【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄AX0上同步位置開關(guān)Y0點(diǎn)動(dòng)輸出繼電器X1下同步位置開關(guān)Y1復(fù)位輸出繼電器X2上過卷位置開關(guān)Y2報(bào)警繼電器X3下過卷位置開關(guān)Y3反轉(zhuǎn)繼電器X4深指上過卷Y4正轉(zhuǎn)繼電器X5深指下過卷Y5KM2接觸器線圈X6井口開關(guān)Y6KM3接觸器線圈X7井底開關(guān)Y7KM1接觸器線圈X10松繩開關(guān)Y10電磁抱閘繼電器X11電磁閥手動(dòng)開關(guān)Y11提升機(jī)開門接觸器KM5X12工頻Y12上行指示燈X13變頻Y13下行指示燈X14過載Y14松繩故障指示燈X15下降按鈕Y15抱閘故障指示燈X16上升按鈕Y16深指過卷故障報(bào)警X17復(fù)位按鈕Y17提升機(jī)關(guān)門接觸器KM6X20啟動(dòng)按鈕X21停止按鈕X22點(diǎn)動(dòng)按鈕X23開門開關(guān)X24故障清楚開關(guān)X25關(guān)門開關(guān)X26開門到位行程開關(guān)X27關(guān)門到位行程開關(guān)表A1 PLC I/O分配表畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄B表B1 PLC接線圖。感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，以及自己在專業(yè)水平上還有很大的差距，還有很多東西要學(xué)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)，《可編程控制器原理與實(shí)踐教程》[M]．上海交大出版社，2007，《傳感器原理與工程應(yīng)用》（第二版）[M]．西安電子科技大學(xué)出版社，2004，張金鐸等，《傳感器及其應(yīng)用》．[M]西安電子科技大學(xué)出版社，2004．高壓變頻技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用[J]．煤礦機(jī)械，2008，29(8)：142144．，趙春濤．礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)升級(jí)改造[J]．煤礦機(jī)械，2007，28(11)：144—146．．單卷筒提升機(jī)PLC 自動(dòng)化改造[J]．礦山機(jī)械，2008(23)：1141l5．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝在本文即將完成之際，謹(jǐn)向所有給予我關(guān)心、支持和幫助的老師和同學(xué)們致以深深的謝意。安全回路采用軟件安全回路和繼電器硬件安全回路雙重冗余結(jié)構(gòu)。本文對(duì)這種理想的S形速度曲線在提升機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析論證，確定采用S形速度控制方式能夠進(jìn)一步提高提升機(jī)運(yùn)行的安全性、舒適性。調(diào)速系統(tǒng)將PLC與變頻器相結(jié)合，大大減少了硬件器件和連接控制線，極大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性。PLC還完成各種保護(hù)監(jiān)視功能。另外變頻器外接電路能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器故障報(bào)警及提升機(jī)能耗制動(dòng)控制。變頻調(diào)速單元采用森蘭SB61系列SB61G110KW通用變頻器。全文主要工作如下：提升機(jī)電控系統(tǒng)主電路部分結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況，分析提升機(jī)工作過程及工作特點(diǎn)。借助于現(xiàn)已成熟的變頻調(diào)速技術(shù)，并嘗試將可編程控制器（PLC）強(qiáng)大的控制功能與變頻技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中，以求能夠改善礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)性能。另外憑其強(qiáng)大的控制功能，除能實(shí)現(xiàn)一般的過壓、欠壓、過載、短路等保護(hù)外，還設(shè)有聯(lián)鎖保護(hù)、自動(dòng)限速保護(hù)功能等，能在很大范圍內(nèi)對(duì)提升機(jī)進(jìn)行安全保護(hù)和智能控制，具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。PLC控制安全保護(hù)系統(tǒng)由動(dòng)力裝置、液壓站、操作臺(tái)和控制監(jiān)視系統(tǒng)等組成。變頻器調(diào)速還可通過軟件很方便地改變輸出轉(zhuǎn)矩(即調(diào)整轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償曲線)和加減速時(shí)間、目標(biāo)頻率、上下限頻率等。變頻調(diào)速范圍寬、調(diào)節(jié)精度高。本章介紹了提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的硬件電路實(shí)現(xiàn)，包括變頻調(diào)速部分、PLC可編程控制器部分及安全保護(hù)和抗干擾部分。 PLC工作流程圖 礦井提升機(jī)是在繁重而復(fù)雜的條件下工作的設(shè)備，是礦井的咽喉。