【正文】 沖輸出和 頻率 切換。 脈沖單元在本設(shè)計中的工作過程 1號脈沖單元：初始值，設(shè)定值寫入脈沖單元適用于 CPU 單元的數(shù)據(jù)區(qū)中 被初始化為準(zhǔn)備下一個脈沖單元初始化的十進制記數(shù)法中的脈沖單元的脈沖的數(shù)目初始值和預(yù)先設(shè)定的值寫入脈沖單元的共享存儲器，增強的信號在同一時間開始按鈕被按下時，上升沿連接到 Y6， 1 號脈沖單元的脈沖輸出。表中 X2 表示的是溢出標(biāo)志位， X2處在 ON時表示發(fā)生溢出。 第 14 頁 共 42 頁 表 ,1號脈沖單元分配表 輸入 說明 輸出 說明 X0 C=P 標(biāo)志位 Y5 緊急停車輸出控制 X1 C〉 P標(biāo)志位 Y6 脈沖輸出開始 X2 上下溢出標(biāo)志位 Y7 正反轉(zhuǎn)輸出控制 X3 未用 Y8 脈沖輸出頻率控制 X4 原點返回操作標(biāo)志位 Y9 原點返回操作控制 表 ,2號脈沖單元分配表 輸入 說明 輸出 說明 X0 C=P 標(biāo)志位 Y5 緊急停車輸出控制 X1 C〉 P標(biāo)志位 Y6 脈沖輸出開始 X2 上下溢出標(biāo)志位 Y7 正反轉(zhuǎn)輸出控 制 X3 未用 Y8 脈沖輸出頻率控制 X4 原點返回操作標(biāo)志位 Y9 原點返回操作控制 上表補充說明：表中 C表示的是經(jīng)過值， P表示的是預(yù)置值。 占用 I/O 點及 I/O 的分配 該系統(tǒng)可以將 1號脈沖單元可以安裝在插槽 0， 2 號脈沖單元安裝在插槽 1。 K2 只能寫 130440。 第 13 頁 共 42 頁 脈沖單元工作方式選擇開關(guān)的設(shè)置 下表列出了 FP3 型脈沖單元工作方式選擇開關(guān)的具體設(shè)定的方法。 I/O 單元插座（ 50）芯。當(dāng)該端輸入高電平時，脈沖頻率切換為高檔，反之切換為低檔 OUT0 和 OUT1:脈沖輸出端； ZERO 和 SUB:原點到位信號輸入端和近原點到位信號輸入端。當(dāng) C=P時和 CP 時相應(yīng)的端子輸出為高電平； RST:脈沖單元復(fù)位輸入端。該時間可在 100～ 500ms 之間任意可調(diào)； 和 :高、低檔頻率細調(diào)調(diào)節(jié)螺釘； C=P, CP:經(jīng)過值、預(yù)置值比較輸出端。 初加速段 : n01=L01/LD?n0=?2020=420 個 等速運 行段 : n0=L02/LG?n0=?2020=7223 個 加減速運行段 : n1=n2=L1/LG?n0=16/ ? 2020=4076 個 等速運行段 : n3=L3/LG ? n0=420/ ? 2020=107006 個 與井底運行的脈沖數(shù)相同 nK1=420 個， nK2=7223 個 (2)速度的脈沖化 將速度值轉(zhuǎn)化成脈沖數(shù)為 : f0=0 f1=v0/LG?n0=1/?2020=255 個 f2=vm/LG? n1=3/?2020=675 個 第 12 頁 共 42 頁 f3=f1=255 個 f4=f0=0 (3)加速度的脈沖化 與井底車場初加速及與井口車場減速對應(yīng)的脈沖數(shù) : na01= na02=V0/t01=255/=77 個 與井筒運行段的加、減速度對應(yīng)的脈沖數(shù) : na1=na2=vm/t1=675/4=169 個 與加速度對應(yīng)的脈沖單元 2的脈沖輸出頻率 : f01=77 f02=159 可以通過脈沖輸出單元的 Y23 進行脈沖輸出頻率的切換控制， Y23 OFF時輸出為低檔，當(dāng) Y23 ON 時為高檔。 提升機滾筒直徑 :D=。 井口車場的長度 :LK=30m。該 功能 用于結(jié)合與高速計數(shù)器功能 使用 ，可控制步進電機的速度和移動物體 的 位置。 第 10 頁 共 42 頁 脈沖輸出單元 FP3 機型 配備了多 樣 實現(xiàn)位置控制單元，第一 是 脈沖輸出單元，以及高速計數(shù)單元和位置控制單元，脈沖輸出單元可以輸出的脈沖頻率是可調(diào)整的，并且它的輸出頻率 范圍 為 45Hz? 5kHz 的。在主控制系統(tǒng) PLC 部分被切除 (PLC 部分發(fā)生故障、或者因某些重要設(shè)備、儀器儀表工作狀態(tài)不正常而導(dǎo)致 PLC 禁止開車 )時，一般采用這種工作模式。在對提升機運行速度有特殊要求、或者某些設(shè)備、 儀器儀表工作狀態(tài)不正常而沒有投入時，一般采用這種工作模式。在所有設(shè)備、儀器儀表工作狀態(tài)正常，對提升機運 行速度沒有特殊要求，一般采用這種工作模式。變頻應(yīng)用可以大大地提高工藝的高效性 (變速不依賴于機械部分 )，同時可以比原來的定速運行電機更加節(jié)能 主控制系統(tǒng)有三種工作模式，分別是全自動模式、半自動模式和手動模式。