浅谈矿井提升机的PLC控制系统
一、国内提升机的现状 （一）交流拖动方式 采用串电阻调速的交流拖动方式，有单绳和多绳两种系列，大都采用改变转差率S的调速方法，在调速中产生大量的转差功率，使大量电能消耗在转子附加电阻上，导致调速的经济性变差。极少数提升机采用串级调速方法，其调速范围窄，且投资大。 （二）直流拖动方式 我国煤矿采用的晶闸管整流供电的直流提升机已较普遍，但大多数为80年代引进和90年代中期以前国产的矿井提升机SCR-D电控系统。这些电控系统，其调节控制保护回路基本上都是模拟形式。这种系统由于受元器件设计和制造水平的限制，存在着一定的缺陷。 （三）研制与发展 1.国产大型直流提升机及电控系统已逐步完善和推广使用。 2.大功率变频调速电控提升机效率可达98%，国内组织研究了这种系统并已经运用到了实际生产中。 二、PLC硬件组成及原理 可编程控制器PLC主要由电源、CPU、通讯单元、高数计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。 （一）PLC系统组成 主控PLC系统由电源、CPU、通讯单元、高数计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。装在主控柜内。带有辅控PLC的电控系统，辅控PLC系统由电源、CPU、通讯单元、高数计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。 （二）各单元基本特点 1.电源单元：电源输入电压100-240V AC，为PLC提供总线电源及基本电源； 2.CPU单元：CPU单元为PLC的核心，包括有存储器接口、编程接口等，是程序执行的载体。其上插入的存储器模块用锂电池保持RAM内容；PLC可在其上设置为程序执行“STOP”或“RUN”方式。 三、控制原理 （一）定子控制回路 当井口或井底向机房发出开车信号后，此时如果主电源和控制电源均已接通；油泵电机已经运行；油温、油压正常；制动手柄、操纵手柄均处于零位，过卷复位、调闸转换开关、检修换相转换开关、检修换挡转换开关处于正常位置，制动转换开关处于脚踏位置，并为开动提升机（绞车）作好准备。在正常情况下，若将制动手柄缓缓前推松闸，当油压达到开闸电压时，同时向前或向后推动操纵手柄，主接触器随即闭合，主电机定子接通电源，于是提升机（绞车）开始正向或反向转动，从而将载荷提升或下放。 （二）转子控制回路 定子回路接通电源后，此时操纵手柄仍处于给电状态，主电动机转子回路的附加电阻全部加入，电机转轴输出力矩仅为额定力矩的30-40%。此力矩可以消除传动系统的齿轮间隙和平稳地拉紧钢绳以减少冲击，也可以轻载启动提升机（绞车）。此时提升机（绞车）稳定在预备级上运行，此时提升机（绞车）在轻载时将产生0.3-0.5米/秒的爬行速度以便检查井筒和钢丝绳，以及满足在斜井提升中矿车在甩车道上爬行。 将操纵手柄逐档向前或向后推动，PLC将根据启动电流及档位延时分别闭合1JC-5JC（或8JC），将电机转子电阻分段切除，从而实现预备级向加速级的转变，电机逐渐加速。 当手柄推至最前端或最后端时，匀速接触器（最后一级加速接触器）动作，全部附加电阻被切除，提升机（绞车）加速完毕而进入等速阶段运行。 电机转子的切除是以电流函数为主，时间函数为辅的原则进行切换控制。电动机外接电阻级数是由所控电动机功率及转子参数所决定。一般采用5级或8级启动电阻。 提升机（绞车）既可以由低速调至高速，也可以由高速调至低速运行，这时只要将操纵手柄推出或拉回至任意一档位置，提升机（绞车）就可以稳定在该位置相应的速度上运行。 （三）减速控制 提升机（绞车）运行至减速点（可通过PLC设定）时，PLC给出减速信号，JSJ动作，减速铃声响和减速指示灯亮，引起绞车司机注意，同时绞车自动减速至最后两三个档位；绞车司机接到减速信号之后，应根据运行经验，将操纵手柄逐档收回，使提升机（绞车）逐渐减速，使电机降速至爬行速度，等提升机（绞车）运行至终点位置时，制动手柄和操纵手柄应迅速拉回零位。在提升机（绞车）快运行至终点，可辅以施可调机械闸来降速，一直运行到终点位置。 （四）限速保护回路 当提升机（绞车）进入减速运行阶段，PLC一方面自动减挡，另一方面根据速度给定曲线进行限速，减速阶段超10%PLC进行安全制动。 （五）过速保护回路 1.当提升机（绞车）进入等速运行阶段，测速发电机检测出的电压信号，一方面通过变送器送入PLC进行处理，超额定速度的15%PLC进行安全制动；另一方面通过整定过速继电器GSJ给出过速保护信号，GSJ的信号一个进入硬件安全回路进行安全制动，另一个信号进入PLC进入软件安全回路进行安全制动。 2.当提升机（绞车）进入等速运行阶段，在减速箱或低速轴旁装有旋转编码器，用来检测出绳速度，通过PLC进行处理，超额定速度的15%PLC进行安全制动。免费论文网：
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矿井提升机是煤矿生产中非常重要的运输工具,其安全高效的运行是煤矿生产和从业人员生命安全的保证。现代矿井提升机的生产效率越来越高,机械结构也日趋复杂,设备中不同部分之间的相互关系、耦合也更加紧密,一个部件出现故障,将引起整个生产流程的中断。传统的提升机日常维护流程存在欠维修和过维修的状况,不能满足新时期下对提升机的安全要求。随着现代检测技术、计算机技术和通信技术的发展,开发一套既能实时监测提升机运行状况,又能进行数据通信的网络化提升机状态监测报警系统有着重要的现实意义。由于工作环境恶劣,矿用提升机故障率高且故障形式多样。本课题针对矿井提升机的电机、减速器、主轴卷筒和制动系统等主要部位常见的机械故障,通过对其故障形式、故障特征、故障危害程度进行综合分析,结合煤矿生产实际和煤炭安全规程对提升机工作参数的要求,确定了提升机状态监测参数,并研究确定了各参数的监测方法。通过对网络化监测系统现行网络模式的分析,综合利用C/S模式传输速度快、传输安全性高,B/S模式与数据库连接方便、允许客户和服务器频繁进行数据交互和无须开发客户端软件的优点,采用C/S和B/S相结合的混合网络模式。根据系统监测参数的信号特征和网络模式的特点,确定了系统的硬件方案。本文开发设计了基于C/S和B/S两种模式的应用软件。C/S模式软件采用TCP/IP协议进行通信,主要完成提升机参数的监测、数据通信、故障判断、振动分析、故障存储和数据库管理等功能。B/S模式的程序主要完成用户管理、参数设置、故障管理等功能。按照用户角色,C/S模式软件又分为提升机房软件、服务器实时监控软件,和客户机软件三部分组成。根据三部分软件的功能,选择了不同的开发平台,提升机房软件由Labview8.5编写,服务器和客户机软件采用VC++6.0开发完成。本文对提升机房监测部分的静态特性特性进行了实验分析,确定了其静态特性参数,另外还对整个系统的通信功能进行了实验验证。实验结果表明:所开发的提升机房系统具有较高的稳定性、良好的静态特性、较小的测试误差;系统通讯稳定可靠,能够实现数据的无差错传送。本网络化矿井提升机状态监测与故障报警系统具有较高的实用性和先进性。
水桶提升机方案设计
摘要】 阐述了矿泉水自动生产线上水桶提升机的设计方案。通过查阅资料,提出了两种方案,并对两种方案进行了分析对比,最终确定出一种比较理想的设计方案。根据已定方案进行了结构的设计计算,并建立了水桶提升机的三维模型。
感觉合适,与我Q聊,2270745
