基于PLC的矿井提升机控制系统

1、 摘 要矿井被称作地下矿井系统的咽喉，是井下与地面最重要的通道。矿井提升机承担着矿井与井下人员、矿料、设备等物资运输的重任，是整个矿井系统中的核心部分，矿井提升机的安全可靠运行至关重要。所以设计一套安全可靠的矿井提升机控制系统具有极大的意义。PLC出现后以其显著优点迅速成为工业生产控制系统的主流发展方向，其可靠性高，抗干扰能力强；编程简单，使用方便；控制程序可变，具有很好的柔性功能完善；扩充方便，组合灵活，极大减少控制系统设计及施工工作量；体积小，重量轻；非常适用“机电一体化”设备。基于PLC设计矿井提升机控制系统，极大满足对大型机械控制安全与可靠性的要求，且节能环保，便于操作与维护。关键词：

2、矿井提升机；PLC；控制系统。Abstract The mine is called the throat of the underground mine, which is the most important channel of the underground mine. The mine hoist bears the heavy responsibility of the mine and the underground personnel, the ore material, equipment and so on. It is the core part of the entir

3、e mine system, and the safe and reliable operation of the mine hoist is very important. Therefore, it is of great significance to design a safe and reliable control system of mine hoist. PLC appears with its remarkable advantages quickly become industrial production control system of the mainstream

4、of the development direction of, the high reliability, strong anti-interference ability; programming is simple, easy to use; variable control procedures, with perfect good flexible function; to facilitate the expansion, flexible combination, greatly reducing the control system design and constructio

5、n work; has the advantages of small volume, light weight; very applicable electromechanical integration equipment. Design of mine hoist control system based on PLC, which greatly meets the requirements of safety and reliability of large mechanical control, and energy saving and environmental protect

6、ion, easy to operate and maintain.Key words: mine hoist; PLC; control system.目 录中文摘要 英文摘要 目录1 绪论11.1 课题研究的背景21.2 提升机国内外发展现状21.3 课题主要研究内容32 矿井提升机概述2.1 矿井提升机的简介32.1.1 矿井提升机的分类42.1.2 矿井提升机的主要组成部分及工作原理62.2 矿井提升机的运行72.3 提升机故障及保护83 矿井提升机控制系统的设计3.1 矿井提升机控制要求93.2 硬件的选择及其电气连接103.3 控制系统的参数推导及设置143.3.1提升过程参数推导

7、143.3.2变频器参数设置173.4 控制系统的软件设计184 矿井提升机的保护设计4.1 安全报警与监控板的设计194.2 抗干扰措施205 总结 216 参考文献227 致谢248 附录25控制流程图25MM440说明书（部分）26软件设计指令表26程序梯形图30仿真结果图33 1 绪论采矿业是国民经济的重要组成部分，采矿业的健康发展对社会主义建设具有重大的意义。我国幅员辽阔，矿产资源丰富，但是开采难度大，露天矿山屈指可数，众多的矿产资源都埋在深土里。我国的采矿大都是地下做业，对矿井提升机这种矿山的核心设备需求极大。美国通用汽车制造公司（GM）最先于1968年提出研制一种新的控制器，并且

8、在用户角度给出了设计要求。第二年美国数字设备公司（DEC）研制出了第一台可编程控制器（ProgrammableLogicController）PDP-14，用于通用汽车生产线。随后日本西欧等国也引进PLC制造技术，反展自己的PLC技术。随着计算机技术与PLC技术的融合，PLC的功能得到了巨大的飞跃，其超高的运算速度，可靠的抗干扰设计能力，数字模拟量处理功能，强大的PID功能，极小的体积，极高的性价比，让它在众多工业化国家中得到大量使用。 通过对PLC的大量实践应用国外的PLC厂家积累了大量的开发设计经验，凭借技术优势，发达国家生产PLC的公司在PLC的全球份额占到了80%，几家大型PLC制造公

9、司主导了全球的PLC行业，这几家公司是德国的西门子 （SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本的三菱、欧姆龙、松下、富士，韩国的三星（SAMSUNG）、LG。PLC技术是现代控制技术的主流技术，代表了高度发达的自动化，智能化水平，PLC技术在工业生产中的蓬勃发展，得益于其优良的可靠性，抗干扰能力；简单的编程要求，方便的使用方法；可变的控制程序，良好的柔性且功能完善；扩充方便，组合灵活，极大减少控制系统设计及施工工作量；体积小，重量轻。发展PLC理论，应用PLC控制，能极大的解放生产力，极大的缓解中国“老龄化”所带来的生产力不足和国家产业转型的政策要求。 采矿业中的地下做业是及其危

10、险的，矿井下环境复杂，塌方沁水等问题层出不穷，矿石采掘及其繁重。作为矿山生产中的核心设备矿井提升机，它的安全可靠运行就几乎决定了整个矿井的安全。我国对于矿井提升机的研发较晚，一直以来，国有大型厂矿都使用国外设备，这即推高了企业的运行成本，也不方便维护，若发生意外事故，还拖延救援的黄金时间。所以，将PLC技术应用于矿井提升机的研发中来，具有极大的经济价值，科研价值和社会价值。1.1课题研究的背景 矿井是矿山的咽喉，是井下与地面沟通最重要的通道；矿井提升机是矿井工作系统中的核心部分，承担着矿料、设备、人员的进出，矿井提升机的安全可靠至关重要。传统矿井提升机控制系统，需要数量众多的继电器设备，布线复