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差 90186。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。 第 8 頁 共 42 頁 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PLC 控制系統(tǒng)原理圖 圖 ， PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 光電編碼器工作原理 光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。當(dāng)出現(xiàn)故障時，更換部分芯片或功能模塊即可解決故障，這能使停機修理的時間和其費用降至到最大限度。可以隨時更換或擴充根據(jù)生產(chǎn)需要，使整個生產(chǎn)系統(tǒng)更快地適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求。 FP3機的 I/0分配是自由的編址模式，為用戶提供靈活和方便的使用條件下，它的編址模式可以有兩種方式實現(xiàn)，一種是根據(jù)每個單元的位置上基板插入的的地址；一種是使用編程工具來設(shè)置每個單元的地址。在 FP3高級單元內(nèi)部的 CPU 和內(nèi)存的 FP3 CPU 單元，只要初始化，控制字寫入其內(nèi)部的內(nèi)存，內(nèi)存可獨立運行。程序員注釋功能，在程序中插入注釋，便于今后的檢查和調(diào)試。 本設(shè)計中采用日本松下電工公司的中型 PLCFP3 機，其特點如下： FP3 機具有快速的 CPU 處理速度，可以控制到 2048 個 I / O 點， 16K 步的大程序容量和 EPROM 寫入功能，加上提供了一個 288 條方便說指令，強大的編程工具功能。 現(xiàn)代大中型 PLC 一般都配有一個專用的 A / D 和 D / A 轉(zhuǎn)換模塊，可以通過A / D 模塊將現(xiàn)場需要控制的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過微處理器運算處理，然后通過 D / A 模塊轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控對象。 可編程控制器選型 此設(shè)計主要控制過程是由 A/ D， D/ A 模塊和可編程控制器內(nèi)置 PID 模塊構(gòu)成提升機系統(tǒng)運行速度，電流 PI調(diào)節(jié)器， PLC 的模擬量輸出液壓的比例控制液體粘性速離合器控制泄壓閥，從而調(diào)節(jié)液壓控制進油口進入氣缸，推動活塞，由所述壓力施加到所述一對摩擦改變 之間的油膜的厚度，主動和被動的馳聘為了實現(xiàn)輸出軸轉(zhuǎn)速的調(diào)整，以達到要求的啟閉速度控制操作。也可以采用 PLC作為提升機的控制系統(tǒng)的核心，通過編程來實現(xiàn)提升機各種功能。也可以采用單片機作為主控制系統(tǒng)。 第 6 頁 共 42 頁 系統(tǒng)方案的確立 根據(jù)設(shè)計要求，要完成任務(wù)有多種選擇方案，可以由各種控制繼電器和主令開關(guān)構(gòu)成，它的突出特點是“點信號”（電鈴震響或指示燈明滅的次數(shù)）來代表各種提升信號。 從以上幾個方面的比較可知，可編程 控制器在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高，設(shè)計施工周期短，調(diào)試修改方便，而且體積小，功耗低，使用維護方便，但價格高于繼電器控制系統(tǒng)。 (5）價格 繼電器控制邏輯使用機械開關(guān)，繼電器和接觸器價格比較低。而可編程控制器采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，它體積小，壽命長，可靠性高。 (4)可靠性和可維護性 繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多。而可編程控制器是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度極快，一般一條用戶指令執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。觸點的開閉動作一般在幾十毫秒數(shù)量級。而可編程控制器的控制邏輯中，各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通之中，從宏觀上看，每個繼電器受制約接通的時間是短暫的?？删幊炭刂破饔芍写笠?guī)模集成電路組成，功耗小。另外，繼電器觸點數(shù)目有限，每只有 4～ 8 觸點，因此靈活性和擴展性很差。 可編程控制器的梯形圖與繼電器控制線路圖十分相似，主要原因是可編程控制器梯形圖的發(fā)明大致上沿用了繼電器控制的電路元件符號，僅個別地方有些不同。