矿井提升机PLC智能控制系统研究

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矿井提升机plc控制系统设计-正文

矿井提升机plc控制系统设计摘要矿井提升机制动系统，是矿井提升系统的安全保障环节，对矿井提升生产效率和工作性能都有着重要意义。

矿井提升机制动系统由液压站和制动器两部分组成，其制动性能直接影响到提升系统的稳定性与安全性。

矿井提升机制动系统的可靠性和准确性是矿井提升和安全运行的重要保证。

目前，提升机制动系统多采用盘式制动器，盘式制动器的制动力由液压泵站提供。

本文对提升机制动系统中液压站和制动器的结构组成及工作原理进行了简单的介绍，同时对相关参数进行计算，总结了提升机制动系统制动性能的评判要求，以及影响制动性能的主要因素。

为了保证液压泵站的安全运行，便于操作人员掌握工作状况，本文设计了提升机制动控制系统。

关键词：盘式制动器；液压站；安全目录1.引言 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)2.矿井提升机制动系统 (3)2.1提升机液压系统的组成与工作原理 (3) (3) (4) (5)2.2提升机盘式制动器的结构与工作原理 (6) (6) (7)2.3制动性能及其影响因素 (7) (7) (9)2.4系统硬件部分 (10)2.5系统软件部分 (11)3.结语 (12)参考文献 (14)致谢 (16)1.引言1.1研究背景及意义在煤矿企业生产过程中矿井提升机是十分关键及重要的设备之一，其主要功能是提升矿物以及升降人员，担负着采矿生产活动正常运行的重要任务，占有极其重要的地位。

提升机在运行时的安全性及可靠性是由其制动性能的优劣决定的。

在工作运行过程中矿井提升设备遇到故障，而没有采取有效地紧急制动措施，这种情况将导致的后果不仅是提升机设备自身损坏，而且极大的可能会造成人员伤亡的严重事故。

根据以往提升机出现故障事故的不完全统计结果分析，60%以上的提升故障都是由于制动系统出现问题而造成的。

国内煤矿到目前为止因为提升机制动系统故障而造成严重事件的例子有相城煤矿中的主斜井提升机就是由于制动系统在紧急制动过程中产生的制动力矩过大，断绳事件多次出现；而石台煤矿主井的提升机上由于没有及时保养清理，其制动盘出现过多的油污，导致在紧急制动过程中产生的制动力矩过小，在工作运行中致使重载箕斗坠入井底，导致了生产不能正常进行及巨大的经济损失。

基于PLC 的矿井提升机变频调速控制系统

目录摘要 (III)关键词 (III)Abstract (IV)Keywords (IV)第1章绪论............................................................. - 1 -1.1国内外矿井提升机发展现状......................................... - 1 -1.1.1国内矿井提升机电气控制系统的现状........................... - 1 -1.1.2国外提升机电气控制系统的现状............................... - 2 -1.2课题研究的目的和意义............................................. - 3 -1.3本论文承担的任务................................................. - 4 -1.4小结............................................................. - 5 - 第2章矿井提升机调速控制系统分析....................................... - 6 -2.1引言............................................................. - 6 -2.2提升机工作原理及机械结构......................................... - 6 -2.3提升机调速控制方式及调速性能分析................................. - 7 -2.3.1提升机直流调速性能分析..................................... - 7 -2.3.2提升机交流调速性能分析..................................... - 8 -2.4提升机调速控制方案分析........................................... - 9 -2.4.1传统转子回路串电阻调速系统................................ - 10 -2.4.2模糊控制调速系统.......................................... - 10 -2.4.3直接转矩控制系统.......................................... - 11 -2.4.4矢量控制变频调速系统...................................... - 12 -2.5小结............................................................ - 14 - 第3章提升机调速控制系统硬件实现...................................... - 15 -3.1引言............................................................ - 15 -3.2提升机电控系统总体结构.......................................... - 15 -3.3提升机电控系统变频器选择........................................ - 17 -3.4变频控制部分设计................................................ - 17 -3.4.1变频调速主系统设计........................................ - 17 -3.4.2变频器外部电路设计........................................ - 20 -3.5 PLC控制部分设计................................................ - 24 -3.5.1基本控制功能.............................................. - 24 -3.5.2位置检测电路.............................................. - 28 -3.6硬件调速控制系统保护措施........................................ - 29 -3.6.1热继电器过载保护.......................................... - 30 -3.6.2调速控制系统抗干扰处理.................................... - 31 -3.7小结............................................................ - 33 - 第4章提升机调速控制系统软件实现...................................... - 34 -4.1引言............................................................ - 34 -4.2矿井提升机中S型速度曲线建模及实现.............................. - 34 -4.2.1速度曲线的选择及给定方法.................................. - 34 -4.2.2提升机理想S形速度曲线数学模型............................ - 35 -4.2.3理想速度曲线的实现........................................ - 39 -4.3调速控制系统软件流程............................................ - 42 -4.4小结............................................................ - 44 - 第5章全文总结........................................................ - 45 -5.1提升机电控系统主电路部分........................................ - 45 -5.2控制系统软件设计部分............................................ - 45 -5.3提升机速度控制理论分析及抗干扰保护.............................. - 46 - 参考文献............................................................... - 47 - 致谢................................................................... - 48 -基于PLC的矿井提升机变频调速系统设计摘要传矿井提升机是煤矿安全生产的关键设备之一，其作用是提升煤炭、矸石，升降人员和下放物料等，在整个煤矿生产中占有十分重要的地位。

