【正文】 50赫茲，變頻器運(yùn)行至 50 赫茲時，進(jìn)入 勻速段，此階段，變頻器維持最大輸出，滾筒運(yùn)行至最高速度，拖動提升容器在最高速度下運(yùn)行。 （ 4）勻速爬行段：主控臺通過提升容器的位置傳感信號，通過預(yù)設(shè)數(shù)值，給定變頻器低轉(zhuǎn)速數(shù)值，變頻器在此轉(zhuǎn)速信號下維持低頻率輸出不變，提升容器低速運(yùn)行，進(jìn)入勻速爬行段。5wT9 （ 5）二次減速制動 段：主控臺通過提升容器的位置傳感信號，判斷提升容器即將進(jìn)入預(yù)定停車位置后，給變頻器更低轉(zhuǎn)速信號，變頻器運(yùn)行至最低頻率，當(dāng)提升容器即將到達(dá)預(yù)定位置后，主控臺發(fā)出急停指令，變頻器停止驅(qū)動電機(jī)，同時控制液壓站，關(guān)斷液壓閥，從而驅(qū)動滾筒抱閘系統(tǒng)，經(jīng)過二級制動，抱閘系統(tǒng)抱死，滾筒靜止，提升容器停運(yùn)。 方案一 采用繼電器和主令開關(guān)構(gòu)成主回路，采用點(diǎn)信號來代表各種提升信號和檢測信號。 (2) 信號之間、信號系統(tǒng)與提升機(jī)電控系統(tǒng)之間沒有聯(lián)鎖 ,井口總信號工和司機(jī)的操作不受制約 ,很容易因誤操作而引發(fā)事故。 (4) 由于信號稍縱即逝 ,操作人員的精力必須高度集中 ,加重了工人的負(fù)擔(dān)。工作可靠性差，一旦控制或閉鎖失靈，則事故將不可避免。 方案二 采用單片機(jī)作為主控制系統(tǒng)，各控制臺通過單片機(jī)的串行口來實(shí)現(xiàn)主從式多級通訊。尤其在通信方面 , 采用了數(shù)字通信技術(shù) , 只需兩對普通電纜 , 且信號種類和數(shù)量不受限制 , 提高了信號傳輸?shù)目煽啃院挽`活性 , 功能靈活多樣 , 擴(kuò)展方便。 但煤礦工作環(huán)境惡劣 ,各種電機(jī)的頻繁啟動與運(yùn)行引起的電磁干擾以及電網(wǎng)的不穩(wěn)定 ,對通訊信號和通訊裝置都將產(chǎn)生巨大的影響。5wT方案三 采用 PLC作為信號系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)，旋轉(zhuǎn)編碼器、接近開關(guān)等傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦井提升機(jī)的安全可靠運(yùn)行。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的 輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。它具以下特點(diǎn)： （ 1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 （ 2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng) 及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。兩者的控制系統(tǒng)一個為單片機(jī)，另一各為 PLC。 對于本設(shè)計(jì)，由于礦井工作環(huán)境比較惡劣，且常用事故發(fā)生，各種電機(jī)的頻繁啟動與運(yùn)行引起的電磁干擾以及電網(wǎng)的不穩(wěn)定 ,對通訊信號和通訊裝置都將產(chǎn)生巨大的影響。 基于 PLC的礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由可編程控制器（ PLC）、動力裝置、液壓河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。主電機(jī)通過減速器向卷筒提供牽引所需的動力。因此必須在系統(tǒng)里加入制動器，避免產(chǎn)生“蠕動”現(xiàn)象，從而保證運(yùn)輸?shù)娜撕臀锪系陌踩? （ 3）變頻器：是動力站的能量供給單元，通過它可將輸入工頻電能轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的電能提供給交流電動機(jī)，以達(dá)到控制交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。5wT運(yùn)行、減速、停車以及緊急制動等各種控制功能。提升過程采用微機(jī)主要 完成如下參數(shù)的監(jiān)視：提升過程中各工況參數(shù) (如速度 )監(jiān)視；各主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視；各傳感器 (如位置開關(guān)、停車開關(guān) )信號的監(jiān)視。用旋轉(zhuǎn)編碼器來測試電機(jī)的轉(zhuǎn)速。