離合器的打開和合上。⑦松繩保護(hù)提升機(jī)在運(yùn)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(jī)常因提升機(jī)加(減)速度與自然加(減)速度不吻合時(shí)產(chǎn)生松繩。控制系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)油壓進(jìn)行兩路保護(hù)，繼電器KA29的一路KA29KA292送入PLC主備系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行保護(hù)，另一路KA293通過安全回路進(jìn)行硬保護(hù)，從而保證了更高的安全性。圖中的FW3為過卷復(fù)位開關(guān)的觸點(diǎn)，它的作用有兩個(gè):一個(gè)是用以短路動(dòng)作過卷中繼回路，使AC回路暫時(shí)接通，解除安全制動(dòng)。過卷故障解除后，司機(jī)應(yīng)將過卷復(fù)位開關(guān)重新復(fù)位后再開車。④過卷保護(hù)過卷是指提升容器在停車位置沒有停止運(yùn)行，超過了停車位置的現(xiàn)象。KA23為閘開關(guān)中繼，當(dāng)閘瓦磨損到一定程度或彈簧疲勞到一定程度時(shí)，觸頭KA233斷開，斷開安全回路，進(jìn)行安全制動(dòng)。主令零位中繼和制動(dòng)緊閘中繼在提升機(jī)正常啟動(dòng)后均處于斷開位置，但因接接觸器ACI的輔助觸頭自鎖，所以安全回路仍然通電。本系統(tǒng)安全回路采用兩個(gè)接觸器并聯(lián)使用，以提高系統(tǒng)的安全性能，在安全回路中串有很多保護(hù)觸頭，當(dāng)提升機(jī)發(fā)生故障時(shí)，故障對(duì)應(yīng)的保護(hù)觸頭動(dòng)作，ACI和ACZ斷電，系統(tǒng)會(huì)立即解除運(yùn)行控制指令，封鎖變頻器、制動(dòng)油泵，斷開安全閥和KT線圈，進(jìn)行緊急安全制動(dòng)。共幾路就設(shè)計(jì)幾路輸出的隔離板。(a)中的旋轉(zhuǎn)編碼器為NPN型，(b)中的旋轉(zhuǎn)編碼器為PNP型，根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的不同類型在接入高速技術(shù)模塊FXZN一1HC時(shí)，需要注意接線方式。級(jí)，經(jīng)過沿時(shí)后制動(dòng)器的全部油壓迅速回到零，使制動(dòng)器達(dá)到全制動(dòng)狀態(tài)。外接線時(shí)用防爆接線盒與電纜對(duì)接。 操作臺(tái)供電方式 位置信號(hào)采集及傳感器的信號(hào)采集(l)行程開關(guān)的設(shè)置1)深指器((a)所示)上一共安裝七個(gè)行程開關(guān)，依次分別是:上過卷開關(guān)、上終端開關(guān)、減速點(diǎn)開關(guān)、上井口開關(guān)、下終端開關(guān)、下過卷開關(guān)、下井口開關(guān)。其中油泵有:制動(dòng)油泵兩個(gè)，潤(rùn)滑油泵兩個(gè)?？刂票O(jiān)視系統(tǒng)：是操作人員和控制系統(tǒng)及運(yùn)輸系統(tǒng)之間的橋梁，它可以在線監(jiān)測(cè)提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的各種工作參數(shù)、工作狀態(tài)、故障參數(shù)和故障狀態(tài)?；赑LC控制的大功率礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由動(dòng)力裝置、變頻器、操作臺(tái)和控制監(jiān)視系統(tǒng)組成，：動(dòng)力裝置：包括主電機(jī)、電源模塊、制動(dòng)器和底座，完成人、物、料的運(yùn)輸任務(wù)。 第五章：系統(tǒng)設(shè)計(jì) 提升機(jī)電控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 獨(dú)特的地理環(huán)境和構(gòu)造給礦井主電路設(shè)計(jì)和維護(hù)帶來諸多不便，本設(shè)計(jì)中我們用P L C實(shí)現(xiàn)各種故障保護(hù)和對(duì)繼電器I/O口觸點(diǎn)的控制，大大節(jié)約了人力物力財(cái)力，使維護(hù)變得安全可靠。 