论文12矿井提升机电控系统原理设计

矿井提升机电控系统原理设计摘要我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。

本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井交流提升机电控系统进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成的逻辑控制装置。

其中简单介绍了国内外矿井提升机发展概况，提升机机械结构、工作原理，分析了其技术经济性。

对于PLC的控制原理及应用做了一般性的介绍。

详述了提升机电控系统和调速原理，如：测速部分和保护部分。

本文以TKD-NT 单绳缠绕式矿井提升机为例，提出了研究设计方案，并且在实践中成功实施。

PLC电控系统实现了对提升过程的程序控制，精度高；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；实现无触点控制，寿命长，可靠性大大提高，具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。

关键词：矿井交流提升机，PLC，调速，电控技术研究THE DESIGN OF ELECTRIC CONTROL SYSTEMBASED ON MINE ELEVATORABSTRACTIn China, mine elevator whose electric control system uses speed regulation by means of stringing and slicing the rotor resistance, and it constitutes the logic control device by the relay and contactor adopting the means of the drive of AC asynchronous motor in most cases. This paper which studies and designs the electric control system of AC mine elevator, adopting PLC which takes the place of the logic control device constituted by the relay and contactor takes the security, reliability, high efficiency, economy as a starting point, and takes the reliability principle as the basis. There into, this paper gives a brief introduction on the development of mine elevator in home and abroad, its framework and theory, while doing some economic study. Then, it introduces the theory and application of PLC simply. On the side, it goes into particulars about electric control system, for example, speed measurement and safeguard. This paper sets TKD-NT elevator for an example, proposes the research and design plan which puts in practice successfully. The electric control system based on PLC has carried out the procedure control of hoist process and high accuracy, closed-cycle control of mine elevator through speed, electric current as well as digital switching of vector and so on, the monitor of important parameters such as the distance of travel, speed, the state of hoist. In addition, the system also has carried out contact less control, long life-span, reliability greatly improved, good control supervisory system and completely automation of relevant data’s demonstration, recording and so on.KEY WORDS: AC mine elevator, PLC, speed regulation, electric controltechnology research目录前言 (1)第1章国内外矿井提升机发展概述 (2)§1.1国外矿井提升机现状 (2)§1.2我国矿井提升机电气控制系统的现状 (2)第2章提升机机械结构及工作原理 (4)§2.1机械结构 (4)§2.2工作原理 (5)第3章串电阻调速系统 (7)§3.1串电阻调速系统原理 (7)§3.2串电阻调速程序 (8)第4章提升机电控系统构成 (14)§4.1引言 (14)§4.2主回路 (15)§4.3测速回路 (16)§4.4安全回路 (16)§4.5控制回路 (18)§4.5.1 信号回路 (18)§4.5.2 电机正反转回路 (18)§4.5.3 制动回路 (19)§4.5.4 转子电阻控制回路 (19)§4.6监控系统 (20)§4.6.1 上位机 (20)§4.6.2 操作台 (21)第5章PLC 操作主控系统原理及应用 (22)§5.1PLC系统组成 (22)§5.2各单元基本特点 (22)第6章技术经济性分析 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)前言矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。

PLC控制煤矿矿井提升机

摘要煤矿矿井提升机是煤矿的重要设备，随着计算机PLC和液压技术的不断进步，采用先进的控制技术和液压比例加载技术来改造传统矿山行业的传统控制系统，从而使矿井提升机的控制性、安全性、防冲击能力得到很大发的改善，其控制系统和液压比例加载系统的技术性能和可靠性能直接影响煤矿的安全生产。

本设计重点对矿井提升机液压站系统和比例溢流阀应用上进行了重点研究。

电液比例控制系统与可编程控制器PLC相结合，压力传感器将采集的信号经处理后送入PLC中对信号进行处理从而发出控制信号，控制信号经放大控制器处理后作用在比例溢流阀上，控制比例电磁铁作用，控制液压源到液压缸的流量在液压缸中产生不同的压力从而达到控制盘闸制动器的目的。

