矿井提升机课设
写在公开之后的话：
本科阶段的课程设计正确性及参考价值请自行判断。能力所限，文中的内容若有纰漏，本人无法负责。此文可以参考，用以拓展思路，但请劳烦做课程设计的孩子不要抄袭，认真踏实做好课程设计。实有不懂之处，可联系lilianyin@https://www.360docs.net/doc/af8022421.html,能力之内希望可以尽绵薄之力。
绪论
1.1 矿井提升机简介
矿井提升机 (mine winder；mine hoist) 是安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械。分“缠绕式提升机(mine drum winder)”和“摩擦式提升机(mine friction winder)”。它用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。
1.2 矿井提升机的任务及其组成矿井提升机的任务:
(1) 提升有用矿物，矿石、煤炭。
(2) 提升井下生产过程中产生的矸石、煤泥。
(3) 升降人员、运送设备和下放物料。
矿井提升设备的主要组成部分有：提升钢丝绳、平衡钢丝绳、提升容器、井架、天轮、井筒设备（包括罐道、罐梁）等组成。一般的矿井提升机都有两个提升容器，并且两个提升容器在矿井中做方向相反的直线运动，即一个提升容器以一定的速度上升时另一个提升容器以相同的速度下降。
1.3 矿井提升机的特点
(1) 安全性
所谓安全性就是不能发生安全事故。由于矿井提升设备在矿山生产中所占的地位十分重要,其运转的安全性,不仅直接影响整个矿井的生产,而且还涉及人员的生命安全。因此全国都对矿井提升设备提出了极严格的要求,在我国这些规定包括在?煤矿安全规程?中。
(2) 可靠性
所谓可靠性,是指能够可靠的连续长期运转而不需在短期内检修。矿井提升设备所担负的任务十分艰巨,不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下提升到地面,而且还要完成其他辅助工作。
(3) 经济性
矿井提升设备是矿山大型设备之一,功率大,耗电多,大型矿井提升机的功率超过1000KW。因此矿井提升机的造价及其运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。
1.4 矿井提升机的工作原理
缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠绕和放出，实现容器的提升和下放。当滚筒由电动机拖动以不同的方向转动时，钢丝绳或在滚筒上缠绕或放出，以带动提升容器。缠绕式双卷筒提升机具有两个卷筒，每个卷筒上固定一根钢丝绳，钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反。摩擦式提升机的工作原理是利用摩擦传递动力。钢丝绳搭放在摩擦轮的摩擦衬垫上，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器底部还悬挂平衡钢丝绳。提升机工作时拉紧的钢丝绳以一定的正压力紧压在摩擦衬垫之间便产生摩擦力。在这种摩擦力的作用下，钢丝绳便跟随摩擦轮一起运动，从而实现容器的提升或下放。
2 矿井提升机控制系统设计要求
2.1 提升机的基本功能设计
本设计是通过PLC 来控制变频器实现提升机的变频调速,该提升系统主要设计为运送人员，为立井形式,分井口,井底和中间三个停靠位。
可实现功能：
(1) 可以动态显示目前提升机的各种运行状态和位置（位置以相对深度显示）加速，
减速以及，提升机运行速度显示。
(2) 发生故障或者遇到紧急情况时会立即报警并进行自动处理。
(3) 可实现不同档位的提升控制，本设计为三档，即高速，中速和低速。
(4) 提升机启、停时以S 型曲线运行，能加减速、平稳运行以及紧急制动等。此处
的S 型曲线由变频器设置自动完成该功能。
(5) 设计上下过卷恢复功能，当提升机制动后，若出现过卷，则系统在下次启动之
前需要先进行过卷恢复。
2.2 提升机速度要求及计算
1.提升机的速度要求
（1)加(减)速度符合国家有关安全生产规程的规定。提升人员时，加速度a‘0.75m/:’，升降物料时，加速度a‘1.2m/s’。另外不得超过提升机的减速
器所允许的动力矩。
