【正文】 圖24 帶制動電阻的交直交PWM變頻器主回路結構圖 選擇變頻器時應以負載特性為基本依據(jù)，分析提升機的負載屬于重力，其負載特性屬于恒轉矩負載特性。這就要求通用變頻器有足夠的低頻轉矩提升能力和短時過流能力。選型時應充分考慮這些情況，必要時應將通用變頻器的容量提高一檔，或者采用具有矢量控制或直接轉矩控制的通用變頻器。對于升降類恒轉矩負載，如提升機、電梯等，這類負載的特點是啟動時沖擊電流大，在其下降過程中需要一定制動轉矩，同時會有能量回饋，因此要求變頻器有一定余量?！１鞠到y(tǒng)選用西門子6SE70變頻器，西門子變頻器具有較合理的價格，完整的理論計算書及輔件推薦值，有利于用戶合理選用。制動運行的方式：對于不經常制動的設備可以選擇變頻器+制動單元+制動電阻的方式；對于經常制動的設備采用整流回饋單元向公共直流母線供電，再由直流母線向多臺逆變器供電；對于不同時制動的逆變器可以在直流母線上交換能量，當制動功率大時從回饋單元向電網(wǎng)回饋能量；還可以將多臺變頻器的直流母線直接連接，形成公共直流母線，再接入制動單元與制動電阻，當制動功率大時由制動電阻消耗能量。閉環(huán)矢量控制的性能最好，必須接入測速裝置。6SE70裝置本身提供了多種可靠有效的故障保護措施。 變頻器的容量可從三個角度表述：額定電流、可用電動機功率和額定容量。選擇變頻器時，只有變頻器的額定電流量是一個反映半導體變頻器裝置負載能力的關鍵量。變頻器的額定功率指的是它適用的4極交流異步電動機的功率。隨著電動機極數(shù)的增多，電動機額定電流增大。同時，對于原來采用變頻器的改造項目，變頻器的容量選擇也不能以電動機額定電流為依據(jù)。若以電動機額定電流為依據(jù)來選擇變頻器的容量，留有富裕量太大，造成經濟上浪費，而可靠性并沒有因此而得到提高。對于鼠籠式異步電動機，這樣可以最大限度地節(jié)約資金?！５阮~變頻器僅能提供小于150%超載力矩值，為此可通過提高變頻器容量或同時提高變頻器和電機容量來獲得200%力矩值。若用在電機額定功率選定的基礎上提高一擋的方法選擇變頻器的容量，則可能會造成不必要的容量損失。另外在變頻器的外圍加設有聲光報警輸出口及制動單元，能夠實現(xiàn)變頻器故障報警和安全制動，更有效的對控制系統(tǒng)進行安全保護，變頻器外部電路如圖25所示。為了保護報警輸出的觸點，在接觸器的線圈兩端，并聯(lián)阻容吸收電路（即RC震蕩電路）。與此同時，繼電器KA1得電，其觸點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為止，報警才能解除。為此，變頻器調速時應設置能耗制動和直流制動功能。參數(shù)表指明一個參數(shù)作列入的菜單，通過配置給每個菜單的菜單號，使其賦值生效。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。具有其他工業(yè)設備難以具備的特點：PLC具有以下特點：(1) 可靠性高。系統(tǒng)程序和大部分的用戶程序都采用E2PROM存儲，一般PLC的平均無故障工作時間可達幾萬小時以上。PLC所采用的CPU一般是具有較強位處理功能的位處理機，為了增強其復雜控制功能和聯(lián)網(wǎng)通信等管理功能，可以采用雙CPU的運行方式，使其功能得到極大的加強。第一編程語言(梯形圖)是一種圖形編程語言，與多年來工業(yè)現(xiàn)場使用的電器控制圖非常相似，理解方式也相同，非常適合現(xiàn)場人員學習。根據(jù)現(xiàn)場需要進行不同功能的擴展和組裝，一種型號的PLC可用于控制從幾個I/O點到幾百個I/O點的控制系統(tǒng)。采用統(tǒng)一接線方式的可拆裝的活動端子排，提供不同的端子功能適合用于多種電氣規(guī)格。采用封裝的方式，適合于各種震動、腐蝕、有毒氣體等的應用場合。 PLC的選型三菱PLC有如下系列：Q系列, AnS系列，QnA系列，A系列和FX系列前四個系列的PLC為模塊型，可按要求配置。Q4AR系列為雙機熱備系列，最大輸入輸出點數(shù)為8192點。F系列程控器的最大輸入輸出點數(shù)為256點。 FX 系列PLC根據(jù)輸入輸出點數(shù)不同及功能分為多個不同的系列：輸入、輸出點數(shù)在30點以內可使用 FX1S系列； 輸入、輸出點數(shù)在128點以內可使用FX1N系列； 輸入、輸出點數(shù)在256點以內可使用 FX2N系列。內置有8KBRAM(最多可擴展到16KB)可選用存儲卡盒,有RAM,EPROM和EEPROM。(2) 更靈活的配置除了具有滿足特殊要求的大量特殊功能模塊外，六個基本FX2N單元中的每個單元可以擴充到256個I/O。 PLC的I/O分配為提高系統(tǒng)可靠性，PLC的輸入輸出信號均采用一定的信號隔離方式:輸入信號、開關量信號通過繼電器隔離分配；電平信號通過信號分配板隔離分配；輸出信號，通過中間繼電器轉接來控制執(zhí)行對象。