，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。④在逆變橋脈沖突然封鎖時(shí)，電容C不能與電動(dòng)機(jī)發(fā)生振蕩電壓幅值超過l0kV的自激振蕩，即電容C的選擇應(yīng)參考電動(dòng)機(jī)的激磁電感參數(shù)。②電容器中的基波電流越小越好。輸出濾波器有du/dt濾波器和正弦濾波器兩種,本系統(tǒng)采用的是正弦濾波器。正確選用合適的電抗器與變頻器配套使用，提高了變頻器系統(tǒng)的可靠性、運(yùn)行性能和效率，延長了變頻器和電動(dòng)機(jī)的壽命。它補(bǔ)償長導(dǎo)線充電電流，從而限制電纜容性充電電流，使電動(dòng)機(jī)在引線較長時(shí)電動(dòng)機(jī)免受過電壓、PWM電壓脈沖的電氣應(yīng)力、過熱和定子絕緣惡化等損害；同時(shí)，吸收輸出諧波，降低電動(dòng)機(jī)噪聲；限制電動(dòng)機(jī)繞組電壓上升率；起限流器的作用，在電動(dòng)機(jī)短路的情況下保護(hù)變頻器；減緩短路電流上升率，保護(hù)電路有時(shí)間對(duì)短路作出反應(yīng)；會(huì)吸收電動(dòng)機(jī)負(fù)載引起的電流浪涌，可避免變頻器誤跳閘。變頻器的一次側(cè)安裝進(jìn)線電抗器，可以降低諧波電流，改善功率因數(shù)，最大限度地減少諧波對(duì)電動(dòng)機(jī)以及其他弱電設(shè)備的影響；抑制電網(wǎng)電壓的電流沖擊，有效地保護(hù)變頻器，免受其他產(chǎn)生諧波的設(shè)備諧波的影響。變頻器、電動(dòng)機(jī)和變頻器負(fù)荷電纜屏蔽層的兩端必須就近可靠接地，規(guī)范的接地方式不但可以保證人身安全，而且可以減少電磁輻射和嗓聲，必要時(shí)可考慮設(shè)置變頻器專用接地裝置。將變頻器安裝在封閉的開關(guān)柜內(nèi)，既可以防止電磁輻射的污染，也可以屏蔽外來干擾，但是附加投資較高，散熱性能變差，一般用于戶外或粉塵污染嚴(yán)重等較為惡劣場所。另外在提升機(jī)周圍振動(dòng)大，需在變頻器和PLC側(cè)加裝隔振器或防振橡膠。變頻器和PLC安裝于礦山提升系統(tǒng)中，常處于高濕度的場所，常發(fā)生絕緣劣化和金屬部分腐蝕。變頻器和PLC周圍的控制回路的接觸器，繼電器的線圈、觸點(diǎn)在開閉時(shí)，會(huì)因電流急劇變化而產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾，有時(shí)會(huì)使變頻器和PLC的控制回路產(chǎn)生誤動(dòng)作，需要在這種干擾源的線圈、觸點(diǎn)兩端并聯(lián)一組阻容吸收回路，以起到濾波作用，可以濾除變頻器對(duì)輸出點(diǎn)電源的干擾。目前市場上出售的變頻器輸出電流中含有多種諧波，是強(qiáng)電磁干擾源。二、調(diào)速控制系統(tǒng)抗干擾處理對(duì)于PLC和變頻器組成的控制系統(tǒng)來說，抗干擾處理非常重要。即：=根據(jù)電機(jī)實(shí)際負(fù)載與工藝流程的要求，也可上下波動(dòng)5%，即：==*148=另外，根據(jù)礦山提升系統(tǒng)的要求，還應(yīng)對(duì)提升機(jī)進(jìn)行斷相保護(hù)，因此應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器，本控制系統(tǒng)選用樂清市三亞電器制造廠生產(chǎn)的：。一般情況下，～。在一些特殊場合，也可以通過發(fā)出警報(bào)或使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)減載來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。對(duì)大功率的重要電動(dòng)機(jī)采用反時(shí)限特性的過電流繼電器進(jìn)行過載保護(hù)。過載保護(hù)一般采用熱繼電器保護(hù)。即式中：—空氣斷路器的額定電流（A）；—電機(jī)正常工作時(shí)的額定電流（A）；空氣斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)額定電壓A所以選用：富士康SA203BA斷路器，其最大額定電流：225A，額定隔離電壓：AC 690V?？諝鈹嗦菲骺梢杂脕眍l繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)．并對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)保護(hù)，由于有良好完備的滅弧裝置，操作速度也由彈簧機(jī)構(gòu)執(zhí)行，迅速可靠。一、空氣斷路器短路保護(hù)短路保護(hù)應(yīng)滿足以下要求：（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生相間短路或在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能切斷故障電路。另外，為了減小累計(jì)行程誤差，分別在井筒和井底安裝了兩個(gè)同步開關(guān)，對(duì)行程位置進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)這兩個(gè)同步開關(guān)還用作兩個(gè)減速點(diǎn)用。同時(shí)，計(jì)數(shù)值也能夠經(jīng)過計(jì)算得出目前罐車所在的位置及提升機(jī)運(yùn)行速度。為了提高速度檢測的精度,，由于實(shí)際上速度相當(dāng)于1s內(nèi)的行程值,故數(shù)據(jù)寄存器D100中的內(nèi)容需要乘以5后再轉(zhuǎn)換為速度。