提升机控制系统设计分析
提升机控制系统设计分析
摘要：本文旨在分析提升机控制系统的设计原理和方法，以改善它的可靠性和性能。首先，通过分析多个提升机控制系统的结构以及它们之间的差异，确定几个最常用的控制策略，并对其对各类应用的优劣进行总结。其次，介绍了几种特殊的控制策略，如用于复杂环境的混合式控制策略和用于非线性系统的自适应控制策略，以提高提升机控制系统的可靠性和性能。最后，提出了一些测试和安全保障策略，以验证提升机控制系统的可靠性和安全性。
关键词：提升机控制系统，结构分析，控制策略，混合式控制，自适应控制，安全保障
正文：
1.绪论
提升机是工业领域中一种重要的起重设备，它主要用于在各种高空环境中运输物品或人员。为了提升提升机的安全性和可靠性，设计者必须深入分析并优化提升机控制系统，使其能够充分考虑复杂的环境条件，而不会由于固有的误差而产生偏差。
2. 控制系统结构分析
从结构上看，提升机控制系统的设计分为三大类：模块化控制系统、混合制式控制系统和全自动控制系统。模块化控制系统是最简单也是最常用的，它采用机械互联技术将传感器、控制器和执行器组织在一起。
混合制式控制系统相比模块化系统，拥有更优的适用性，能够更好地应对复杂的环境和控制要求。它把机械和电子技术融
合在一起，实现对提升机运动的反馈控制。
全自动控制系统是提升机的最高级控制系统，它采用集成化的计算机技术和网络技术，能够实时收集现场信息，并调整提升机的运行参数，以满足特定的任务要求。
3.控制策略研究
在上述控制系统的基础上，提升机控制系统也有几种不同的控制策略，如PID控制策略、基于模型预测控制策略、基于
神经网络的控制策略等。PID控制策略是提升机控制系统最常
用的控制策略，它能够根据现场信息的变化，自动调整控制器的参数，以达到精确的运动控制目标。基于模型预测控制策略将实时的现场数据作为输入，并以此为基础构建一套预测模型，以实现更好的控制目标。基于神经网络的控制策略利用人工神经网络去模拟非线性系统，以获得更高精度的控制结果。
4. 测试与安全保障
为了保证提升机控制系统的可靠性和安全性，需要对其进行
及时的测试和维护。除了定期的功能测试外，还需要实施一些安全保障策略，如安为了确保提升机控制系统的可靠性，应遵循一些完善的备份策略，包括对重要数据的正确备份、对软件的及时备份以及对硬件系统的定期检查。此外，还应该加强对控制系统的攻击防御能力，加强机制和基础设施的安全性，降低入侵的可能性，确保控制系统的安全性。此外，还要定期运行安全审核软件，检测系统中的安全漏洞，及时更新系统安全补丁，以确保系统的安全性。另外，还应采取相应的措施，对提升机控制系统的实施和运行进行有效的监控与管理，及时发现和解决出现的故障或问题。为此，应定义各种安全性要求并
根据实际情况建立完善的管理体系，确保系统能够以最低的风险运行，有效地保护人身、财产以及环境安全。同时，还应该采取有效措施来维护提升机控制系统。一方面要定期对电气元件、传感器、操作部件、软件和硬件进行检查，确保它们能够正常运行；另一方面，还要经常更新系统软件，保证使用最新的技术来满足系统的新需求，避免因技术落后而造成的安全隐患。总之，提升机控制系统的可靠性事关重大，必须采取有效的测试与安全保障措施，才能够确保安全可靠的运行。除了上述的技术措施外，还应该注意其他因素，包括人员的安全培训、系统使用及内部制度的细致管理、工作人员对细节的关注等等。这些细节往往会影响控制系统的可靠性，所以应该特别注意保护提升机控制系统的安全性。此外，还要加强对员工的监控，防止任何违反安全政策的行为，确保提升机控制系统的可靠性。另外，为了确保提升机控制系统的可靠性，还要重视安全文化建设，倡导安全意识，加强员工对安全要求的认识，营造安全文化氛围。同时，需要把安全工作作为企业一项重要管理内容，给予高度重视，做好提升机控制系统的安全防护。总之，只有采取有效的措施，才能够确保提升机控制系统的可靠性，确保全面的安全性，为人们的安全生活提供有力的保障。因此，在实施提升机控制系统时，应首先完善相应的安全服务体系，并加强安全文化建设，积极创造安全文化氛围，努力提升工作人员的安全意识，确保控制系统能够按照规定的安全要求运行。此外，还应采取合理的备份措施，加强对系统的安全性审核，不断加强安全性，对可能对系统安全造成影响的原因和因素给予极大的重视。同时，提升机控制系统的安全性还需要不断发展和完善，将有效的安全管理与自动化技术结合，形成完善的安全管理体系，改进用户界面、实现可查询合理的日志记录、
加强密码保护等方面，以确保系统安全性。最后，还要定期对提升机控制系统进行安全审核，及时发现潜在的安全威胁，及时采取有效的预防措施，确保提升机控制系统的可靠性高效运行。针对不同情况，建议采取相应的安全措施，如调整防火墙安全策略，更新软件和硬件，增强对特权用户的监控，使用双因素身份验证和加密技术，以及应用安全扫描工具来检测网络安全隐患。此外，还要建立一套完善的安全保护体系，定期审计系统，确保提升机控制系统的安全性、可靠性及全面性，为人们提供安全、平稳的运行环境。最后，要加强对管理措施与人员水平的把握，保障提升机控制系统的安全性、可靠性及效率。这就要求要建立和完善相应的安全体系，细化安全管理流程，提升安全人员的培训水平，增强安全意识，加强安全管理措施，不断提升安全性能，确保提升机控制系统的可靠性并达到有效的安全标准。