在交流異步電動(dòng)機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻的性能最好，調(diào)速范圍廣，可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，運(yùn)行效果好，采用變頻器，對(duì)籠型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，由于使用方便，可靠性高，并且經(jīng)濟(jì)效益明顯，所以逐步得到推廣。時(shí)至90年代末又出現(xiàn)了一種新型半導(dǎo)體開關(guān)器件—集成門極換流晶閘管 IGCT( integrated gate mutated thyristor) ，該器件是GT O和IGBT相互取長(zhǎng)補(bǔ)短的結(jié)果，非常適合于中壓 (1 KV 10 KV)開關(guān)電路，現(xiàn)在己有系列產(chǎn)品。允許長(zhǎng)時(shí)間頻繁地接通和關(guān)斷。 通用變頻器的發(fā)展情況可以從幾個(gè)方面來說明: 1 .通用變頻器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 通用變頻器不僅在工業(yè)各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品正向三個(gè)方面發(fā)展變化:其一，向無需調(diào)整便能得到最佳運(yùn)行的多功能與高性能型變頻器方向發(fā)展。中小功率變頻器通常采用電容濾波即電壓型變頻器。 電流源型變頻器一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于再生狀態(tài)時(shí)，反饋到直流側(cè)的再生電能可以方便的回懊到交流電網(wǎng)，不需要主回路中附加任何設(shè)備，只要利用網(wǎng)側(cè)的可逆變流器改變其輸出電壓極性即可，這種電流型變頻器有制動(dòng)發(fā)電能力，又能設(shè)置電流環(huán)提高承載能力，適合需要快速減速和調(diào)速范圍寬的場(chǎng)合，適配大功率電機(jī)，國(guó)內(nèi)單機(jī)容量可達(dá)12000KW，國(guó)外達(dá)數(shù)萬K W級(jí)。異步電動(dòng)機(jī)用變頻器傳動(dòng)的方塊圖，變頻器由變流器、平滑電路、逆變器、控制器四大部分組成，變流器將交流電變?yōu)橹绷麟?，平滑電路將此直流電平滑后，由逆變器將它變換為頻率可調(diào)的交流電，向電動(dòng)機(jī)提供電壓、電流和頻率。但是其控制器的設(shè)計(jì)在某種程度上依賴于電機(jī)的參數(shù)，為了減少控制上對(duì)電機(jī)參數(shù)的敏感性，已經(jīng)提出了許多參數(shù)辨識(shí)、參數(shù)補(bǔ)償和參數(shù)自適應(yīng)方案，收到了較好的效果。與U/F控制相比，調(diào)速精度要求較高，且系統(tǒng)容易穩(wěn)定，即能在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)及效率控制在最佳狀態(tài)。 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的控制特性在變頻調(diào)速領(lǐng)域，異步電機(jī)的控制方式多種多樣，但從轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)性和過渡特性來看，變頻調(diào)速的控制方式分為以下幾種:①U/F控制U/F控制是交流電機(jī)最簡(jiǎn)單的一種控制方法，通過控制過程中始終保持U/F為常數(shù)，來保證轉(zhuǎn)子磁通的恒定。當(dāng)頻率較低時(shí)，U1和E1都變小， 定子漏阻抗壓降(主要是定子電阻壓降)不能再忽略,這種情況下，可以適當(dāng)?shù)奶岣叨ㄗ与妷阂?補(bǔ)償定子電阻壓降的影響,使氣隙磁通基本保持不變， 。 這種控制又稱為恒磁通變頻調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。 — 定子相繞組有效匝數(shù)。磁通太強(qiáng)，則由于過勵(lì)磁狀態(tài)，使勵(lì)磁電流過大，這就限制了定子電流的負(fù)載分量，為使電動(dòng)機(jī)不過熱，負(fù)載能力要下降。 但是變極 對(duì) 數(shù)和變轉(zhuǎn)差率在調(diào)速領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用范圍較小，而變頻調(diào)速具有高效率、高范圍和高精度的調(diào)速性能，是比較合理的調(diào)速方法?！?定子頻率(Hz)。由電機(jī)學(xué)可知，轉(zhuǎn)差功率:式中—電磁功率。