关键词：提升机，电液比例，PIDAbstractMine hoist is the important equipment in coal mine, with the development of computer PLC and hydraulic technology, the traditional control system to transform the traditional mining industry to adopt the control technology and hydraulic proportional loading technology advanced, so that the mine safety machine anti impact ability obtained the very big development improvement, its technical performance control system and hydraulic proportional loading system and reliable performance directly affects the safety in production of coal mine. This paper adopts PLC technology to control the electro-hydraulic loading system. The PLC programmable controller so that it can be compared to the traditional mine safety system greatly improve the electro-hydraulic proportional loading system, running more stable and accurate. The reconstructed system can meet the stringent requirements of the mine production, but relatively little investment, high cost performance, has a strong practical value.Keywords: hoister ，electro-hydraulic，proportional PID目录第一章绪论 (5)1.1 课题研究意义 (5)第二章电液比例控制系统与PLC概述 (9)2.1电液比例控制系统 (9)2.2 PLC的简介 (10)第三章矿井提升机制动系统及其液压站设计 (14)3.1 盘闸制动器的工作原理 (14)3.2 制动过程分析研究 (15)3.3 性能参数的确定 (19)3.4 盘式制动系统的液压站 (20)第四章基于PLC的电液比例控制系统 (24)4.1 比例控制放大器 (25)4.2比例液压系统设计 (29)4.3 基于PLC的电控系统设计 (31)4.4建模与分析 (33)第五章电气控制要求 (41)5.1 I/O地址分配 (41)5.2 S7--200程序设计梯形图 (46)参考文献 (54)致谢词 (54)附录-外文文献及翻译 (56)前言矿井提升机是矿山生产的至关重要的大型设备，对矿井的生产和安全起着非常重要的作用，有着重要的国民经济意义。

基于PLC矿井提升机控制系统设计

基于PLC矿井提升机控制系统设计矿井提升机控制系统是矿井生产过程中非常重要的一环，它的设计与实现对于安全、高效的矿井生产具有重要意义。

基于PLC的控制系统设计能够更好地实现对提升机的精确控制。

本文将探讨基于PLC的矿井提升机控制系统的设计。

一、系统总体设计矿井提升机控制系统的总体设计包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计方面，需要选择适合的PLC控制器和外围设备。

PLC控制器一般采用可编程逻辑控制器，因为PLC具有稳定性好、可靠性高、可编程性强等优点。

外围设备包括传感器、执行器等，用于对矿井提升机的状态进行检测和控制。

软件设计方面，需要编写PLC程序来实现对矿井提升机的控制。

软件设计应该包括以下几个基本要素：1.输入接口：用于接收外部输入信号，如压力、温度等传感器信号。

2.输出接口：用于输出控制信号，如电机启停、行走控制等。

3.逻辑控制：实现对提升机的自动控制，包括启停、速度调节等功能。

4.保护控制：实现对提升机的各种保护功能，如超载保护、温度保护等。

5.监控功能：实现对提升机运行状态的实时监控，包括显示当前状态、报警功能等。

二、具体控制功能设计1.提升机启停控制：根据生产需要，通过PLC程序控制提升机的启停。

2.提升机速度控制：通过调节电机频率，实现提升机运行速度的调节。

3.提升机方向控制：通过控制电机正反转，实现提升机的正向运行和反向运行。

4.紧急停止控制：提供紧急停止按钮，一旦发生紧急情况，通过PLC程序实现提升机的紧急停止。

5.温度保护控制：对提升机电机进行温度检测，一旦温度过高，通过PLC程序发出警报信号并停止提升机的运行。

6.超载保护控制：对提升机进行负载检测，一旦检测到负载超过额定负载，通过PLC程序发出警报信号并停止提升机的运行。

7.撞击保护控制：安装撞击传感器，一旦检测到撞击信号，通过PLC程序发出警报信号并停止提升机的运行。

8.状态监测与显示：通过PLC程序实时监测提升机的运行状态，如电机转速、负载情况等，并通过显示器显示相关信息。

矿井提升机PLC智能控制系统研究

转子的外接电阻进行分段切除来改变起动机的启动和制动特性。定子回路的作用是在提升机线路发生故障时起到保护的功能安全回路的设定主要是用来保证工作的安全顺利进行，其主要有连锁和线路安全保护等。测速回路主要是对提升机的速度进行实时测量，保证控制系统对速度的监控，因为提升机的大部分时间都是以恒定的速度运行的，测速回路能够有效监督提升机运行是否正常。控制回路是整个ＰＬＣ控制系统比较重要的一个回路，工作原理如图２所示。它的作用是根据提升机工作状态的不同以及安全保护的设计要求，相应的对控制系统的工作状态进行调整，保证必要的保护功能。
ＣｏａｌＭｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
矿井提升机ＰＬＣ智能控制系统研究
李智
（萍乡矿业集团巨源煤业有限责任公司）
【摘要】矿井提升机作为材料和人员的运输工具，是矿井生
产必不可少的机械设备。本文对ＰＬＣ控制系统的组成做了简要分
辅助回路主要是保证液压油泵电源、ＰＬＣ电源等多种电源的正常工作。位置检测回路的主要作用是用来检测提升机的位置，能够实时监控提升机，保证提升机运行的正常生产以及安全生产。２．３ＰＬＣ控制系统的线路动作根据实际需要的不同，ＰＬＣ控制系统可以使矿井提升机进行不同的运行方式，比如正常或者故障状态下如何操作运行。下面介绍种常用的运行方式，即等待开车，爬行加速运行，恒速运行，减速运行，爬行停车。等待开车首先，司机要做好开车前的准备工作，比如观察润滑油的压力是否达到要求值，手柄是否在适当位置，在检查没有故障之后才能开车，否则需要维修人员进行故障的排除，司机再复位ＰＬＣ的记忆数据，准备开车。爬行加速。启动提升机后，缓慢推动控制器手柄，使提升机的速度稳步提升。恒速运行。提升机速度达到需求速度时，保持恒定，控制线路不发生变化。减速运行。当提升机停止前，需要进行减速，ＰＬＣ控制系统会提示司机进入了减速阶段，此时司机可以选择两种方式进行减速：第一是保持电机通电，缓慢的拉下控制器手柄，相当于减挡减速；第二是断开电源，提升机失去动力源，会在惯性作用下缓慢减速，

PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用

PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用本文通过介绍PLC技术的原理，分析PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用，提出PLC技术在煤矿提升机电控系统中应用的必然性，并从PLC的不同方面来分析其在煤矿提升机电控系统中的地位，最后提出PLC技术在实际生产中发展的新思路，以期促进PLC技术在煤矿中的进一步发展。

标签：PLC 技术；煤矿提升机；电控系统；应用0 引言在科技发达的今天，各行各业都与信息技术接轨，信息技术在当前的时代下发挥着不可替代的作用。

在此趋势下，国内外煤炭产业均将信息技术引入，许多煤炭企业将实际生产与计算机技术相结合。

尤其是在矿井提升机系统控制的过程中，计算机可谓是必不可少的，因此研究这一课题意义重大。

1 PLC技术与原理PLC技术具有较好的可控性，在自动化机械中属于佼佼者，且适应于多种复杂环境。

PLC具有非常强的自我诊断能力，当设备偏离正常运行轨迹运行时PLC 会自动报警，这一功能降低了事故的发生率。

PLC还能通过很多方式与机器连接，比最原始的控制系统增加了更多的优点，能准确、有效地分析信号、判断信号，并且对机器发出正确的命令，从而达到精准控制的效果。

PLC的输入与输出都是通过低压电器发送和接收的，PLC运用电子电路的原理来控制机械化的工艺，运用电子电路技术能保证PLC的电路具有抗干扰的作用。

PLC具有结构简单、故障率小、使用时间长等优点，传统的控制机械在高强度的工作环境下容易产生故障，不仅提高了生产成本，还会影响工作效率，因此通过综合分析可以发现，以PLC为主要控制系统设备将在未来的煤矿企业中占据重要地位。

2 PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用2.1 控制系统结构一般来说，PLC的输入信号有60个，输出信号为50个，根据电控系统的要求，PLC的保护模块和控制模块连接、传感设备和开关设备连接作为信号输出装置，PLC再与控制继电器、输出继电器、信号回路、控制回路、高压换向器等连接，从而实现提升机的各项参数、信号都在PLC的监控范围内。

基于PLC的矿井提升机控制系统设计解读

1 前言1.1 提升机的发展过程及现状向矿井提升机是铁矿安全生产的关键设备之一，其作用是提升矿粉、升降人员和下放物料等，在整个铁矿生产中占有十分重要的地位。

矿井提升机安全、可靠、高效、准确地运行集中体现在其电气控制系统中，电控系统性能的优劣直接影响全矿的安全生产及矿工生命的安全。

现代矿井提升机的发展与现代电力传动及其控制技术的发展密切相关。

根据受控电动机类型的不同，矿井提升机可分为直流驱动提升机和交流驱动提升机两大类。

由于交流电动机有结构简单、紧凑、坚固、容量大、价格低廉、应用场合广泛和直接使用交流三相电源等优点，因而交流驱动提升机得到了广泛的应用。

在20世纪70年代前，矿井提升机大多采用交流驱动系统，但是由于其调速能力较差，很难适用于调速性能要求较高的场合。

直流电动机具有良好的启、制动性能，可在大范围内平滑调速，调速性能指标远优于交流电动机，因此在20世纪70年代后，随着大功率可控硅的使用、电子控制技术和装置的发展，直流驱动提升机逐渐在大中型铁矿中占据了主导地位。

随着电力电子器件、微电子控制技术和交流调速控制理论的发展，交流驱动逐渐获得了与直流驱动相同的控制特性，并在高性能交流驱动应用中获得了根本性的突破，成为大容量提升机的首选方案。

目前国内铁矿企业，井下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。

提升机电控系统经历了由继电器控制、分离元件控制、模拟电路控制到微电子(计算机)控制的发展历程，目前数字控制系统已广泛应用于提升机控制系统中。

采用数字控制技术后，提升机电控系统具有结构简单、控制精度高、系统功能开发简单等优点；特别是其具有智能化的信息采集、故障诊断和在线检测等功能，极大地提高了系统的可靠性，缩短了查找和排除故障的时间，降低了维护成本。

1.2 主要存在的问题虽然交流提升机在调速性能上获得了根本性的突破，成为大容量提升机的首选方案，但是由交流电动机的基本原理可知，由定子传入转子的电磁功率Pm可分为两部分：一部分是驱动负载的有效功率P＝(1-s)Pm；另一部分是转差功率P＝sPm，与转差率s成正比。