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。 现在矿井提升机完成制动作用，主要是靠液压站及制动器两部分共同作用完成的。液压站与制动器的完美配合，及时有效地完成提升机制动系统正常的工作制动、紧急制动和调绳的功能。提升机制动系统制动性能的优劣直接影响提升机运行时的稳定性和可靠性。在紧急制动过程中，若盘式制动器产生的制动力矩超标，紧急时的减速度超过规定的自然减速度，提升系统中的钢丝绳将会发生松绳现象，这种情况会引起冲击断绳及跑车的严重事故；相反使制动力矩过小，在限定的距离中不能使提升系统停止运行，这样会导致提升机的过卷过放的严重事故。 影响矿井提升机制动性能的因素有很多，如制动盘的碟形弹簧刚度，闸瓦间隙，油压，温度变化，工作腔残压，闸瓦摩擦系数，制动盘偏摆度等，在紧急制动过程中制动引起的抖动同样是需要解决的制动振动和噪声中的一个问题，如果处理不好将会导致重大的质量问题。 因此，为保证提升设备能够安全可靠地运行工作，除了在对现场实际工作运行状态的动态监测外，最重要的是在于优化设计时使其制动系统能够进行及时精
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 SYSTEM BASED ON MINE ELEVATOR ABSTRACT In 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 control
矿井提升机控制系统设计
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。
PLC控制提升机电气控制系统设计
矿井维修电工（08）技师班 毕 业 设 计 2010年6月
PLC控制提升机电气控制系统设计 杨锋志 20010年6月
随着人类科学技术的迅猛发展，传统电气控制系统的弊端也逐渐显现，淘汰已成必然，电气控制技术也由继电器控制过渡到了计算机控制系统。PLC可编程控制器正是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术，自动化技术，计算机技术，通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。它已逐步成为工业自动化设备的主导产品，因它具有控制能力强，可靠性高，使用方便，适用与不同控制要求的各种控制对象等优点，其工作原理，设计和使用方法也成为电气和机电类专业的必修课程。它的出现对提高机械设备自动控制性能起到了关键的作用，带动了自动控制产品向着控制可靠、操作简单、通用性强、价格低廉的方向发展，使自动控制的实现越来越容易。PLC可编程控制器目前已在工业、交通运输、农业、商务等领域得到广泛应用，成为各行业的通用控制产品。这几年随着煤矿矿井的不断扩建，产量的不断提升以及机械化、自动化的不断提高，同时也为煤矿设备能够在井下恶劣和危险的环境下准确灵敏的实现各项保护功能，真正实现“安全第一，预防为主”的煤矿安全生产方针。使得PLC可编程控制器在矿山设备中也得到了广泛的应用，这就迫切的要求我们在最短的时间内学习和了解PLC可编程控制器的原理和应用。这个专业同时也是我个人的兴趣和爱好以及在工作中和实际处理问题中经常遇到的一个难题，因此学好此课题对我来讲至关重要也是当务之急。此专业知识的学习和掌握将会我在以后的工作中起到不可忽视的作用和产生巨大的帮助 矿井提升系统是矿山生产的关键设备，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降都是由提升设备来完成的。因此，采用更先进的技术，更安全可靠的控制方式来改善提升机电控装置的技术性能，将直接提高矿山生产的效率及安全程度。 综上所述，将PLC可编程技术与提升机电控系统相结合，便是本人所要做的毕业设计题目是《PLC控制提升机电气控制系统的设计》。
矿井提升机变频调速控制系统设计
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系统设计 摘要 矿井提升机是采矿等行业的重要设备，矿物的运输和人员的运输等都离不开提升机。我国传统的矿井提升机主要采用继电器—接触器进行控制，并通过在电动机转子回路中串接附加电阻来实现启动和调速。这种控制系统存在可靠性差、故障率高、操作复杂、电能浪费大、效率低等缺点。 针对传统提升机的问题，本设计采用可编程控制器控制系统，并且与变频器结合实现提升机速度控制。通过对提升机系统的深入研究，完成提升机控制系统设计，选择硬件设备型号，并且完成硬件系统设计，其中包括检测模块、控制模块、保护模块和抗干扰模块的设计，最后进行系统集成和调试。根据硬件系统要求画出外部接线图，并且编写控制系统程序。通过可编程控制器控制变频器，实现提升机启动、加速、等速、减速、爬行和停车操作，并且对过载、超速、过卷等故障进行监控。 