交流調(diào)速系統(tǒng)的控制量最基本上是轉(zhuǎn)矩、速度、位置，根據(jù)不同的用途適當(dāng)組合可構(gòu)成各種閉環(huán)系統(tǒng)。(5)節(jié)電效果顯著。電動(dòng)機(jī)在自然特性上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的外特性硬，轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化小。完全避免了重載坡起時(shí)溜車的現(xiàn)象。采用矢量控制技術(shù)零速起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)150%，確保低速爬行時(shí)的啟動(dòng)與運(yùn)行特性，輸出頻率跟隨給定頻率，并且頻率與電流值可準(zhǔn)確指示出來。提升機(jī)控制系統(tǒng)的硬件由模擬技術(shù)轉(zhuǎn)向數(shù)字技術(shù)，全數(shù)字變頻技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)控制。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制技術(shù)大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段。第四章：矢量控制變頻調(diào)速傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)中，直流調(diào)速以其控制容易，調(diào)速精度高等特點(diǎn)長(zhǎng)期占據(jù)了主導(dǎo)地位，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過流能力不強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)差，難以實(shí)現(xiàn)高速度化等原因，一直限制了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。(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(shí)別觸點(diǎn)的組合和對(duì)輸出線圈的控制路徑。其中,元件類型表示元件的種類,如常開觸點(diǎn)!常閉觸點(diǎn)、輸出觸點(diǎn)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等要表示所在位置我們可以將整個(gè)梯形圖看成一個(gè)平面,再將這個(gè)平面劃分成一個(gè)網(wǎng)格矩陣,使用元件在網(wǎng)格矩陣中的行列就可以表示名稱也是元件的一個(gè)必要屬性,因?yàn)樗碛布械木唧w地址。如23圖所示 ,很顯然,計(jì)算機(jī)繪制圖形都是位圖格式的,它只能按要求畫出圖形中的直線、圓、矩形等元素,而不知道各個(gè)圖形元素之間的邏輯關(guān)系,但是在繪制梯形圖的時(shí)候,各個(gè)圖形元素之間都是由一定的邏輯關(guān)系組成的,最簡(jiǎn)單的問題就是如果計(jì)算機(jī)不能識(shí)別各個(gè)元素的話,它如何知道在哪兩個(gè)圖形元素之間畫連接線？為了解決這個(gè)問題,我們將梯形圖元素“放在”個(gè)個(gè)小單位區(qū)域中,每一個(gè)圖形元素在單位區(qū)域中的相對(duì)位置都是統(tǒng)一固定的,這樣每一個(gè)單位區(qū)域連接的時(shí)候,就能解決連線連接的問題。所以不同梯級(jí)中的繼電器線圈及其觸點(diǎn)的狀態(tài)不可能同時(shí)發(fā)生改變。本次掃描刷新時(shí)元件映像寄存器中存的內(nèi)容是繼電器為,繼電器為1。再讀出輸入端00001的狀態(tài),設(shè)其為0,則輸入繼電器的00001的狀態(tài)為0。在用戶程序第n次掃描執(zhí)行時(shí),其輸入數(shù)據(jù)是第n1掃描的I/O刷新階段讀取的Xn1；執(zhí)行用戶程序過程中,元件映像寄存器中的數(shù)據(jù)既有第n1次掃描存入的數(shù)據(jù)Y n1,也有第n次執(zhí)行程序的中間結(jié)果。～45M之間。該技術(shù)在不需要重新布線的基礎(chǔ)上，在現(xiàn)有電線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻等多業(yè)務(wù)的承載，也就是實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)合一。