11、杂，体积庞大，耗能多，启动，停车，制动，逻辑控制等方面难尽人意。工作过程中整车下行，体积大，重量高，维护困难，产生大量的热，有电火花，给安全生产带来巨大隐患。采矿业作为现代工业的重要组成部分，伴随着控制技术的进步，由人工控制，半自动控制，逐步向自动化，智能化发展。PLC代表了现代工业控制的先进水平，相对于传统控制，其可靠性高，抗干扰能力强；编程简单，使用方便；控制程序可变，具有很好的柔性功能完善；扩充方便，组合灵活，极大减少控制系统设计及施工工作量；体积小，重量轻，是“机电一体化”的理想设备。基于PLC设计的矿井提升机控制系统，能极大改善提升机的控制，提升整个矿井生产的安全性，可靠性与自动化水

12、平，符合社会生产力反展与国家的产业技术升级政策。1.2提升机国内外发展现状 工业革命刺激了对矿料的需求，第一次工业革命时国外就开始研制矿井提升机控制系统，20世纪60年代国外开始研制矿井提升机监控系统，长时间的技术积累使国外在提升机状态监控方面水平较高。特别是对闸控和速度监控等一些重要保护环节，设计更加合理，有些环节设置双重保护，如过速保护，过卷保护等。这些监控保护措施，对提升机的运行安全都是可靠的保证，如瑞典ABB公司的矿井提升机速度保护功能齐全，系统可靠，能实现全自动开车；德国西门子公司全数字式提升机实现了数字驱动，具有紧急制动时恒减速，提升钢丝绳张力动态监视，提升系统及设备动态显示和故障

13、自诊断功能。 国内有关提升机控制系统的研究起步较晚，相对于国外设备性价比不高。国内大型矿井一般引进国外提升机设备，但是国外企业实行严格的技术保密措施， 其核心技术(如程序等)无法掌握，在使用、维修和零部件的供应上都受到限制，且价格昂贵，推高了矿井的生产成本，中小矿井更是难以承担，只好使用质量较差的设备，给安全生产带来隐患。改革开放后国内积极开展了提升机的研制工作，取得了长足进步，但是与国外同类产品比较，还是存在着巨大差距。以交流电控系统主要以TKD交流拖动为代表，主令操作及故障监控仍采用传统的继电器控制线路，每台提升机需要数百个甚至上千个触点的继电器，系统可靠性差，故障率高，且不易维修，数目众

14、多的控制线要和各种动力电缆通过狭小的井筒空间并行下井，安全性差，电磁干扰大。随着技术进步，当代的矿井提升机控制走向自动化，小型化，节能化。以PLC为代表的控制理论技术是矿井提升机控制未来的发展方向。1.3课题主要研究内容 本文阐述部分阐述现代主流矿井提升机的主要机型，运行、保护方式，控制系统主要性能指标。设计部分基于PLC设计出一套满足实际生产的矿井提升机控制系统。包括硬件选择，参数推导，PLC外部接线示意图，控制流程图，主电路图，I/O分配表，控制版面，安全保护。 2 矿井提升机概述2.1 矿井提升机的简介 矿井提升机又称“提升绞车”， 是一种大型提升机械电气设备。主要用于地下采矿作业，通过

15、电机带动钢丝绳连接的容器在井筒中升降，完成输送任务。现代矿井提升机的控制由继电器控制，分离元件控制，模拟电路控制到微电子（PC,PLC）的全自动化控制,不过，出于安全考虑，提升机的自动化控制还是相对的，需要人工监测，设计中都会给人工控制留出较高的控制等级。目前使用较广泛的型号有：JTP型、JK型、JTK型。2.1.1 矿井提升机的分类 矿井提升机以电机驱动方式分类有交流式与直流式。交流电机结构简单，组合紧凑，质量坚固，价格便宜，容量大，维护简单，可直接三相电源使用，使用场合广，长时间应用于井下采矿作业等复杂环境场合；但是，交流电机调速性能差，在矿井内调速停车一般是机械硬停，对机械零部件照成冲击

16、，降低了其使用寿命，且冲击过程容易出现火花，增加了安全隐患。20世纪70年代，得益于大功率可控硅与电子控制技术发展，直流电机凭借其良好的调速性能，优良的启动停车，大范围的平滑调速能力，主导了一段时间大中型矿的提升机种类。随着电力电子器件，交流控制理论，PC、PLC控制技术的发展，对于交流电机获得了同直流电机一样的调速性能，尤其是大功率的电机，交流电机有明显优势。当前国内井下采矿系统中，提升机大多采用交流绕线式异步电动机转子串电阻的调速方案。矿井提升机按钢缆绕行分为两类：缠绕式与摩擦式。两种方式均可用于主副井，提拉阡石、设备、矿料、人员等，布线简单，操作效果好，机械冲击小，最大的节省材料。下井方

