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B251 矿井提升机58万吨立井矿井提升机变频调速系统设计

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提升机与井筒相对位置图.dwg
提升机与井筒相对位置图.dwl
电气原理图.dwg
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b251 矿井 提升 晋升 58 立井 机变 调速 系统 设计
资源描述:
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内容简介:
毕 业 设 计 任 务 书 1毕业设计课题的任务和要求: 课题: 58 万吨立井 矿井提升机变频调速系统设计 设计目的与要求 1、熟悉矿山提升机选型设计; 2、熟悉矿山提升机变频电控系统运行原理及操作方法 ; 3、掌握变频提升机在矿山生产应用,根据设计要求完成变频电控系统设计 ; 4、培养学生查阅技术资料的能力,培养学生综合运用所学理论知识和实践知识独立完成课题的工作能力; 5、熟练掌握计算机绘图应用能力; 4、提高学生对工作负责、一丝不苟,勇于实践的基本素质。 2 毕业设计课题的具体工作内容(包括原始数据、技 术要求、工作要求等) 原始技术数据: 参数 1)输送物料量:材料取日产原煤的 4%;输送矸石:日产原煤的 5%; 其它:每班 46 次 2)机电设备:最大件重量 8000 3)运送人员:单班最大下井人数 50 人 /班; 4)矿井年产量 : 580kt/a,工作制度 330d/a,日工作 16h/d, 6)电源电压 380V、 660V 参数 2: 1)提升方式:立井箕斗提升 2) 主立井325m ,倾角 90,断面的支护方式砌碹, 直径 面积 3) 其它同参数 1 M) 升电控系统图(参考 列提升机电控系统) 毕 业 设 计 任 务 书 设计任务与说明书编写提纲: 绪论 前言 第一章 概况 1、矿井提升方式与生产工艺 2、变频提升机在矿山生产中应用 第二章 提升主要机械设备选择 1、 提升容器选择 2、钢丝绳 3、提升机、 天轮选择 4、电动机选择 第三章 提升系统速度图确定 1、 最大速度确定 2、各阶段加 /减速度确定 3、各阶段运行时间及行程计算 第四章 提升系统动力 学计算 1、 提升系统运动部分变位质量计算 2、提升系统力图计算 3、电动机容量校验 4、提升机电耗计算 第五章 变频电控系统控制硬件设计 1、变频器选择 2、 择 ( 必须选 3、交流 /直流电抗器选择 4、低压电器选择 5、电力电缆选择 6、供电变压器选择 7、系统检测器件选择 第 6 章 变频电控系统控制软件设计 1、变频器功能设定 2、 形设计 第 7 章 变频调速系统控制与运行 1、提升系统原理分析与操作运行 2、变频电控系统与维护 第八章 提升设备的运转、检修与故障处理 1、提升设备的运转 2、提升设备的检修 3、提升设备的常见故障及处理方法 毕 业 设 计 任 务 书 3对毕业设计课题成果的要求包括毕业设计、图纸等 ): 1设计计算说明书一份(含任务书、中英文摘要,目录 (章节 ),正文,结论,致谢、参考文献等); 2绘制图纸 ( 1)提升机房机电设备布置图 ( 2)系统原理图( 2 张); ( 3)提升系统相对位置图 ( 4) 件梯形图 4毕业设计课题工作进度计划: 起 迄 日 期 工 作 内 容 1) 3 月 28 日 4 月 1 日2) 4 月 5 日 4 月 8 日 3) 4 月 11 日 4 月 15 日 4) 4 月 18 日 4 月 29 日 5) 5 月 2 日 5 月 13 日 6) 5 月 16 日 6 月 3 日 7) 6 月 6 日 6 月 10 日 8) 6 月 13 日 6 月 24 日 1)现场实习、准备收集资料,完成开题报告 2)完成开题报告 3)完成设计任务第 1 2 章 4)完成设计任务第 34 章 5)完成设计任务第 58 章 6)绘制图纸、整理打印说明书 7)答辩 8)教师审定评阅材料、出成绩单 1 年 月 日 目 录 前 言 1 第一章 概况 2 井提升方式与生产工艺 2 频提升机在矿山生产中应用 2 第二章 提升主要设备选择 3 择提升容器 3 择提升钢丝绳 3 择提升机和天轮 4 选提升电动机 4 第三章 提升系统速度图确定 4 升系统变位质量的计算 4 阶段加速度和减速度确定 5 升设备生产能力计算 5 第四章 提升系统动力学计算 6 升系统力图计算 6 动机功率验算 6 耗及功率计算 6 第五章 初选提升电动机 8 算电动机功率 8 算电动机转速 8 电动机 8 定提升机的实际最大提升速度 9 第六章 计算提升系统的变位质量 9 线运动部分的变位质量 9 转运动部分的变位质量 9 变位质量 9 第七章 提升运动学与动力学计算 10 动学计算 10 速度的确定 10 升减速度的确定 11 度图参数的计算 11 2 次提升循环时间 12 升设备生产能力 13 力学计算 13 加速阶段 13 加速阶段 14 速阶段 14 速阶段 14 行阶段 14 第八章 电动机功率验算 15 电动机允许发热条件验算 15 15 等效时间 15 等效力 15 等效功率 15 正常运行时电动机过负荷能力验算 16 殊过负荷能力验算 16 第九章硬件设计 16 道开关设计 16 相异步电动机 16 频器 错误 !未定义书签。 16 码器 16 计 16 型 16 16 从站连接 16 9 6 电气元件选型 16 9 7 硬件原理图 16 第十章 16 16 程步 骤 16 16 16 16 3 10 3程序流程图 1610 4 程序梯形图 16 第十一章 上位组态设计 16 态软件介绍 16 16 态王”组态软件概述 16 本介绍 16 态王”软件的功能分析 16 态王”设计 16 16 16 总 结 17 致 谢 17 参考文献 18 4 前 言 由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有,一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割,使视野狭隘,可以多多参加技术交流,和参加科研项目,缩小范围,提升新技术的进步和整个块的技术,提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘,考虑的问题太特殊,在工作中协调困难,不利于自我提高。因此,自上世纪第二十年代末,出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论,拓宽领域,对专业合并的分化。 机械工程可以增加产量,提高劳动生产率,提高生产的经济效益为目标,并研制和发展新的机械产品。