矿井提升机PLC电控系统技术改造浅析

控制；操作系统为西门子公司ｓ７—３０双ＰＣ控０Ｌ制；控系统为品牌电脑，液晶显示器，光打印监含激机，讯网卡；通闸控系统采用德国原装进口西玛格液压站，于对液压盘形制动器进行调整、制与监用控测；号系统为西门子公司Ｅ２０远程ＩＯ控制，信Ｔ０Ｍ／
统、位监控系统、上闸控系统、号系统。各子系统信之间通过ＰＯＩＵＲＦＢＳ～ＤＰ网络和ＭＰ完成数据交Ｉ
制部分存在着诸多不确定的因素，不利于设备安全
可靠运行，重影响提升机的正常运转。严
换。调速系统为西门子公司原装６Ａ０全数字直Ｒ７流调速装置，现磁场恒定、实电枢换向并联１动２脉
通用的自动控制装置。其工作原理为：用２套采
ＰＣ互为冗余的控制方式，Ｌ２套同时运行，互为监测，时采集数据进行比较。行程测量采用３个光同
电编码器输出的数字脉冲与主电机的转速成正比进行数据比较与行程监测，速度闭环控制提供反馈为
２ＰＣ电控系统的应用Ｌ
２１ＰＣ电控系统原理．Ｌ根据现场实际情况及微机保护逐渐投入电力系
统控制，ＰＣ控制技术替代继电器控制是确保提用Ｌ升机安全运行的有效途径之一。选用ＰＣ控制模Ｌ

基于PLC的矿井提升机控制系统

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：矿井提升机;PLC；控制系统.AbstractThe 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 entire 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 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，flexiblecombination，greatly reducing the control system design and construction work；has the advantages of small volume, light weight；very applicable electromechanical integration equipment。

矿井提升机PLC过程控制系统浅述

霉
图１ＰＣ过程控制系统图Ｌ
中小型ＰＣ，Ｌ能满足中等性能的控制要求。一般由ＣＵ模块、Ｐ负
载电源模块（Ｓ、口模块（Ｍ）信号模块（Ｍ）功能模块（Ｍ）４ＰＣ过程控制系统的功能Ｐ）接Ｉ、Ｓ、ＦＬ以及通讯处理模块（Ｐ组成＿。Ｃ）４Ｊ任何控制系统功能的实现过程其实质也是系统对信息的处各模块都通过背板总线连接，户可根据系统的具体情况选理过程，用如图１所示的ＰＣ过程控制系统图正显示了这一处理过Ｌ择合适的模块，简单实用的分布式结构和强大的通讯联网能程，其通过对现场和提升机设备信号的处理，ＬＰＣ系统输出相应的力，使其应用十分灵活。控制信号以实现其控制功能。根据整个系统要求，ＬＰＣ系统应具
计算、减速、爬行、液压制动和停车，实现全数字行程控制，能监并控整个提升机的运行状况，进行故障自诊断和相应处理。
３３驱动模式．
ＰＣ控制系统有全桥、１载和桥２半载三种驱动模式以Ｌ桥半控制提升机在相应状态下工作。事实上，上述分类只是从静态的
融和互为条件的，在任何一种工作和运行模式下都有三种驱动模
式，之亦然。反
高低压供电系统状态信息司机台输入信息提升机设备状态输入信息控制系统ｌ液压闸系统输入信息系统ＰＣｌＬ液压闸系统输出信息车场输入信息传动ＰＣＩＬＨ配瞳
对罐等特殊运行要求的情况，其相应的基本安全监控功但用户编制的程序对上述信号和数据的处理，提升机罐笼运行实检修、使能仍由系统自动实现，而其安全性依然可靠。在自动模式下，故现全数字行程控制和ｓ型运行曲线，并从软件上对各种信号实现司机只需根据信号系统发出的开车请求信多重联锁和安全保护［整个提升机系统进行实时监控，，既保证当提升机允许开车时，号给定开车信号，ＬＰＣ控制系统自动判别方向、开车、速、加行程了整个系统安全可靠的运行，又大大提高了其工作效率。

可编程控制器(PLC)在矿井提升机中的运用

参考文献
行数据线送到上位监控计算机中，通过计算机监控软
件的实时处理，在显示器上显示系统的实时工作状态
和实时速度曲线，上位监控部分可以记录和保存提升［］志敏，１周纪爱华．可编程序控制器实用技术问答，电子机运行的各种参数，提升系统出现故障时可以查询系工业出版社，０６２０．
图１所示
据，在操作台上实时显示系统的工作状态，容器的实时位
置和深度。
主ＰＣ和从ＰＣ以及和扩展模块的连接示意图ＬＬ
见图２
图２主ＰＣ配置图Ｌ图１
２１钲０１
新疆有色金属
曰曰
１７５
（控制系统在硬件上采取了光电隔离、２）继电器输
１６５
新疆有色金属
增刊Ｉ
可编程控制器（Ｌ）ＰＣ在矿井提升机中的运用
郑建华
（西部黄金有限责任公司哈图金矿克拉玛依８４２）３０４
１概述
矿井提升机使是矿山企业的重要生产设备，它的
提升能力直接关系到矿井的生产能力，矿井提升机的
该提升机电控系统的软件程序是根据ＴＤＡ电Ｋ — 控系统的工作过程，引入光电轴编码器经过相应改造
而编制的，它结合现场实际情况用软件编程的方法解
决各项控制和保护功能之间的逻辑关系的。各外设控
安全运行不仅保证矿井的正常生产，而且对升降人员
作，完成提升机的加速、等速、速、行、动、车、减爬制停保护、信号、显示等工作过程。

