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摘 要：针对传统矿井提升机采用继电器接触器控制存在可靠性差、电能消耗大、文修成本高等问题，本设计采取基于PLC的矿井提升机电控系统的设计，运用可编程控制器和变频器控制相结合的技术，研究设计出一套能实现提罐笼无极上升、下降、停止的控制系统，该系统具有失电保护、直流制动、电机速度检测以及失步保护等功能，仿真表明该系统具有可靠性高、操作性强、控制性能好、稍加修改程序即满足不同场合实际需要等优点。
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关键词：矿井提升机；可编程控制器；变频器 4907
Design of Control System of Mine Hoist Based on PLC
Abstract: In view of the traditional mine hoist adopts relay-contactor control is poor reliability, high power consumption and repair cost, this design uses the design of mine hoist electric control system based on PLC, the use of programmable logic controller and inverter control of combining technology, research and design a set of system which can be realized without control system rise cage stop, drop, the system has power failure protection, DC braking, motor speed detection and out-of-step protection function, the simulation shows that the system has high reliability, strong operability, good control performance and it can meet different actual requirements only needs modified procedures slightly.
Key words: Mine hoist; Programmable controller; Inverter
目 录
摘要 1
引言 1
1.概述 2
1.1课题来源 2
1.2国内外提升机发展状况 3
1.3研究意义 4
2.变频器在提升机系统的应用 5
2.1变频器的选择 5
2.2变频器（MM440）在提升机系统中的应用 6
2.3变频器结构及参数设计 7
3.控制系统的硬件配置 7
3.1控制系统的硬件组成及工作原理 7
3.2 PLC的选型 9
4.系统软件设计 10
4.1系统I/O分配设计 10
4.2程序框图设计 12
4.3检测程序的设计 14
4.4控制程序和保护程序的设计 15
5.系统仿真 16
6.结束语 18
参考文献 19
附录 20
致谢 28
基于PLC的矿井提升机电控系统设计
引言
矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械设备，是一种大型绞车，用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。并且广泛用于煤炭、有色金属、非金属、化工等矿山的矿井，是矿井运输作业的主要工具。在煤炭生产过程中提升机担任着重要的角色，包括提升煤炭、岩石、下放材料、升降人员和设备等，是联系井上与井下的唯一工具，这也是矿井“咽喉”之称的由来。提升机的电力传动特性比较复杂，电动机频繁的进行正反向，处于超负荷运转和电动、制动不断地转换的状态中。这就要求提升机运行的安全、可靠性比较高，提升机运行的安全可靠性一方面直接影响整个矿井的生产能力，另一方面还影响整个矿山的经济效益，最重要的是还涉及到井下工作人员的生命安全。所以，研究并制造安全节能的提升机是煤矿安全生产的一项重要课题。
目前，我国大部分的矿井提升机是采用传统的交流电控系统。其无论启动、还是在调速换挡过程中都会产生较大的电流冲击，属于有级调速；低速时机械特性较软，静差率比较大，节能效果比较差等[1]。为了克服传统调速系统的缺点，对传统电控系统进行改造，采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）与变频器相结合，运用变频调速技术，通过改变定子供电频率，从而实现提升电动机的大范围无极平滑调速，在工作过程中能根据电动机的负载情况，使电机始终工作在最佳状态，并且有着明显的节电效果；采用PLC技术对提升系统进行监控和保护，使系统工作更加安全可靠。