在未来,新产品的开发,降低资源消耗,清洁的可再生能源,成本的控制,减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚,耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂,很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙,潜入海洋,数十亿光年的密切观察,细胞和分子。电子计算机硬件和软件,人类的新兴科学已经开始加强,并部分代替人脑科学,这是人工智能。这一 新的发展已经显示出巨大的作用,但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果,而是要求越来越精致,手工制作,更复杂的工作,从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中,以及在每个人的成长过程中,大脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系,唯一不同的是,智能硬件还需要使用机械制造。在过去,各种机械离不开人类的操作和控制,反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统,人工智能将消除这种限制。相互促进,计算机科学和机械工程进展之间的 平行,将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世5 纪,机械工程的知识总量仍然是有限的,大学在欧洲,它与一般的土木工程是一门综合性的学科,称为土木工程,下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪,随着机械工程和知识增长的发展开始分解,机械工程专业,有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解,在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有,一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割,视野狭隘,可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流,缩小范围,新技术 的进步和整个块的技术,外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭,考虑的问题太特殊,在工作协调困难,不利于自我提高。因此,自上世纪第二十年代末,出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论,拓宽领域,对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成,是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家,也有综合的知识了解不够,看看其他学科和项目作为一个整体,从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突;在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识,包括社会科学,自然 科学和工程技术,有一个更高的水平,更广泛的综合性和专业性的问题。 随着国际标准化( 实施,世界矿井提升机以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础,着眼于产品零部件的标准化、系列化、规格化、通用化和专业化以及大批量生产。根据互换性、模数制、公差与配合的原理,使得组合、多变、拆装的矿井提升机已经进入全面系统设计的阶段,其功能与形式的结合更为完美。上世纪八十年代,德国的西蒙德公司将新开发的矿井提升机成功投入市场,经过几年的运行,为该公司创造了不菲的利润。随着技术的发展,能源危机引发全球性的节约能 源和环境保护意识的提高,在总结第一代矿井提升机的经验基础上,开发出了性能更佳,雕刻能力更大的矿井提升机。当前,全世界各大矿井提升机生产厂商为了提高产品的竞争力,都大力进行6 矿井提升机的研发工作。现在国外等著名矿井提升机的品牌中,都有矿井提升机的销售,全世界矿井提升机的应用越来越广泛。有一点值得注意的是,矿井提升机的市场,由最初的日本,欧洲,已经渗透到北美市场,因此矿井提升机是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。 第 二 章 提升 主要机械设备选择 中: H 提升高度, m; 井筒深度, m; 卸载高度, m; 装载高度, m。 8 0 . 6 73630 . 86 . 7 a 提升主加速度,取 a= u 箕斗在卸载曲轨内减速与爬行时间,取 u =10s 箕斗休止时间,取 =8s 次3 . 5 t /163 3 03 6 0 08 0 . 61 . 21 . 20 0 0 0583 6 0 0 式中: 矿井年 产量, c 提升不均匀系数, 对于主井提升设备 :无井底煤仓时, c= 提升能力富裕系数,一般仅对第一水平留有 2.1 年工作日数,天; t 日提升时间, h。 查箕斗规格表选用 技术规格如下: j /6 . 632018253 7 箕斗斗箱容 积 斗全高 箕斗名义货载量 4t;箕斗自身重量 400 箕斗实际载货量 m= 所需一次提升循环时间: = 9 3 .3 25 8 0 0 0 01 63 3 04 6 0 0 2422 5 . 2 8 m/ 30 . 848109 3 . . 32 根据m+100+4400=8500计算钢丝绳的最大悬垂长度 j+z=32+325+20=377m 其中: 尚未精确确定时,可先按罐笼提升取 15斗提升 取 30本式中暂取 32m。 m; 高度, m 610113 . 4 k g /01 7 0 010118 5 0 066 单绳缠绕式专为升降物料 8 查钢丝绳规格表选用钢丝绳: 3419股( 1+6+12) 4 , p /, , NQ p 000736 374 . 0 98 5 0 0( 000736)( 所以所选钢丝绳满足要求 7 2 0348080 6 4 0 01 2 0 0 ( 0 4 1 9 . 3 10)3 7 74 . 0 94 4 0 04 1 0 0( ( 4 1 9 0)3 7 74 4 1 0 0( 根据上面计算的 ,在提升机规格表中选用与其相近的标准速度 ,则即随之确定减速器的传动比 i=20 、查提升机规格表选用: 20, D=3m,变位质量为 7000, B=3m,减速器许用最大转矩 误 !未找到引用源。 =180000N m 错误 !未找到引用源。 ,130000N,两滚筒中心距 162880000N。 