通過可編程控制器的指令系統(tǒng)將梯形圖變成可編程控制器能接收的程序。 Vm=； V0=； 、減速度 a1=a4=； 、減速度 a2=a3=。同時井下也摘掉空車并掛上重車，然后打開井口空車線上的阻車器，進入下一個提升循環(huán)。同時，井底的重車串上提，當(dāng)全部重車串進入井筒后，提升機以 a2加速到最大提升速度 Vm，并等速運行至井口，在空車串運行到井底時，提升機以 a3減速，使之由 Vm減至 V0,進入井底車場時，減速停車。系統(tǒng)速度控制如圖 所示。 礦井提升機的工作過程一般經(jīng)歷加速、等速、減速三個運行階段。 （ 5)技術(shù)先進，維護簡單、方便，在可保證安全可靠運行背景下，控制線路簡潔明了，方便維修和排除故障。 (3)可以重載起動，要有一定的過載能力。由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣，運行情況 復(fù)雜，各種操作頻繁，因此對提升機電控系統(tǒng)來說，除了能夠滿足各種復(fù) 雜的控制要求 外，更重要的是其可靠性和安全保障。變頻調(diào)速方式類似于它勵直流電動機取得很寬的調(diào)速范圍、很好的調(diào)速平滑性和有足夠硬度的機械特性，在提升機應(yīng)用中顯示了其獨特的優(yōu)勢。 20世紀(jì) 80年代西歐一些工業(yè)先進國家將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于提升機，有代表性的是 西門子公司和 ABB 公司。 礦井提升機對安全性、可靠性和調(diào)速性能的特殊要求，使得提升機電控系統(tǒng)的技術(shù)水平在一定程度上代表一個廠或國家的傳動控制技術(shù)水平。我國自己生產(chǎn)的晶閘管 —— 直流電動機控制系統(tǒng)應(yīng)用于 20 世紀(jì) 90 年代。盡管轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法很不經(jīng)濟，低速特性也很軟，穩(wěn)定性差，但是由于這種調(diào)速方法比較簡單易行，起動轉(zhuǎn)矩較大在拖動起重機等中、小容量的繞線式異步電動機中仍然應(yīng)用廣泛。目前我國提升機 90％以上 均采用交流繞線式異步電動機的拖動方式，其電控系統(tǒng)用 于單繩纏繞式提升機的有 TKD 系列，多繩磨擦式提升機的有 JKM、 K／ J 系列。直到目前為止，我國正在服務(wù)的礦井提升機電控系統(tǒng)大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串金屬電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)備陳 第 2 頁 共 42 頁 舊、技術(shù)落后。計算機和PLC 的應(yīng)用，使提升機自動化水平、安全、可靠性都達到了一個新的高度，并提供了新的、現(xiàn)代化的管理、監(jiān)視手段。早在上世紀(jì)七十年代，國外就將 PLC 應(yīng)用于提升機控制。 國內(nèi)外提升機研究狀況 近幾十年來，國外提升機機械部分和電氣部分都得到了飛速的發(fā)展，而且兩者相互促進，相互提高。 礦井提升設(shè)備的主要 組成部分有：提升鋼絲繩、平衡鋼絲繩、提升容器、井架、天輪、井筒設(shè)備（包括罐道、罐梁）等組成。 (2) 提升井下生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的矸石、煤泥。現(xiàn)代的礦井提升機提升量大，速度高，已發(fā)展成為電子計算機控制的全自動重型礦山機械。它用鋼絲繩帶動容器（罐籠或箕斗）在井筒中升降，完成輸送物料和人員的任務(wù)。 PLC: inverter iii 目錄 1緒論 .............................................................. 1 礦井提升機簡介 .............................................. 1 礦井提升機的任務(wù)及其組成 .................................... 1 國內(nèi)外提升機研究狀況 ........................................ 1 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 .................................................. 3 系統(tǒng)控制要求 ................................................ 3 系統(tǒng)速度控制 ...........................................