基于PLC矿井提升机控制系统设计

4、远程监控：PLC可以通过通信接口实现远程监控和诊断，方便管理人员及时掌握提升机的运行情况，从而更好地安排生产计划和维修保养工作。
PLC智能控制系统的优势
5、便于维护：PLC智能控制系统具有较小的体积和较轻的重量，安装和维护较为方便，同时具有自我诊断和故障修复功能，能够减少维护工作量和维修成本。
四、系统测试与评估
最后，在系统正式投入使用后，应持续对控制系统的运行情况进行监控和维护，及时处理潜在的问题和故障，确保控制系统的稳定性和可靠性。
五、总结与展望
五、总结与展望
基于PLC的矿井提升机控制系统在设计、实现和测试过程中，都取得了较好的结果。通过合理选择硬件设备和优化软件算法，控制系统在提升机的安全性和可靠性方面得到了显著提高。严格的测试与评估为控制系统的稳定运行提供了有力保障。
在硬件实现方面，选择具有较高可靠性和稳定性的PLC控制器，如Siemens S7系列或Rockwell AB系列。输入输出模块根据实际需要选择相应的型号，以满足信号类型和电压等级的要求。通信模块可采用以太网或RS485串口通信方式，具体取决于上位机和其他设备的通信协议。执行器则根据控制信号的特性选择合适的电液比例阀或变频器等设备。
三、系统实现
在软件实现方面，采用模块化编程方法，将控制算法、故障诊断和安全保护等功能划分为不同的模块，便于维护和升级。同时，使用实时数据库技术，实现数据共享和交互，提高整个控制系统的响应速度和稳定性。
四、系统测试与评估
四、系统测试与评估
为了确保基于PLC的矿井提升机控制系统的稳定性和可靠性，需要进行严格的测试与评估。
五、总结与展望
然而，随着矿山生产技术的不断发展和自动化水平的提高，基于PLC的矿井提升机控制系统仍有许多可以改进和完善的地方。例如，可以引入更多智能控制算法，如神经网络、模糊控制等，以提高控制系统的复杂度和适应性。加强与上位机等其他设备的通信协议和数据交互，实现提升机控制系统的远程监控和故障诊断，提高

三菱PLC在矿井提升机电控系统中的应用

合。
阻实现对启动电流、启动转矩以及转速的
三菱ＰＬ是中国内地销量最多的小型控制。Ｃ考虑到井下环境比较复杂，息传送信ＰＣ，用最多的是Ｆ２Ｌ应ＸＮ系列，系列具有过程中干扰因素较多，控显示系统与主该监ＰＩ协议，讯方式采用串行通通殊功能模块等特点，工厂自动化应用提议采用ＴＣ／Ｐ为
垫
ＳｃｅｉｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏＩｎｏｖａｏｎｏｌｇｙｎｔｉＨｅｒｌａｄ
Ｑ：塑
工业技术
三菱ＰＬＣ在矿井提升机电控系统中的应用
王昆
（徐州工程机械高级技工学校江苏徐州２１０）２００
摘要：传统的交流提升机电控系统蛆成复杂，矿井生产中因电气线路故障导致停产的事故时有发生。为了更好的解决此类问题，可以建立基于三菱ＰＣＬ的新型矿井提升机电控系统。系统灵活性强，制功能多，该控其可扩充性，可变性，艺指标较传统的电控系统都有较工
便、行稳定可靠，大提高了提升机运行作人员尽快熟悉新系统的操作过程，压在组成结构上有了很大简化，且灵活性运大高而的安全性，少了维护工作量，且缩短了减并种新型的电控系统已成为矿井提升机自动
大提高。。
关键词：矿井提升机电控系统三菱ＰＣＬ中图分类号：Ｄ３Ｔ５文献标识码：Ａ