（2)具有良好的调速性能。要求速度平稳，调速方便，调速范围大，能满足各种运行方式及提升阶段(如加速、减速、等速)稳定运行的要求。
（3)有较好的起动性能。提升机不同于其他机械，不可能待系统运转后再装加物料，因此，必须能重载启动，有较高的过载能力。
（4)特性曲线要硬。要保证负载变化时，提升速度基本上不受影响，防止负载不同时速降过大，影响系统正常工作。
2.提升机速度给定方案的确定及设计
在速度给定方案上，目前主要有两种给定方式，时间给定，行程给定，两种方式各有优劣。以时间为给定方式的速度控制，易产生误差，特别是在减速段，这对矿井提升机的安全性有很大的不利影响，而以行程为给定方式的速度控制，其误差会即时被调节纠正，或不再经过积分扩大，因此控制精度高，能满足提升安全的需要。但初加速时刻的行程为零，此时速度给定也为零，若按行程给定的方式则会出现无法开车的状况。因此在选定速度控制方案的时候，考虑到各方面的因素，在对梯形图进行 S 形转换的基础上，在提升加速阶段，采用以时间为给定方式的速度控制，在提升机减速采用以行程为给定方式的速度控制。
矿井提升机的工作过程是提升容器在井筒中往返运动的过程，通常以提升容器的运动速度或电动机的运行频率与时间的关系来表示其运动规律。
如图2-1 所示为本设计系统提升机的运行曲线。
在图2-1 中，提升机无论正转、反转其工作过程是相同的，都有起动、加速、中速运行、稳定运行、减速、低速运行、制动停车等七个阶段。每提升一次运行的时间，与系统的运行速度，加速度及立井的深度有关，各段加速度的大小，根据工艺情况确定，运行状况由程序来控制。图中各个阶段的工作情况说明如下：
(1) 未松闸之前0～t0：为给变频器的转矩上升留有一定时间，在提升机启动之前，
先将提升机锁死一段时间，待变频器将电机的转矩提升到150%左右时，再松
闸，防止溜车现象发生。
(2) 第一次加速阶段t0～t1：电机以0.5m/s每秒的加速度带动提升机运行，直至
电机频率达到25Hz。
(3) 中速阶段t1～t2：此阶段中提升机不变的速度在井筒中运行,此时电机的运行
频率保持在25Hz，提升机速度保持在2.5m/s。
(4) 第二次加速阶段t2～t3:在电机以25Hz 平稳运行时,若一切正常,无故障,则
再次加速到最高频率,以50Hz 运行。
(5) 高速阶段t3～t4:此时电机以50Hz 的频率平稳运行。
(6) 减速阶段t4～t5：此时提升机运行到减速点(本设计中假设运行至225m 时开
始减速)，电机开始以0.5m/s的加速度减速运行，直至电机频率降至10Hz 。
(7) 低速阶段t5～t6：此时提升机低速爬行,电机以10Hz 频率继续运行。
(8) 停车阶段t6～t7：此时提升机刹车，停止运行(本设计中假设运行至240m 时
立即制动停车，并抱闸)。
注：以上为PLC 自动操作程序工作,其中加速和减速段的时间均在变频器上设置。
各计时器的时间计算
在本设计中,矿井为立井,且深度为250m,为保证安全，矿井提升机的最大速度在此选择为5m/s,即当电机以50Hz ，高速运行时,其转速按1500rpm选择电机的轴比系数,相应的中速阶段按2.5m/s选择，变频器频率给定为25Hz，低速阶段按速度为1m/s选择。
根据以上的设定，计算各个阶段的时间如下表（井深按250m取）：
各行程开关的设置
根据以上的计算设定各行程开关的位置如下表：
3. 系统控制方案的确立
1.主控系统
本次课程设计采用三菱 FX2N 系列的可编程控制器，使用 PLC 集成高速计数
输入口，对分别安装于电机轴和提升机辊筒主轴的两个编码器进行采集，并转化成提升机的下降速度和深度；在井筒安装行程开关，用以确定提升机的相对位置，并相互校对，达到对停车位的精确定位。程序编制满足提升机自动提升下降、手动调绳，超速警告与自动恢复，恒速监视等工作方式，满足提升阶段（如加速、减速、等速）稳定运行的要求。
2.调速系统
在交流异步电动机的诸多调速方法中，变频调速的性能最好，其调速范围大，静态稳定性好，运行效率高。因此本课程设计采用变频调速系统，不仅省去了原电控调速用的交流接触器及调速电阻，提高了系统的可靠性；调速连续方便，分段预置频率，能根据负荷情况连续平滑调节转速，无机械冲击现象；实现了低频低压的软起动和软停止，使停车运行更加平稳；启动及加速过程冲击电流小，提升机在重载下从低速平稳无级平滑地升至最高速，最大启动电流不超过 1.3 倍的额定电流，大大地减小了对电网的冲击；增加了直流制动功能，使重车停车时更加平稳，有效避免了“倒车”现象；