具體分配如下表，F(xiàn)X2NA1系列PLC控制系統(tǒng)的輸入信號及地址編號如表31所示。表32 輸出點地址編碼名 稱地址編碼名 稱地址編碼電磁閥中繼G3Y0檢繩故障Y21電磁閥中繼G4Y1深指失效指示Y22電磁閥中繼G5Y2制動油過壓指示Y23電磁閥中繼G6Y3等速段超速指示Y24語音報警1Y4減速段超速指示Y25語音報警2Y5爬行段超速指示Y26語音報警3Y6閘瓦磨損指示Y27軟安全回路中繼Y7離合器打開Y30減速點打鈴Y10離合器合上Y31電機風機運行輸出Y11變頻正轉輸出中繼Y40PLC監(jiān)視輸出Y12變頻反轉輸出中繼Y41主允許一次提升輸出Y13變頻預留Y42制動泵運行輸出Y14變頻多段速1Y43潤滑泵運行輸出Y15變頻多段速2Y44閘控輸出Y16變頻多段速3Y45一次提升故障指示Y20 PLC的硬件接線圖PLC硬件接線圖見附錄。1. GX開發(fā)器（1) 開發(fā)器(GPPW) 可以用于生成涵蓋所有三菱電機PLC設備的軟件包。（2) 開發(fā)器(GPPW)使用Widnows操作平臺以提高工作效率，便于調試操作和維修操作。（4) 可以與原先包括基于DOS操作系統(tǒng)的程序在內的編程軟件相兼容。2. 提升機PLC控制系統(tǒng)要求（1) 提升機速度(PLC)控制方式提升速度的給定方式有兩種:一種是給定速度為時間的函數(shù)，v=f(t)；另一種是給定速度為行程的函數(shù)，v=f(s)。為了提升機運行的安全可靠，采用行程給定和時間給定串級連接。（2) 提升機行程(PLC)控制方式通過井筒開關、旋轉編碼器檢測提升行程。井筒開關用來校正行程顯示和控制信號，使行程控制和顯示誤差縮小到允許范圍。PLC軟件的主要功能是對提升機的啟動、加速、減速、停車等過程控制、信號采集、邏輯處理。上位機軟件主要對系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障狀態(tài)實時監(jiān)控，對運行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)進行存儲和記憶。如圖41所示。主程序和部分子程序分別介紹如下: 1. 控制程序：控制子程序流程圖如圖42所示。故障時，通過對液壓站電磁閥的控制，實施一二級安全制動。程序置有半自動運行(主井提升可實現(xiàn)自動運行)、手動運行、檢修運行、應急運行等四種運行方式。2. 深度、速度檢測子程序：速度檢測采用光電旋轉編碼器雙線輸入。兩套編碼器的數(shù)據(jù)在程序中不斷進行比較，當比較結果發(fā)生不一致時，程序會發(fā)出故障安全制動指令。以上任一故障發(fā)生均會斷開安全回路實現(xiàn)安全制動。：對各種保護點(減速點開關、過卷開關、終點開關、解除二級制動中繼接點等)除在外部設置硬接點外，在程序中也設置軟開關進行雙重保護，在程序中設置的保護如下: （1）過卷保護，過卷保護動作，實現(xiàn)安全制動。程序中設置各種運行方式下的速度保護包絡線，對各種情況的超速全程監(jiān)控，任何超速均會斷開安全回路，實現(xiàn)安全制動。 (4) 深指失效保護，程序通過讀取深度指示器上編碼器的數(shù)值，與其它編碼器的數(shù)值進行比較，當判斷深指失效時，自動斷電并實現(xiàn)安全制動。（6）松繩保護，程序不斷監(jiān)測松繩開關狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)松繩故障時，斷開安全回路，實現(xiàn)安全制動。（8）潤滑油過壓/欠壓、潤滑油超溫、閘瓦磨損、制動油超溫保護功能。開車前出現(xiàn)這類故障，則不允許再開車。 PLC系統(tǒng)抗干擾措施可編程控制器的主要應用場合是工業(yè)現(xiàn)場，工作環(huán)境中各種干擾對系統(tǒng)設備的正常運行存在著嚴重的影響。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大屏蔽作用，并抑制芯線間干擾。（2）數(shù)據(jù)采集采用屏蔽電纜，所有屏蔽電纜層匯線接地，多芯電纜中的備用信號回路匯線接地，輸入信號電纜、輸出信號電纜和電力電纜都要分開敷設，不能扎在一起 ，信號電纜接線端子均安裝在柜體下側。電源柜、動力柜、變頻柜進線方式均為:下進下出。（5）數(shù)據(jù)采集采用屏蔽電纜，所有屏蔽電纜層匯線接地，多芯電纜中的備用同一電平等級的信號才能用一條多芯電纜傳輸。低電平信號線應與其它信號線分開。（6）數(shù)據(jù)采集采用屏蔽電纜，所有屏蔽電纜層匯線接地，多芯電纜中的備用保證PLC柜良好的通風環(huán)境，在設備現(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、有導電灰塵、有腐蝕性氣體、振動、熱源或潮濕的地方。