基于PLC的矿井提升机变频调速系统设计(附cad图,梯形图,接线图)

基于PLC的矿井提升机变频调速系统设计(附cad图,梯形图,接线图)(22000字)
摘  要
矿井提升机是矿山最重要的设备，肩负着矿石、物料、人员等的运输责任。传统的矿井提升机控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，这类提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行启动和调速。这种控制系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。针对这种情况采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造，提高整个电控系统安全可靠性、控制精度及调速性能。因此，对矿井提升机控制系统进行研究具有现实意义，也是国内外相关行业专家学者的一个研究课题。
本文针对提升机控制系统中存在的上述问题，把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上，并在可行性方面进行了较深入的研究。事实表明 ，采用该控制系统，使提升机工作可靠，使用方便，同时具有动态显示的功能，节能效果明显。


关键词：矿用提升机；变频调速；矢量控制；可编程控制器

Title  The Freouency Conversion Use on The Speed Adjustment of Shaft Hoist on The Basis of  PLC Control　　　　　　　

Abstract 
The shaft hoist is the foremost equipment of mines，it is widely used to transport the materials，staff and equipment.The traditional shaft hoist control system is always controlled by the relay-contactor，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，complicated operation，high fault rate，large energy –wasting and low efficiency. According 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 shaft hoist control system has realistic meanings，and it is a subject for research by relevant experts and 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 deeper research in feasibility. The fact indicates，adopting control system，the shaft hoist works reliably，easy to use，energy-saving well，and have dynamical shown function.

Keywords：Shaft hoist；Frequency conversion；Vector control；PLC

研究内容
当前国内提升机电控绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统，设备陈旧、技术落后。而且这种控制方式存在着很多的问题:
(1) 转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源浪费。
(2) 电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，容易引起电气及机械冲击。
(3) 继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命，维修成本较高。
(4) 交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，容易引起设备事故。
(5) 电动机依靠转子电阻获得的低速，其运行特性较软。
(6) 提升容器通过给定的减速点时，由于负载的不同，而将得到不同的减速度，不能达到稳定的低速爬行，最后导致停车位置不准，不能正常装卸载。
上述问题使提升机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需要研制更加安全可靠的控制系统，使提升机运行的可靠性和安全性得到提高。在提升机控制系统中应用计算机控制技术和变频调速技术，对原有提升机控制系统进行升级换代。
就计算机技术在工业现场应用情况而言，可编程控制器(PLC)是目前作为工业控制最理想的机型，它是采用计算机技术、按照事先编好并储存在计算机内部一段程序来完成设备的操作控制。采用PLC控制，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，PLC 技术已经广泛应用于各种提升机控制，配合一些提升机专用电子模块组成的提升机控制设备，可供控制高压带动力制动或低频制动，单、双机拖动等。操作、监控和安全保护系统选用可编程控制器。主控计算机应用软件能完成提升机自动、半自动、手动、检修、低速爬行等各种运动方式的控制要求。
 

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目  次
1  绪论    1
1.1  课题概述    1
1.2  国内外矿井提升机的发展状况    1
1.3  本文内容及研究的意义    5
2  矿井提升机调速控制系统的设计    8
2.1  矿井提升机对电气控制系统的要求    8
2.2  提升机调速控制系统方案设计    10
3  PLC在提升机变频控制系统中的应用    17
3.1  PLC概述    17
3.2  本系统中PLC的选型及特点    17
3.3  PLC控制系统设计    18
4  变频调速系统    23
4.1  变频调速的发展及在提升机系统中的应用    23
4.2  变频调速基本原理    24
4.3  变频器的选择    26
5  PLC控制程序设计    30
5.1  PLC软件概述及提升机PLC控制要求    30
5.2  程序设计    30
5.3  系统抗干扰措施    34
结  论    35
致  谢    36
参 考 文 献    37
附录  PLC接线图    39

参 考 文 献
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[4] 能昌信，刘琳，丛俊杰． 矿井提升信号通讯系统的抗干扰设计[J]．河北建筑科技学院学报，2002，(01)
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