矿井提升机控制系统设计
矿井提升机恒减速控制系统研究
矿井提升机恒减速控制系统研究摘要:矿井提升机在大型煤矿中起非常重要的作用,运输矿井中的各种设备及原煤等,由于矿井提升机控制系统效率低下,难以满足自动化程度越来越高的煤矿设备,因此,提出了一种矿井提升机恒减速系统,并介绍了该系统的工作原理和系统组成,通过实践应用研究了该系统的可靠性和工作效率。
关键词:矿井;提升机1 矿井提升机恒减速控制系统发展现状现阶段矿井提升机控制形式包含有在工作周期截止时制动以及产生不安全行为时制动,同时在工作周期截止时控制制动是常见控制形式,因为在矿井提升机正常工作时,提升速度超过安全限定,产生不安全行为,引发安全制动频率较低,对保护操作人员以及设备安全都有着非常重要的意义。
目前制动系统方式包含以下几种,分别为恒力矩一级制动、二级制动、恒减速制动。
恒力矩制由于制动时力矩不变,不能实现不同工况力矩匹配,进而导致设备受冲击过大,降低其使用寿命。
而恒减速制动为闭环控制,能在不同工况下更加灵活的匹配力矩,因此能很好地解决上述问题。
本文针对传统的提升机存在的问题,研究了矿井提升机的恒减速的控制系统,并对其进行进一步的优化改进,提高了矿井提升机的安全性,提高了狂劲提升机的工作效率,为其在矿井中工作提供了安全保障。
2 矿井提升机恒减速控制系统方案设计2.1 矿井提升机制动系统概述矿井提升机的制动系统是决定提升机安全性能最重要的部分。
图1为矿井提升机示意图。
由制动闸组及液压和电气部分共同组成制动系统,我国当前比较常见的制动方式包括工作制动和安全制动,安全制动是在生产活动中,由于提升机或其他生产设备出现故障,为了保障人员及设备的安全而采取的制动。
而矿井提升机在正常的生产活动中完成一次或一段工作时间段后,工作人员停机或检修而进行的制动被称为工作制动。
安全制一般会对生产设备或人员造成一定的损伤,一般在正常的生产中不易发生。
但安全制动也在一定程度上提高了人员及设备的安全性。
在安全制动中可以分为恒力矩安全制动和恒减速安全制动,恒力矩也有两级制动之分。
矿井提升机自动化控制系统的研究与应用
节能减排
自动化控制系统能够实现 能源的优化利用,降低能 源消耗和排放,符合绿色 发展理念。
自动化控制系统在矿井提升机中面临的挑战
技术难度高
矿井提升机工作环境恶劣,技术 难度较高,需要具备较高的技术 水平和经验。
设备维护困难
01
安全保护策略
如速监控、过载保护、防滑保护 等,确保提升机运行安全。
紧急制动系统
在紧急情况下,自动触发制动系统 ,确保设备和人员安全。
03
02
故障诊断与处理
对异常情况进行实时监测和诊断, 采取相应措施进行处理。
安全防护装置
如防护栏、安全门等,防止人员误 操作和意外伤害。
04
03
矿井提升机自动化控制系统
发展方向二
未来自动化控制系统将更加注重环保和节能,通过优化控制算法和降低能耗, 为矿山的可持续发展做出贡献。
04
矿井提升机自动化控制系统
的优势与挑战
自动化控制系统在矿井提升机中的优势分析
01
02
03
提高生产效率
自动化控制系统能够实现 快速、准确的提升机控制 ,减少人工干预,提高生 产效率。
降低安全风险
发展趋势
随着技术的不断进步,矿井提升机自动化控制系统将进一 步向着智能化、网络化、安全可靠的方向发展,实现更加 高效、安全的生产目标。
对未来研究的展望
1 2
技术研发
未来研究应进一步探索新的传感器技术、信号处 理方法和控制算法,提高系统的性能和适应性。
系统集成
加强与其他矿井自动化系统的集成,实现矿井的 全面智能化管理,提高生产效率和安全性。
矿井提升机PLC控制系统可靠性设计
[] 北京科技大学 。 2 东北大学 . 理论 力学 [ . M] 北京 : 高等 教育 出版
社 。9 7 19
的结构方式进行计算校核 ; 需要用加强筋结构时, 也
可对其进行计算校核。
[ ] 刘湘秋. 3 常用压力容器手册 [ . M]北京 : 机械工业出版社 , 0 2 5 0
2 基 于 容错 理论 的 P C控 制 系统可 靠 性设 计 L
给定信号( 即运行曲线 ) 操作保护 和行控两台 P C ; L 既相互独立 , 又能相互监视 , 对某 些保护 ( 如过卷 、
超速、 钢丝绳 打滑等 ) 还能相互备用 、 冗余 , 这样大
大提高了行程监控器的可靠性 。
( )P C控制系统 1 L P C采用 SE E S 司的 ¥- 0 并通过 M I L IM N 公 70, 3 P
