【正文】 ..... 3 控制方案論證與選擇 .......................................... 4 PLC 與其它工業(yè)控制裝置的比較 .......................... 4 系統(tǒng)方案的確立 ........................................ 6 可編程控制器選型 ...................................... 6 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ............................................ 8 PLC 控制系統(tǒng)原理圖 .................................... 8 光電編碼器工作原理 .................................... 8 變頻器作用 ............................................ 8 控制系統(tǒng)工作模式 ............................................ 9 3 可編程控制器各單元工作方式的設(shè)置與參數(shù)整定 ........................ 9 CPU 單元 .................................................... 9 脈沖輸出單元 .............................................. 10 參數(shù)的脈沖化 ......................................... 10 脈沖單元面板上主要端子的功能 ........................ 12 脈沖單元工作方式選擇開關(guān)的設(shè)置 ...................... 13 脈沖單元共享存儲器的內(nèi)容設(shè)置 ........................ 13 占用 I/O 點及 I/O 的 分配 .............................. 13 脈沖單元在本設(shè)計中的工作過程 ........................ 14 高速計數(shù)單元的設(shè)置與整定 .................................. 15 高速計數(shù)器的設(shè)置 .................................... 15 用 F164(SPDO)指令實現(xiàn)位置控制的方式 ................. 16 A/D 單元的設(shè)置 ............................................. 18 PLC 通道的選擇 ...................................... 18 I/0 分配 ............................................ 18 共享存儲器的分配 .................................... 19 A/D 單元的技術(shù)參數(shù) ................................. 20 A/D 單元的編程方法 ................................... 20 D/A 單元的設(shè)置 ............................................ 20 通道的選擇 ........................................... 20 D/A 單元 I/0 分配 .................................... 21 D/A 單元共享存儲器的分配表 ........................... 21 D/A 單元的技術(shù)參數(shù) .................................. 22 D/A 單元的編程方法 ................................... 22 4 軟件設(shè)計 ........................................................ 23 系統(tǒng)中檢測及控制開關(guān) I/0分配 .............................. 23 iv 控制過程中重要的流程圖 .................................... 24 系統(tǒng)程序設(shè)計 .............................................. 28 5 結(jié) 論 .......................................................... 40 參考文獻 ........................................................... 41 謝辭 ............................................................... 42 第 1 頁 共 42 頁 1 緒論 礦井提升機簡介 礦井提升機是安裝在地面，借助于鋼絲繩帶動提升容器沿井筒或斜坡道運行的提 升機械。事實表明 ，采用該控制系統(tǒng)，使提升機工作可靠，使用方便，同時具有動態(tài)顯示的功能，節(jié)能效果明顯 。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(guān)行業(yè)專家學(xué)者的一個研究課題。這種控制系統(tǒng)存在可靠性差、操作復(fù)雜、故障率高、電能浪費大、效率低等缺點。 i 煤礦提升機控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要 :提升機是礦山最重要的設(shè)備，肩負著礦石、物料、人員等的運輸責任。傳統(tǒng)的礦井提升機控制系統(tǒng)主要采用繼電器 接觸器進行控制，這類提升機通常在電動機轉(zhuǎn)子回路中串接附加電阻進行啟動和調(diào)速。針對這種情況采用 PLC 與變頻器相結(jié)合的控制方案對原有電控系統(tǒng)進行改造，提高整個電控系統(tǒng)安全可靠性、控制精度及調(diào)速性能。 本文針對提升機 控制系統(tǒng)中存在的上述問題，把可編程序控制器和變頻器應(yīng)用于提升機控制系統(tǒng)上，并在可行性方面進行了相關(guān)的研究。 