可编程控制器采用PLC，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，配合一些装用电子模块组成的提升机控制设备，为提升机的安全运行提空环境。同时能够时时检测矿井提升机的安全性能，反馈给控制设备。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，提高了形同的稳定性和可靠性。变频调速是利用改变被控对象的电源频率，成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速。采用该控制系统，使提升机工作可靠，使用方便，同时具有动态显示的功能，节能效果明显。应用可编程控制器—变频器对矿井提升机的控制系统进行改造，将成为历史的必然趋势。 关键词：矿井提升机可编程控制器PLC 变频器控制系统
Systematic Design on frequency control of Shaft Hoist on Basis of PLC Control ABSTRACT Shaft hoist is an important equipment in mining industries, which is inseparable in the transportation of mineral and personnel. Chinese traditional shaft hoist use relay - contactor to control mainly, and achieve startup and speed governing by the motor rotor circuit in series with additional resistances. This control system has many disadvantages, such as lower reliability, higher failure rate, more complex operation, more power waste, and lower efficiency. As for the problems of traditional shaft hoist, this design achieves hoist speed control by using programmable logic controller system, which combined with frequency converters. Through my intensive study in hoist system, I have completed hoist control system design, the size choice of the hardware device, and finish hardware system design, including the design of detection module, control module, protection module, and anti-jamming module. Finally, I carry on the system integration and debugging. Depending on the hardware system requirements, I draw external wiring diagram and write control system program. Through the programmable logic controller, mine hoist can realize its start, acceleration, constant speed, deceleration, crawling and parking operations, and monitor stoppages such as overload, overspeed, and volume. Programmable logic controller uses PLC, and it is hardware simplicity, strong software flexibility, easy commissioning, little maintenance. It can provide the shaft hoist safe operation with favorable environment, combined with some control equipment equipped with electronic modules hoist. At the same time, it can test the safety performance of shaft hoist, and feedback to the control device. In this way, the intermediate links of traditional relay-contact control