操作保护 行控P C 操作 台P C 低压柜P C L L L
PLC
和 P O IU R FB S双网连接 , 图 1 如 所示。每台 P C基 L
-
图 1 P C网络 图 L
t e rl b l y o e wh l o s s s m. h e i i t ft oe h it y t a i h e
K y e wors: h it L ;rl bly;d sg d os;P C ei it a i e in
1 引言
本配置 有 : 电源模块 、 P C U模块 、 数字 量 IO模块 、 / A D和 D A模 块 以及通讯模 块等。操作保护 P C / / L
一
+ n n + + n ・ + - ・ 一 + ・ + —
+
-+
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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。
矿井提升机控制系统
第一章概述第一节提升机电力拖动的特点及对拖动控制装置的要求矿井提升机(又称绞车、卷扬机)是矿井生产的关键设备。
提升机电控系统技术性能如何,将直接影响矿井生产的效率及安全。
欲掌握提升机电控系统的原理,首先要了解提升机对电控系统的要求,以及各种电气传动方案的特点。
矿井提升机为往复运动的生产机械,有正向和反向提升,又有正向和反向下放。
对于不同水平的提升,在每次提升循环中,容器的上升或下降的运动距离可能是相同的,也可能是不同的。
在每一提升周期都要经过从起动、加速、等速、减速、爬行到停车的运动过程,因此提升机对电控系统一般有下述一些要求。
1、要求满足四象限运行设提升机正向提升时,拖动电动机工作在第一象限。
而在减速下放时,如果是正力减速,拖动电动机也工作在第一象限,但如果为负力减速,则拖动电动机就工作在第二象限。
同样当提升机反向提升时,拖动电动机工作在第三象限。
而在减速下放时,如果是正力减速,拖动电动机也工作在第三象限,但如果为负力减速,则拖动电动机就工作在第四象限。
因此,提升机的运行必须能满足四象限运行的要求。
2、必须平滑调节速度且有精度较高的调节精度提升工艺要求电控系统须能满足运送物料(达到额定速度)、运送人员(可能要求低于额定速度)、运送炸药(2m/s)、检查运行(0.3~1.0m/s)和低速爬行(0.1~0.5m/s)等各种要求,所以要求提升机电控系统必须能平滑连续调节运行速度。
对于调速精度,为了在不同负载下的减速段的距离误差尽可能地小,要求提升机的静差率s越小越好(一般在高速下s<1%)。
这样可以使爬行段距离尽可能设计得小,来减少低速爬行段的时间,从而缩短提升周期,获得较大的提升能力。
3、要求设置准确可靠的速度给定装置提升工艺要求电控系统的加减速度平稳。
根据安全规程,对矿井提升机的加、减速度都有一定的限制。
对竖井来说,提物时加减速度小于1.2m/s2;提人时加减速度小于0.7m/s2;对斜井,提人时加减速度小于0.5m/s2。
矿井提升控制程序及系统图
4.1 机运区牵头编制《提升机运行管理》、《提升机操作规程》等制 度,并经机运区、安检科、调度室会审后,报机电副总工程师审批。
4.2 职工教育培训中心组织对提升机司机和维护人员进行培训。 4.3 机电一队、运输二队、运输三队、运输四队检查维护管辖范围内 的提升机,同时使用单位还要检查和维护管辖范围内的小绞车,及时处 理存在的问题,确保提升系统的安全可靠。 4.4 机运区定期对提升系统及其安全防护设施、仪器使用情况进行监 督检查指导,根据现场实际及时更新《提升系统图》及其他相关图纸, 发现问题及时拟定检修计划报相关领导,审批后组织检修;或下发"整 改通知单"督促相关单位限期整改。 4.5 各使用单位将提升系统检查、维护、校验、运行记录资料存档备 查。 5 相关文件 《提升机操作规程》
提升机及安全防护设施检查、试验 提升运输
提升系统正常运行 正常 不正常 检查、维护、运行记录等相关资料存档备查
检修维护
管理制度操作规程审核 编制提升机管理制度及操作规程
职教中心组织培训提升机司机和维护人员 通过 未通过
提升机及安全防护设施检查、试验 提升运输
提升系统正常运行 正常 不正常 检查、维护、运行记录等相关资料存档备查
6 相关记录 《整改通知单》《日常检修记录》《巡回检查记录》《要害场所登 记本》 《定期检修记录》《交接班记录》《钢丝绳检查记录》 《机电事故记录》《井筒装备检查记录》