17、式可垂直也可斜入,均能有效利用地形，较好的满足采矿作业需求，国内年产120万吨以下，井深小于400米的矿井大多用缠绕式。摩擦式提升机分作单绳摩擦式和多绳摩擦式，后者摩擦轮和钢丝都较小，故机组尺寸小，制造简单，速度高。多用于年产120万吨以上，井深2100米以下的竖井。经过多年的实际生产经验积累，目前国际上的大中型矿井都使用这两中提升模式，还有其它特殊环境的提升方式，本文就不多做介绍。单绳摩擦塔式摩擦式 多绳摩擦落地式矿井提升机 可分离式单卷筒 单绳缠绕式缠绕式单卷筒多绳缠绕式(布雷尔/Blair式)114325图2.1.1 单绳缠绕式提升机原理示意图卷筒；2；钢丝绳；3、天轮；4、容器；5、平

18、衡轮单绳缠绕式提升机布线简单，所用钢绳少，大量减轻其质量与体积，节约钢材，由于质量小，工作过程中对电机的额外负载较少，反应迅速，不易出现卷筒打滑现象。不过同样的，由于钢绳少，在电机急停过程中，钢绳出现断裂可能性增大。现代材料几岁的发展有效的解决了这个问题，应用新的复合材料，钢绳的强度得到极大的提升。4321513454321513452图2.1.2 多绳摩擦式提升机机原理示意 1、卷筒；2；钢丝绳；3、天轮；4、容器；5、平衡绳2.1.2 矿井提升机的主要组成部分及工作矿井提升机主要由六部分组成，分别为工作机构：包括主轴装置和离合器；制动系统：包括制动闸和传动装置；机械传动系统：包括减速器和连

19、轴器；润滑系统：包括油泵和油管；观测和操作系统：包括操作台、深度指示器与测速装置；拖动、控制和安全保护系统：包括主动机、拖动装置、电气控制系统和安全保护系统。 图2.1.3 矿井提升机组成示意图2.2 矿井提升机的运行 矿井提升机的运行分为启动、匀加速、匀速、匀减速、停车几个阶段，每个阶段对速度要求不相同，且为提升提升机的工作效率，加速度要尽可能大，为减小机械冲击，增加提升机使用寿命，启动、停车、变速过程要平顺。矿井提升机在理论速度要求与实际工作中不完全相同，理论中速度要求是到点变化，在实际生产中呈“S”曲线变化，平顺的速度改变能减少机械冲击，同时减少对回路的电变化干扰，原来使用继电器做控制时

20、，一般串多级电阻，以实现对电机的平滑调速，现代工业生产中对三相交流电机实现平滑调一般是用变频器。通过变频器进行平滑调速，以达到生产工艺的要求。 通常情况下，生产过程中电机输出功率一定时，当速度达到最大值，运转速度一定，扭力最小。利用电机的这个功能，有时可以不用特意调节速度，让其直接运行即可。2.1 提升机运行情况示意图 图2.2.2 五阶段速度示意图根据国内众多矿井实地生产经验，得到矿井提升机在一个提升循环里的运动规律： 1）加速阶段容器离开井底后经过t1时间段，以加速度a1运行至最大速度。对于提升机，加速度一般不大于。2）匀速阶段容器以最大速度运行t2完时间段，直至接近井口。3）减速阶段容器

21、接近井口后以加速度a3运行完t3时间段，实现减速至爬行速度，对于提升机加速度a3一般不大于。4) 爬行阶段容器以爬行速度匀速行驶完t4时间段，以便准确停车。5）预备停车阶段容器在t5时间段内速度由至0，施闸停车。2.3 提升机故障及保护 矿井提升机工作环境复杂，高温、潮湿、重粉尘等多重因素影响着提升机的正常运行提升机工作过程中不可避免各种故障，大致分为三类。第一类是造成矿井提升机紧急停车的故障，此事故是最严重的故障，故障原因有主回路过压；主回路过流；卷筒两端过卷；提升机错向运行；主电动机失去励磁；终端超速运行；制动系统液压站电动机故障；运行过程中各水平稳定器动作等。第二类是造成提升机事故停车的

22、故障，故障原因有提升机制动轮变形；尾绳故障；紧急停车后未调零；操作限位开关失灵；开车时安全门打开；提升机调零电机故障；终端之间超速等。第三类是造成提升机信号预报的故障，故障原因有直流操作电流接地；主电机轴承过热；制动闸瓦磨损；润滑油压异常；提升机通风故障等。为保障矿井从业人员的生命安全，保护整个矿井系统的设备使用，保证完成安全生产的要求，矿井提升机的故障提示，系统保护设计必不可少。开机后，系统预先进行自检后运行，当矿井提升机发生故障时，系统能够迅速识别故障类型，做出反应，反馈故障部位，以便及时维修。同时应该加载外部保护电路。3 矿井提升机控制系统的设计3.1 矿井提升机控制要求矿井提升机是矿井