system are reduced, hardware and control lines are reduced, the stability and reliability of tantamount are improved. Frequency control successfully realizes that Ac motor is in a wide range of stepless smooth speed regulation, by taking advantage of changing the power frequency of the controlled object. With this control system, the hoist is reliable, easy to use, and it has the function of dynamic display, as well as its energy-saving effect is obvious. It will become the inevitable trend of history to transform mine hoist control system by applying Programmable Controllers – Drive. Keywords: shaft hoist; programmable logic controller; PLC; frequency converters;control system
机械设计基础自动控制系统的设计与分析
机械设计基础自动控制系统的设计与分析 自动控制系统在机械设计中起着至关重要的作用，它可以提高机械 系统的效率、减小人力成本、增强系统的可靠性等。因此，在机械设 计中，对自动控制系统的设计和分析是非常重要的一部分。本文将对 机械设计基础中自动控制系统的设计与分析进行探讨。 一、自动控制系统的基本原理 在开始设计和分析自动控制系统之前，我们首先需要了解自动控制 系统的基本原理。自动控制系统由传感器、执行器、控制器和反馈组成，其中传感器用于感知系统的实际状态，执行器用于执行控制指令，控制器用于实现控制算法，而反馈则是将系统的实际状态信息反馈给 控制器，以便对系统进行调节。 二、自动控制系统的设计步骤 在进行自动控制系统的设计时，一般需要经过以下几个步骤： 1. 系统需求分析：首先需要明确系统的具体需求，包括系统的功能、性能指标、工作环境等。这些需求对于后续的设计和分析至关重要。 2. 系统建模：将实际的机械系统抽象成数学模型，以便于后续的分 析和设计。常用的建模方法包括状态空间法、传递函数法等。 3. 控制器设计：根据系统的数学模型和需求，设计合适的控制器。 常用的控制器设计方法包括比例积分微分（PID）控制、模糊控制、最 优控制等。
4. 控制器调试与优化：在设计完成后，需要对控制器进行调试和优化，使得系统能够满足设计要求。这一步骤通常需要借助仿真软件和 实际的控制系统进行。 5. 控制系统实施和实验验证：在控制器调试和优化完成后，将控制 系统实施到实际的机械系统中，并进行实验验证。这一步骤能够对设 计的准确性和可靠性进行验证。 三、自动控制系统的分析方法 除了设计自动控制系统，分析其性能也是非常重要的。以下是常用 的自动控制系统性能分析方法： 1. 稳定性分析：通过分析系统的传递函数的极点位置，判断系统是 否稳定。常见的稳定性分析方法包括根轨迹法、Nyquist法等。 2. 响应特性分析：分析系统对不同输入信号的响应特性，包括时间 响应、频率响应等。常用的分析方法包括阶跃响应法、频率响应法等。 3. 系统鲁棒性分析：分析系统对参数变化和扰动的鲁棒性。常用的 分析方法包括灵敏度函数法、Bode图法等。 通过以上的设计和分析步骤，可以有效地设计和优化机械设计中的 自动控制系统，并提高机械系统的性能和可靠性。在实际应用中，还 需要根据具体的机械系统和需求，结合相关的技术和工具进行综合设 计和分析。 总结起来，机械设计基础中自动控制系统的设计与分析是机械设计 不可或缺的一部分。通过系统的需求分析、建模、控制器设计、调试
煤矿提升机自动控制系统的设计及应用
煤矿提升机自动控制系统的设计及应用 摘要：随着我国综合国力的不断提升，我国开采业逐渐进入了转型阶段，愈 加重视在科学技术方面的投入与应用。在煤矿开采工作中，通过应用现代化的机 械设备，有效地提升了煤矿资源开采的质量。因为煤矿提升设备有其自身的特殊性，其长期处于比较差的环境下进行工作与作业，同时机电设备在煤矿生产中的 应用越来越频繁，自动化技术与煤矿机电设备的结合也已经逐渐常态化。基于此，本文主要对煤矿提升机自动控制系统的设计及应用做论述，详情如下。 关键词：煤矿提升机;自动控制系统;设计;应用 引言 随着中国煤炭进入到产能过剩阶段，产业转型是煤矿企业的重要任务之一。 要实现由劳动密集型企业向技术型企业转变，关键在于减员提效，而减员提效的 实现过程在于使用更多的机电设备，并实现机电设备的自动化控制。在煤矿机电 设备实现自动化控制后，不仅对人员的需求量大幅度减少甚至实现无人化，还能 大幅度提高生产效率。