《维护记录》《提升系统图》《设备运行记录》
矿井提升控制流程图
编制提升机管理制度及操作规程 职教中心组织培训提升机司机和维护人员பைடு நூலகம்通过 未通过
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。
基于滑模控制的矿井提升机变频控制系统
长 春 理 工大 学 学 报 ( 自然 科 学版 )
J un l f hn c u nv ri f ce c n eh oo y a r l ce c dt n) o ra o C a g h nU ies yo S in e dT c n l l t a S i eE io t a g N u n i
器代替传统的磁链、转矩控制器来产生参考 电压矢量 ,并通过 空间电压 矢量控 制策略合成该 电压 矢量。仿真 实验和
结果表 明,同传统控制方案相比,新型改进方案减小 了转矩脉动和电流畸 变,系统控制性 能得到改善 。
关 键词 :直 接 转 矩控 制 ;滑模 控 制 ;矿 井提 升 机
中 图分 类 号 :T 4 M3 6
tii itr o r t ds t n,c nr l efr n c f y tm a eg et rv d cy o i o t roma eo s op s e c nb ral i o e . y mp
Ke y wor s: dr c q o to ; sii od lc n r ; m ieho s d ie tt uec n r l ldngm or e o tol n it
矿井 提升机 是矿井专 用 的大型绞车 ,通过 提升 钢丝绳带 动罐笼 、箕斗 等容器在 矿井 中升降 ,与装 卸装置 、封闭井 塔或 敞开 井架 、导 向轮 或天轮等 组
成 矿井提 升设备 ,完成井 下与地 面之间输 送物料 和 人员 的任务 。矿井 提升机 由于是联 系井上 和井下 的 唯一 渠道 ,因此被称 为矿井 “ 喉” 。矿井 提升 机 咽
Байду номын сангаас
制 中的转矩 、磁链 P 调 节器生成参 考 电压 ,并 通过 I
基于PLC的矿井提升机控制系统设计
基于PLC的矿井提升机控制系统设计设计(论文)说明书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设计(论文)说明书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。
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。
基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计
基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计摘要本文针对提升机控制系统中存在的上述问题,把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上,并在可行性方面进行了较深入的研究。
根据提升机的运行特点,控制系统采用工控机监控提升机变频调速系统, PLC控制系统、变频调速系统等组成。
为了提高系统的可靠性,对提升机各种物理量及控制单元进行控制监控。
提升机的动态监测由工控机或触摸屏和组态软件组成.用户在组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程和工程所需要的信息报表以及结果打印等。
主控系统采用PLC系统,硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小,配合一些专用电子模块组成的提升机控制设备,可供控制高压带动动力制动或低频制动等。
同时能检测各电机故障现象并送往上位机显示。
减少了传统继电器接触式控制系统的中间环节,减少了硬件和控制线,极大提高了系统的稳定性,可靠性。
