JH—14型矿用回柱绞车设计【说明书+CAD】
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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 中文翻译： 矿井用数控直流提升机系统研究 （ 机械与动力工程 学院 河南理工大学） 摘要 ： 本文简要综述了国内外有关提升设备的使用现状以及数控系统的工作原理、前景和方法的研究。在此研究基础之上，本文研究了矿井用直流提升机系统。它具有安全性高、稳定性更强、精确控制、维修方便的特性。使用此套系统，将有助于加强采矿业的提升效率，改善施工环境，降低能量损耗，增加经济利润和推进管理水平升级。 关键字 ：卷扬式绞车，摩擦提升机、变流量调节、变频控制、可编程控制器。 1、 介绍 随着中国原材料市场的持续繁荣，对各种矿产的开采 和开发也在不断加快。但是由于浅层矿物资源的不断减少，对矿产的开采也就必然向更深的地层漫延。目前，大部分矿场采用的多是上世纪九十年代以前的模拟电子控制提升机。这样的提升设备面临着更新换代，而其电子控制部分则将被淘汰。 矿井提升设备用于煤炭、矿石、工作人员、设备和原料在矿井内的升降。作为矿井运输的咽喉，它在整个生产工程中起着至关重要的作用。一旦提升机出现故障，小则影响生产，大则威胁到工人们安全。 传统的提升机系统采用绕线式电机转子回路串电阻的调速控制系统。采用串联电阻的方式控制速度的缺点是大量的旋转损耗、低效的 速度调节、缓慢的动态响应、速度的调节难于做到平滑、直接。此外，由河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 于串联电阻调速系统只能在一个狭小的速度调整范围内影响线路，因此其（能够影响到的）功率系数很低。随着中国电力和电子技术的发展，传统提升机的这些不利条件愈加明显地阻碍了采矿业的发展。 为了促进采矿技术的发展，培训专业的现场工作人员，降低生产成本从而提高采矿行业竞争力，一项可靠、安全、稳定的 编程控制器）系统应运而生。它采用先进的数控技术、自动化理论、国际流行的线控技术和精确的模糊控制技术。这套系统具有易于安装、操作简单和自动化程度高的优点。 2、传统提升系统的缺点 目前，中国 90%的提升机系统采用的是绕线式异步电机转子回路串电阻系统。该系统的主要弊病如下： 1）低效的速度调节，高能耗、低效率； 2）由于采用 3）可靠性差和不易维修。 3 、数控直流提升机系统的特性 数控直流提升提升系统具有如下特性： 1）多媒体数显代替了传统的深度尺，该系统可显示运转速度、电枢电流、励磁电流和提升设备的位置。这使得此套提升系统更加的严谨和精确。 2）直流驱动的采用改善了工作环境，减少了能 量损耗。这是因为当直流电机运行于方形线圈时，可将减速和刹车过程中的动能转化为电能。 3）使用转化器向电机提供能量。这个控制方案采用两条并联的 6脉冲功率转换。这可以减少电流紊乱并降低转化器对电网的负面影响。本系统具有高功率系数，因此不需要额外增加功率系数补充装置。 12脉冲控制方案的优点是快速的电流转换、快速的循环反应、更小的小力矩扰动和河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 更高的控制精度。 4）两套独立的可编程控制器。 5）多重编码器可以反馈不同监测点的位置信息。一旦哪里出现错误，可编程控制器可比照和分析这些数据并作出快速回应，这确保了控制系统在 不同的状况下做出不同的控制指令。整个系统的位置公差为 1%。位移误差为两公分，速度误差为 s。 6）完美的保护功能。本系统提供监视器保护、最小可编程控制器保护和转换器输电系统保护等。 7）整个系统的模拟化监控通过计算机及相关软件得以实现。人机操作界面极大地增强了系统的可操作性和稳定机能。中心计算机监控系统采用三维立体成像，贴近实际情况。汉化版使得整个系统容易理解和易于掌握。 8）完美的实现了自动化的用簸萁对矿石的装载、提升和卸载。 4、系统构成 这套数控直流提升系统包括计算机系统（ 传输系统，检测系统，高能级的计算机系统，控制系统，传感器系统，主电机及附属设备。 计算机系统是核心。可编程控制器采用西门子 7管 是它却可以达到中型生产所需。对于各种中小型的生产来说，模块化、无排气扇结构、简洁方便的分配模式使得 是一种精密完整的数字模拟输入 /输出中央处理器。 24足了设备所需的快速回馈及特殊功能。