为此，非常有必要认识到煤矿机电设备自动化控制的优势。本文围绕煤矿机电设备自动化控制的优势展开，介绍了一些关键设备自动化控制 的应用情况。 1煤矿提升机电气控制系统的技术改造思路 煤矿提升机电气控制系统的技术改造思路主要涉及到以下方面具体内容：煤 矿提升机电气控制系统主要由PLC主控电气系统和上位机系统构成，PLC软件肩 负着提升系统的启动、加速与停车等控制功能，所以若想促进提升机控制系统进 一步完善，必须从PLC软件入手。工作人员需要结合矿井自身的产煤量对PLC软 件结构进行有差异性的设计，因为矿井提升机的电气控制系统并非是一个独立的 整体，而是由多个子系统共同组成，所以需要对不同的子系统模块进行科学设计。现如今我国煤矿多采用日本三菱FX2N系列可编程控制器，在应用过程中以安全 双线设计为原则，同时配合多种检测模块共同完成设计运算，进而实现对提升动
矿井提升机变频调速控制系统设计 毕业设计
矿井提升机变频调速控制系统设计毕业设计
毕业设计 设计题目：矿井提升机变频调速控制系统设计学生姓名： 专业： 班级： 系部： 指导教师： 二〇一五年六月一日
摘 要 矿井提升机是矿山生产中最重要的矿山设备之一，是煤炭生产运输的主要工具。传统矿井提升机的调速性能较差，在启动、停止、制动、逻辑控制等方面存在许多安全问题。 针对传统调速存在的不足，本设计以PLC 为控制核心器件，电气拖动部分采用先进的变频调速方案。在控制单元给出变频器的控制命令（正转、反转、多段速等）可使提升机按照设定的S 形速度曲线进行，满足提升阶段稳定运行的要求。根据矿用提升机的运行特性要求，完成对提升机、变频器、PLC 的选型设计。根据硬件系统要求画出外部接线图，并编写系统控制程序。 通过西门子translate plc S 2007-仿真软件对932/7SP Win Mincro STEP -编写的梯形图程序进行仿真。 关键词 矿井提升机；电控系统；变频调速；PLC ；仿真
Abstract Mine hoist is one of the most important mine equipment in mine production, and is the main tool for coal production and transportation. The speed control performance of the traditional mine hoist is poor, and there are many security problems in the aspects of starting, stopping, braking, logic control and so on. For the shortcomings of the traditional speed control, the design takes PLC as the core device, and the electric drive part adopts advanced variable frequency speed control scheme. In the control unit, the control commands of the inverter (forward, reverse, and multiple speeds) can be used to make the hoist follow the set of the S speed curve, and meet the requirements of the stable operation of the lifting stage. According to the operation characteristic of mine hoist, the selection and design of the hoist, inverter and PLC are completed. According to the hardware system, draw the external wiring diagram and write the system control program. Simulation of the ladder diagram program written by Microwin SP9 STEP7 by SIEMENS plc translate S7-200 simulation software. Keywords hoist; electronic control system; frequency conversion speed control; PLC; simulation
矿井提升机控制系统开题报告
