矿井提升绞车电控系统实训装置

资料：

1、矿井提升绞车系统组成

绞车是工业生产过程中一种常见的机械，具有悠久的发展历史和比较成熟的设计制造技术。随着绞车制造技术的不断提高、加工材料的不断改进以及电子控制技术的不断发展，绞车在动力、节能和安全性等方面取得了很大的进步。目前，绞车正被广泛地运用于矿山、港口、工厂、建筑和海洋等诸多领域。

矿井提升机包括机械设备及拖动控制系统，是联系地下和地上的重要途径，是矿山生产的咽喉设备，其性能好坏直接关系到矿山的生产效率和安全性及可靠性，它的安全、可靠运行是整个矿井正常生产的必要条件，一旦发生故障，所造成的经济损失是巨大的。“运输是矿井的动脉，提升是咽喉”形象地描述了矿井提升运输系统的工作过程与重要作用。目前，国内外对提升设备经过多年的研究，近几十年来发展的很快，尤其是提升设备的滚筒方式、制动方式和电力拖动、自动化控制等方面有很大的改进，在提升设备的理论和实践方面都取得了丰富的经验。

2、JT—0.8m绞车控制原理

3、基于PLC和变频器的提升绞车控制原理

3.1矿井提升绞车电控系统实训装置组成

“矿井提升绞车电控系统”实训装置由矿井提升绞车模型、三相异步电动机、操作台等部分组成。从功能上讲，主要由提升绞车模型、PLC电气控制系统、变频器变频调速系统、触摸屏监控系统组成，方案结构图如图3-1所示。

图3-1 矿井提升绞车电控系统实训装置结构图

(1) 提升绞车模型

提升绞车采用单绳缠绕式，该类型提升绞车在我国矿井提升中占有很大比重。其工作原理是把钢丝绳的一端固定并缠绕在提升绞车的滚筒上，另一端绕过井架上的天轮悬挂提升容器，利用滚筒转动方向的不同，将钢丝绳缠上或放出，完成提升或下放重物的任务。

（2）电气控制系统

主控系统采用欧姆龙CP1H系列的可编程控制器，通过对绞车速度、位置信号的检测，利用变频器实现提升绞车的速度控制及停车位的精确控制，满足运行的要求。

（3）变频调速系统

调速系统采用欧姆龙变频器，性能优越，采用矢量控制技术适合提升绞车工作环境，只需在控制单元给出对变频器的控制命令即可使提升绞车按照设定的速度曲线运行，满足提升阶段稳定运行的要求。

（4）触摸屏监控系统

利用触摸屏开发提升绞车监控软件，实现绞车的运行状态监测。

3.2系统控制控制原理图

3.2.1PLC控制原理图

系统本设计采用欧姆龙CP1H型PLC作为主控单元，PLC的输入点包括自动手动切换输入、用来检测速度的编码器输入、位置检测电路的检测信号输入等，输出点包括对变频器的控制、运动状态的指示信号等。PLC的接线图如图3-2所示。

3.2.3 变频器控制电路

变频器的控制电路设计主要是实现正转、反转、多段速和点动运行要求，有频率检出，能够去控制制动回路。变频器电路原理图如图3-3所示。位置传感器检测到信号的时候会产送给PLC，然后PLC给变频器发出控制信号，变频器接收控制单元给出的控制命令，即可使提升绞车按照参数设定的速度曲线运行。

k1k2k3k4k5

S1S2S3S4S5SC FS FR FC

MA

MB MC

AM AC

正转/停止反转/停止多段速1多段速2点动

FM

频率表

R /L1S /L2T /L3

U /T1V /T2W /T3

1U 1V 1W PE

M13

KA7

频率检出

安川变频器VSmini J7CIMR-J7A43P7

FR1

L11L12L13

QF1

KM1L3

L2L1V A

PV

PA

图3-3变频器的外围电路原理图