在本次設計中經過對礦井提升機調速要求的分析，選用變頻器實現(xiàn)提升機的變頻調速運行。本文旨在按實際生產要求進行理論上的設計，并未在實際應用中得到驗證，在實際應用之前還需經過反復的調試實驗，以確保系統(tǒng)安全可靠的運行，從而達到實際生產中的要求。41謝 辭本篇論文的完成與老師的悉心指導和教誨是分不開的。何老師平易近人的為師風范和孜孜不倦的工作精神使我獲益良多。 Electromagnetic Clutch The speed method, the energy loss in the clutch coils。 Speed range, features a hard, high accuracy。s slip, to achieve speed control purposes. Most of the deterioration in power to be in series with the added potential absorbed, reuse generate additional devices to absorb the deterioration in power to return power to use or conversion of energy. Slippower absorption under way, cascade control can be divided into Motor Cascade control, mechanical and thyristor cascade control cascade control, and multiuse cascade control thyristor, characterized by Can speed the process of deterioration in loss of feedback to the network or production machinery, more efficient。 speed device failure can switch to full speed, to avoid the cutoff。 speed and smooth, step less speed regulation 。 lost speed, low efficiency. This method applies to medium and small power, requires low speed when the smooth, short run production machinery.7,.The hydraulic coupler speed regulating hydraulicCoupler is a device for hydraulic drive, is made up of the pump and turbine, they collectively work wheels, placed in a sealed case. Shell filled with a certain amount of working fluid, when pump is impulse driven by rotation, in which liquid propelled by blades which rotate, and under the action of centrifugal force along the outer wheels when entering the turbine pump, to thrust to the turbine blades on the same turn, make it drive production machinery running. Power transfer capacity of the hydraulic coupler and shell filled with fluid volume sizes are consistent. In the course of work, changing the filling rate can change the coupler of turbine speed, step less speed regulation, characterized by: power scope, can meet the needs of from a couple of different power 10kilowatt to thousands。 small size, capacity