PLC矿井提升机变频控制装置设计

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摘要：矿井提升机作为矿山运转重要的设备之一，它肩负矿井人员，物料，煤炭的运输，关系整个煤矿安全等特点，本文针对传统提升机制动和调速等问题，采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造，采用西门子6se70变频调速装置，实现了对电流调控，具有良好的低频启动和静动特性。本系统结构简单，功能易扩展，调速能力强，适合在矿井中运行。55432

毕业论文关键词：矿井提升机，西门子6se70，PLC控制器

Abstract: Based on the mine hoist is one of the four major operating equipment in mine, it bears the mine personnel, material, the transport of coal, the coal mine safety features, the traditional hoist brake problems, control problems, the design of a PLC mine hoist system based on frequency control device. The Siemens 6SE70 variable frequency speed regulating device, realizes the control of current regulation, good low-frequency start, good static and dynamic characteristics. This system has the advantages of simple structure, easy expansion of functions, control ability, for mine.

Key words: mine hoist, Siemens 6SE70, PLC controller

1 前言 4

2 交流提升机电控系统总体设计方案 4

3 西门子6SE70变频调速系统简介 6

3.1 变频调速装置硬件结构 6

3.2 变频调速装置软件结构 7

4 PLC控制的提升机操作保护系统 8

4.1 提升机操作保护系统概述 8

4.2 PLC控制的提升机操作保护系统 8

4.2.1 硬件结构 8

4.2.2 软件设计 9

4.3 PLC安全回路 9

5 PLC控制的提升机行程监控系统 9

5.1 控制器硬件构成 10

5.2 PLC系统软件概述 10

6 提升机变频调速系统仿真实验 10

6.1 基础数据 10

6.1.1 提升机主要参数 10

6.1.2 变频器参数的设置 11

6.2.1 各种保护的观察和试验 11

6.2.2 常规处理 13

6.3 仿真实验 13

结论 16

参考文献 17

致谢 18

1 前言

在大量老矿井中，大多采用的是绕线式异步电动机转子串电阻方式调速的交流调速的系列系统。据有关资料介绍，这种拖动方式采用绕线式异步电机转子串金属电阻实现起动加速，等速运行段工作于电机自然特性上，减速段和爬行阶段由动力制动或低频发电制动实现减速控制，减速前串电阻调速装置和低频或动力制动装置必须进行系统转换,转换过程控制只能靠制动闸施闸来进行速度控制,造成系统稳定性较差,控制方式自动化程度低，可靠性差，对人的技术素质和熟练程度要求高，容易出现误操作发生提升事故。低频拖动的关键是低频电源的产生，我国现存的低频拖动系统的低频电源大都是由低频拖动机组产生，现存的低频拖动机组均已设备老化，急需改造。这种交流拖动方式的特点可以看到，系统在整个运行过程中，其性能受负载的影响大，调速性能差，特别是在减速和爬行段尤为严重。负载重则减速快，使爬行距离加长，循环时间增加；负载轻则减速慢，在设计的减速距离内速度降不到爬行速度，造成过速、过卷的严重后果。因此，为了保证安全停车，只能将减速点设计的离停车点远一点，爬行距离长一些。这种权宜之讨还虽然降低了提升机的运行效率，但能保证其安全性。如何改善交流提升系统的性能，提高生产效率和自动化水平，已是多年来人们一直在探讨的问题[1]。