矿井提升机控制系统开题报告 1. 背景 随着矿业行业的发展，矿井提升机在煤矿、金矿等地的运输过程中发挥着关键的作用。为了提高矿井提升机的安全性、效率和自动化水平，研发一个先进的控制系统变得非常重要。 传统的矿井提升机控制系统采用手动或简单的自动控制方式，无法满足现代矿业行业对提升机的高度要求。例如，难以实现对提升机的精确控制、故障自诊断以及运行数据的实时监测等功能。 因此，开发一种先进的矿井提升机控制系统成为了迫切的需求和研究方向。 2. 分析 2.1 目前存在的问题 •传统的矿井提升机控制系统在安全性、效率和智能化方面存在诸多不足。•控制系统缺乏精确性，难以满足现代矿业行业的高要求。 •系统无法进行自我诊断，故障排查困难。 •缺乏实时监测和数据分析功能。 2.2 可行性分析 •基于现代控制技术和物联网技术，可以对矿井提升机控制系统进行升级和改造。 •具备高精确性的传感器和执行器的广泛应用，使得精确控制成为可能。•借助先进的计算机算法和数据分析技术，可以实现故障自诊断和运行数据的实时监测。 2.3 技术路线 •设计和开发一个基于物联网技术和先进控制算法的矿井提升机控制系统。•引入高精度传感器和执行器，以实现精确控制和故障自诊断功能。 •构建一个实时监测平台，用于对提升机运行数据进行实时监测和数据分析。
3. 结果 3.1 系统功能 •实现矿井提升机的精确控制，提升运输效率和安全性。 •能够自动进行故障诊断，加快故障排查和维修速度。 •可以实时监测和分析提升机的运行数据，为矿业企业提供决策支持。 3.2 技术亮点 •引入物联网技术，实现提升机与计算机之间的实时通信和数据传输。 •采用先进的控制算法，实现对提升机的精确控制和运行状态的实时监测。•结合大数据分析技术，对提升机的运行数据进行实时分析和挖掘。 4. 建议 4.1 技术方面的建议 •进一步优化控制算法，提高系统的响应速度和控制精度。 •引入先进的故障诊断方法，提升系统的可靠性和可维护性。 •加强数据安全保护，防止数据泄露和被恶意攻击。 4.2 应用方面的建议 •推广应用先进的矿井提升机控制系统，提高矿业行业的生产效率和安全水平。•建立健全的运维体系，加强对提升机控制系统的定期维护和更新。 •发展相关的培训机构和课程，提高矿业从业人员的技术水平。 结论 矿井提升机控制系统的开发和升级对于提高矿业行业的安全性、效率和自动化水平具有重要意义。本报告提出了一个基于物联网技术和先进控制算法的矿井提升机控制系统的解决方案，并给出了相关的分析、结果和建议。该控制系统可以实现对提升机的精确控制、故障自诊断和运行数据的实时监测，具备较高的实用价值和推广潜力。将来的研究和实践工作应集中在不断优化和提升系统性能的基础上，推广应用这一先进的矿井提升机控制系统。
基于单片机的升降机自动控制系统设计
基于单片机的升降机自动控制系统设计 摘要 本论文介绍一种采用单片机设计的新型的升降机自动控制系统。系统硬件部分采用INTEL公司单片机89C52芯片为主控芯片，通过对外部信号的采集和处理，按预定的运行规则和程序发出控制信号，通过驱动继电器间接对步进电机的启停进行调节，从而控制升降机的自动启停、升降。楼层信号检测使用单光束反射取样式光电传感器ST278，以实现升降机的自动平层，保证了升降机停靠位置准确。系统外扩展了一片数据存储器AT24C02，用于掉电数据保护。而且还实现了对于超重情况有报警提示，数码管显示等功能。软件部分采用C语言进行编程，整个系统实现了一般升降机控制所要求的基本功能。 关键词单片机升降机继电器光电传感器AT24C02
DESIGN OF THE LIFTS AUTOMATIC CONTROL SYSTEM BASED ON SCM ABSTRACT This thesis introduces a new automatic control system of lifts design depend on the microcontroller. The hardware design of this system uses microcontroller 89C52 which is made in INTEL company as the main control chip, through the acquisition and processing of external signals, sent control signal according to predetermined rules and procedures ,and driving the relay to adjust the stepper motor to start and stop Indirectly to control the lift automatic start and stop.The floor signal detection use Single-beam reflective style access photoelectric sensor ST278 to achieve the lift automatic leveling and ensure the lift dock stop at the accurate location. This system extends a data memory AT24C02 for the power-down data protection.And this system Also realized the overweigh alarm and digital display and other functions.The software design of this system is programmed by C language,and the whole system achieve the basic function of general lift control. KEY WORDS SCM Lifts Relays Photoelectric sensors AT24C02