首先考虑作单层缠绕 )(30( 0 03 6 3( 为缠绕在滚筒圆周表面上相邻两绳圈间隙宽度, =2以上计算知单层缠绳不符合安全规程要求,需考虑采用双层缠绕 9 )(k)34(30( B 0 . 8 9 3 m)0 0 3 . 0 2 3( 由以上计算知双层缠绳符合安全规程要求 t 27 20348080 t 根据计算的天轮直径,查看天轮规格表选用天轮193000000 ,变为质量 81 . 3 9230 . 7 55 . 78 . 5 差值法计算过卷高度 计算的井架高度圆整后取 4s 6 . i n , 取 7 1 . 7)2327()134()2()( 22220 式中0m 因为是双层缠绕,故钢丝绳按缠满滚筒考虑 外偏角 10 1 2721 6 7a r c t a n 式中 S= 6 71 4 内偏角 r c t a n 内外偏角均小于 031 o ,所以满足煤矿安全规程要求。 H 2a r c s i na r c t a n 下 272 33ar ct 34ar ct 568 滚筒下出绳角满足要求。 录图 1) 11 附录图 1 提升机与井筒相对位置图 0 0 0 0 0 式中 矿 井阻力系数: k=动力系数: 对于二级传动,传动效率 ;85.0jm i n/7 1 05 . 660m rD 根据 N、 n 及矿井电压等级为 6电动机规格表选用 线型异步电动机: 75(d= 89r/ d= ,额定电压 =6 3 S=a= 68 S 4j 12 第三章 提升系统速度图确定 1 7 1 0 9 k 4 . 64 . 0 924 4 0 024 1 0 022 3( 7303 天轮 81升机(包括减速器) 7000动机转子 的变位质量 4 6 6 7310 203 3 0 0)( 2 22 22 3 3 81 4 6 6 77 0 0 0 017 8 121 7 1 0 92 选择箕斗出曲轨时的速度为 ,箕斗在卸载曲轨内的行程为 则初始加速度为 220200 /取 20 /5.0 a 13 主加速度 1a 按下面三个条件计算,取最小值 第一,按一般在主井专提物料时: 21 /2.1 第二,按减速器输出轴允许的最大转矩 21/ 6 6 75 0 3 3 0 0 0 0 0222 X式中 由提升机规格表查得。 第三,按充分利用电动机过负荷能力 21/0 . 7 55 0 3 3 86 1 9 9 6 . 7 9 7 41 . 其中,电动机的额定出力 F 0 9 9 751 0 0 01 0 0 0 根据以上计算,选取 21 /75.0 首先考虑采用最经济 的自由滑行减速方式 243433/ 3 3 0 式中取 。曲轨中初加速度时间 14 箕斗在卸载曲轨中的实际行程 主加速时间 m 5 . 6 7 71 01 主加速阶段行程m 82 0 . 65 . 6 92 7 72 101 主减速阶段时间 m 7 . 7 7 7343 主减速阶段行程 m 2 4 . 37 . 7 52 7 72 343 爬行阶段行程:考虑电控系统自动二次给电,参照教材表 8 44 爬行时间 等速阶段的行程 2 . 6 . 6 等速阶段时间 m 5 4 5 3 1 2 22 抱闸停车时间 5一次提升循环时间 8 5 . 6 3 7 55 4 . 1 95 . 6 93543210 此值小于选择电容所估算的一次提升循环时间 T =知以上运动学参数选择15 是合适的。 算 1 7 2 . 44 . 15 . 6 383 6 0 03 6 0 0 际提升能力 7 5 9 7 2 提升能力富余系数 4 第四章 提升系统动力学计算 16 1 6 3 3 0 9 7 0 9428 7 1 6 62 000 5 5 7 55 0 3 3 88 6 9 7 40101 9 7 8 6 7102 0 . 6 5 5 92 111 01 8978 67112 p 345 38312 92601 142 222 由于采用自由滑行减速方式,主电动机已从网上断开,故无拖动力,即 033 将以上计算结果作出提升力图如附录图 2 所示 求 T 4 0 0 0 17 112222222242424222222212121020200102 . 0 863 9 1 9 4 8 9214 . 1 953 4 5 3 83 4 5 3 86 0 1 1 46 0 1 1 4315 . 6 99 7 8 6 79 9 5 5 92138 6 9 7 48 7 1 6 62121312121 0 568315 4 . 1 967 . 7 55 . 6 9321312124310 5 2 8 68 . 0 56102 . 0 8 110 2 7 0 0 5 . 7 75 5 2 8 61 0 0 0 因前面预选的电动机额定功率为 7575以电动机满足发热条件 力图中最大拖动力 9559N NF 7 1 36 9 9 7 41 故 e 足要求) 因为 1 1 9 7 46 4 7 3 1 3 0 满足要求9.0以 满足要求。 24 式中: 3()a Q = 3 9 5 0 3 0 . 5 ( 2 8 5 0 1 1 4 4 ) 1 . 1 2 5( 2 8 5 0 1 1 4 4 ) 1 . 1 2 5 = 满足要求。 式中: 矩 25 设计总结 本次设计的题目是矿井提升机的设计,经过查找各类资料和参考文献,到今天总算完成了, 通过本次设计,再次提出了利用绘图软件的水平,并吸收了大量的经验,总结出以下几点。关于图纸的绘制方面,当零件的尺寸已经给出,不考虑图纸尺寸不合适的,基于零件图,装配时必须考虑的大小是合适的,因为 会引起的尺寸误差,和甚至出现欠定义大小,因此,必须通过在这个时候对零件进行测量,进行修改,直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射,通过选择部分的类型 ,标准件,可以生成,但有时需要在工具集使用部分可能找不到,所以在这个时候随机应变,其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。地图应该是灵活的,解决问题的方法总比问题多,当一个方法不能正常映射,试试另一种方法,它不仅可以完成零件的生产,而且还可以开发映射一个更好的主意,并打破了新思想的规则。 学习使用一些可以节省时间的命令,如镜像,阵列,能省则省”。在装配过沉重,曾给了我一个很大的障碍,是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件,虽然活动范围会产生干扰,可以设置该复合物的活动范围,如先进的 范围内,和角度范围,即使在这个范围内不影响母配体,不能设置。因为一旦设定的范围内,在父组件将被视为完全定义的组件模型,它将冲突分总成,将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图,图表工具,没有工具是没有法律的零件图,所以不要急着写,想通过零件的结构,并认为通过线图,这是重中之重,映射。