23、生产设备的核心，关乎人员安全和高效生产。矿井内部情况复杂，矿井提升机在工作时要克服矿井内部高温、潮湿、高粉尘等复杂的外界环境，还需要处理高低压、电流过载、电热效应、闸瓦磨损、液压不足等自身设备问题。所以，矿井提升机的控制要求极高，其控制需要有极高的可靠性，矿井提升机的监测要有及时准确，故障处理要迅速精确。 用PLC设计矿井提升机控制系统，需要处理众多的模拟信号，传感器选择很重要，所以需要质量好的传感器。同时，矿井是非常特殊的生产场合，除了系统设计上通过计算设定参数值意外，还需要通过安装的电气设备来监测矿井提升机的实时运行情况。当两者完全都失灵时，还需要有应急保护措施，以保护整个矿井的人员财产安

24、全。当发生不可控的灾害，如地震、塌方、战争等破坏时，整个矿井系统要完全关断电源，避免矿井提升机系统对人员进行二次伤害。 通过对矿井提升机尽可能完善的设计，保护整个矿区生产的安全，同时带来良好的社会效应，减少采矿人员的恐慌心理，避免因恐慌而造成的人为操作失误，降低采矿生产行业的事故发生率。 图3.1 控制系统示意图控制过程如下：开机启动，系统自检，自检无故障选择是否开车，开车后进行自动控制，PLC控制变频器调节电动机速度，通过其带动滚筒按照五阶段速度示意图旋转，完成循环。2）开车后自动控制过程中，实时显示运行参数，监测是否出现故障，出现故障迅速判断故障等级，做出紧急停车或者声音灯光警报，显示故障

25、区域。3）出现紧急停车故障后，系统自动跳转到手动操作，进行点动控制。4）运行过程中，出现超速、过卷、松绳等轻故障，系统进行安全回路动作，自动调整运行状态。5）井口下行与井底上行前检测是否过载，若过载预先进行警报。3.2 硬件的选择及其电气连接PLC控制是当代主流的工业控制技术，逻辑控制、顺序控制、计数、定时、数据运算、多点通信功能强，能自诊断、中断控制、加载模块，适合复杂的控制设计，模块结构简化了控制系统设计，方便维护，可靠性高。本次设计使用Siemens（西门子）公司PLC的S7-200-CPU226，其共有24点输入，16点输出，内置时钟，有7个扩展模块，高速计数器功能强大，工作环境要求较

26、低，系统配置方便，内置存储器，体积小，价格低廉，适用于众多特殊工作场合，能满足本次设计的要求。 下面是S7-200的内部基本结构。图3.2.1 S7-200基本结构图三相异步电动机转子的转速相对于旋转磁场的转速低，转子绕组与磁场间存在着相对运动，从而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，通过电磁感应现象实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。现代以变频技术为主的新技术的发展使交流电机拥有了良好的调速性能，克服了传统三相交流启动转矩不大，启动电流大，能量转换率低等问题，为得到良好的调速性

27、能和控制效果，本次设计电机采用三相异步电机。使用YR-800-12/1230绕线型异步电机。传感器使用温度、压力、电压和电流传感器。为了有效的监控提升容器的位置，二次监测采用磁接近开关，形成对提升容器的双效监控。为能完成控制要求，发挥外接电气设备的最大功能，需要充分考虑PLC的输入输出点分配，外接模块信号的处理，充分发掘PLC的运算能力。根据S7-200的输入输出点分配位置，得到其的I/O分配表。并由此的到PLC电气连接示意图。 表一 控制系统I/O分配表 S7-200PLC I/O分配表 输入 输出I0.0启动Q0.0变频器通电I0.1停止Q0.1变频上升I0.2变频Q0.2变频下降I0.3

28、工频Q0.3工频上升I0.4上升Q0.4工频下降I0.5下降Q0.5系统复位IO.6紧急停车Q0.6变频器故障报警I0.7系统复位Q0.7变频器停止I1.0自动Q1.0紧急停车I1.1点动Q1.1速度1I1.2旋转编码器Q1.2速度2I1.3过载Q1.3速度3I1.4松绳Q1.4轻事故I1.5过卷Q1.5重事故I1.6过流Q1.6降温设备I1.7过压Q1.7液压泵I2.0超速I2.1液温过高I2.2电机温度过高I2.3液压过低I2.4液压过高I2.5闸瓦过热I2.6运行方向错误I2.7液压泵故障图3.2.2 PLC外部连接示意图PLC的电气连接应能完成指定任务，同时要节约电气设备，即自动化程度

29、要高，节约输入触点与输出触点。在设计途中，考虑触点的使用频率，尽量提高其使用寿命，通常是能自动控制最好自动控制，将控制过程交由内部处理。通过内部处理，充分发挥PLC的快速运算的功能，同时考虑长时间运行产生的高温对CPU性能影响，需要有降温措施。PLC外部接线图如。旋转编码器采用Omron(欧姆龙)公司生产的E6C2-CWZ6CZ，将其置于滚筒主轴上，信号进入PLC对比计算后得到相应控制。计数器通过累计正转和反转的脉冲个数，通过计算可得到提升容器的确切位置。图3.2.3 旋转编码器与PLC连接图变频器采用西门子公司生产的MM440，其能将输入工频电能转换成变频可控电能，以实现对交流电机转速的控制

