机械5

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：矿井提升机；变频调速；可编程控制器；控制系统 目录 1绪论1 1.1设计来源1 1.2国内外矿井提升机的现状与发展趋势2 1.2.1国内矿井提升机电气控制系统的现状2 1.2.2国外提升机电气控制系统的现状3 1.3设计内容及意义4 1.3.1设计内容4 1.3.2设计意义4 2矿井提升机的选型设计及运动学分析6 2.1箕斗和电机的选型设计6 2.1.1箕斗的选定6 2.1.2提升机的简单介绍及电动机的选定7 2.1.3计算变位质量9 2.2提升电机的运行方式9 2.3提升机的速度要求及受力情况10 2.3.1提升速度图10 2.3.2矿井提升机电控系统六阶段速度图分析10 2.3.3加速度的确定12 2.4提升能力校核16 2.5电动机等效功率计算16 2.5.1运动力计算16 2.5.2等效力计算18 2.5.3等效功率19 2.5.4校核电动机过负载系数19 3矿井提升机变频调速控制系统总体设计20 3.1矿井提升机电控系统的组成20 3.2矿井提升机控制系统工作原理21 3.3矿井提升机变频调速系统的组成21 3.3.1变频调速系统变频器简介22 3.3.4高压提升机变频器主要特点26 3.3.5变频器参数设置27 3.3.6变频器外部接线图设计28 3.3.7变频调速控制系统主电路主要部件的功能28 3.3.8变频器声光报警回路设计29 3.3.9变频器制动控制回路设计29 3.4 PLC在提升机变频控制系统中的应用33 PLC概述33 3.4.1 PLC的I/O点统计34 3.4.2 PLC的I/O端口统计35 3.4.3 PLC的选型36 3.4.4 PLC的外部电路接线图36 3.4.5 PLC外围电气控制回路设计37 3.5硬件调速控制系统保护措施41 3.5.1空气断路器短路保护41 3.5.2热继电器过载保护41 4矿井提升机变频调速系统软件设计42 4.1程序设计43 4.2系统抗干扰措施46 4.2.1变频器的抗干扰及防止46 4.2.2 PLC的抗干扰及防止46 4.3提升机调速系统的程序梯形图47 4.4提升机调速系统的程序调试48 5人机交互界面49 5.1触摸屏概述50 5.2触摸屏在工业控制中的应用50 5.3 PWS－3261触屏简介51 5.4触摸屏在矿井提升机控制系统中的应用51 6总结52 致谢54 参考文献55 附录A 57 附录B 62 矿井提升机变频调速控制系统设计CAD图纸+说明书