部分建模,一般应的特点进行深入分析,找出零件是由几个特点,摆脱所有的形状特点,它们之间的连接相对位置、表面,26 然后按主次特征造型的关系,按一定的顺序。一个复杂的部分,有许多简单的功能,通过切除或重叠相交,可理解性和实体模型 。特别是在二维图纸,我们只能看到元器件的布局,并用虚线给说的内部特征,除了部分的相贯线,这条线各特征在路口出现。在选秀过程中零件,必须选择第一个草图平面,这是非常重要的,决定了后续的模型飞机的命令,使用简单的说,一个圆柱形围成一个圈,然后绘制,也可以作为一个长方体旋转,虽然他们的结果都是一样的,但草图平面和命令的使用。如果我们想要一个轴,那么我们应该选择第二个方法以及。 由于该零件的设计不规则零件,用于为拉伸和旋转命令,许多零部件都是对称的,所以为了节省时间,提高效率,通常用于指挥镜特性。 一个完整 的工程图纸应该包含以下 4个方面。 一组视图:一组视图(包括视图,剖面,断面,局部视图)是正确的,完整的,对各部分的结构和形状表达清楚。 尺寸:尺寸的确定和零件的形状各部分的位置 技术要求:表明部分的一些要求必须在制造和检验完成,如表面粗糙度,尺寸公差,形位公差,材料和热处理的方法和指标。 标题栏:注明产品名称,材料,数量,拉伸比和拉伸,等。 单击 新建 图标以显示新的文件系统, 件”对话框中,单击“选项”对话框中的组件,你可以进入装配工作模式,进行以后的设计工作。 第三章 硬件设计部分 我在本此设计中选择的控制器是三菱公司 列的可编程控制器( 写为 小型 元式,单机最大容量为 256点。 核心就是一台计算机。但由于有接口器件及监控软件的包围,因此,其外形不像计算机,操作使用方法、编程语言甚至工作原理都与计算机部同,另一方面,作为继电控制盘的替代物,由于其核心是计算机芯片,因此与继电器逻辑控制亦不同。 该设计中用到的硬件有 作各种数字量输入的按钮、开关、限位开关、光电开关、选择开关等,以及模拟量输入的电量变送器(电压、电流变送器),模拟量输入模块 出有启动电动机的继电器,显示各种执行信号的指示灯,以及用到一些声音信号反映的响铃,故障报警用的蜂鸣器。首先我们先对主控制系统 确选择 能指标起着重要作用。选择 量的选择以及 I/源模块等的选择。 这是 前国内生产的 选用 输入、输出点数以及软件对 型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠,维护方便的前提下,力争最佳的性价比。 要有整体式和模块式两种结构形式。整体式 每一个 I/体积较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式的 功能扩展灵活方便,在 I/输入点数与输出点数的比例、 I/O 模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般用于较大的系统。由于本系统要求 较强可扩展性、方便的可维护性、 I/O 模块的比例差距大等因素,故选择模块式 伴随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展,可编程控制器也在不断发展,其发展趋势主要体现在以下几个方面: 积更小。 制系统的工作电源可分为两类 ,一是 作电源 ,即数字电路内部的工作电源 (系统 (源 ) ;二是 部接口模块的工作负载电源 (输入 /输出 ( I/O)电源 ) 。对于 用 统供电 ,具有可靠的隔离、 电网低通滤波、抗瞬间电流冲击等 ,比较适用于提升 机运行的具有电磁干扰的工业现场。 28 列基本单元种类 列基本单元 输入点数 输出点数 输入输出总点数 源 入 继电器输出 晶闸管输 出 晶体管输出 8 16 776 16 32 774 24 48 772 32 64 770 40 80 4 64 128 29 1 1 N 性能规格 项目 规格 备注 运转控制方法 通过储存的程序周期运转 I/ 批次处理方法(当执行 令时) I/ 运转处理时间 基本指令: s 应用指令: 几百 s 指令 编程语言 逻辑梯形图和指令清单 使用步进梯形图能生成 型程序 程式容量 8000步内置 使用附加寄存器盒可扩展到 16000 步 指令数目 基本顺序指令: 27 步进梯形指令: 2 应用指令: 128 最大可用 298 条应用指令 I/ 最大硬体 I/O 配置 256 ,依赖于用户的选择(最大软件可设定地址输入 256 、输出 256 ) 辅助继 电器 ( M 线圈) 一般 500点 锁定 2572点 3071 特殊 256点 255 状态继电器 ( S 线圈) 一般 490点 499 锁定 400点 899 初始 10点 9 信号报警器 100点 999 定时器( T ) 100毫秒 范围: 0 至 200 点 199 10毫秒 范围: 0 至 46 点 245 1毫秒保持型 范围: 4 点 249 100毫秒保持型 范围: 0 至 6 点 255 计数器( C ) 一般 16 位 范围: 0 至 32767 数 200 点 199 类型: 16位上计数器 30 锁定 16 位 100点(子系统) 199 类型: 16位上计数器 一般 32 位 范围: +32147483648 数 35 点 219 类型: 32位上 /下计数器 锁定 32 位 15点 234 类型: 32位上 /下计数器 高速计数器( C ) 单相 范围: 147483648 数 一般规则:选择组合计数频率不 大于 20 注意所有的计数器都锁定。 240 6点 单相 c/w 起始 停止输入 245 5点 双相 250 5点 A/ 252 5点 数据寄存器( D ) 一般 200点 199 类型: 32位元件的 16 位数据存储寄存器 锁定 7800点 7999 类型: 32位元件的 16 位数据存储寄存器 文件寄存器 7000点 7999通过 14 块 500程式步的参数设置类型: 16位数据存储寄存器 特殊 256点 从 类型: 16 位数据存储寄存器 变址 16点 7和 7 类型: 16位数据存储寄存器 指标( P ) 用于 128点 127 用于中断 6输入点、 3定时器、 6 计数器 100* 至 130* (上升触发 * 1 ,下降触发 * 0 , * 时间 ( 单位:毫秒 ) ) 嵌套层次 用于 8 点 7 常数 十进位 K 16位: 2768 32位: 2147483647 十六进 16位: 32768 31 位 H 32位: 2147483647 浮点 32位: 不能直接输入) 一个可应用于 列可编程控制器的编程软件,可在 5982000下运行。在 ,可通过梯形图符号,指令语言及 可以在程序中加如英文、英文注释。它能够监控 行时的动作 状态和数据变化情况,而且还具有程序和监控结果的打印功能。总之, 辑和监控手段,是功能较强的 运行 出现初始启动界面,点击工具栏中的“新文件夹”图标,即出现如图 1 所示的起始界面。