矿井提升机的PLC控制系统设计

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1、电气工程学院课程设计说明书设计题目：矿井提升机的PLC控制系统设计专业班级：11级应用电子1班学号：110105030012学生姓名：张颖指导教师：郭忠南电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等学号110105030012学生姓名张颖（专业）班级11应电1班设计题目矿井提升机的PLC控制系统设计设计技术参数采用PLC构成矿井提升机的电气控制系统。控制要求查阅相关文献。设计要求1)根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。2)根据控制要求，编制

2、PLC控制程序3)按要求编写设计说明书并绘制A1幅面图纸一张。参考资料1、《PLC电气控制技术》漆汉宏主编机械工业出版社20082、图书馆各类期刊文献相关数据库3、相关电气设计手册周次第一周第二周应完成内容完成全部方案设计：周一、二：查、阅相关参考资料周二至周五：方案设计周六、日：设计方案完善周一、二：完成设计说明书周三、四：绘制A1设计图纸周五：答辩考核指导教师签字基层教学单位主任签字摘要矿井提升机是采矿业中的一个核心电气硬件，它担负着矿井中矿石、物料、人员的运输任务，传统的矿井提升机主要采用继电器一接触器进行控制，具有连接线路复杂、效率

3、低、故障率很高、浪费电能严重并且可靠性差，存在很大的安全问题，因此矿井提升机的安全控制一直是国内外学者研究的问题。采用PLC可编程序控制器，通过编程掌握各个控制状态，具有更稳定、安全并且节能的优点。因此本文采用可编程序控制器和变频器实现矿井提升机的控制系统设计。关键词：PLC；变频器；矿井提升机；目录第一章矿井提升机简介第二章现代调速方式和和制动方式的介绍；现代PLC的介绍；现代变频器技术简介第三章总体的设计目标；设计中各部分的分析；软件设计思路第四章变频器KV2000的选择三菱PLC芯片选择以及接线分析第五章软件编程设计矿井提升机介绍矿井

4、提升机是采矿业中一种最大的矿井工作硬件机电设备，其集机电液于一体，在不同的矿业生产中承担着矿石运输，人员转移等等不同的重要任务，因此矿井提升机构的安全与可靠性控制尤其重要。现在的矿井提升机已经取代了由接触器和继电器的构成的繁琐的机构，而是通过运行相对较安全可靠的，而且具有较高的效率的可编程控制器组成的电控系统来控制矿井提升机的升降，其主要的电控系统一般来讲有三种，分别是传统的交流电控系统，交流变频调速系统和直流电控系统三大类。由于我国经济的快速发展,人们对矿山资源的需求也在日益增长,要求矿井提升机的运行应该是相对较安全可靠的，而且应该具有较

5、高的效率。经过了几十年的发展,数字化控制取得了很大的进步，我国的矿井提升机电控技术初步形成，但是与美国、德国等发达国家相比，依然存在着很大差距。目前发达国家的矿井提升机电控技术已经全面实现了数字控制，而国内绝大多数矿井提升机的电控系统还是采用效率低下、安全隐患多的继电器一接触器控制技术，严重影响着我国矿山产业的健康发展，所以需要对矿井提升机进行大规模技术改造和更新。矿井提升机的安全性、可靠性以及经济性具有很高的要求。针对目前现状，本课题需要研究矿井提升机的运行特点，控制逻辑，PLC与矿井提升机的控制关联，变频器的使用，从而解决以下三个主要问

6、题：1.对于提升速度，提升高度，制动等运作方面更加平滑；2.更为简单、直观的操作界面；3.减少矿井提升机不必要的能源损耗，优化运行机制。而在本设计中，也特别需要在安全方面做出应有的装置，安全回路，故障报警等等设计内容都为矿井提升机的安全运行提供了更好的保障。19调速方式矿井提升机调速基于异步电机，转速公式为：（2-1）因此想要改变电机转速，可通过的方式有：改变转差率s，改变电机的极对数p，改变供电频率f。从调速的本质来看，可分为改变同步转速或者不改变同步转速两种。其中不改变同步转速的有：绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速等。转

7、变同步转速的有：改变定子线路电压、变极对数调速方法、无换向电动机调速、频率的变频调速等等。制动方式现代最常用的制动系统大致分为三类，分别为反接制动、动力制动、回馈制动。其中反接制动适用于正转反转频繁切换的系统，动力制动时最常见的制动系统，适合应用于对停车位置要求相对严格的系统中；回馈制动时将他励电机电源从高降到低，将转速从高降到低的过程。电功率的输出传给装置的电源，这种制动过程伴随这一种正向的功率反馈过程。现代plc介绍美国数字设备公司根据GM公司的生产要求，于1969年研制出了世界上第一台可编程控制器。其后，各个发达国家均相继引入这项新的

8、技术，并获得了空前成功。自此，PLC迅速发展起来。在20世纪70年代初期和中期，PLC虽然引入了部分计算机的控制特点和控制功能，但受限于当时的技术水平和时代需求，它仅能按程序顺序