30、。变频器容量一般取电动机容量的1.4倍。其外部加设声光报警回路和制动回路，以保护变频器和维护生产安全。接线图如下。图3.2.4 变频器接线示意图电气接线应在达到控制要求前提下，尽量减少继电器数量，避免过多继电器工作而产生大量的热量影响系统的正常运行，同时节约能源，节省材料，减小系统体积，方便系统设备的维护。主电路图如下。 图3.2.5 主电路示意图3.3 控制系统的参数推导及设置为符合实际的生产要求，此次设计参数以煤矿安全规程垂直井标准为依据。则升降人员主加减加速度不得超过，最大速度低于，升降物料时，主加减加速度不得超过。最大速度不得超过，则过卷行程不得大于。且根据国内一般常设速度，检修运行速

31、度，应急运行速度。3.3.1提升过程参数推导本次设计行程给定时间和速度。设定矿井提升机的有效行程为，主加速度a1=a3=，最大速度，爬升速度，井口加速度。则根据运动学公式（公式3-1） （公式3-2）可得主加速时间t1=t1通过距离s1=第一次减速时间t3=t3通过距离s3=爬升结束至停止时间t5=同理，t5通过距离s5=择根据通过以上计上计算数据，经理论推出矿井提升机在井下匀速通过的距离为s2+S4=为了提高工作效率，兼顾生产安全，以运行s2=，以运行s4=则可得t2=,t4=。一个提升周期时间t=图3.3.1 行程参数示意图取卷筒直径为，卷筒由周长公式（公式3-3） 得L=则一个提升周期卷

32、筒旋转次数N=我们通过卷筒转一周旋转编码器发出脉冲2000个，则可以算出一个提升周期脉为个，该系统平均每米脉冲。YR-800-6/1230绕线型异步电机参数如下：额定功率额定电压额定转速机械效率过载系数由三相异步电机转速公式（公式3-3）推出频率公式（公式3-4）n为电机转速，单位f为电机频率，单位p为电机磁极对数，以上述电机为参考，s为电机转差率，以上述电机为参考，由频率公式（3-4）推得由线速度与转速换算公式（公式3-5）得卷筒以速度运行时转速卷筒以速度运行时转速设电机与卷筒的减速比为16：1。则电机相对应转速由公式（3-4）得最高运行速度电机频率爬升运行速度电机频率3.3.2变频器参数设

33、置根据MM440说明书（详见附录）与上述参数可得变频器参数设置表，参数设置前先复位为工厂缺省设定值；电机参数设定快速调试P0010=1，设置完成后准备P0010；P0003=2允许访问扩展参数。表二 变频器参数设置数字量输入参数 功能P0003=1允许访问使用最多参数P0010=1快速调速P0100=0频率缺省值50HZP0300=1选择电动机为异步电机P0304=380V电动机额定电压P0305=292A电动机额定电流P0307=22KW电动机额定功率P0308=0.95电动机额定功率因数P0310=50电动机额定频率P0601=1电动机温度传感器P0701=1ON/OFF正向运行P0702

34、=1ON/OFF反向运行P0970=1复位P1002=5速度2频率P1005=20速度3频率P1011=50速度1频率P1120=72.7正转时间P1121=72.7反转时间P1058=30正向点动频率P1059=20反向点动频率3.4 控制系统的软件设计软件设计梯形图详见附录。4 矿井提升机的保护设计4.1 安全报警与监控板的设计矿井提升机在工作过程中难免出现故障，安全回路一般在停车故障发生时工作，用以保护矿井提升记得安全，避免造成更大的事故。一般采用电气设计。此时矿井提升机需要报警回路的及时响应，使之防患于未然，并指示出故障等级与故障位置，为工作人员做决策做依据。 图4.1 安全报警回路示

35、意图同时，为了较准确的定位容器位置，需要设计一个电气的电路，用于监测容器位置。使用磁性接近开关TCK-1T。在容器上安装一个永磁体，当其接近磁性开关时，磁性开关闭合，连接该开关的指示灯亮，两秒后其自动复位。用这种方法辅助观察，帮助操作员做出合理判断，以便操作。由于矿井提升机的安全要求较高，磁接近开关在接近井口与井底的两个开关还需要连接声光提升。通过声光提醒，警示提升容器旁的工作人员回避，以免发生事故。同时，由于井下布线复杂，有时电回路产生强磁现象，提升容器自身磁化都会干扰磁接近接近开关的正常工作。为了避免出现这种状况。对磁接近开关的的抗干扰保护要做好，避免发生磁扰动等电磁干扰现象。 图4.2