从界面可以看到最上面是菜单栏,接着是工具栏、功能栏、功能图中所有的功能。 当点击工具栏中的“新文件”图标。会弹出 型选择对话窗,如图 2 所示,选择相应的机型,即可进入编程状态。各菜单功能介绍如下。 一 文件菜单 “新建”、“打开”、“关闭并打开”、“保存”、“另存为”,这些子菜单功能一般常用软件操作相同,在此不在赘述。 二,工具菜单 1“触点”、“线圈”、“功能”、“连线”、“清除”、“变换”,这些功能是用于绘制梯形图和梯形图编辑的。如选中某梯形图符号选项,则弹出如图 3所示的元件编号对话框,输入元件编号。 2.“功能”子菜单是用于输入功能命令,例如。传送 较 变换”子菜单是将32 创建的梯形图进行语法检查并转换格式存入计算机中。 2 3输入元件对话框 工具菜单中的子菜单功能可以通过选中视图中的“功能图”选项,而以梯形图符号的形式出现在编辑区右侧,在绘制梯形图时可方便选用。同样,可以选用界面最下一栏的功能键栏中的功能键来绘制梯形图。 三、编辑菜单 1.“剪切”、“拷贝”、“粘贴”这些菜单命令功能与一般常用软件操作相同,在此不再赘述。 2.“行删除”功能是线路快删除,当光标指在该行的最左端,执行该命令可将该行单元中线路快删除。“行插入”功能是在光标所指行的 前面插入一行。 3.“元件名”、“元件注释”、“线圈注释”、“快注释”是用于标注注释的功能选项。在使用前,首先要进行注释显示设置,点击视图菜单中的“显示注释”选项或工具栏中的“注释显示设置”按钮出现如图 4 所示的对话框,点中要注释的项目,并设置显示范围,确认即可。如选中“元件名注释”选项时,会弹出相应的注释对话框,如图 5 所示,输入对应的注释。各项注释的注释显示位置如图 6所示。 四、视图菜单 1.“梯形图”、“指令表”、“ “注释视图”、“寄存器”这些子菜单是用于这几种编辑视图 的转换。 33 2.“工具栏 1”、“工具栏 2”、“状态栏”、“功能键”、“功能图”这几项,当选中某项时可将相应的工具栏在界面上显示出来。 3.“触点 /线圈列表”、“医用元件列表”、“ 别显示触点及线圈的使用状态、显示程序中元件的使用状态、显示程序中计时器的设置表。 4.“显示注释”子菜单是进行注释显示设置的,对话框如图 4所示。点中要注释的项目,并设置显示范围。 5.“显示比例”可以放大显示内容。 五、 1.“端口设置”选项用于选择上位机与 置框如图 7所示。 2.“传送”子菜单是将已创建的程序传送到计算机中。“写出”是将计算机中的程序发送到 校验”是将在计算机及可编程逻辑控制器中的程序加以比较校验。 3.“寄存器数据传送”子菜单将已创建的寄存器数据成批传送到 功能包括“读入”、“写出”、“校验”。“读入”是将设置在 的寄存器读入计算机中。“写出”是将计算机中的寄存器数据写入 校验”是将计算机中的数据与 4.“ 菜单功能是用于清除 据元件存储器和位元件存储器, 操作时会出现图 8所示的对话框,选中要清除的选项,并确认。 5.“串口设置”是用于串行通信格式的设置,当用 S 命令来进行串行通信时,首先要进行通信格式的设置,通过 8120来设定,如图 9所示。 6.“ 项可用于 变或删除。 7“运行中程序更改”选项可以在程序运行时将 程序做部分改变,但 序内存必为 于 127步,被改变的电路块中应无高速计数器的应用指令。 8.“遥控运行 /停止”选项可遥控可编程逻辑控制器进行运行 /停止操作,无需操作 9.“ 断”选项用于显示与计算机相连的 写出错信息相关的特殊数据寄存器以及34 内存的内容。 10.“采样跟踪”子菜单的目的是用于采样输入输出继电器及接点,辅助继电器及接点,数据寄存器、定时器的状态、通短情况及当前值,并将个元件数值变化在时间表中加以显示。“参数设置”点击后,弹出如图 10所示的参数设置对话框,在其中设置采样条件,设置采样的次 数、时间、元件及触发条件。采样次数可设置为 1到 512之间,采样时间为 0到 200( *10毫秒)之间。“运行”是将设置条件写入 ,依次条件进行采样。“运行”操作如图 11 所示。“结果显示”菜单是当以将采样数据读出并显示,如图 文件中读取”将采样的数据从文件中读取。“写入结果文件”是将采样结果一文件的形式保存。 10采样跟踪设置 11 采样跟踪 12采样跟踪数据显示 六、监控 /测试菜单 1.”开始监控 /停止监控”选项用于进行监控程序运行情况或停止监控程序运行的 ,但程序运行并处于监控状态时,若梯形图程序中某个接点接通,则该接点处的颜色变为绿色。 35 2.“元件监控”菜单操作命令执行后,双击鼠标或按【 显示元件登录对话框,如图 13 所示。设置好元件及显示点数再点击确认或按 即可。设置待监控的元件,有效的元件为输入继电器( X) ,输出继电器( Y),辅助继电器( M),特殊的辅助继电器( M),状态寄存器( S),定时器( T),计数器( C),数据寄存器( D),特殊的数据寄存器 D/,设置元件数,最大登录数为 48点。 3.“强制 单操作后, 出现强制 图 14所示,设置元件地址 击确认按钮,即可完成特点输出。 4“强制 单命令执行后,屏幕显示强制 话框,如图 15 所示。在次设置元件击确认按钮特定元件得到置位或复位。可置位的有效元件为 X,Y,S,T, 和特殊元件 M,S,T,C,V,Z,仅仅是当前值被清零。 5.“改变当前值”菜单选择后,屏幕显示改变当前值对话框,如图 16,在此选定元件以及改变值,点击确 认按钮或按【 ,选定元件的兰州大学毕业设计说明书 1 摘 要 矿井提升机是矿井运输的重要设备,是沟通矿井上下的纽带的。矿井提升机的可靠运行直接关系到煤矿生产的安全,矿井提升机信号系统的可靠性和准确性是矿井提升和安全运输的重要保证。 本设计主要完成的矿井提升机信号系统设计和组态设计。设计中运用 井口、井底、机房信号台进行信号联络。组态设计使用 够实现上位监控功能。使用编程软件实现信号的联络。 采用 而且具有极大的灵活性和扩展性。在不改变 系统硬件的前提下 ,仅靠改变 效地解决了信号系统中的远距离传输和可靠性问题。 关键词 :矿井提升机信号系统 ; 位监控 ; 州大学毕业设计说明书 2 is of its of of is an of is of of of as to to of LC of s LC s to of of 兰州大学毕业设计说明书 3 目录 第一章 矿井提升机信号系统 概述 . 6 井提升机信号系统的背景 . 次毕业设计的工艺及要求 . 艺及设计介绍 . 能 . 计简介 第二章控制系统方案论证与选择 . 统总体设计思想 . 错误 !未定义书签。 第三章硬件设计 . 错误 !未定义书签。 道开关设计 . 错误 !未定义书签。 相异步电动机 . 错误 !未定义书签。 频器 . 错误 !未定义书签。 码器 . 错误 !未定义书签。 计 . 错误 !未定义书签。 型 . 错误 !未定义书签。 块接线 . 错误 !未定义书签。 从站连接 . 错误 !未定义书签。 3 6 电气元件选型 . 错误 !