3.信号采集系统
本课程设计中的提升机信号主要来自工作控制台，两个脉冲编码器，和各个行程开关，这些信号均引入到主控系统中。主控系统将这些参数和信号与操作控制相关内容进行逻辑处理，最后产生控制指令。
4.安全保护系统
本次课程设计中的保护系统设有过卷卷复位联锁保护，主要是利用过卷复位开关的各组接点，接成联锁保护。使提升机只能向与原过卷方向相反的方向开动，以防止人为的误操作，扩大过卷事故。当提升机上过卷时，安全回路断开，此时须将过卷复位转换开关转至上过卷复位处，提升机才能正常启动。
超速自动恢复保护，当监测到提升机下降速度超过设定值，系统首先试着通过减小速度给定，给系统自动降速，当此措施失败时，系统将进行制动，并抱闸刹车。
同时井筒上下停车开车点，用于位置计数较正。当提升机通过设定的开关时，发出深度同步信号，对脉冲半数值进行一次校正，即用预置数取代计数模块中原有的计数脉冲累加值，使内部深度的计数值更加准确可靠。
3 PLC 的概述
3.1 PLC 的定义
可编程控制器(Programmable Logic Controller) 是由国际电工委员会(IEC)命名的工业专用的计算机系统。国际电工委员会给出的可编程控制器的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作等面向用
户指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
1968 年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十项技术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工业控制装置。
主要有以下几点：
（1）容易编程
（2）采用模块式结构
（3）价格便宜
（4）具有数据通讯功能
（5）输入输出电源使用市电
（6）能在恶劣环境下工作
（7）存储设备可扩充至4K 个存储字节
（8）扩展时，原系统只需做很小改动
1969 年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM 公司汽车生产线上首次应用成功。只具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来取代继电接触器控制,称为可编程逻辑控制器（PLC）。1980 年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为可编程序控制器（ProgrammableController），简称 PC。现在所说的可编程序控制器PC（Programmable Controller）是1980 年以来，美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制器PLC 进一步发展而来。近年来PC 这个名字已成为个人计算机的专称，为了加以区别，现在通常把可编程序控制器简称为PLC。
2. PLC 的特点
（1）可靠性高，抗干扰能力强
PLC 对工作环境的要求低，在环境温度－20℃～65℃、相对湿度为35%～85%情况下即可正常工作。I/O 设计有完善的通道保护和多种形式的滤波电路，以抑
止高频干扰，削弱各模块之间的干扰影响。在系统的输入输出回路中，采用光电
隔离等措施，有效防止了回路间的信号干扰。在PLC 中常采用一种被称为“看门
狗”的监视定时器来监视用户程序的运行时间，以避免PLC 在执行程序过程中进
入死循环或“跑飞”（PLC 执行非预定的程序）。只要循环超时，即报警或进行
相应处理。采用上述抗干扰措施后，一般PLC的抗电平干扰能力可达1000V/1us，
其平均无故障时间可高达4 到5 万小时，使得PLC具有极高的可靠性。
(2) 编程简单，容易掌握
大多数PLC 可采用“梯形图”进行编程，控制线路清晰直观,它符合大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯，语言形象直观、易学易用。
(3) 安装调试简单，维修方便。