基于PLC的矿井提升机电控系统研究

基于PLC的矿井提升机电控系统研究1. 引言1.1 研究背景矿井提升机作为矿山生产中的重要设备，其电控系统的稳定性和安全性对矿山生产起着至关重要的作用。

传统的矿井提升机电控系统存在着操作复杂、维护困难、故障率高等问题，严重影响了生产效率和安全性。

随着工业自动化技术的发展，基于PLC的矿井提升机电控系统逐渐成为研究的热点。

PLC具有可编程、灵活性强、可靠性高等优势，能够实现对提升机的精确控制和实时监测，提高了提升机的运行效率和安全性。

目前国内外对基于PLC的矿井提升机电控系统的研究还比较有限，尤其是在系统设计方案和效果分析方面存在较大的空白。

对于基于PLC的矿井提升机电控系统的研究具有重要的实践意义和指导意义。

通过本文对矿井提升机电控系统的研究，可以提高矿山生产的效率和安全性，推动矿山智能化技术的发展，为矿山生产带来更加可靠和高效的解决方案。

1.2 研究意义矿井提升机在矿山生产中起着至关重要的作用，其电控系统的性能稳定性和可靠性直接影响到生产效率和安全性。

本研究旨在通过引入PLC技术，提高矿井提升机电控系统的自动化水平和智能化程度，解决传统电气控制系统存在的问题，提升提升机运行的安全性和稳定性。

通过基于PLC构建的矿井提升机电控系统，可以实现各种复杂的控制功能，提高系统的响应速度和准确度，降低系统的故障率和维护成本。

PLC技术具有模块化、可编程性强和易于扩展的特点，便于系统的升级和优化，适应矿井提升机在实际生产中的不断变化需求。

研究基于PLC的矿井提升机电控系统不仅可以提高矿井提升机的运行效率和安全性，还可以为相关领域的研究和工程应用提供参考和借鉴。

通过本研究的深入探索和实践，可以进一步推动我国在矿山机电控制领域的发展和创新，提升我国矿山生产的技术水平和竞争力。

1.3 国内外研究现状在国内外，矿井提升机电控系统的研究已经取得了一些重要进展。

国内研究方面，目前主要集中在提升机的控制策略和系统设计上。

PLC在矿井提升机控制系统中的应用

Internal Combustion Engine &Parts0引言近些年我国计算机技术快速发展与进步，计算机技术与工业融合已成为趋势。

矿井提升机控制中运用新型技术PLC ，实践表明可以提升产生效力，降低人工成本，改善传统生产时存在的缺陷。

分析矿井提升机控制系统中运用PLC 技术的措施，本文就此展开论述。

1PLC 技术特点分析PLC 技术具有其本体的技术特点，将其与计算机技术相结合可以在最大程度上发挥出机电一体化的功能。

如今伴随着我国机电一体化水平的不断提高，对其产品储存量与计算速度的要求也越来越高。

PLC 技术的应用便可以很好的解决这一问题，为人们生产生活提供了方便。

相对于其他技术在应用到器件设备中具有更加优质的抗干扰性能。

通过对现有的PLC 技术的应用情况以及生产水平进行研究统计，可以发现该技术中应用了大规模集成电路技术，同时大规模集成电路技术表现出极高的可靠性。

通过市场调查可以发现，日本三菱公司生产的可编程逻辑控制器在无故障的情况下可以工作较长的时间。

主要是因为在生成PLC 的过程中，使用的硬件具有自我检测功能，一旦检测到问题，可以及时进行发布警报，便于进行及时处理。

由于集成电路以及半导体材料的不断发展，芯片的集成度不断提高，同时电路元件在芯片上的集成度也不断升高。

因此PLC 产品的型号以及规模也已经发生了相当大的变化，主要体现在集成器件的功能上。

PLC 产品的功能规模相当丰富，更好地满足工业控制的各种需要。

同时器件本身具备完整的数据运算和逻辑处理功能，因此具有一定的应用优势。

2矿井提升机的类别矿井提升机在具体使用时，通过合理使用变频调速控制系统，有助于提升机工作效率与质量的提升，直接影响到设备运行的安全稳定性。

需要根据实际情况，全面掌握矿井提升机的特点。

2.1依据提升机用途分类矿山生产过程中不同提升机提着不同的用途，根据提升机用途将其分成主井与副井两类。

主井提升机主要提到开采过程中提升矿石的作用。

PLC控制系统在矿井提升中的应用

PLC控制系统在矿井提升中的应用摘要：PLC控制器简称可编程控制器，是工业现场控制时代发展的产物。

PLC在工业现场的应用解决了继电器控制的弊端，通过编程设计与硬件相结合来实现现场逻辑控制。

PLC在大型矿井提升机中的应用越来越广泛，因此研究PLC在提升机中的应用意义非常深远。

关键词：PLC 提升机全数字行程控制一、概述煤矿提升电控系统作为矿井的提升起着至关重要的要素，因此电控系统决定提升的安全运行。

淮南矿业集团朱集东矿副井电控装置采用上海华菱成套厂家的西门子S7-400+C30A双冗余控制系统，提升信号系统采西门子S7-300PLC控制。

二、提升电控系统副井提升机控制系统通过西门子S7-400 PLC控制器，系统能够进行通过输入接口模块、计算模块进行采集信号、编码器数据处理。

PLC控制器通过输出接口模块对外部执行机构的操作，PLC电控系统原理框图如图1所示。

矿井提升机PLC电控一般由以下四部分构成：1、接口模块：主要是负责采集外部信号，通过传感器、PLC输入模块、光电隔离板等进行数据采集：如信号停止等2、PLC控制器：作为PLC控制系统的核心部分主要对采集的信号进行分析、行程计算、速度检测等实现提升机速度及行程的控制从而控制提升容器能够正常停车、启动。

3、输出模块：即输出执行机构，经过PLC控制器通过接口模块来控制外部执行机构进行输出信号，如：风机的启停、故障报警信号的发出等。

S7-400型可编程控制器其硬件主要由主处理器模块、输入输出模块、通讯模块、电源模块和编程设备组成，其重要的用途是：1．根据输入模块、通讯模块与传动系统之间的信息，实现罐笼提升的安全监视和行程控制完成罐笼的安全运转。