关键词:矿用提升机;变频调速;矢量控制;可编程控制器The Freouency Conversion Use on The Speed Adjustment of Shaft Hoist on The Basis of PLC ControlABSTRACTElevator Control System In this paper, the above problems exist in the PLC and frequency converter used in elevator control system,and for a more in—depth feasibility study. According to the operation of hoist features,the control system IPC VVVF elevator control system,PLC control systems, frequency control system components. In order to improve system reliability,and various physical quantities on the elevator control unit to control monitoring。
矿井提升机的综合自动化控制系统
矿井提升机的综合自动化控制系统摘要:矿井提升机为矿山咽喉设备,除电力传动系统可靠运行外,需对提升机电气设备及机械设备的运行状态进行监视及控制,提高电控系统的可靠性、控制精度和性能。
完善的综合自动化系统对提升机安全运行有着重要的意义。
关键词:提升机;自动化;控制前言提升机电气设备和机械设备比较复杂,运行可靠性要求高,故障检测处理及保护电路比较复杂,随着电力科技技术的发展,提升机电气控制、保护措施自动化系统已发展到第三代多PLC和智能化仪表数字控制以及上位机监控、数据采集及远程故障诊断编程系统。
1提升机操作系统1.1 操作台操作台为分体式结构,由控制台,制动台,仪表指示台组成,中间设有司机座椅。
控制台和制动台上设置有各类操控手柄、开关和按钮等。
仪表台上设置有各类仪表及指示信号等。
司机可操作操作台上的开关及按钮来控制提升机运行,并通过指示灯和显示仪表以及工业控制计算机及时了解提升机的运行状态及运行参数。
1.2上位机监控系统主要实现人机界面及画面显示,人-机通信、监视、控制与操作,各个子系统画面显示。
主要监控功能为提升系统动静态画面生成;故障自检显示、报警;各类报表生成;提供首次报警记录等。
2提升机控制系统2.1主控PLC系统主控PLC是网络控制系统的主站,主要用来实现逻辑联锁控制和安全监视、保护。
完成除闭环控制外的整个提升机电控系统的信号处理,数据运算,通信控制,系统管理等。
2.2 监控PLC系统主要实现安全监视和保护。
主要保护和闭锁功能(1)立即施闸类故障保护:(2)终端施闸类故障保护:(3)电气制动类故障保护(4)系统闭锁功能(5)部分行程参数信号逻辑运算处理,自动产生速度给定信号。
(6)控制提升容器停车精度<1cm。
(7)将信号处理成位置和在线速度显示等2.3 UPS不间断后备电源UPS电源用于控制,监控,等设备的电源后备支持。
当发生电源故障时,给闭环控制,以及PLC的供电将继续维持直到提升机停止且制动闸已经合上。
矿井提升机控制系统的设计及应用探讨
图 3 双 C U冗 余 控 制 硬 件 配 置 P
2 2 制 动 电路 设计 .
1 2 低 频 电 源柜 .
矿井 提升 机 一般采 用绕 线式 异 步 电机 为提 升
为 了有 效 解决 矿井 提升 机在 减速 阶段 的降速 与爬行 问题 , 用全 数 字交一 交 变频 器 , 以实现 采 可
系统 的 主拖动 电机 , 为 了实现 电机调 速 , 且 多采 用
有级 切换 转子 电路 电阻 。提 升机 制 动系统 一般 采
路 组成 。本 设 计 制 动 系 统 采 用 K G 型 三 相 晶 闸 Z
C3 6V
VD
一
— —
l
l 一
t 2 去晶闸管电源柜
一
系 统 的加速 柜 主要 由晶 闸管和 相应 的触 发 电 路构 成 , 在加 速 时 进 行 电阻 切换 。 由于 主 电路 每
段 只采 用三 个单 向 晶闸管 构成 一个 三角 形 , 因此 ,
具 有 功 耗 小 、 触 点 和 过 压 、 温保 护 的 特 殊 效 无 超
果。
1 4 监 控 系统 .
态 。工 作人 员通 过 对 这 些 信 息 的掌 握 , 够 及 时 能 发 现问题 , 制定 相应 的解 决方 案 , 并 确保 系统 的安 全、 高效 运行 。
2 控 制 系 统硬 件 设 计
2 1 机 制 系统主 电路 设计 .