在安装时，由于PLC 的输入/输出接口已经做好，因此可直接和外部设备连接，而不再需要专用的接口电路。PLC 的调试可先在实验室模拟完成，模拟完成
调试后在进行现场安装和调试，从而缩短调试周期。在维修方面，PLC 具有完善
的诊断和显示功能，可以通过模块上的显示或编程器等很容易地找出故障模块，
而且由于模块化设计，只需对出错的模块进行更换即可。
(4) 功能强，通用性好。
模块化的PLC 设计，使用户能根据控制系统的大小、工艺流程和控制要求等来选择自己所需的PLC 模块并进行资源配置和PLC 编程。当生产工艺改变或生产线设备更新时，无需改变硬件设备，只需改变编程程序就可实现不同的控制方案，具有良好的通用性。
(5) 网络功能强大。
PLC 具有强大的网络功能。它不仅能做到远程控制、进行PLC 内部通信以及与上位机通信，还具备专线上网、无线上网等功能。这样，PLC 就可以组成范围很大的控制网络，使得整个系统都可以实现自动化，从而提高生产效率。
(6) 体积小，重量轻，易于实现机电一体化。
PLC 结构紧凑、坚固，体积小，重量轻，功耗低，同时还具有很好的抗震性及适应环境温度、湿度变化的能力，因此，PLC 很容易被安装在机械设备内部。
(7) 开发周期短,成功率高。
3. PLC 的分类
可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。
(1) 整体式PLC：
又称单元式或箱体式。整体式PLC 是将电源、CPU、I/0 部件都集中装在一个机箱内。一般小型PLC 采用这种结构。
(2) 模块式PLC：
将PLC 各部分分成若干个单独的模块，如 CPU 模块、I/0 模块、电源模块和各种功能模块。模块式PLC 由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型PLC 采用模块式结构，有的小型PLC 也采用这种结构。此外也有将PLC 的整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC,其配置更为灵活。
从I/O 点和存储容量分类
(1)小型PLC:
小型和微型PLC 的输入输出点数在256 点以下。这种PLC 主要用来取代硬件接线的逻辑继电器、定时器、计数器等。
(2)中型PLC:
中型PLC 一般采用模块组合式结构。输入输出点数在256 到2048 点之间,插接式模块被安装在模板上,母板上一般留有备用插槽,从而能方便的实现系统
的升级和扩展。
(3)大型PLC:
大型PLC 是为要求连续控制的大型工厂或大型机器设计的,其控制功能比较复杂或者需要控制的输入输出点多于2048 点。还有I/O 点数在64 点以下
的PLC 称为超小型或微型PLC,当然以上点数划分并无严格界限。
4. PLC 的工作原理
作为一种特殊的工业控制计算机，PLC 的工作过程与通用的计算机有很大的不同。而且，虽然它源于继电控制装置，最初研制生产的PLC 主要用于代替传统的由
继电器、接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式又是不同的。普通计算机一般采用事件驱动和消息机制，是一种等待命令的工作方式，如常见的键盘操作，当按下按键后，计算机转入相应的子程序运行。传统的继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果一个继电器的线圈通电或断电，则该继电器所有的触点都会动作。而PLC 的CPU 则采用顺序扫描用户程序的运行方式，即如果一个逻辑线圈被接通或断开，则该线圈的所有触点不会立即动作，必须等扫描到这个触点时才会动作。PLC 采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。其工作过程如下:
（1）内部处理阶段:
内部处理过程运行的是PLC 内部系统的管理程序，在这个阶段，PLC 完成硬件自检工作和将监控定时器复位等内部工作。该程序是生产厂家在PLC 出厂时
就已经固化的，一般比较固定，与用户的控制程序无直接关联，其运行时间与用
户程序运行时间相比，要短得多。
（2）通信服务阶段:
在通信服务阶段，PLC 处理与计算机、编程器以及各种智能装置的通信。（3）输入采样阶段:
PLC 以扫描的方式工作，输入电路时刻监视着输入信号，并按顺序将信号读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中存储，每一输入点都有一个对应的存储
其信息的寄存器。输入寄存器与计算机内存交换信息通过计算机总线，并主要由
运行系统程序来实现。PLC 内存有专门开辟的存放输入信息的映像区。这个区的
每一对应位（bit）称之为输入继电器，或称软接点。这些位为1，表示接点通，
为0 表示接点断。由于它的状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入
状态。这个过程称为输入采样。这个采样结果将在PLC 执行程序时被使用。
（4）用户程序执行阶段:
PLC 的用户程序由若干条指令组成，PLC 从第一条指令开始，按顺序逐条对用户程序进行扫描。用户程序一般从输入映像寄存器、内部寄存器和输出映像
寄存器中读取所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入输出映像寄
存器中暂存。
（5）输出刷新阶段:
在执行完所有用户程序后，PLC 将输出映像寄存器中的内容送到输出寄存器中，并通过输出电路产生相应的输出，再去驱动用户设备。为了便于理解PLC 程
序的执行过程，通常也可近似地认为PLC 的扫描工作过程为3个基本阶段：输入
采样、用户程序执行、输出刷新。PLC 在运行模式时，扫描工作是不断重复进行
的，也就是说，以上3 个阶段是不断重复进行着的，其输入和输出存储器不断地
被刷新。由于这个过程是永不停止、循环反复地进行着的，所以，输出总是反映
输入的变化的。只是响应的时间上略有滞后。当然，这个滞后不宜太大，否则，
所实现的控制不那么及时，也就失去控制的意义。为此，PLC 的工作速度要快。
速度快、执行指令时间短，是PLC 实现控制的基础。事实上，PLC 的速度是很快
的，执行一条指令，多的几微秒、几十微秒，少的才零点几或零点零几微秒，而
且这个速度还在不断提高之中。
4 PLC 控制提升机硬件系统的设计
1. PLC 控制系统结构原理图
本课程设计的提升机控制系统硬件主要由PLC、变频器、旋转编码器、数码管显示模块、提升机运行状态显示指示灯模块、电源模块、操作台、减速器等组成。
其中动力装置主要包括主电机、减速器、制动装置等。控制系统整体结构原理图如下图所示:
图4-1 提升机主控系统原理框图
2.各子模块系统的硬件连接图
1.电动机、变频器及其制动模块
2.数码管显示部分
数码管显示部分主要作用是,实时动态显示当前提升机的位置(以相对深度显示) 。主设计图如图4-3 所示:
图4-3 数码管显示部分电路图
所示电路中，采用具有锁存、译码的八段显示器，四个数据输入端A～D 共用PLC 的4 个输出瑞，其中A 为最低位，D 为最高位。LE 是锁存使能输入端，在LE 信号的下降沿将数据输入端输入的BCD数锁存在片内的寄存器中，并将该数译码后显示出来。如果输入的不是十进制数，显示器熄灭。LE 为高电平时，显示的数不受数据输入信号的影响。显然，N 个显示器占用的输出点数为P=4＋N。
3.提升机运行状态显示部分
提升机运行状态显示部分主要包括:提升指示、下降指示、加速指示、减速指示、松闸指示、紧闸制动、超速指示，中速指示、高速指示以及低速指示等。当提升机运行在不同状态时,其相对应的指示灯会点亮。相应电路图如图4-4 所示:
图4-4 提升机各运行状态指示电路图
3.器件类型的选择及确定
选择能满足本提升机控制要求的适当型号的器件是应用设计中至关重要的一步，其中主要包括，合理选择PLC，脉冲旋转编码器，变频器。
1 PLC机型的选择
按照上述的主控系统设计，本次设计采用FX2N系列的可编程逻辑控制器。FX2N 系列 PLC 基本单元内部对扩展模块提供 24V 直流电源，也可对特殊模块提供 5V 直流电源。PLC 容量的选择包括两个方面，一是I/O 点数，二是应用程序存储器容量的选择。
（1）I/O 点数：
本系统采用的开关量输入信号点数为18 个，输出信号点数为28 个，故需要FX2N-64MR-001型号的PLC一块,电压选择为24V 直流电压，输出为继电器型输出。
（2）应用程序存储容量的选择：
一般微型和小型PLC 的存储容量是固定的。这方面的经验公式是根据开关量输入，开关量输出，模拟量的总点数给出的。