再松開液壓制動閘并將主令控制器推到正向（或反向），提升機(jī)開始運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)編碼器可以檢測主 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將此信號傳送給可編程控制器，PLC 通過該信號可以累計(jì)計(jì)算提升機(jī)的速度及行走距離，監(jiān)視器可以實(shí)時顯示提升機(jī)速度和位置。操作人員通過操作臺向 PLC 發(fā)送控制提升機(jī)運(yùn)行的控制命令。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。它面向控制過程、面向用戶、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ PLC、機(jī)器人和 CAD/CAM）之一。內(nèi)部處理階段， PLC 檢查 CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時器等。當(dāng) PLC 處于停止 (STOP)狀態(tài)時，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。 PLC的選型與端口分配 德國西門 子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子 S7系列 PLCThe genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 （ 1） SIMATIC S7200 PLC S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。與 S7200 PLC 比較， S7300 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（ ~ s）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。 S7300 PLC 具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接 ASI 總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（ MPI）集成在 CPU 中，用于同時連接編程器、 PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他 SIMATIC S7/M7/C7 等自動化控制系統(tǒng)。適用于對可靠性要求極高的大型復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 西門子 S7300 型 PLC 西門子 S7300 屬于模塊式 PLC，主要由機(jī)架、電源模塊（ PS）、中央處理單元（ CPU）、信號模塊（ SM）、通信處理器（ CP）、功能模塊（ FM）、接口模塊（ IM）組成。5wT15 輸出模塊CP U模 塊輸入模塊通信接口按 鈕選擇開關(guān)限位開關(guān)電 源通信網(wǎng)絡(luò) 接觸器電磁閥指示燈電 源 ~ 接口模塊 擴(kuò)展機(jī)架 計(jì)算機(jī) 其他設(shè)備 電源模塊 其他PL C 圖 32 S7300基本結(jié)構(gòu)圖 S7300 PLC 具有以下顯著的特點(diǎn)： （ 1）循環(huán)周期短、處理速度高 （ 2）指令 集功能強(qiáng)大、可用于復(fù)雜功能 （ 3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊、可用于空間有限的場合 （ 4）模塊化結(jié)構(gòu)、適合密集安裝 （ 5）有不同檔次的 CPU、各種各樣的功能 （ 6）模塊和 I/O 模塊可供選擇 （ 7）無需電池備份，免維護(hù)，可在惡劣氣候條件下露天使用的模塊類型。 表 31 CPU 3152DP 技術(shù)參數(shù) 集成式 RAM 128KB 最大位操作指令執(zhí)行時間 浮點(diǎn)數(shù)指令執(zhí)行時間 6us 位存儲器 2048B 定時器 /計(jì)數(shù)器 256/256 FB最大塊數(shù) /最大容量 FC最大塊數(shù) /最大容量 DB最大塊數(shù) OB最大容量 2048/16KB 2048/16KB 1023/16KB 16KB The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT17 最大燈負(fù)載 最小電流 5W 5mA 5 短路保護(hù) 電子式 6 感性負(fù)載最大輸出頻率 阻性負(fù)載最大輸出頻率 燈負(fù)載最大輸出頻率 100Hz 100Hz 表 34 SM331 模擬量輸入模塊技術(shù)參數(shù) 1 輸入點(diǎn)數(shù) 用于電阻測量 8 4 2 極限值中斷 診斷中斷 可組態(tài) 通道 0,2 3 額定輸入電壓 反極性保護(hù) DC 24V 有 4 2線電流變送器 4線電流變送器 可以 可以 5 轉(zhuǎn)換時間 /通道 6 基本轉(zhuǎn)換時間 最多 4通道 — 7 單極性分辨率 雙極性分辨率 9/12/12/14 位 9/12/12/14 位 +符號 8 干擾抑制頻率 400/60/50/10Hz 9 運(yùn)行誤差極限 對應(yīng)輸入范圍 177。 % 11 電壓輸入量程 /輸入阻抗 177。 10V/100kΩ 12 電流輸入量程 /輸入阻抗 177。 20mA/25Ω 13 電阻輸入量程 /輸入阻抗 150/10MΩ 。600/MΩ The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 10V， 0— 20mA，177。 10V，177。 %，電流177。 %，電流177。5wT19 10 N N* 輸入 5V編碼器的信號 N，或者 24V編碼器的信號 N* 11 ? 輸入 5V編碼器的信號 ? 12 13 I0 輸入 數(shù)字量輸入， StartDI 14 I1 輸入 數(shù)字量輸入， StopDI 15 I2 輸入 數(shù)字量輸入， DI Set 16 17 Q0 輸出 數(shù)字量輸出， DO0 18 Q1 輸出 數(shù)字量輸出， DO1 19 2L+ 輸入 負(fù)載電源 24V 正端 20 2M 輸入 負(fù)載電源 24V 負(fù)端 PLC 的端口分配 P S 3 0 7 電 源模 塊C P U3 1 5 2 D PI M1號槽2號槽3號槽4號槽5號槽6號槽7號槽8號槽機(jī)架S M 3 2 13 2 D IS M 3 2 13 2 D IS M 3 2 23 2 D OS M 3 3 18 A IS M 3 3 28 A OF M9號槽中央機(jī)架 圖 33 S7300 模塊圖 S7300 的信號模塊的字節(jié)地址與模塊所在的機(jī)架號和槽號有關(guān)，位地址與信號線接在模塊上的哪一個端子有關(guān)。最多可能有 32個數(shù)字量模塊，共占用32*4B=128B。S7300 為模擬量模塊保留了專用的地址區(qū)域，字節(jié)地址范圍為 IB256— 767。一個模擬量模塊最多有 8個通道，從 256開始，給每一個模擬量模塊分配 16B（ 8個字）的 I/O模塊的字節(jié)地址。5wT1 PS 307 電源模塊 2 CPU3152DP 3 IM 4 32點(diǎn) DI IB0IB3 5 32點(diǎn) DI IB4IB7 6 32點(diǎn) DO QB0～ QB3 7 8點(diǎn) AI IB304～ IB319 8 8點(diǎn) AO IB320～ IB335 9 FM 表 38 PLC 端口分配 序號 輸入信號 輸出信號 輸入端 代號 端子分配 輸出端 代號 端子分配 1 磁開關(guān) 1 KA1 電鈴 K1 2 磁開關(guān) 2 KA2 聲光報警 K2 3 磁開關(guān) 3 KA3 操作臺電源 K3 4 磁開關(guān) 4 KA4 上升指示 K4 5 磁開關(guān) 5 KA5 下降指示 K5 6 下過卷信號 KA6 提升請求指示 K6 7 上過卷信號 KA7 變頻器啟停指示 K7 8 系統(tǒng)復(fù)位 SB1 系統(tǒng)自檢指示 K8 9 報警復(fù)位 SB2 I10 液壓站制動 K9 10 緊急制動 SB3 正轉(zhuǎn) /停止 K10 11 啟動運(yùn)行 SB4 反轉(zhuǎn) /停止 K11 12 停止運(yùn)行 SB5 多段速 1 K12 13 提升請求 SB6 多段速 2 K13 14 系統(tǒng)自檢 SB7 多段速 3 K14 15 上升運(yùn)行 S1 變頻器啟動 K15 16 下降運(yùn)行 S1 返回安全接點(diǎn) K16 17 變頻器故障 KA8 電磁閥 1 繼電器 K17 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT PLC的布線 I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7C O MI 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 2 . 4I 2 . 5I 2 . 6I 2 . 7I 3 . 0I 3 . 1I 3 . 2I 3 . 3I 3 . 4I 3 . 5I 3 . 6I 3 . 7C O MS B 1S B 2S B 8S B 9K A 1K A 2K A 3K A 4K A 5K A 8K A 9S B 3S B 4S B 5S B 6S B 7S 2調(diào) 繩 狀 態(tài)K 1 6S B 1 0X 1K A 6K A 7S 1S 3磁 開 關(guān) 1磁 開 關(guān) 2磁 開 關(guān) 3磁 開 關(guān) 4磁 開 關(guān) 5下 關(guān) 卷 信 號上 過 卷 信 號系 統(tǒng) 復(fù) 位報 警