未定义书签。 3 7 硬件原理图(如大图 1 或附录一示) . 错误 !未定义书签。 第四章 序设计 . 错误 !未定义书签。 介 . 错误 !未定义书签。 兰州大学毕业设计说明书 4 程步骤 . 错误 !未定义书签。 块选型 . 错误 !未定义书签。 址分配 . 错误 !未定义书签。 分程序设计说明 . 错误 !未定义书签。 4 3 程序流程图(附录二) . 错误 !未定义书签。 4 4 程序梯形图(附录三) . 错误 !未定义书签。 第五章 上位组态设计 . 错误 !未定义书签。 态软件介绍 . 错误 !未定义书签。 态软件的发展历史和定义 . 错误 !未定义书签。 态软件定义 . 错误 !未定义书签。 态王”组态软件概述 . 错误 !未定义书签。 态王软件版本介绍 . 错误 !未定义书签。 态王”软件的功能分析 . 错误 !未定义书签。 态王软件的组成 . 错误 !未定义书签。 态王”设计 . 错误 !未定义书签。 态王中工程的建立 . 错误 !未定义书签。 量统计及数据词典的建立 . 错误 !未定义书签。 量连接的建立 . 错误 !未定义书签。 态王的使用 . 错误 !未定义书签。 设计总结 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 英文翻译 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 附录一见系统硬件分块图 . 错误 !未定义书签。 附录二 . 错误 !未定义书签。 附录三 . 错误 !未定义书签。 兰州大学毕业设计说明书 5 兰州大学毕业设计说明书 6 第一章矿井提升机信号系统概述 井提升机信号系统的背景 矿山多中段提升竖井,一般都是副井或混合井,其提升任务繁重 ,作业种类复杂,中途停靠频繁。因此,需要一个高度安全可靠、功能完善 ,由可编程序控制器 称 控制核心的提升信号系统。国内多数矿山的竖井提升信号系统,一般由各种控制继电器和主令开关构成, 且多为 20世纪 50年代的仿苏产品。它的突出特点是用“点信号” (即电铃振响或指示灯明灭的次数 )来代表各种提升信号。例如有的公司以一长点表示要罐 ,一长两短表示上行,一长三短表示下行,两短表示提物,三短表示提人等等。各提升中段发出的点信号直接传递到井口总信号房,再由井口总信号工转发到提升机房。这种系统信号简洁 ,操作方便 ,快慢自如,多年来已沿用成习,尽管各单位点信号的组合方式有所不同,但原理是相同的。虽然这种信号系统结构简单、操作方便 ,但存在如下缺点: (1由于无法保留和复现点数 ,所以信号识别全凭操作者的听觉和视觉, 容易造成信号的误认和误传 ,因信号的误认和误传而导致的提升事故屡见不鲜。 (2信号之间、信号系统与提升机电控系统之间没有联锁,井口总信号工和司机的操作不受制约,很容易因误操作而引发事故。 (3)声光信号一瞬即逝,无据可查,一旦发生事故,给事故分析带来困难 ,很难找出真正的事故原因,致使同类事故重复发生。 (4) 由于信号稍纵即逝,操作人员的精力必须高度集中,加重了工人的负担。 近年来 ,研制成功的、且已为许多矿山实际应用的 够克服上述缺点。它不但完全符合冶金矿山安全规程中有关提升信号的各项规定,而且 保留了原信号系统的特点和操作习惯,技术改造方便,功能齐全。新型矿井提升机信号装置的使用有效地解决了在微机系统中信号的远距离传输和可靠性问题。 兰州大学毕业设计说明书 7 次毕业设计的工艺及要求 本设计做的是矿井提升机信号系统设计,取材于某矿山提升机信号系统工程实例,设计系统包括:车房信号台、井口信号台、井下各中段信号台三部分构成。各部分由井口信号台 现各部分的信号联络。 艺及设计介绍 了解项目要求包括熟悉工艺条件及要求,了解控制要求,确定控制方案包括根据工艺条件及控制要求指标,被控对象的特点确定 难点。确定整体控制方案包括系统的设计设计依据,控制设计包括电器的选择、工艺设计、控制器设备及元器件的选择、图纸的设计,软件设计流程图结构设计,软件设计说明,具体的编程设计,修改完善,系统的安装调试及参数整定,操作说明书。 为了具体去做本次设计,我们先了解一下矿井提升机信号系统(其设备配置示意图如下页图所示):目前 ,国内多数矿山传统的竖井提升信号系统,一般由各种控制继电器和主令开关构成,它的突出特点是用“点信号”。矿井提升机的信号系统包括声、光信号、辅助信号、电话等 ,信号种类一般有 :工作执行信号、提升去向信号 、罐位信号、提升种类信号、检修信号、事故信号、联络信号等。为便于操作 ,各个矿山企业均制定了相应的信号规定,如规定声音一长为要罐、二短为上行、三短为下行等 ,并辅之以电话联系。 但是,信号规定仅仅从制度上保证操作安全,实际上并不能保证生产中不发生事故。这是因为 :(1)信号是由人来执行操作的,人所处的环境因素不同 ,精神状态也处于变化之中,难免发生误操作。 (2) 传统的信号系统没有“记忆”功能,即无法“记忆”起井下各中段所发出的信号,当提升机司机注意力不集中或离岗后重新返回时,由于无法确认井下所发出的信号,极易误操 作而引发事故。 (3) 传统的继电器电控或信号系统,为有触点系统,元件易发生故障,工作可靠性差,一旦控制闭锁失灵,则事故将不可避免。 兰州大学毕业设计说明书 8 图 1备配置示意图 (实际做时只有两个灌位) 近年来,研制成功的、且已为许多矿山实际应用的 够克服上述缺点。它不但完全符合冶金矿山安全规程中有关提升信号的各项规定,而且保留了原信号系统的特点和操作习惯,技术改造方便,功能齐全。 采用 能按照国家安全规程的有关规定,来设计电控或信号系统的硬件和软件,并可对系统进行显示和控制 ,只有当提升机司机和信号人员都严格按规定程序进行操作无误 ,才能解除对提升机的闭锁。一套完备的 常由竖井信号、工业电视监控、数字深度指示器、兰州大学毕业设计说明书 9 有关计算及程控电话交换机等部分组成。这种系统有如下特点: (1) 提升系统增加了自动控制的功能。例如,当井下发出紧急停车信号时,能自动使提升机停车并进行停车闭锁。除此之外,还能实现对提升机过负荷和各种故障的检测、保护、联锁及罐笼对位等功能。 (2) 显示方面具有特色。能根据需要显示井下各个中段的情况和显示信号种类。 (3) 具有“记忆”功能。能“记忆”地面及井下 各中段发出的信号,包括各种检修信号。 (4) 工作可靠性高。由于 可靠性更高 ,尤其是近年来面的技术发展迅速 ,使由 成的系统的抗干扰能力越来越强 ,它能在恶劣的环境中可靠地工作 ,较为适合矿山环境不佳的特点。 (5) 控制程序可变 ,具有很好的柔性。对于分期投产的矿山企业 ,这一点是十分重要的,因为,井下中段等工艺条件变化之后,不需改变信号系统的硬件,只需修改原有程序就可满足新的要求。 新型矿井提升机的信号系统,大体上可分为信号输入、信号输出及保护环节三大部分。 号系统是在 原有信号系统的基础上,加入控制核心 相应装置,将老系统的点信号送入 入端,经处理输出各种指令或保护信号。