提 升机 的主 电路 主要 用 于提升 电机 电源 的供
基于单片机控制的矿井提升机运行系统设计
0 引 言
矿井 提升设备是提升煤炭 、 矿石等机械设 备 , 在矿 井 系统 中 占有举足轻重 的地位 。 目前我 国使用 的矿井
提 升机 中 比较先进 的是 利用 国外引进 的交 一 变频 同 交
位 准确 的能力 , 以满 足矿 井 提升 工艺 过程 的需 要 。矿 井 提升机拖动 系统的结构如 图 1 所示 。
机床 电器 2 1. 02 3
P C・ L 变频器 ・ 算机——基于单片机控制 的矿井提升机提 升机 运 行 系统 设 计
赵红顺 ( 常州机 电职业 学 院 ,114 23 6 )
摘要 : 本文介绍 了基于单片机的变频控 制系统对矿井提升机工作过程进行控 制的系统设计 , 包括硬件 电路 、 部分
The s se e i n o i it r b s d o sn l h p m ir c m p e y tm d sg fm ne hose a e n i g e c i c o o utr
ZHA0 n Ho g—s u hn
( hn zo ntueo ca o lc o i T c nlg ,1 14 C aghuIstt f i Meh n —Eet nc eh o y 2 3 6 ) r o
Ab t a t T e p p r ito u e ec n rls se d sg fc n eso o t ls s m a e n sn l h p mir c mp t sr c : h a e nr d c d t o to y t m e in o o v r in c n r y t b s d o i ge c i c o o u— h o e e fmi e h i e . I c na n a d r i u t ,s f r e p o r m n h r g a f w c a t T e p p r a ay i t e AC ro n os r t o ti s h r wae cr i t c s ot wa rg a a d t e p o r m o h r. h a e n lss h l
基于分布式架构的矿井提升机PLC过程控制系统设计
K e y w o r d s : m i n e h o i s t ; p r o g r a mm a b l e l o g i c a l c o n t r o l l e r( P L C ) ; d i s t i r b u t e d c o n t r o l s y s t e m( D C S ) ; p r o c e s s c o n 。
b u t a l s o k e e p a w e l l r u n n i n g p e f r o r ma n c e .S o t h a t i t c a n b o o s t t h e r e f o r m o f mi n e h o i s t a n d ma k e p r o g r e s s o n t h e
Ab st r ac t : I n o r de r t o i mp r o v e t h e p e fo r r ma n c e o f mi ne h o i s t s y s t e m,i mpr o v e s t h e o p e r a t i o n r e l i a b i l i t y a n d
e ic f i e n c y , d e s i g n s t h e p r o c e s s c o n t r o l s y s t e m w i t h P L C b a s e d o n d i s t i r b u t e d c o n t r o l s y s t e m( D C S ) .I n t r o d u c e s t h e
矿井提升机控制系统的电源设计
气
配 l
动力负载配 电系统
