矿井提升机开题报告

辽宁工学院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 题目 矿井提升机变频调速控制系统设计 软 件 学院 （系） 楼宇智能化工程技术 专业 081 班 学生姓名 学 号 指导教师 开题日期： 2011 年 3月 7日 开 题 报 告 一毕业设计题目的来源理论或实际应用意义 本次毕业设计的题目是“ 矿井提升机变频调速控制系统设计 ”， 在提升机控制系统中应用计算 机控制技术和变频调速技术，对原有提升机控制系统进行升级换代。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、检修、低速爬行等各种运动方式的控制要求。 二题目主要内容及其预期达到的目标 基于 PLC 控制的大功率矿井提升机变频调速控制系统由动力装置、液压站、变频器、操作台和控制监视系统组成，各部分功能如下。 动力装置：包括主电机、减速器、卷筒、制动器和底座，完成人、物、料的运输任务。主电机通过减速器向卷筒提供牵引所需的动力。 液压站：为提升机提供制动力，停车时先通过液压站给卷筒施加机械制动力，再取消直流制动力；提升机起动时，先对电机施加直流制 动，再松开机械抱闸，防止溜车，以保证系统安全可靠地工作。 操作台 ： 设置两个手柄，分别用于速度辅助给定及制动力给定。它是整个矿井提升机运输系统的控制核心，通过它可以设定系统的工作方式和控制方式，可以发布系统的各种控制命令，以实现对提升机启动、加速、平稳运行、减速、停车以及紧急制动等各种控制功能。 控制监视系统 ： 是操作人员和控制系统及运输系统之间的桥梁，它可以在线监测提升机运输系统的各种工作参数、工作状态、故障参数和故障状态。 控制系统工作原理 ： 当司机听到开车信号时，按下启动 按钮， PLC 控制将 380V 动力电源接入变频器。再松开液压制动闸并将主令控制器推到正向（或反向），提升机 开始运 （注）开题报告要点： 1、毕业设计（论文）题目的来源，理论或实际应用意义。 2、题目主要内容及预期达到的目标。3、拟采用哪些方法及手段。 4、完成题目所需要的实验或实习条件。 5、完成题目的工作计划等。 （开题报告不够用时可另附同格式 A4 纸） 1 开 题 报 告 行。在提升过程中，控制提升机运行的主速度给定 S 形速度曲线由 PLC 编程产生，经过A/D 转换，由模拟量输出口输出，以驱动变频器工作；对变频器输出频率的调整控制，也可根据现场的工况需要，由操作台速度控制手柄以辅助给定的方式进行控制。旋转编 码器可以检测主电动机的转速，并将此信号传送给可编程控制器， PLC 通过该信号可以累计计算提升机的速度及行走距离，监视器可以时时显示提升机速度和位置。 三拟采用的方法及手段 电源部分采用双回路供电模式，电源柜主要是给变频柜和动力柜供电，同时用来进行过流保护和电压、电流测量。 系统内部采用矢量控制思想， AC380V三相动力电源由隔爆接线腔 R,S,T 3个接线柱接入隔爆主腔内，大功率变频（ SB61G110KW）可以将工频三相交流电经过交 直变换之后经过逆变器，利用设定的参数进行逆变，使得输出为某一相应设定频率的交流 电，经变频后输出 U,V,W来驱动电机的运行。变频器输出频率的变化，将导致电动机的输出转速变化，二者之间的关系近似线性。 PLC 选用 德国西门子 (Siemens)公司生产的模块式 PLC S7-300，它属于模块式 PLC，主要由机架、 CPU 模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成 。 PLC 还完成各种保护监视功能。监控内容包括：超速监视、过卷监视、实时速度监视、井筒过卷监视、变频器故障监视、矿车行程监视、过载监视、深度指示器监视等，以上监视内容出现故障时，通过报警回路报警或安全回路实现抱闸停车保护。 变频器选用 SIEMENs 公司的 MM44O 变频器采用了最优的电机控制方法 ， 其中开关量连接方式抗干扰能力强，变频器可以输 m 频率可调的交流电源，变频器的外同加设有制动单元，能够实现变频器故障时安全制动，更有效地对控制系统进行安全保护 。 四 完成项目所需的实践或实习条件 通过到图书馆查阅期刊和有关 PLC 的 相关书籍，熟练掌握 PLC 的应用技术。通过到互联网查阅资料，了解系统的整体设计方案。到实验室对硬件部分 、软件部分进行设计并进行上机调试，到计算机机房进行打印、整理。 2 开 题 报 告 五毕业设计（论文）课题进度计划： 起讫日期 工作内容 第 1 周 查阅有关资料，收集与研究课题有关资料 第 2 周 完成毕业设计开题等工作 第 3 周 提升机 总体设计方案确定 第 4 周 提升机 主接线 第 5 周 PLC 的选择 第 6 周 提升机 模拟量检测电路设计 第 7 周 模拟量输 入模块的选取 第 8 周 提升机 开关量检测电路设计 第 9 周 显示电路设计 第 10 周 输出电路设计 第 11 周 系统的总线图设计 第 12 周 主程序设计 第 13 周 初始化设计 第 14 周 模块检测及开关量设计设计 第 15 周 系统程序编写、制作幻灯片 第 16 周 毕业论文说明书打印、装订 第 17 周 准备答辩 3 查阅资料、文献目录 主要参考文献： 1） 张明达 斜井提升机的 PLC 控制 华中理工大学 2002.1 2） 谭波 自装可编程控制器 西安交通大学出版社 1999.12 3） 李燕林 工厂供电 天津大学出版社 2001.6 4） 谭冠政 提升机盘式制动器状态监测装置的研制 人民邮电出版社 2002.7 5) 蒋宏民 电力系统继电保护 重庆大学出版社 1997.9 6) 杜俊明 现代电气控制技术 重庆大学出版社 2001.12 7) 朱仁初 现代电气控制及 PLC 应用技术 北京航空航天大学出版社 2004.2 8) 郭培源 电力系统控制新技术 科学出版社 2002.6 9) 冯树旭 PLC 分析与设计应用 电子工业出版社 2004.1 10) 王德堂 电器与 PLC 控制技术 化学工业出版社 2003.9 4 指导教师意见： (对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测 ) 指导教师签字： 2011年 3 月 16日 教研室意见： 教研室主任签字： 2011年 3 月 18日 5 开 题 须 知 一、学生要认真填写开题报告。在毕业设计（论文）答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交开题报告，作为答辩评分的参考材料，没有开题报告不能参加答辩。如果丢失要及时办理补交手续。学生毕业后，开题报告与学生毕业设计（论文）一并存档 备案。 二、毕业设计（论文）题目一经确定，指导教师要给学生下达毕业设计（论文）任务书，学生根据任务书的要求进行开题，一般安排在毕业设计（论文）正式开始的第二周至第三周进行。 三、开题报告的审查由各专业教研室主持，每个学生的报告时间为 10 15 分钟。开题通过后学生才能正式获得毕业设计（论文）的资格。