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礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計論文(參考版)

2025-07-09 11:37本頁面
  

【正文】 設(shè)計過程中有些地方具 有自己的獨(dú)特見解和新意,但整體創(chuàng)新性一般。定稿( 5 月份): 30 學(xué)時。 開題( 12 月、 1 月): 8 學(xué)時; 1 稿( 2 月份): 30 學(xué)時; 2 稿( 3月份): 30 學(xué)時 。 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, 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。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,研究方法基本合理,基本上達(dá)到畢業(yè)設(shè)計的要求。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.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, 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 ”,符合電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求,同時又具有一定的實(shí)際意義。 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。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。 我也非常感謝在畢業(yè)設(shè)計期間給與我?guī)椭娜藗儭? 經(jīng)過了為期幾個月的畢業(yè)設(shè)計,從設(shè)計的題目到具體的設(shè)計內(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。致謝 31 致 謝 在此設(shè)計完成之際,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。 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。 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。 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。低電平信號線應(yīng)與其它信號線分開。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 30 ⑤ 同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜傳輸。電源柜、動力柜、交頻柜進(jìn)線方式均為:下進(jìn)下出。 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)。 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。 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。 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。這樣便于檢修和故障排除。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。正常工作狀態(tài),為變頻調(diào)速運(yùn)行。 當(dāng)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(zhǔn)備。同時斷開繼電器 K1 回路,形成下降閉鎖; 當(dāng)按下上升按鈕 時, K2 吸合,斷開 K1 回路,形成上升閉鎖。 其動作過程如: 當(dāng)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(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開。 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。 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。 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。 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。 2. 輸出指令不能直接跟母線連接。 開 始程 序 初 始 化自 檢初 始 位 置 檢測 完 成 ?正 常 ?開 車 ?封 鎖 輸 出聲 光 報 警故 障 處 理進(jìn) 入 初 始 狀 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(shè)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(biāo)準(zhǔn) PLC 編程語言,在編制時必須遵循一定的規(guī)則,如圖 43所示。 系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行, PLC 首先進(jìn)行初始化,接著完成自檢及提升機(jī)初始位置顯示,當(dāng)收到開車指令時, PLC 轉(zhuǎn)入速度給定控制,在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,當(dāng) 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, 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。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 24 以上 t1t6 的六個階段組成提升系統(tǒng)的一個提升過程 控制程序流程圖 系統(tǒng)控制程序流程圖如圖 42 所示。 ( 6) t6 段:停車階段 。 ( 5) t5 段:爬行階段。 ( 4) t4 段:主減速階段。 ( 3) t3 段:等速階段。當(dāng)箕斗離開卸載曲軌后,可以按較大的加速度運(yùn)行,直至達(dá)到最大提升速度 V max。在提升剛開始,箕斗尚在卸載曲軌內(nèi)運(yùn)行,為了減小提升容器通過卸載曲軌時對井架的沖擊,提升容器在曲軌內(nèi)的速度和加速度不能太大,一般要將其速度限 制在 。圖 41 為箕斗提升速度圖,它包括提升過程的六個階段,故稱為六階段速度圖。其中提升速度隨時間變化的曲線稱為提升速度圖。 圖 34 為系統(tǒng)控制回路電路圖。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 21 的輸出端 和 作為變頻和工頻信號的輸出點(diǎn)。 的輸入端 和 作為變頻和工頻信號的輸入點(diǎn)。為此,變頻器調(diào)速時應(yīng)設(shè)置能耗制動和直流制動功能。與此同時,斷電器 KA1 得電,其觸點(diǎn)將聲光報警電路自鎖,使變頻器斷電后,聲光報警能持續(xù)下去,直到工作人員按下 ST1 停為止,報警才能解除。為了保護(hù)報警輸出的觸點(diǎn),在接觸器的線圈兩端,并聯(lián)阻容吸收電路(即 RC 震蕩電路)。另外在變頻器的外圍加設(shè)有聲光報警輸出口及制動單元,能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器故障報警和安全制動,更有效的對控制系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)。 圖 32 PLC 與變頻器的外圍接線圖 變頻調(diào)速主控電路接線 變頻調(diào)速主控電路接線圖如圖 33。 圖 31 系統(tǒng)主回路原理圖 FU :熔斷器; KM :接觸器;FR:熱繼電器;M:電動機(jī); QS:隔離開關(guān); 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 19 PLC 與變頻器的接線圖 PLC 和變頻器 采用 I/O 硬接線方式,通過 S7200 的開關(guān)量輸出 控制變頻器的啟動 /停止,通過模擬量輸出( 420mA)控制變頻器的頻率,通過開關(guān)量輸入模塊采集變頻器的狀態(tài)信號(運(yùn)行、故障等)。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 18 第 三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的主回路 系統(tǒng)主回路原理圖 圖 31 是礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)主回路原理圖。一般可采用控制交流電動機(jī)定子電壓幅值與頻率 (電壓控制型 )或定子電流幅值與頻率 (電流控制型 )的標(biāo)量控制系統(tǒng)但其動態(tài)控制性能較差為改善轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)性能可采用對交流電動機(jī)的定子電壓與電流實(shí)行磁通方向的矢量變換控制。 第二章 主要元部件的選擇 16 圖 25 變頻器控制端子圖 22 所示。 ( 3)設(shè)定電機(jī)參數(shù)時先設(shè)定 P0010=1(快速調(diào)試 ),電機(jī)參數(shù)設(shè)置完成設(shè)定 P0010=0(準(zhǔn)備 )。 表 21 變頻器的快速調(diào)試 序號 參數(shù)號 出廠值 設(shè)定值 說明 1 P0003 1 3 專家級 2 P0700 2 2 端子輸入 3 P0701 1 1 接通正轉(zhuǎn) /停車命令 4 P0702 12 2 接通反轉(zhuǎn) /停車命令 5 P0703 9 9 故障復(fù)位 6 P0704 15 15 固定頻率 7 P0705 15 15 固定頻率 第二章 主要元部件的選擇 15 8 P0706 15 15 固定頻率 9 P0731 變頻器故障 10 P0732 7 7 報警信號 11 P0733 2 2 運(yùn)行信號 12 P1000 2 3 固定頻率設(shè)定 13 P1080 20 最低頻率 14 P1082 最高頻率 15 P1120 斜坡
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