基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）I基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计摘要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。根据提升机的运行特点，控制系统采用工控机监控提升机变频调速系统，PLC控制系统、变频调速系统等组成。为了提高系统的可靠性，对提升机各种物理量及控制单元进行控制监控。提升机的动态监测由工控机或触摸屏和组态软件组成。用户在组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程和工程所需要的信息报表以及结果打印等。主控系统采用PLC系统，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，配合一些专用电子模块组成的提升机控制设备，可供控制高压带动动力制动或低频制动等。同时能检测各电机故障现象并送往上位机显示。减少了传统继电器接触式控制系统的中间环节，减少了硬件和控制线，极大提高了系统的稳定性，可靠性。关键词：矿用提升机；变频调速；矢量控制；可编程控制器洛阳理工学院毕业设计（论文）IITheFreouencyConversionUseonTheSpeedAdjustmentofShaftHoistonTheBasisofPLCControlABSTRACTElevatorControlSystemInthispaper,theaboveproblemsexistinthePLCandfrequencyconverterusedinelevatorcontrolsystem,andforamorein-depthfeasibilitystudy.Accordingtotheoperationofhoistfeatures,thecontrolsystemIPCVVVFelevatorcontrolsystem,PLCcontrolsystems,frequencycontrolsystemcomponents.Inordertoimprovesystemreliability,andvariousphysicalquantitiesontheelevatorcontrolunittocontrolmonitoring.DynamicmonitoringofelevatororthetouchscreenbyIPCandconfigurationsoftware.Userenvironment,completetheanimationintheconfigurationdesign,equipmentconnections,controlflowandprojectpreparationoftherequiredinformationstatements,andtheresultsofprinting.MastercontrolsystemusesPLCsystems,hardwaresimplicity,thesoftwareflexibilityandeasycommissioningandmaintenanceofsmall,specializedelectronicmoduleswithanumberoftheelevatorcontrolequipment,drivedynamicbrakingforcontrolofhighpressureorlow-frequencybraking.Whilethemotorsymptomscanbedetectedandsenttothehostcomputerdisplay.Relaycontacttoreducethetraditionalcontrolsystemoftheintermediatelinks,reducinghardwareandcontrollines,whichgreatlyimprovessystemstabilityandreliability.KEYWORDS:：Shafthoist；Frequencyconversion；Vectorcontrol；PLC洛阳理工学院毕业设计（论文）III目录前言................................................................................................1第1章绪论....................................................................................21.1课题概述................................................................................21.2国内外矿井提升机的发展状况.............................................21.2.1国外矿井提升机的现状...............................................21.2.2国内提升机的现状与发展趋向...................................61.3本文内容及研究的意义.......................................................71.3.1研究内容.....................................................................71.3.2研究意义.....................................................................8第2章矿井提升机调速系统的设计................................................92.1矿井提升机对控制系统的要求............................................92.2提升机调速控制系统方案设计..........................................112.2.1控制单元基本原理...................................................112.2.2调速装置...................................................................132.2.3主控系统设计...........................................................15第3章变频调速系统的设计.........................................................183.1变频调速的发展及在提升机系统中的应用.......................183.2变频调速基本原理.............................................................203.3变频器的选择.....................................................................213.3.1变频器的选型............................................................213.3.2变频器容量的选择...................................................223.3.3变频器主电路设计及参数设定................................23第4章PLC在提升机变频控制系统中的应用............................264.1PLC概述.............................................................................264.2本系统中PLC的选型及特点............................................274.3PLC控制系统设计..............................................................274.3.1PLC的I/O分配.........................................................284.3.2PLC接线图................................................................33洛阳理工学院毕业设计（论文）IV第5章PLC控制程序设计...........................................................345.1PLC软件概述及提升机PLC控制要求.............................345.2程序设计.............................................................................355.3系统抗干扰措施..................................................................40结论..............................................................................................42谢辞................................................................................................43参考文献..........................................................................................44附录..............................................................................................46外文资料翻译..................................................................................47洛阳理工学院毕业设计（论文）1前言在煤炭生产中提升机担负着提升煤炭、岩石、下放材料、升降人员和设备的任务，是联系井上与井下的唯一途径，素有矿井“咽喉”之称。提升机的电力传动特性复杂，电动机频繁正反向，经常处于过负荷运转和电动、制动不断地转换的状态中。对提升机来说，运行的安全、可靠性是至关重要的，主井直接关系到矿山的生产效率，作为运送人员的副井，一旦发生故障，往往造成机毁人亡。提升机运行的安全可靠性不仅直接影响整个矿井的生产能力，影响整个矿山的经济效益，而且还涉及到井下工作人员的生命安全。因此，研制并制造既安全可靠又节省能源的提升机是煤矿安全生产的一项重要课题。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技术己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、手动等各种运动方式的控制要求。在广泛考察现行的变频调速方案后