检测 是一套精密完整的数字模拟输入 /输出中央处理器，具有6出模块是 24伏直流电的 十六位的数字输河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 出模块；输入模块是 24伏直流电的 十六位的数字输入模块。模拟输入 /输出系统采用 线输入，两线输出。模拟输入模块采用 线输入。这就像人的神经系统：传感器获得的信息通过不同的途径传到计算机系统；计算机对这些外部信号作出分析，然后给操作系统发出相应的指令。 数控直流电机驱动系统采用高性能微型处理器以及与之相配的接口电路。它使用软件程序来完成电路的调整、检测、诊断和数据交流。其构成和工作原理如下： 1）既定速度。既定速度和其他既定值可在提升控制系统中基于设定的参数进行选择，可编程控制器提供的输出方法有 004定数据为其中的一种。通常，既定速度相当于电机最大转速。最大和最小既定数据都通过严格的参数和连接体比对，然后传送给斜率函数发生器。 2）斜率函数发生器由可编程控制器设定。斜率函数发生器可以控制既定速度的升降，并可以将其转 化为一种特定随时间而变化的信号。加速和减速时间可被另外设定。除此之外，开始和结束曲线也可被设定，进而达到直接控制速度调节器的功能。 3）实际价值。通常提升速度由电机转轴上的编码器确定，并通过参数匹配转化为数字信号，速度设定之后，就操作速度调节器。 4）速度调节器比照既定速度和实际速度，并依据不同之处做出 后转化成电流传输到电流调节器。 5）电流调节。提升系统传输属于软传输，转力矩的突然变化应该被避免。 除此之外，游离电流 (di/的变化是受限的 ,因此 , 调速器的输出电流要通过限流电阻 (或 转力矩电流的限制 ) 之后，才能流向电流调速器。 速度调整者比较给定的电流值和真实电流值，然后针对两者的不同河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 进行 算。在增加被预先设定的电流值之后，结果将被直接地应用刹车装置。 电流调整器具有独立的比例放大键控脉冲和完整的均衡时间常数度或时间可以被削减 (纯粹的刻度或完整的调整器 ) 。 被技师人工优化，因此电流环性能是最好的。 实际电流首先通过三相交流电在电流感应器检验。它然后通过电流转换器，信号被负荷电阻收集。 最后，经过模块 /数字转化后，它被送到电 流调节器。 6）电流预控器。电流预控器在电流回路的调节中被用来改善调节系统的动力特性，降低电流反应时间，该时间通常需要 6控值、电流既定值与电机的反向电能有关。 7）回路无电流控制逻辑。在改变扭力矩信号时，这个 4方形的装置 ,回路无电流控制逻辑与电流调节电路共同完成这个逻辑控制。必要时 ,通过参数设定来阻挡力矩方向。 8）触发装置。触发装置采用水晶制动管触发式脉冲。同步信号来自与主电压同步的自动调节环。因此它与电路板的供电周期毫不相关。触发式脉冲计时由速度调节器和预控器通过数据输出和控制参数范围进行调节。 监控系统用于提供检测和保护。当提升系统出现不正常状况时，检测系统可以侦察到并将信号发送到计算机系统。 高能级计算机系统是一个人机操作界面，可以显示各种重要的提升机运行参数，错误信息，产品统计，速度报表等。 控制与操作系统主要由中间继电器和电流接触器组成，它可以生成各种指令并发送到计算机和控制提升系统的每一个设备。 传感器系统感知提升机每个设备的运行状态，并经感知的信号回馈河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 给计算机系统。 主电机是提升机的一项重要设备。它驱动滚轴转动，从而带动挡栏或簸萁在矿井中运动 。 辅助设备对运行中的挡栏或簸萁提供必要的保护。它包括液压站、冷却通风机、润滑站、冷却通风感应器等。 5、程序设计 模块化的程序设计。整套程序可被分为主程序、挡网程序、簸萁程序、报表程序、上层计算机编程、主控制和检测控制通信程序。主程序内的不同子程序可依据不同的施工情况进行下载，这增加了在整个系统的正常运转下可编程控制器的利用率。程序采用 功能模块化语言与日常用语相比，整套程序易于理解、便于学习和维修。 6、系统应用 龙桥铁矿坐落于龙桥村，距洛江市东南 25千米。这个矿床是 一个大的地下磁铁矿，品质高，易于分离。附属矿为铜精矿和硫精矿。铁矿储藏量为 103637万吨。附生铜矿为 90144吨，硫矿为 2786万吨。铁矿含量比率为 84%。 该矿床拥有一套功率为 1400提升矿石量在 6000吨以上。该系统可完全实现装载 卸载自动化控制。该系统
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