若提升罐籠從井口下放到井底高速計(jì)數(shù)器C251記錄的全程脈沖數(shù)為C，則當(dāng)提升容器下放時(shí)，若C251的當(dāng)前值是X,則提升容器在井筒中的位置高度 式()當(dāng)容器上提時(shí)，若C251的當(dāng)前值是 X，則提升容器在井筒中的位置高度 式()（三） 速度檢測提升容器在井筒中運(yùn)行速度測量的原理是將2編碼器輸出的編碼信號(hào)對(duì)時(shí)間求積分．而后再乘以修正系數(shù)。提升機(jī)初次使用時(shí)先手動(dòng)低速運(yùn)行一個(gè)循環(huán)，從而得出滿行程時(shí)C251的當(dāng)前值，即滿行程對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，然后利用比例關(guān)系分析計(jì)算即可知道罐籠在井筒中的當(dāng)前位置。 脈沖編碼器輸出波形本控制系統(tǒng)中通過2軸編碼器檢測提升機(jī)卷筒轉(zhuǎn)速，2軸編碼器的輸出脈沖由PLC內(nèi)部的可逆高速計(jì)數(shù)器C25l計(jì)數(shù)，罐籠在井筒中的運(yùn)行方向與C251的計(jì)數(shù)方向及特殊輔助繼電器M8251的狀態(tài)對(duì)應(yīng)，罐籠在井筒中上行時(shí)C251加計(jì)數(shù)，M8251常開觸點(diǎn)接通；罐籠在井筒中下行時(shí)C251減計(jì)數(shù)，M8251常閉觸點(diǎn)接通。先進(jìn)行相位輸出。）的電氣角相位差，可以根據(jù)這個(gè)相位差來判斷編碼器旋轉(zhuǎn)的方向是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前B相90176。編碼器軸每旋轉(zhuǎn)一圈，A相和B相都發(fā)出相同的脈沖個(gè)數(shù)，但是A相和B相之間存在一個(gè)90176。如果在一個(gè)參考點(diǎn)后面的脈沖數(shù)被累加，計(jì)算值就代表了轉(zhuǎn)動(dòng)角度或行程的參數(shù)。光電元件接受這些明暗相間的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為交替變換的電信號(hào)。脈沖發(fā)生器通過十字連接頭或鍵與伺服電動(dòng)機(jī)相連。與圓光柵相對(duì)，平行放置一個(gè)固定的扇形薄片，稱為指示光柵。測速回路的核心元件是光電式軸編碼器，光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將轉(zhuǎn)軸的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器， 在一個(gè)圓盤上有規(guī)則地刻著透光或不透光的線條，稱為圓光柵。2軸編碼器安裝于卷筒側(cè)，用于檢測卷筒轉(zhuǎn)速，卷筒轉(zhuǎn)速對(duì)時(shí)間積分后可以得出提升罐籠在礦井中的深度。為了保證速度控制的精度及低速運(yùn)行時(shí)變頻器輸出電流不減小,使得電動(dòng)機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩仍能滿足負(fù)載機(jī)械的要求。：其電路運(yùn)動(dòng)過程為，當(dāng)開門按鈕按下后，接觸器KM5線圈通電，接觸器主觸頭閉合，電機(jī)正轉(zhuǎn)門打開，當(dāng)碰到開門到位行程開關(guān)后電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，開門過程結(jié)束；當(dāng)關(guān)門按鈕按下后，接觸器KM6線圈通電，接觸器主觸頭閉合，電機(jī)反轉(zhuǎn)門關(guān)閉。： YB28014電機(jī)參數(shù)型號(hào)額定功率額定電壓額定轉(zhuǎn)速額定頻率YB28014380V1390r/min50HZ對(duì)于開門系統(tǒng)要控制門的打開與關(guān)閉，即控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。對(duì)于開門系統(tǒng)，為了適應(yīng)礦井下面復(fù)雜的環(huán)境，本次設(shè)計(jì)使用防爆型電機(jī)，YB2系列電機(jī)是全封閉自扇冷式鼠籠型隔爆三相異步電動(dòng)機(jī)。(7)全礦停電時(shí)，由PLC保證提升機(jī)能實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)，并做好提升機(jī)的后備保護(hù)。(5)對(duì)于超載保護(hù)，本次設(shè)計(jì)采用壓力傳感器來檢測提升機(jī)所載的重量，當(dāng)超過設(shè)定重量時(shí)報(bào)警且不能啟動(dòng)。(4)機(jī)械抱閘是否動(dòng)作，本次設(shè)計(jì)采用電容式位移傳感器，可以檢測出機(jī)械抱閘的程度。操作員應(yīng)該及時(shí)降速或停車。(2)松繩保護(hù)：用一根細(xì)絲和一個(gè)常開型開關(guān)，在鋼絲繩下放一定距離垂直鋼絲繩方向處架起，當(dāng)?shù)V車在緩道上行走，而電機(jī)下放速度過快時(shí)，就會(huì)出再松繩現(xiàn)象。對(duì)于過卷保護(hù)，安裝傳感器時(shí)采用兩級(jí)保護(hù)，當(dāng)剛越過安全線時(shí)，傳感器動(dòng)作，同時(shí)PLC控制安全回路動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升系統(tǒng)的保