160kW矿井提升机交流电控系统-控制电路设计

2011届毕业设计（论文）160kW矿井提升机交流电控系统-控制电路设计系部：建设管理与房地产系专业名称：工程管理班级：09级学号：090340334作者：陈磊指导老师：2011年10月08日同济大学继续教育学院本科毕业论文160kW矿井提升机交流电控系统-控制电路设计ACElectronicControlSystemof160kWMineHoist-DesignofControlCircuit同济大学继续教育学院毕业设计（论文）I摘要矿井提升机是煤炭、冶金等深井矿山生产过程中非常重要的设备。对矿井提升机的电气控制设备基本要求是：安全第一、高度可靠、功能强大、使用方便。目前国外基本上都采用基于PLC技术的矿井提升机交流电控系统。而我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。随着计算机和PLC技术的不断发展，采用先进的控制技术改造矿山行业的传统控制系统已经势在必行。本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井提升机交流电控系统中转子电路串电阻调速部分，进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成逻辑控制装置。并采用现代化的管理和监视手段保障提升机的安全运行。从而使矿井提升机的控制性能得到极大的改善，使其自动化水平、安全、可靠性都达到新的高度。关键词:矿井提升机；电控系统；PLC技术同济大学继续教育学院毕业设计（论文）IIAbstractMinehoistisveryimportantequipmentinproductionprocessofcoal,metallurgyandsoonofmineinsuchdeepwell.Thebasicrequirementsare:“safetyfirst,highreliability,powerful,easytouse”forelectroniccontrolequipmentoftheminehoist.Currentlyinforeigncountries,controlsystemofminehoistbasicallyusesACcontrolsystemofPLC.ButinChina,theminehoistmostlyusesACinductionmotortodrag,andtheelectroniccontrolsystemusesrotorstringofresistanceorrotorcutresistancetoadjustmentspeed,andusingrelays-contactortoconstitutelogiccontroldevice.WiththedevelopmentofcomputerandPLCtechnology,usingadvancedcontroltechnologytotransformmineindustry'straditionalcontrolsystemhasbeenimperative.Thispaperusesafety,reliability,efficiency,economyasthestartingpoint,accordingtotheprincipleofreliability,westudyanddesignthepartofrotorstringofresistanceandrotorcutresistancetoadjustmentspeedinACelectroniccontrolsystemofminehoist.Programmablelogiccontroller(PLC)replacestherelay-contactortoconstitutelogiccontrolunit.Adoptingmodernizedmanagementandmonitoringmeanstoguaranteethesafeoperationofthehoist.Thecontrolperformanceofminehoistgetagreatimprovement,anditsautomationlevel,safetyandreliabilityreachestonewheight.Keywords:minehoist;electroniccontrolsystem;PLCtechnology同济大学继续教育学院毕业设计（论文）III目录第一章绪论----------------------------------------------------------------------------------------11.1矿井提升机交流电控系统的研究背景-------------------------------------------------11.2矿井提升机交流电控系统的研究现状及其发展趋势------------------------------11.3矿井提升机交流电控系统的研究目的和意义----------------------------------------21.4本文主要内容-------------------------------------------------------------------------------2第二章可编程控制器（PLC）---------------------------------------------------------32.1可编程控制器的基本概念----------------------------------------------------------------32.2可编程控制器的基本结构和工作原理-------------------------------------------------32.2.1可编程控制器的基本结构-------------------------------------------------------32.2.2可编程控制器的工作原理-------------------------------------------------------42.3可编程控制器的特点与应用-------------------------------------------------------------52.3.1可编程控制器的特点-------------------------------------------------------------52.3.2可编程控制器的应用-------------------------------------------------------------62.4可编程控制器控制系统与继电器控制系统的比较---------------------------------72.4.1可编程控制器控制与继电器控制的区别-------------------------------------72.4.2可编程控制器控制系统与继电器控制系统相比的优点-------------------82.5S7-200系列PLC----------------------------------------------------------------------------92.5.1S7-200系列PLC概述-------------------------------------------------------------92.5.2S7-200系列PLC特点-------------------------------------------------------------92.6可编程控制器软元件----------------------------------------------------------------------92.7可编程控制器的编程语言--------------------------------------------------------------102.8本章小结-----------------------------------------------------------------------------------10第三章矿井提升机电控系统设计---------------------------------------------------113.1矿井提升机电控系统设计方案--------------------------------------------------------113.2矿井提升机电控系统设计的要求和内容--------------------------------------------113.3矿井提升机电控系统的工艺要求-----------------------------------------------------11同济大学继续教育学院毕业设计（论文）IV3.4矿井提升机电控系统改造的途径-----------------------------------------------------123.5矿井提升机电控系统主电路设计-----------------------------------------------------123.5.1主电路的结构与组成-----------------------------------------------------------123.5.2电机正、反转回路---------------------------------------------------------------133.5.3调速回路---------------------------------------------------------------------------133.5.4测速回路---------------------------------------------------------------------------143.5.5制动回路---------------------------------------------------------------------------143.5.6安全回路---------------------------------------------------------------------------143.6矿井提升机主电路的运行过程--------------------------------------------------------143.7本章小结-----------------------------------------------------------------------------------15第四章矿井提升机电控系统-PLC控制电路设计----------------------------164.1PLC控制电路设计概述------------------------------------------------------------------164.2PLC控制电路设计的基本原则--------------------------------------------------------164.3PLC控制电路设计的一般步骤和内容-----------------------------------------------164.4PLC控制电路的功能---------------------------------------------------------------------164.5S7-200系列PLC及其扩展模块的选型------