36、磁性接近开关示意图为方便监控提升机的运行状态，需要一个便于操控的面板。监控面板示意图如下。 图4.3 控制面板示意图4.2 抗干扰措施 矿井生产场合干扰量大，对系统正常运行影响极大，所以抗干扰措施是必不可少的。一般抗干扰的主要措施有：1）保持良好的通风环境，尽量不要将PLC柜安装在潮湿、多尘、有腐蚀性气体、热源、油烟重或强电磁的环境中。2）对数字与模拟信号，必须分开电缆传输。模拟量信号采用双芯屏蔽线作为信号线，并尽量缩短其长度。3）合理布线。电力电缆、输入输出电缆、信号回路汇接线均要分开铺设，不能合成一捆包扎，且信号电缆线接线端子都需要安装在柜体下侧。4）采集数据最好用屏蔽电缆，为扩大屏蔽作用

37、且抑制芯线间干扰，所有屏蔽电缆层汇线接地，多芯电缆中的备用芯线也需一端接地。5总结本次基于PLC对矿井提升机系统的设计，我通过指导老师的细心指导，自己学习PLC的硬件工作原理与语言编程教程，上网查阅资料，加上同学之间的探讨，基本完成了此次设计任务的要求。了解了矿井提升机在矿井生产中的重要作用，深刻感受到未来PLC在自动化领域中的重要作用。此次设计我独立完成了控制流程，PLC输入输出点的分配，PLC外部电器接线，PLC控制程序的编程，操作界面的设计，保护电路设计，变频器理论调试。不过由于自己的知识储备不够充分，设计经验过少，动手能力差，该次设计在实际生产还有一些欠缺。但基本功能够完成基本的生产任

38、务的要求。此次设计作为我大学最重要的一次设计，即兴奋，有伤感。兴奋的是大学四年所学的专业知识第一次能用在重要的场合；伤感的是之前浪费了许多时间，没有好好钻研PLC知识，以至于很多要点不能好好把握。通过这次设计，我感触良多，重压之下犯了许多低等错误，本来以为自己承压能力很强，看来还很欠佳，今后要更加努力，完善自己的性格，增强自己的能力，才能回馈社会，做一个有用新时代的大学毕业生。 本次设计经历了很多困难，难点在于提升机速度的控制与故障保护的及时处理。通过与传统继电器控制比较，在理解PLC的编程语言与模块功能后，采用变频器与外接模块，比较理想的解决了这一问题。同时，切身感受PLC在自动控制领域中的

39、广阔未来，其智能化，自动化水平相对于传统继电器控制，高了好多个层级，给予我在科技快速反展的今天，不与时俱进就要被社会所淘汰的警示。毕业设计让我检验自己是否有所进步，审视自己还有那些不足，给我未来的方向有所指引。设计中解决问题的过程中让我受益良多，硬件的搭载让我复习了一遍控制理论与继电保护知识，软件的设计要求我静下心来，不可浮躁。这为毕业后到工作岗位创造价值，为脱离了学校生活后融入社会，为完成社会与自我的价值积累了丰富的经验。感谢母校的细心栽培，指导老师的关心指导，同学的热心帮助，今后的时间我会到以后的时间里加倍努力做有意义的事，做有意义的人。6 参考文献1程丽，郭健.PLC控制系统编程与实现（

40、第三版）M.北京：中国铁道出版社，20102廖常初.可编程序控制器应用技术（第四版）M.重庆: 重庆大学出版社,20023俞国亮.PLC原理及应用 M.北京：清华大学出版社，20054闫纲.可编程控制器原理及应用M.北京：北京理工大学出版社，20125张运刚，宋小春，郭武强.从入门到精通西门子S7300/400PLC技术与应用M.北京：人民邮电出版社，2007.6廖常初.S7-300/400应用技术M.北京：机械工业出版社，2005.7索楠，马春燕，李永刚. 基于PLC的矿井提升控制系统设计J.机械工程与自动化，2012（6）：140.8裴志强. 基于PLC的矿井提升机变频调速系统设计 J.自

41、动化应用,2014（5）:49-60.9朱志勇.基于PLC的矿井提升机控制系统 J.自动化应用，2014（6）:32-41.10罗宇航.流行PLC实用程序及设计 M.西安：西安电子科技大学出版社,200611许振.交流电动机变频调速技术的发展J.微特电机，2005，（4）：39-43.12何晓群.矿井提升机调速和控制系统的发展J.工矿自动化，2009,35（7）：22-25.13邓小盾.基于西门子变频PLC的矿井提升机控制系统J.煤炭技术，2012，（10）:34-35.14 原艳红.基于PLC的矿井提升控制系统设计 J.煤矿机械，2014,35（11）：258-259.15邓利红.基于变频器

42、与PLC的载货节能环保电梯设计J.煤炭技术，2012,（1）：57-59.16谭国俊，罗金盛，陶永正，等.基于S7-300PLC的提升机变频调速系统设计J.电气传动，2007,37（3）：53-57.17何凤有，马志勋，现代交流提升机拖动系统比较J.工矿自动化，2009,35（10）：80-83.18宋爽，陈军霞.基于西门子变频PLC的矿井提升机控制系统J.煤矿机械，2008,29（6）：131-134.19聂国伦，白生威.基于PLC技术的矿井提升机位置与速度控制系统设计J.煤矿机械，2011,32（4）：157-160.20田玉丽，郭宗跃.PLC在矿井提升信号系统中的应用J.内江科技，200