侧的噪声 电压 、 电流直接传输 到二 次侧, 隔离作 有 用 , 由于 分 布 电容 ( 组 与 铁 芯 之 间 、 组 之 间 、 但 绕 绕 层 匝之 间和 引线 之 间 ) 的存 在 , 流 电 网 中 的 噪 声 交 会 通过分 布 电容耦 合 到 二 次侧 , 不 能完 全 起 到抗 却 干 扰 的作 用 , 了抑 制 噪 声 , 须 在 绕 组 间加 屏 蔽 为 必 层, 即采 用 电源隔离 变压 器 , 这样就 能有 效地抑 制 噪 声 , 除干扰 , 消 提高 设备 的抗 干扰性 。图 5 、b所示 a5 为 不加屏 蔽层 和加 屏蔽层 的隔离变 压器 分布 电容 的 情 况 。在 图 5 a中 , 隔离变 压 器不 加屏 蔽 层 , 是一 C: 次 侧和二 次 侧 之 间 的 分 布 电容 , 共 模 电压 U 在 。的 作用 下 , 二次 绕组所 耦合 的共 模噪声 电压 为 , C 是 二次侧 的对 地 电容 , 由 图可 知 二次 侧 的 共模 噪 则
s se . ytm
K y rs m nn o t nia m n ; e u d ny i lt nt h iu ; o e u p e wod : iigh i ;atjm ig rd n ac ; s ai c nq e p w rsp l s - o o e y
1 提升机 电控 系统构成
a dpea t n f h o e u pyo o t ot l ytm f m tea tjm n o t f i rhi ot l n r ui s epw rsp l fhi nr s o h nia migpi e f o t nr c o ot sc o s e r - novw o sc o
矿井提升机电控系统
矿井提升机电控系统介绍矿井提升机在矿山和其它类似应用中起到了至关重要的作用。
它们用于将矿石、煤炭和其他物料从地下提升到地面。
矿井提升机的电控系统扮演着关键角色,它负责控制提升机的运行、监测其状态并确保操作的安全性和可靠性。
本文将介绍矿井提升机电控系统的架构、功能和关键技术。
架构矿井提升机电控系统通常包括以下几个关键组件:1.主控制器:主控制器是电控系统的核心,它负责接收操作员的指令、监测提升机的状态,并根据需要控制电机和其他执行器的运行。
2.电机驱动器:电机驱动器将主控制器发送的指令转化为电机可以理解的信号,以控制电机的转速和方向。
3.传感器:传感器用于监测提升机的状态,例如提升机的位置、负载重量、速度等。
这些传感器可以是位置传感器、重量传感器、速度传感器等。
4.安全系统:矿井提升机的安全性至关重要,安全系统用于监测潜在的危险情况,并在必要时采取相应的措施,例如紧急停机、报警等。
5.通信模块:通信模块用于与其他系统进行数据交换,例如与监控系统、调度系统等进行通信。
功能矿井提升机电控系统的功能主要包括以下几个方面:1.运行控制:电控系统可以控制提升机的启动、停止、运行速度和方向。
它可以根据操作员的指令以及传感器的反馈信息,智能地调整提升机的运行状态。
2.故障检测与诊断:电控系统可以通过传感器监测提升机的状态,并及时检测和诊断故障。
一旦发现故障,系统可以发送警报并采取相应的措施,例如停机或切换到备用系统。
3.安全保护:电控系统可以通过安全检测和控制功能确保提升机的安全运行。
例如,它可以监测提升机的负载重量,当超过额定载荷时,系统会发出警报并停止运行,以防止提升机超负荷工作。
4.数据记录与分析:电控系统可以记录提升机的运行数据,例如运行时间、负载情况、故障情况等。
这些数据可以用于后续分析和优化工作,以改进提升机的性能和可靠性。
关键技术矿井提升机电控系统的设计和实现涉及了多种关键技术,包括但不限于以下几个方面:1.PLC(可编程逻辑控制器):PLC是常用的控制设备,可以灵活地实现逻辑控制和数据处理。
直流矿井提升机的计算机控制系统设计
自2 0世纪 8 0年代 以来 ,煤矿 提 升机 控制 系 统大 多采 用 “ C D+ 拟调节 +继 电器控 制 ” 的直 流拖 动方 式 , S R— 模 其调节控制保护 系统基 本采 用模 拟系 统。该模 拟 系统存 在
以下缺点和不足 :
2 直 流提 升机 计算 机数 字化 改造 方 案
升机所需 的速度 给定信 号 ,为 了尽量减少 起动 、制动 过程 中的机械 冲击 ,提 高提升机 控制 精度 ,速度 给定信号 的加
速 、减速段为 “ ”型 曲线 ,减 速段 行程 通过 P C实 际运 S L
分一怏开