提升机整体设计
摘要 矿山生产的全过程离不开矿山提升和运输工作。因此，运输和提升工作的好坏直接影响到矿山生产能否正常高效进行。如果说运输线路是矿山生产的动脉，那提升设备则是其咽喉，可见其重要性和必要性。提升机是联系井下和地面的重要运输工具，矿井提升工作是整个采矿工程中的重要环节。 矿井提升机的主轴装置是其主要的工作机构，它不仅要承受各种正常载荷（包括固定载荷和工作载荷），还要承受各种紧急事故情况下所造成的非正常载荷。为了使提升机高效、安全、可靠地为国内外矿山机械用户服务，实现广大用户和企业的经济双赢，实现矿山机械用户的高效、安全、低耗的良性经济发展态势。设计者要综合运用机械设计等知识，通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，完成预期设计任务，并使机械设计的基本技能得到训练。 本文简要介绍了提升绞车的工作原理，分类及性能要求，根据提供的技术规格和设计参数，提出了提升绞车的总体设计方案。矿用绞车为例，着重说明了减速器系统的设计，确定了各部分结构尺寸，并对箱体进行了设计。根据提升系统的基本要求，对滚筒的强度、受力进行了分析。 关键词：矿井提升机滚筒主轴设计
Abstract The whole process of production in mines from mining ascension and transport work. Therefore, transportation and ascension direct influence work on mine production can be normal efficient. If the transport line is the artery, the mine production lifting equipment is its throat, It is obvious that its importance and necessity.Hoist is an important transport machine that contacting underground and surface, And it is the important link in the whole mining engineering. The spindle device of mine hoist is the primary operating mechanism, it not only to bear a variety of normal load (including the fixed load and working load), but also bear abnormal load that caused by a variety of emergency situation. In order to improve machine efficiency, safety, reliable customer service for domestic and foreign mining machinery to achieve the majority of users and the enterprise's economic win-win situation, mining machinery users to achieve efficient, safe, low consumption of good economic development trend. Designers to design the integrated use of mechanical knowledge, through the design calculations, drawing and the use of technical standards, specifications, design manuals and other information, is expected to complete the design tasks, and mechanical design of the basic skills of training. Principle, catalogue and requirement of the lifting winch for coal mines are introduced simply. Based on requirements and