43、8，（8）：108-10921王玉中，郝文玲.PLC技术在提升机交流电控改造中的应用J,矿山机械，2006，34（6）：80-84。22牟曙光，杨文志.浅谈PLC控制器在矿井提升机上的应用J.有色金属，2008,24（2）：49-51.23刘雨刚，刘兰兰，付贵祥，等.PLC在矿用提升机控制系统中的应用J.煤炭工程，2007（7）：57-59.24和颖歌.基于PLC的满盘提升机控制系统J.制造自动化，2006,28（9）：53-54.25谭波.变频调速矿井提升机闭环控制系统的研究与应用D.长沙:中南大学，2006.26乔磊明.矿井交流提升机电控系统研究D.阜新：辽宁工程技术大学，200727李伟

44、.矿井提升机控制系统设计D.太原理工大学，2010,21（9）：23-25.7 致谢感谢华东交通大学理工学院电信分院在这四年间的细心栽培，给了我能做好这次毕业设计的机会。感谢我的指导老师赵老师这段时间不辞劳苦的指导，老师认真细致的讲解总能让我醍醐灌顶，老师严谨的教学态度，端正严苛的学术要求让我们得到了极大的锻炼，更让我们钦佩。感谢我的同学们积极的探讨交流，让我认识自己的不足，激发我向前的动力。最后，感谢我所引用材料的先驱们，正是你们的肩膀，帮助我看到了一个更广阔的世界。大学的四年时光里，我经历了许多困难事，这使我成长，也收获了许多感动，让我明白在这世界里，不是只能我独自艰难前行。漫漫长路在远方

45、，我有好友伴同行。四年的时间里我接到了许多人的帮助，每每想到在困苦之时他们的友爱之手，内心倍感温暖。大学生涯即将结束，满含不舍与内疚，不舍青春时光指间溜走，不舍老师的敦敦教导，不舍学校的错落美景，更不舍一群志同道合的同学。内疚青春以远，自己无所建树；内疚心在美景，错过老师的良苦用心；内疚受人恩惠，却难以为报。在多的感激都难以表达对在我大学四年里经历的人的感激。在此，我仅能祝福大学里的老师、同学们，阖家安康，前程似锦。附录资料：不需要的可以自行删除C语言中如何获取时间？精度如何？1 使用time_t time( time_t * timer ) 精确到秒2 使用clock_t clock() 得

46、到的是CPU时间精确到1/CLOCKS_PER_SEC秒3 计算时间差使用double difftime( time_t timer1, time_t timer0 )4 使用DWORD GetTickCount() 精确到毫秒5 如果使用MFC的CTime类，可以用CTime:GetCurrentTime() 精确到秒6 要获取高精度时间，可以使用BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency)获取系统的计数器的频率BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpPerforman

47、ceCount)获取计数器的值然后用两次计数器的差除以Frequency就得到时间。7 Multimedia Timer FunctionsThe following functions are used with multimedia timers.timeBeginPeriod/timeEndPeriod/timeGetDevCaps/timeGetSystemTime/*/用标准C实现获取当前系统时间的函数一.time()函数time(&rawtime)函数获取当前时间距1970年1月1日的秒数，以秒计数单位，存于rawtime 中。#include time.hvoid main ()

48、time_t rawtime;struct tm * timeinfo;time ( &rawtime );timeinfo = localtime ( &rawtime );printf ( 007The current date/time is: %s, asctime (timeinfo) );exit(0);=#include - 必须的时间函数头文件time_t - 时间类型（time.h 定义是typedef long time_t; 追根溯源，time_t是long）struct tm - 时间结构，time.h 定义如下：int tm_sec;int tm_min;int tm

49、_hour;int tm_mday;int tm_mon;int tm_year;int tm_wday;int tm_yday;int tm_isdst;time ( &rawtime ); - 获取时间，以秒计，从1970年1月一日起算，存于rawtimelocaltime ( &rawtime ); - 转为当地时间，tm 时间结构asctime （）- 转为标准ASCII时间格式：星期 月 日 时：分：秒 年二.clock()函数,用clock()函数，得到系统启动以后的毫秒级时间，然后除以CLOCKS_PER_SEC，就可以换成“秒”，标准c函数。clock_t clock ( vo

50、id );#includeclock_t t = clock();long sec = t / CLOCKS_PER_SEC;他是记录时钟周期的，实现看来不会很精确，需要试验验证；三.gettime(&t); 据说tc2.0的time结构含有毫秒信息#include#includeint main(void)struct time t;gettime(&t);printf(The current time is: -:d:d.dn,t.ti_hour, t.ti_min, t.ti_sec, t.ti_hund);return 0;time 是一个结构体， 其中成员函数 ti_hund 是毫秒

51、。四.GetTickCount(),这个是windows里面常用来计算程序运行时间的函数；DWORD dwStart = GetTickCount();/这里运行你的程序代码DWORD dwEnd = GetTickCount();则(dwEnd-dwStart)就是你的程序运行时间, 以毫秒为单位这个函数只精确到55ms，1个tick就是55ms。五.timeGetTime()t,imeGetTime()基本等于GetTickCount()，但是精度更高DWORD dwStart = timeGetTime();/这里运行你的程序代码DWORD dwEnd = timeGetTime();则