它具有以下功能: 信号显示和保留:提升点信号的点数和提升中段名称分别用数码管显示,提升种类用汉字显示。提升机房的信号显示器 ,只显示由井口总信号工转发的信号点数,井口和各中段的信号显示器,既显示由本中段自发的信号,又显示井口转发的信号。这些显示均一直保留到相应的提升过程结束,避免了信号的误认和误传。 信号显示和保留:提升点信号的点数和提升中段名称分别用数码管显示 ,提升种类用汉字显示。提升机房 的信号显示器,只显示由井口总信号工转发的信号点数,井口和各中段的信号显示器,既显示由本中段自发的信号 ,又显示井口转发的信号。这些显示均一直保留到相应的提升过程结束,避免了信号的误认和误传。 信号闭锁:当井口总信号工根据提升作业的需要 ,同意罐笼在某中段工兰州大学毕业设计说明书 10 作时 ,只有在该中段发出开车信号后 ,井口总信号工才能向提升机房转发出工作信号。否则 ,即使中段转换开关转到去向井口的位置 ,井口总信号工也无法向提升机房发出开车信号 ,实现了罐位自锁。同时 ,自发信号一经发出 ,系统自动闭锁 ,后面续发的信号无效 ,实现了信号自锁。此外 ,系统 还具备程序闭锁 ,上下行信号闭锁、信号系统与提升机电控系统间的闭锁等功能。 总之 ,控系统不仅大大增加了安全保护功能 ,而且安全可靠 ,操作方便 ,维修容易 ,值得大力推广。 能 本次设计的功能包括车房信号台、井口信号台、井下信号台三部分的各自功能以及它们之间的相互联络: 车房信号台功能:井口、井下提升信号的数字显示及文字显示。包括运人、运物、检修等工作方式的灯光显示信号,上行、下行,满上,满下,停车,急停等工作执行信号的灯光和数显信号。存储井口信号台本次、前次的打点信号。在极短的时间内响应井口信 号台发出的指令 ,控制绞车的运行或停止。完成急停信号对安全回路的闭锁、停车信号 ,闭锁等内容。 井口信号台功能:完成各种提升信号的按钮检测、显示及声音提示,包括运人、运物、检修,水平联系等选择按钮;上行、下行,满上,满下,停车、急停等信号按钮,完成水平及井下各种信号的闭锁和监控。完成向车房发送信号的功能,完成本次、前次的打点信号的存储。语言报警功能。 井下信号台功能:完成各种信号的按钮检测、显示及声音提示,包括工作方式信号,工作执行信号及其他信号;完成本水平各种信号的闭锁功能,完成向井口发送信号的功能。完成对信 号的存储记忆功能。 计简介 现实生活中的矿井有多个灌位,就像电梯的运行环境一样,各个灌位就像每个楼层,车房信号台可以显示提升机所在的具体灌位。但在本次设计中,乔老师在给我布置设计任务时将问题简单化了,他只让我做两个灌位:井口、井底。而且故障报警也只规定了三个:过电流报警,过电压报警提升机故障报警。 兰州大学毕业设计说明书 11 该信号系统的关键是信号联络,在井底信号台只能进行按钮输入操作,车房信号台只能显示输出结果,井口信号台既能输入又能进行信号转发,在各自灌位只能进行一些特定的操作,例如在井口只能进行井口发灌,要灌,下行 等操作。若操作不正常或误操作,信号将解除,不能发送出去,只能是井底、井口信号一致且无误时,才能在井口进行信号确认,而后信号转发出去。(注:运行时安全门打开时信号发不出去,一切信号将解除。) 设计中我用了指示灯、响铃、蜂鸣器作为输出显示。用不同声次的响铃分别代表上行、下行、慢上、慢下。同时代表各自运行的指示灯亮,并且有文字显示(文字注释在指示灯的下面,灯亮时文字即显示出来)。报警时蜂鸣器响,且代表不同故障的各自故障指示灯亮,同样有输出文字显示。由于在设计中除了电流检测、电压检测两个模拟量输入外其余的全是数 字量(开关量),因此信号采集非常简单,可直接由开关量送给 流和电压的信号由电量变送器(再加个模拟块)传送给 图 1第二章控制系统方案论证与选择 统总体设计思想 井提升机信号系统的控制系统 我们在对矿井提升机信号系统的控制系统进行选择之前先了解一下其兰州大学毕业设计说明书 12 组成及工作原理:矿井提升机在矿山、建筑等行业应用非常广泛 , 是集机、电于一体的大型复杂系统矿井提升机是矿井生产中极其重要的环节 , 是矿井生产的关键的设备之一。矿井提升机是联系矿山井上和井下的“ 咽喉” 设备 , 主要用于提运煤炭和煤研石、运送物料、提升人员和设备。提升系统的工作任务是安全、快速、可靠、高效地完成提升运输任务 , 而安全运行是最重要的。矿井提升机信号系统是矿井提升机的重要组成部分,提升机的运行全靠信号系统的信号发出。该系统工作的关键是信号如何联络。 矿井提升机的信号系统包括声、光信号。辅助信号、电话等。信号种类一般有:工作执行信号提升去向信号罐位信 号、提升机种类信号、检修信号、故障信号、联络信号等。 首先我们应清楚提升机给信号系统的信号以及提升机从信号系统所得到的信号 ,由此而进行各种操作。 图 2制系统内容 统总体设计 本设计以某矿山提升机信号系统工程实例基础。信号系统有保护系统、信号系统、和信号输入。信号系统有功能信号(运人、运物、运矿、检修、上行、下行),罐笼去向(井口、井底),罐位(井口、井底)。注:本设计罐位不包括井下各 中段,只有井口、井底两罐位。如 2所示。 兰州大学毕业设计说明书 13 设计内容包括三大部分:井口信号台、井底信号台、以及车房信号台。系统设计要求能实时反映提升机的各种状态及罐位。且井口井底的输出一致经信号确认后,方可发送信号到车房信号台。两罐位信号部一致或误操作,信号会解除。不能发送。需重新进行信号联络。 制系统方案论证与选择 根据上述工艺介绍及设计要求,要完成任务有多种选择方案,可以由各种控制继电器和主令开关构成,它的突出特点是“点信号”(电铃震响或指示灯明灭的次数)来代表各种提升信号。各提升中段的点 信号直接传送到井口总信号房,再由井口总信号工转发到提升机房。也可以采用单片机作为主控制系统。 控制台通过单片机的串行口来实现主从式多级通讯 ,系统以上井口控制台作为主控制台 ,下井口、绞车房控制台为从控制台 。也可以采用 在井口、井底、车房信号台给用一个理和使用继电器的一样,都通过井口信号工的信号确认以及转发,完成信号系统的功能。 案一 采用继电器和主令开关构成主回路。采用点信号来代表各种提升信号。例如以 一长点表示要罐 ,一 长两短表示上行 ,一长三短表示下行 ,两短表示提物 ,三短表示提人等等。 这种信号系统结构简单、操作方便 ,但存在如下缺点 : (1) 由于无法保留和复现点数 ,所以信号识别全凭操作者的听觉和视觉 ,容易造成信号的误认和误传 ,因信号的误认和误传而导致的提升事故屡见不鲜。 (2) 信号之间、信号系统与提升机电控系统之间没有联锁 ,井口总信号工和司机的操作不受制约 ,很容易因误操作而引发事故。 (3) 声光信号一瞬即逝 ,无据可查 ,一旦发生事故 ,给事故分析带来困难 ,很难找出真正的事故原因 ,致使同类 事故重复发生。 (4) 由于信号稍纵即逝 ,操作人员的精力必须高度集中 ,加重了工人的负担 。 以上缺点严重影响了提升机运行的安全,传统的继电器信号系统为有触点系统,元件易发生故障。