疊裝式PLC集整體式PLC和模塊式PLC優(yōu)點(diǎn)于一身，它結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、配置靈活、安裝方便。一般大、中型PLC宜采用模塊式結(jié)構(gòu)，例如，西門子公司的S7300PLC、S7400PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)形式。（2）模塊式PLC 模塊式結(jié)構(gòu)是將PLC各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如電源模塊、CPU模塊、I/O模塊和各種功能模塊?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O和電源。 （1）整體式PLC 整體式PLC是將電源、CPU、I/O部件集中在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。大型機(jī)控制點(diǎn)數(shù)多、功能很強(qiáng)、運(yùn)算速度很快，常用于大型控制場(chǎng)合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作主站。中型機(jī)的控制點(diǎn)數(shù)一般在256點(diǎn)到2048點(diǎn)范圍內(nèi)，用戶程序存儲(chǔ)器的容量小于50K字。通常小型機(jī)的控制點(diǎn)數(shù)小于256點(diǎn)，用戶程序存儲(chǔ)器的容量小于8K字。在I/O刷新階段,主要作兩件事情.(1)讀各輸入點(diǎn)的狀態(tài)從輸入電路中讀取各輸入點(diǎn)的狀態(tài)并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中,也就是刷新輸入映像寄存器的內(nèi)容自此輸入映像寄存器就與外界隔離,無論輸入信號(hào)的狀態(tài)怎樣變化,輸入映像寄存器的內(nèi)容都保持不變,一直到下一個(gè)掃描周期的I/O刷新階段,才會(huì)寫進(jìn)新內(nèi)容.(2)讀輸出元件映像寄存器中的狀態(tài)將對(duì)應(yīng)輸出繼電器的元件映像寄存器的狀態(tài)傳送到輸出鎖存器電路中,再經(jīng)輸出電路的隔離和功率放大送到的輸出端,驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件動(dòng)作。同樣,所需的輸出繼電器或其他編程元件的狀態(tài)信息,是從元件映像寄存器中讀取的。元件映像寄存器存儲(chǔ)著輸出繼電器、各種輔助繼電器等的狀態(tài),同樣用和表示它們的通斷狀態(tài)。若有異常情況,故障顯示燈亮,判斷并顯示故障的性質(zhì)。PLC上電后,執(zhí)行系統(tǒng)程序規(guī)定的任務(wù),周而復(fù)始地掃描并執(zhí)行用戶程序。 　　存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。8. 通俗化的編程語言和豐富的指令目前常用的有種3編程語言：1）順序控制用的梯形圖用以進(jìn)行邏輯運(yùn)算,完成時(shí)間上的順序控制2）適用于數(shù)值控制的系統(tǒng)流程圖,具有算術(shù)運(yùn)算、比較、濾波等功能；3）類似匯編語言的指令表。與繼電器控制系統(tǒng)相比較,它以軟器件代替了硬器件,以軟觸點(diǎn)代替了硬觸點(diǎn),以軟接線代替了硬接線,從而使其器件、觸點(diǎn)的壽命達(dá)數(shù)萬甚至十萬小時(shí),而改變接線的速度則極為迅速。第四,功能強(qiáng)大,可擴(kuò)展。PLC采用面向過程,面向問題的“自然語言”編程方式,直觀易懂,主要采用梯形圖和語句表編寫程序,使得廣大電氣技術(shù)人員更容易接納和理解。第二,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)繼電器控制系統(tǒng)中,由于器件的老化、脫焊、觸點(diǎn)的抖動(dòng)以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象是不可避免的,大大降低了系統(tǒng)的可靠性。PLC控制技術(shù)代表著當(dāng)前程序控制的先進(jìn)水平，PLC裝置已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本裝置。具備必要的連鎖和安全保護(hù)環(huán)節(jié)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。迅速安全制動(dòng)停車，即所謂要具