矿井提升机矿电控系统plc改造设计

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1、目录引言错误!未定义书签。第一章传统矿井提升机电控系统21.1传统矿井提升机电控系统概述21.2矿井提升机电控系统的组成21.2.1TKD-A电控系统的主回路21.2.2TKD-A电控系统的控制系统31.3提升机电气控制方式61.3.1提升机运行速度图61.3.2提升机的运行过程71・4传统矿井提升机电气控制系统存在的问题12第二章电控系统PLC改造设计132.1电控系统PLC改造的意义132.2电控系统PLC改造总体方案132.3PLC控制系统的组成及各部分的功能152.3.1PLC控制系统的组成152.3.2PLC控制系统各部分的功能152

2、.4PLC的选择及I/O点的分配162.4.1PLC的选择162.4.2确定系统的输入设备和输出设备162.4.3S7-300PLC接线图182.4.4PLC与其他原元件的对应关系182.5PLC电控系统原理设计232.5.1主控逻辑电路242.5.2可调闸动力制动电路242.5.3信号检测控制仪电路262.5.4加速电阻切换接触器柜272.5.5高压换向动力制动切换柜272.5.6动力制动电源282.6工作过程介绍282.6.1开车前准备282.6.2速度图的实现282.6.3各阶段的实现292.7结构化程序编制312.7.1软件结构312.

3、7.2结构化梯形图程序编制312.7.3语句表程序编制3232第三章工艺设计333.1设备平而布置示意图错误!未定义书签。33.2主要电控柜内配置333.3提升机电控设备接线35第四章故障检测364.1故障检测364.2故障诊断36结论39附录一AT/AO端口原理图40附录二西门子S7-300PLC41参考文献47致谢48引言矿井提升机是井上井下的唯一输送通道，是矿山的咽喉设备，其运行性能的好坏和优劣不仅直接影响到矿山的牛产效率，而R影响到矿山的牛产安全；同时矿井提升机也是矿山机电自动、智能化发展水平的显著标志，是数字化矿山建设的重要组成部分。

4、所以就要求矿井提升设备必须具备安全、可靠、经济的特点。矿井提升机是屯控系统控制的核心对象，提升机的运行应该按照预定的力图和速度图，实现平稳启动、等速运行、减速运行、爬行和停车，矿井提升机系统通常包括驱动电动机、主滚筒、主轴装置、减速机构、导向机构、提升钢丝绳、提升容器、制动系统、润滑系统、电气传动控制系统、装卸载系统、信号系统及井架、天轮等部分。本文主要论述用可编程控制器PLC来改造传统的TKD-A型矿井提升机，提高传统提升系统的性能，使提升机更加安全、可靠、高效。TKD-A型提升机的电控系统主要由主冋路、测速冋路、安全冋路、调绳闭锁冋路、控制

5、冋路、可调闸控制冋路、减速阶段过速保护回路、动力制动回路、自整角机深度指示器回路、辅助回路等组成。其电气控制系统存在许多缺点：故障率高、系统柔性差、控制系统体积大、运行噪声大、功耗高、控制线路复杂、工作稳定性和可靠性差、缺乏故障诊断功能及排查故障困难等。针对以上的缺点，我们用PLC代替低压控制系统中的接触器-继电器进行电动机的控制。改造后的控制系统具备以下优点：可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、控制程序可变、功能强大，适应面广、容易操作、减少了控制系统的设计及施工的工作量体积小、重量轻、功耗低、维护方便。用PLC控制电气系统，其高压主回路与TK

6、D-A型大致相同，不同的是通过事先的程序对低压控制回路进行控制,用软件功能实现速度检测、安全保护、操作控制。其原理是在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输人和输出，来控制低压控制系统来实现提升机的启动、加速、等速、减速、爬行及停车的过程。第一章传统矿井提升机电控系统1.1传统矿井提升机电控系统概述矿井提升机对安全性、可靠性和调速性能的特殊要求，使得提升机电控系统的技术水平在一定程度上代表一个厂或国家的传动控制技术水平。交流提升机电控系统的类型有很多，目前，国产用于单绳交流提升机的电控系统主要

7、有:TKD-A系列、TKDG系列、TKD-NT系列和JTKD-PC系列。用于多绳交流提升机的电控系统主要有JKMK/J-A系列、JKMK/J-NT系列和JKMK/J-PC系列等。国内外矿井提升机有着较大差别，相比国内提升机国外的提升机的提升工艺过程大都采用微机控制，这样无论是在行程控制、行程监视还是安全保护方面都比国内的传统矿井提升机高效、可靠、安全、易操作。目前，在我国大型矿井提升机，主要采用晶闸管变流器一直流电动机传动控制系统和同步电动机矢量控制交一交变频传动控制系统。这两种系统大都采用数字控制方式实现控制系统的高自动化运行，效率高，有准确

8、的制动和定位功能，运行可靠性高，但造价昂贵，屮小矿井难以承受。对于中、小型提升机，则多采用交流绕线式电动机转子切换电阻调速的交流电气传动系统，即TKD