the parameters provided ,the total design idea for the lifting winch is proposed. As the example ,JTB-0.8×0.6A utilized in coal mines is designed. The design for the retarder is introduced in detail. The dimensions of all the parts are determined. The box is also designed. In order to force applied on the lifting winch ,strength of the roller is calculated. Key words: Hoist Drum Spindle Design
其它-煤矿提升机的电力拖动与控制系统
煤矿提升机的电力拖动与控制系统 能源环境煤矿提升机的电力拖动与控制系统 辽源职业技术学院(吉林辽源) 葛立臣 【摘要】本文主要阐述了煤矿矿井提升机电力拖动控制装置的要求，提出了提升机的电力拖动与控制系统的方案，尤其是晶闸管—电动机直流拖动可逆提升电控系统和交—交变频交流拖动可逆提升电控系统。 【关键词】提升机；电力拖动；控制系统 1、提升机电力拖动控制装置的要求 煤矿矿井提升机电控系统技术的性能，对矿井生产的效率和安全有直接影响。煤矿技术人员要把握提升机电控系统原理，提升机对电控系统的要求，及各种电气传动方案的特点。矿井提升有正向提升和反向提升，对不同水平的提升，每次提升循环容器的上升或下降的运动距离一般是相同的，也会出现不同情况。每次提升都要经过启动、加速、等速、减速、爬行至停车的运行过程，提升机对电控系统有以下基本要求： （1）满足四个象限运行要求 提升机正向提升，拖动电动机运行在Ⅰ象限。但在减速下放时，若是正力减速，拖动电动机也运行在Ⅰ象限；而若负力减速，拖动电动机就运行在Ⅰ象限。在提升机反向提升时，拖动电动机工作在Ⅰ和Ⅰ象限。所以，提升机的运行要能满足四象限的运行要求。 （2）平滑调节速度，还要有较高的调节精度 电控系统必须能满足运送物料，达到额定速度、运送人员要求不高于额定速度，要求提升机电控系统平滑连续调节运行速度。 为在不同负载下减速段的距离误差尽量地小，提升机的静差率越小越好，这样，能使爬行段距离尽量设计得小，减少低速爬行段的时间，缩短提升周期，提高提升能力。 （3）要有准确可靠的速度给定装置 电控系统加减速时要平稳。矿井提升机的加速度、减速度要按照《煤矿安全规程》进行限制。立井在提人时加、减速度都不得超过0.75m/s2；在斜井提人时加速度和减速度都不可超过0.5m/s2。限制加速度是为减少人对加减速度的不适反应程度，降低提升机加速时的电流冲击，提高提升设备的使用寿命。矿井提升机系统是控制系统，提升容器在井筒中的哪些位置应加速、等速、减速、爬行都要按规范要求操作。要按提升容器在井筒中的位置确定给定的速度，按行程要求产生速度给定信号。
提升机电控系统
提升机电控系统 一、提升机控制系统组成 本系统装置适用于煤矿等行业的提升机控制。对现在沿用的TKD 系统进行技术改造或控制设备更新尤为适用。 (1)使用范围 ①环境温度 -5℃-+40℃ ②相对湿度不超过90%(+20℃) ③其周围环境空气中没有导电尘埃和绝缘材料的气体和微粒, 无爆炸性气体和煤尘; ④没有剧烈振动、冲击的场所 ⑤没有高温、结霜、雨淋的场所 二、矿井提升机控制系统的功能 (1)手动和半自动功能 系统有手动和半自动两种运行功能,渣油燃烧器油泵在半自动状态下,提升机的启动由主令手动给定速度,等运行到变坡点后通过司机按半自动运行按钮实现半自动运行,半自动运行时等速、减速及停车 按预先设定的速度图运行;在手动状态下,提升机在操作司机的控制 下运行。
(2)半自动验绳、半自动检修运行功能、应急开车方式 验绳时提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令, 设备的起停和方向由司机操纵 主令手柄控制。 半自动检修运行时,提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令,设备的起停和方 向由司机北京渣油泵操纵主令手柄控制。 应急开车只用在有一套PLC系统发生故障时运行。此时系统完全由一台PLC 控制且各种保护具备,绞车能 在限定的速度(0.37m/s)下由司机手动完成本次提升。 (3)测速及容器位置指示 安装在提升机上的两个轴编码器输出的数字脉冲与主电动机的转速成正比,一个用于提升机速度和行程的显示,另一个用于速度保护,两个轴编码器相互监测,如果一个失效,将切换到另一个进行提升机速度和 行程的显示和速度保护。 (4)保护及联锁功能 ①首次上电或故障时安全继电器断电后,只有提升机在主令零位紧闸位才能再次接通安全继电器,当有故障时安全继电器断电后,配合液压站安全阀使提升机实现一级或二级制动;,工作闸继电器及制动油泵等控制回路断电,使制动油压降为零。 ②任何情况下,只有提升机在主令零位紧闸位才能接收到开车信号,