2．对提升容器的运行状态进行过程控制，能够按照系统设计的程序来实现提升运行加、减速并以数字式和直线式在操作台数字多功能深度指示系统上直观显示。

三、提升信号系统提升信号装置主要负责向提升电控系统发送开车信号和停车信号，因此提升信号的安全主要性不言而喻。

矿井提升信号系统的PLC控制

２．２故障判断及报警程序
故障判断及报警程序主要是为了方便维护和提高智能化而设计的。主要包括安全门、摇台故障的判
断，到位开关故障的判别，井口信号工操作失误判断，急停故障判断和排除。
２．３信号记忆和查询程序
作为副井信号，对信号工操作进行记忆存储是非常重要的，是检查操作问题主要依据，该程序主要包括：根据时间排序依次分类存储上、下井口发出的信号，查询顺序按先入后出依次显示，查询时间过后自动排除闭锁信号。
ｆｎ
ｇｎ
速度调节器ＡＳＲ的输入偏差ΔＵ马上出现一个负
值，使ＡＳＲ迅速退出饱和状态，速度环投入作用，
起动过渡过程进入第三阶段，即速度调节阶段，但
由于测速编码器反馈回来的电压Ｕ中含有较大的交ｆｎ
流干扰，速度调节器ＡＳＲ的输入偏差ΔＵ则始终
是波动的，表现为忽正忽负，ＡＳＲ和ＡＣＲ的输出都
难于维持在一个恒定的稳态值：当反馈电压Ｕ大于ｆｎ
给定电压Ｕ时，ΔＵ为一个负的偏差，ＡＳＲ的输ｇｎ
出电压Ｕ立即下降，电流调节器ＡＣＲ的输出也从原ｇｉ
来的值降下来，促使可控硅的触发电压Ｕ下降，触ｋ
发控制角α
增大，变流装置输出电压Ｕ下降，主电ｄ
机电流Ｉ下降，提升机转速也下降；但当Ｕ小于Ｕ
荡 ”状态。
４解决方法
我们通过对编码器电源的波形测量发现含有５０
提
Ｈｚ的工频干扰，从而传入了反馈环节，形成了上述现
象。编码器的底座不要安装在滚筒轴承座上或电机
上，而应将编码器的底座安装固定在地板上，就可以减少编码器的震动，从而消除高频振荡，提高反馈测
绞
量精度。
５结束语
从这次问题分析可见，测速编码器是电源直流闭环自动调速系统中的监测元件，它担负着速度环中检测实际速度的任务，其输出是作为速度环的负反馈信号，直接参与调速系统的调节与控制，对它的电源和安装工作是非常重要的。选用抗干扰性好的稳压电源给编码器供电。另外，在平时检查工作中一方面要保证测速编码器的基础必须厚实牢靠，安装质量符合技术要求，还要经常检查测速编码器与主电机或滚筒的联接及编码器的振动情况，确保与测速轴的同心度无偏差，保证不丢或少丢脉冲，使速度反馈电压的纹波系数在１％以内。另一方面要经常检查测速编码器的所有控制线和电源线的联接是否牢固，有无松动，以免由于接触不良，造成控制信号减弱甚至丢失。

PLC技术在煤矿提升机控制系统的应用

PLC技术在煤矿提升机控制系统的应用摘要：随着科学技术的发展，PLC技术已被广泛应用于各个领域。

煤矿矿井提升机控制系统应用PLC技术对于提升煤矿提升机控制系统的工作效率和生产安全有重要作用。

简述了PLC技术在煤矿提升机控制系统中的控制原理，结合自身的工作经验对PLC技术在煤矿提升机控制系统进行了应用设计，基于PLC技术的煤矿提升机控制系统大大提高了煤矿的生产效率。

关键词：PLC；煤矿提升机；控制系统；应用分析1 PLC技术在煤矿提升机上的应用原理PLC技术为微型计算机，能够自动控制生产工作，完成工业生产控制的微处理工作，收集并判断外部信息，给出正确的设备传输信号并执行规定动作。

随着科技的飞速发展，在工业中使用PLC技术的环境也逐渐完善。

在煤矿提升机中使用PLC技术有一定的优点，控制系统可以描绘出自主设定且执行命令时的工作曲线，还可以显示提升总次数、速度等有关信息。

当提升机系统发生故障时可以通过声音进行警报。

PLC技术使用到煤矿提升机系统的电气控制如图1。

煤矿提升机凭PLC技术可以实现微处理，收集外界信息进行逻辑判断，从而对不同设备发出正确的指令，以此来提升煤矿提升机的工作效率。

图1基于PLC的煤矿提升机电气控制原理图2煤矿提升机系统构成2.1煤矿提升机控制系统结构煤矿提升机由多个部分组成，其主要包括：电气控制系统、润滑系统、装卸系统、主传动机构、液压与制定系统、井筒运转设备、导向轮、稳罐装置。

电气控制系统是煤矿提升机的核心组成部分，是整个提升机的“大脑中枢”，即提升机控制系统。

提升机控制系统的构成非常复杂，其由许多子系统组成。

提升机控制系统的子系统主要包括：PLC控制系统、信号系统、上位机监控系统、高压设备、低压电源回路、直流回路、调节整流回路等。

该系统的详细组成如图2所示。

图2煤矿提升机控制系统组成近年来，随着PLC技术的不断发展，并且逐步应用到提升机控制系统中，提升机控制系统在机械和电气等方面都取得了巨大进步。