算来调节减速度 以保 证其 为一 固定值 ,从而保 证 了停 车点 不变 和停车点 的精度 。 此外行程监控 P C还将轴编 码器信号经 软件计算 后处 L
1 )控制 回路一经确定 ,控制参数 的调 整极为不便 ,不
易形成最 优控 制。
2 )温度的变化易使调节保护 部分的模拟 电路产生 “ 零 漂” ,同样 ,环境湿度的变化也会使绝 缘 电阻变 化 ,从而 改 变 了系统 的特 性。 3 电路 分 立 元 件 多 , 电路 复 杂 ,故 障点 多 ,可 靠 )
摘
要 :文章以 A C 直流提升机控制 系统在平顶山矿业集 团八矿主井提 升机 中的实际应用 SS
为例 ,介 绍 了计 算机控 制 系统设 计 方 案 ,并 给 出 了 P C的硬 件 配置 和 软 件 设 计 方案 。 系统在 实 L
际运行过程 中,充分地体现 了其故 障率低、可靠性 高等多方面的优点。
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矿井提升机控制系统设计
矿井提升机是矿山生产过程中的重要设备,其控制系统设计的优劣直接关系到生产安全和生产效率。
本文将介绍矿井提升机控制系统设计的相关关键技术,并探讨优化方法。
矿井提升机控制系统主要包括电气控制系统和液压控制系统。
电气控制系统主要负责运行监测和故障诊断,而液压控制系统则承担着载荷控制和速度控制等功能。
为了确保提升机的安全与稳定,控制系统需满足高精度、快速响应、可靠性高等要求。
在控制系统的设计过程中,通常采用多种控制算法,如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
PID控制简单易行,但对参数调整要求较高;模糊控制能够处理不确定性和非线性问题,但计算复杂度较高;神经网络控制能够自适应地处理复杂的非线性过程,但训练时间较长,且对数据要求较高。
针对不同控制算法的优缺点,我们可以采用混合控制策略,将多种控制方法结合起来,实现优势互补。
例如,可以将PID控制和模糊控制相结合,或者将模糊控制和神经网络控制相结合,以提高控制系统的性能。
在控制系统设计中,还应充分考虑实时监控和故障诊断功能。
通过在系统中加入传感器和监测模块,实现对提升机运行状态的实时监测,及时发现并处理潜在问题,以避免事故发生。
为了提高系统的可靠性,应选择高可靠性、高稳定性的硬件设备,并加强系统的抗干扰设计。
矿井提升机控制系统设计是矿山生产中的重要环节,其优劣直接关系到矿山的安全生产和生产效率。
在设计中,应充分考虑系统的实际情况和需求,选择合适的控制算法和硬件设备,并加强实时监控和故障诊断功能,以实现提升机的安全、稳定、高效运行。
同时,随着科技的不断发展,应积极引入新的技术手段,对控制系统进行持续优化和改进,以适应不断提升的生产需求。
未来的研究可以从以下几个方面展开:
进一步研究矿井提升机控制系统的动态特性和鲁棒性,以提高系统的适应性和稳定性。
针对矿井提升机运行过程中的复杂环境和恶劣条件,研究更加可靠、高效的故障诊断方法。
结合人工智能和大数据技术,实现提升机控制系统的智能化和自适应化,提高生产效率。
注重节能减排,研究绿色、环保的矿井提升机控制系统,以降低能源消耗和减少环境污染。
通过对矿井提升机控制系统设计的不断深入研究和实践优化,我们可以更好地应对矿山生产的各种挑战,为矿山的安全生产和高效生产保驾护航。
摘要:变频调速矿井提升机闭环控制系统是一种先进的控制系统,用于提高矿井提升机的运行效率和安全性。
本文研究了变频调速矿井提升机闭环控制系统的原理、设计和应用,旨在为其进一步推广和应用提供理论支持和实践经验。
引言:矿井提升机是矿山生产中的重要设备之一,其运行效率和使用安全性直接关系到矿山的生产效益和人身安全。
因此,如何提高矿井提升机的运行效率和安全性,是矿山生产中亟待解决的问题。
变频调速技术是一种先进的电机控制技术,可以实现对电机的无级调速,具有节能、高效、调速精度高等优点。
将变频调速技术应用于矿井提升机,可以大大提高其运行效率和安全性。
相关技术综述:变频调速技术是一种基于电力电子技术和微电子技术的电机控制技术。
其基本原理是通过改变电源频率来调节电机的转速,从而实现电机的无级调速。
在变频调速系统中,一般采用变频器作为