關(guān)鍵詞 ： 煤礦提升機； PLC：變頻器 ii ABSTRACT:The shaft hoist is the foremost equipment of mines， it is widely used to transport the materials， staff and traditional shaft hoist control system is always controlled bythe relaycontactor， and adopts the methods of connect series additional resistant in rotors winding loop to start and adjust speed. The system has many disadvanges such as bad reliability， plicated operation， high fault rate， large energy –wasting and low to this kind of condition, we adopt PLC and Transducer to reform for original control system, so as to raise the safety, reliability, control precision and speed regulation performance of the whole electric controlled system. So,carrying on the research on the shafthoist control system has realistic meanings， and it is a subject for research by relevant expertsand scholars，both at home and abroad. To these questions existing in the shaft hoist contro1 system， the paper applied PLC(Programmable Logic Controller)and frequency converter to the system,and carried on related research in feasibility. The fact indicates， adopting control system，the shaft hoist works reliably， easy to use， energysaving well， and have dynamical shown function. Keywords: coal mine hoist。分“纏繞式提升機”和“摩擦式提升機”。礦井提升機是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來。 礦井提升機的任務(wù)及其組成 礦井提升機的任務(wù) : (1) 提升有用礦物，礦石、煤炭。 (3) 升降人員、運送設(shè)備和下放物料。一般的礦井提升機都有兩個提升容器，并且兩個提升容器在礦井中做方向相反的直線運動，即一個提升容器以一定的速度上升時另一個提升容器以相同的速度下降。與此同時，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，使提升機的電氣控制系統(tǒng)更是日新月異。上世紀八十年代初，計算機又被 用于提升機的監(jiān)視和管理。就在國外科學(xué)技術(shù)突飛猛進發(fā)展的時候，我國提升機電控系統(tǒng)很長時間都處于落后的狀況。國產(chǎn)提升機安全性、可靠性差，在關(guān)鍵部位 —— 上下兩井口減速區(qū)段沒有配套的有效的速度監(jiān)視裝置，就提升機控制技術(shù)而言，依然是陳舊的，和國外相比，我們存在很大的差距。這幾種提升機通常在電動機轉(zhuǎn)子回路中串接附加電阻進行起動和調(diào)速。 20 世紀 80 年代，我國從瑞典、西德等國引進 20 多套晶閘管 —— 直流電動機控制系統(tǒng)。這 種控制系統(tǒng)的優(yōu)點是：體積小、重量輕、占地面積小；基礎(chǔ)省、安裝方便、建筑費用低；無齒輪傳動部分、總效率高、電能消耗少；單機容量大，適用范圍廣；調(diào)速平穩(wěn)、調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高；易于控制，能實現(xiàn)自動化，安全可靠；節(jié)約電能。而在電力拖動方面，近幾年國外出現(xiàn)了不少新拖動方式，交 交變頻供電方式就是最有前途的一種。我國在 20 世紀 90年代也引進了交流變頻調(diào)速提升機控制系統(tǒng)。 第 3 頁 共 42 頁 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 系統(tǒng)控制要求 (1)礦井提升機是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵中的關(guān)鍵，它的安全可靠性直接關(guān)系 到整個煤礦的生產(chǎn)和礦工的生命安全。 (2)具有良好的調(diào)速性能，能夠精準地完成井下提升的整個運行過程。 (4)易于轉(zhuǎn)換工作方式，方便實現(xiàn)自動化控制。 (6)盡可能的降低投資成本，減少系統(tǒng)的運行費用，提高煤礦的節(jié)能效果與經(jīng)濟效益。本系統(tǒng)設(shè)計中采用井 底初加速、等速，井筒主加速、等速和井口減速運行等階段。 圖 ，提升速度圖 第 4 頁 共 42 頁 開始時，在井口平車場空車線上的空車串，由井口推車器以 a1加速至V0=，向下推進。這時，在井口平車場內(nèi)的重車串借慣性繼續(xù)前進，當行至摘掛鉤位置時， 摘鉤并掛空車。 如圖 ，提升機在各運行階段的參數(shù)預(yù)置如下，關(guān)于時間及距離的設(shè)置及計算在脈沖單元的計算中再詳加說明。 控制方案論證與選擇 PLC 與其它工業(yè)控制裝置的比較 可編程控制器與繼電器控制的區(qū)別在可編 程控制器的編程語言中，梯形圖是最為廣泛使用的語言。由編程器將程序鍵入到可編程控制器的用戶存儲區(qū)中去。同時，信號的輸入 /輸出形式及控制功能也是相同的，但可編程控制器的控制與繼電器的控制還是有不同之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）控制邏輯 繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián) 及延時繼電器的滯后動作等組合成控制邏輯，其接線多而復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后想再改變或增加功能都很困難。而可編程控制器采用存儲器邏輯，其控 第 5 頁 共 42 頁 制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序，故稱為