52、(dwEnd-dwStart)就是你的程序运行时间, 以毫秒为单位虽然返回的值单位应该是ms,但传说精度只有10ms。=/*Unix#unix时间相关,也是标准库的/*1.timegm函数只是将struct tm结构转成time_t结构,不使用时区信息;time_t timegm(struct tm *tm);2.mktime使用时区信息time_t mktime(struct tm *tm);timelocal 函数是GNU扩展的与posix函数mktime相当time_t timelocal (struct tm *tm);3.gmtime函数只是将time_t结构转成struct tm结

53、构,不使用时区信息;struct tm * gmtime(const time_t *clock);4.localtime使用时区信息struct tm * localtime(const time_t *clock);1.time获取时间，stime设置时间time_t t；t = time(&t);2.stime其参数应该是GMT时间,根据本地时区设置为本地时间;int stime(time_t *tp)3.UTC=true 表示采用夏时制;4.文件的修改时间等信息全部采用GMT时间存放,不同的系统在得到修改时间后通过localtime转换成本地时间;5.设置时区推荐使用setup来设置;

54、6.设置时区也可以先更变/etc/sysconfig/clock中的设置再将ln -fs /usr/share/zoneinfo/xxxx/xxx /etc/localtime 才能重效time_t只能表示68年的范围，即mktime只能返回1970-2038这一段范围的time_t看看你的系统是否有time_t64，它能表示更大的时间范围/*windows#Window里面的一些不一样的/*一.CTime () 类VC编程一般使用CTime类 获得当前日期和时间CTime t = GetCurrentTime();SYSTEMTIME 结构包含毫秒信息typedef struct _SYST

55、EMTIME WORD wYear;WORD wMonth;WORD wDayOfWeek;WORD wDay;WORD wHour;WORD wMinute;WORD wSecond;WORD wMilliseconds; SYSTEMTIME, *PSYSTEMTIME;SYSTEMTIME t1;GetSystemTime(&t1)CTime curTime(t1);WORD ms = t1.wMilliseconds;SYSTEMTIME sysTm;:GetLocalTime(&sysTm);在time.h中的_strtime() /只能在windows中用char t11;_str

56、time(t);puts(t);/*获得当前日期和时间CTime tm=CTime:GetCurrentTime();CString str=tm.Format(%Y-%m-%d);在VC中，我们可以借助CTime时间类，获取系统当前日期，具体使用方法如下：CTime t = CTime:GetCurrentTime(); /获取系统日期，存储在t里面int d=t.GetDay(); /获得当前日期int y=t.GetYear(); /获取当前年份int m=t.GetMonth(); /获取当前月份int h=t.GetHour(); /获取当前为几时int mm=t.GetMinute

57、(); /获取当前分钟int s=t.GetSecond(); /获取当前秒int w=t.GetDayOfWeek(); /获取星期几，注意1为星期天，7为星期六二.CTimeSpan类如果想计算两段时间的差值，可以使用CTimeSpan类，具体使用方法如下：CTime t1( 1999, 3, 19, 22, 15, 0 );CTime t = CTime:GetCurrentTime();CTimeSpan span=t-t1; /计算当前系统时间与时间t1的间隔int iDay=span.GetDays(); /获取这段时间间隔共有多少天int iHour=span.GetTotalH

58、ours(); /获取总共有多少小时int iMin=span.GetTotalMinutes();/获取总共有多少分钟int iSec=span.GetTotalSeconds();/获取总共有多少秒三._timeb()函数_timeb定义在SYSTIMEB.H，有四个fieldsdstflagmillitmtimetimezonevoid _ftime( struct _timeb *timeptr );struct _timeb timebuffer;_ftime( &timebuffer );取当前时间:文档讲可以到ms,有人测试,好象只能到16ms!四.设置计时器定义TIMER ID

59、#define TIMERID_JISUANFANGSHI 2在适当的地方设置时钟,需要开始其作用的地方;SetTimer(TIMERID_JISUANFANGSHI,200,NULL);在不需要定时器的时候的时候销毁掉时钟KillTimer(TIMERID_JISUANFANGSHI);对应VC程序的消息映射void CJisuan:OnTimer(UINT nIDEvent)switch(nIDEvent)#如何设定当前系统时间windowsSYSTEMTIME m_myLocalTime,*lpSystemTime;m_myLocalTime.wYear=2003;m_myLocalTi

60、me.wM;m_myLocalTime.wDay=1;m_myLocalTime.wHour=0;m_myLocalTime.wMinute=0;m_myLocalTime.wSec;m_myLocalTime.wMillisec;lpSystemTime=&m_myLocalTime;if( SetLocalTime(lpSystemTime) ) /此处换成 SetSystemTime( )也不行MessageBox(OK !);elseMessageBox(Error !);SYSTEMTIME m_myLocalTime,*lpSystemTime;m_myLocalTime.wYea