工作可靠性差,一旦控制或闭锁失灵,则事故将不可避免。此信号系统正在被淘汰。 兰州大学毕业设计说明书 14 案二 该 控制系统 采用了先进的数字通信技术 ,该系统分上井口、下井口和绞车房三个控制台 ,各控制台采用 片机作 控制台通过单片机的串行口来实现主从式多级通讯 ,系统以上井口控制台作为主控制台 ,下井口、绞 车房控制台为从控制台。下井口到上井口需两对电缆。各控制台还配有数字、汉字提示 ,语音提示 ,这样既照顾了操作人员的习惯操作 ,又减轻了工作人员的负担。同时 ,增加了信号的存储功能 ,便于以后的查证。系统采用分时的半双工通讯电路 ,通过改变电平来分时完成对下井口和绞车房的通讯 。其原理框图见下图所示。 2统原理框图 新型矿井提升机信号装置在系统设计中应用了先进的单片机技术、数字通信技术和汉字显示技术 , 具有声光兼备、汉字显示 、数字存储、故障诊断、安全闭锁保护等特点。尤其在通信方面 , 采用了数字通信技术 , 只需两对普通电缆 , 且信号种类和数量不受限制 , 提高了信号传输的可靠性和兰州大学毕业设计说明书 15 灵活性 , 功能灵活多样 , 扩展方便。新型矿井提升机信号装置的使用有效地解决了在微机系统中信号的远距离传输和可靠性问题。 该控制系统功能齐全, 下井口到上井口只需两对电缆 ,既方便又经济。各控制台还配有数字、汉字提示 ,语音提示 ,这样既照顾了操作人员的习惯操作 ,又减轻了工作人员的负担。同时 ,增加了信号的存储功能 ,便于以后的查证。 但 煤矿工作环境恶劣 ,各种电机的频繁启动与运行引起的电磁干扰以及电网的不稳定 ,对通讯信号和通讯装置都将产生巨大的影响 。 案三 在井口信号台使用 底只进行按钮操作,车房只能显示输出结果:如文字显示各种工作执行信号和罐位信号,声音提示运行状态及故障。 各部分的逻辑控制中心均由日本三菱公司生产的 构成。 信号有模拟信号和数字信号,大部分是开关量,可直接传送给 拟信号由电量变送器再用模拟输入模块 各部分之间的信号 经信号确认,直接转发到 房信号台安装在绞车司机 房内 ,井口、井下信号台分别安装在井口、井下的信号房内。井口、井下 罐位信号由光电开关采集。该控制系统原理框图见下图 2 该系统的 信号的发送方式 : (1) 转发方式。井下的信号必须经由井口转发 ,不得越过井口信号工直接向车房发送 ,井口信号工必须在井下信号发出后 ,才能发出信号。当井口信号和井下信号一致时 ,该信号才能传到车房 ,否则无效 ,需井口信号工重发。在信号发出的同时 ,井口、井下均有灯光显示、声音提示、数字记忆。记忆的数字直到下一个信号发出才会消失。 (2) 直发方式。停车 (急停 ) 信 号采用直接向车房发送的方式 ,不经上井口转发以保证快速停车。当急停信号发出后 ,其他指令信号均不能发出 ,并能闭锁提升机安全控制回路。当信号为慢上、慢下时能闭锁提升机的高速运转控制回路。 该控制系统对对信号系统进行检测和控制,增加并完善信号装置的功能,使提升设备的工作更加安全可靠。 方案二和三的控制系统都比较安全、可靠,且能够实现设计要求。两者的控制系统一个为单片机,另一各为 了进行方案确定,我们首先看一下两者的区别: 兰州大学毕业设计说明书 16 它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。 于扩展其功能的原则而设 2统原理框图 兰州大学毕业设计说明书 17 图 2计。 通过以上几种方案综合考虑,但由于 煤矿工作环境恶劣 ,各种电机的频繁启 动与运行引起的电磁干扰以及电网的不稳定 ,对通讯信号和通讯装置都将产生巨大的影响 。 它具以下特点 : ( 1) 可靠性高,抗干扰能力强 。 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的 0万小时。一些使用冗余 用 同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到 数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外, 现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除 样,整个系统具有极高的可靠性。 (2) 配套齐全,功能完善,适用性强 。 经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代 用于各种数字控制领域。近年来 元大量涌现,使 度控制、 上 用 兰州大学毕业设计说明书 18 ( 3) 易学易用,深受工程技术人员欢迎 面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用 不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 ( 4) 系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造 大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 ( 5) 体积小,重量轻,能耗低 以超小型 近出产的品种底部尺寸小于 100量小于 150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。 总之, 、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。 ( 1) 开关量的逻辑控制 这是 广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 ( 2) 模拟量控制 兰州大学毕业设计说明书 19 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟 量,必须实现模拟量( 数字量( 间的 A/。 ,使可编程控制器用于模拟量控制。 ( 3) 运动控制 控制机构配置来说,早期直接用于开关量 I/在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要 泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 ( 4) 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机, 成闭环控制。 中型 前许多小型 程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 ( 5) 数据处理 现代 矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集
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