功率变换器,将电网电源转换为适合电机运行的电源。
变频调速系统还具有过载保护、过压保护、欠压保护等功能,可以有效地保护电机和变频器的安全运行。
在矿井提升机领域,已有一些学者和工程师对变频调速矿井提升机闭环控制系统进行了研究。
其中,一些学者研究了变频调速系统的基本原理和设计方法,同时还提出了一些控制策略,如PID控制、模糊控制等。
另一些学者则从实践角度出发,对变频调速矿井提升机的应用进行了研究和实验,证明了变频调速技术在提高矿井提升机运行效率和安全性方面的有效性。
研究方法:本文采用文献综述法和实验研究法两种研究方法,对变频调速矿井提升机闭环控制系统进行了深入研究。
在文献综述中,我们对国内外相关文献进行了梳理和评价,总结了变频调速矿井提升机闭环控制系统的基本原理、设计方法和控制策略。
在实验研究中,我们选取了一定数量的矿井提升机进行了实验,对比了其在采用变频调速技术前后的性能和安全性。
研究结果:通过实验研究,我们发现变频调速矿井提升机闭环控制系统具有以下优点:
稳定性好:变频调速系统可以实现对电机的无级调速,使提升机在运
行过程中具有更好的稳定性,减少了机械冲击和设备故障。
动态响应特性优异:变频调速系统具有快速的动态响应特性,可以在短时间内达到稳定的运行状态,提高了提升机的响应速度和生产效率。
节能效果显著:变频调速系统可以根据提升机的实际需求进行能量输出,避免了不必要的能量浪费,节能效果显著。
提高安全性:变频调速系统具有过载保护、过压保护、欠压保护等功能,可以有效地保护电机和变频器的安全运行,减少了事故发生的可能性。
结论与展望:本文通过对变频调速矿井提升机闭环控制系统进行研究,发现其具有稳定性好、动态响应特性优异、节能效果显著等优点。
同时,变频调速技术可以有效地提高矿井提升机的运行效率和安全性,为矿山生产的可持续发展提供了有力支持。
然而,本研究还存在一定的局限性。
例如,实验样本的数量较少,可能无法全面反映变频调速矿井提升机闭环控制系统的实际性能。
本研究主要了变频调速系统的设计和应用,未来可以考虑对控制策略进行深入研究,以提高系统的性能和适应性。
总体来说,变频调速矿井提升机闭环控制系统具有广阔的应用前景和
发展潜力。
随着技术的不断进步和创新,相信其在矿山生产领域将会发挥越来越重要的作用,为矿山的安全生产和可持续发展提供重要保障。
矿井提升机是矿井作业中至关重要的设备之一,它负责将矿物、人员、材料等从地下矿井运输到地面。
矿井提升机的设计不仅需要满足基本的运输需求,还需面对复杂的地质环境、严格的安规要求等多个方面的挑战。
本文将深入探讨矿井提升机的设计理论及CAD系统研究。
矿井提升机的发展历程是一个不断适应矿业需求和科技进步的过程。
早期的矿井提升机采用蒸汽动力,随着电力和液压技术的发展,现代化的矿井提升机已经实现了自动化、智能化。
然而,矿井提升机在实际运用中仍存在诸如运行效率低、安全隐患等问题。
为了解决这些问题,我们需要更加深入地研究矿井提升机的设计理论及CAD系统。
矿井提升机的设计理论是确保其性能和质量的基础。
结构设计是其中最为关键的环节,需要重点考虑提升机的稳定性、强度和刚度。
材料选择同样重要,关系着提升机的耐久性和抗腐蚀性能。
承载能力也是设计理论中需要考虑的重要因素,包括有效载重和最大载重等。
在借鉴前人研究成果的基础上,我们可以不断优化矿井提升机的设计理论,提高其性能和安全性。
矿井提升机的CAD系统研究对于提高设计质量和效率具有重要意义。
CAD系统能够利用计算机技术进行辅助设计,使设计人员可以更加专注于创新和优化。
实现CAD系统的过程主要包括建立三维模型、模拟分析和优化设计等步骤。
通过这些步骤,设计人员可以更加直观地了解提升机的内部结构和运行原理,进行多方案比较和优化,最终得到满足实际需求的设计方案。
总结来说,矿井提升机的设计理论和CAD系统研究是推动矿井作业发展的重要领域。
本文通过对矿井提升机的发展历程、现状、设计理论和CAD系统研究的深入探讨,旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
在未来的发展中,随着科技的进步和矿业需求的不断提高,矿井提升机的设计理论和CAD系统将面临更多的挑战。
我们应当继续并解决这些问题,以实现矿井提升机的高效、安全、智能化发展。