所需内存字数=（开关量输入点数+开关量输出点数）*10+模拟量点数*150 然后按计算公式存储器字数的25%考虑余量。
所以，本系统所需内存字数=（18+28）*10+0=460（B）,460*125%=575（B）。
2.旋转编码器选择及其与PLC间的接线方式
旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。因些可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用 PLC 的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z 三相脉冲，有的只有A、B 相两相，最简单的只有A 相。
如图4-2 所示是输出两相脉冲的旋转编码器与三菱FX2N 系列PLC 的连接示
意图。编码器有4 条引线，其中 2 条是脉冲输出线，1 条是COM 端线，1 条是电源线。
编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC 的DC24V 电源。电源“-”
端要与编码器的COM 端连接，“+ ”与编码器的电源端连接。编码器的COM 端与PLC 输入COM 端连接，A 、B 两相脉冲输出线直接与PLC 的输入端连接，连接时要注意PLC 输入的响应时间。有的旋转编码器还有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地。 3.变频器设计与选择
选择变频器时应以负载特性为基本依据，分析提升机的负载属于重力，其负载特性属于恒转矩负载特性。由于恒转矩负载类设备都存在一定静摩擦力，负载的惯量很大，在启动时要求有足够的启动转矩。这就要求通用变频器有足够的低频转矩提升能力和短时过流能力。但当低速时负载较重的情况下，为提高转矩提升能力而使电压补偿提的过高，往往容易引起过电流保护动作。选型时应充分考虑这些情况，必要时应将通用变频器的容量提高一档，或者采用具有矢量控制或直接转矩控制的通用变频器。对于升降类恒转矩负载，如提升机、电梯等，这类负载的特点是启动时冲击电流大，在其下降过程中需要一定制动转矩，同时会有能量回馈，因此要求变频器有一定余量。选择通用变频器时，恒转矩负载的功率表达式为:
()()
P=T n/9550
P (KW)T N M n /min r ??式中异步电动机的功率，异步电动机的转矩异步电动机的转速 提升机构平均起动转即一般来说可为额定力矩值的1.3一1.6倍。考虑到电源电压波动因素及需通过125%超载试验要求等因素，其最大转距必须有1.8一2倍的负载力矩值，以确保其安全使用的要求。等额变频器仅能提供小于150%超载力矩值，为此可通过提高变频器容量或同时提高变频器和电机容量来获得200%力矩值。
提升机普遍选用带低速转矩提升功能的电压型变频器，如日本的安川，三菱，富士，德国的西门子及丹麦的丹佛斯等。本系统选用变频调速单元选用富士的RENIC5000G11S，该变频器具有低噪音,高性能，配以旋转编码器反馈完成高精度速度控制，并具有完整的理论计算书及辅件推荐值，有利于用户合理选用。
5 基于PLC 控制提升机系统软件的设计
由于PLC是集中输入，再进行逻辑运算，然后集中输出，为了保证控制系统的快速响应，本课程设计程序执行部分设计思路是在一个主程序中分别循环调用不同的子程序，
即为脉冲编码子程序，状态显示子程序，控制子程序，过卷回复子程序，故障处理子程序，在程序编制时，为实现故障的实时处理，将故障处理子程序拆分到了控制子程序中。又将脉冲编码子程序与状态显示子程序，控制子程序与过卷恢复子程序处理成两路并行
执行的程序。
5.1 程序流程图
程序流程图如下所示:
1. 编码器的脉冲处理子程序流程图：
2.主控制系统子程序
3.数码管显示子程序
5.2 I/O 点分配表
X005 反启动按钮X020 井筒上终端
X006 紧急制动按钮X021 井筒下终端
X007 系统启动开关X022 上停车开车点X010 上减速点X023 下停车开车点X011 下减速点
表2输出点分配
地址信号含义地址信号含义
Y000 主系统电源闭合Y010 松闸信号
Y001 变频器正启动Y011 松闸指示灯
Y002 变频器反启动Y012 上过卷信号
Y003 变频器高速给定Y013 下过卷信号
Y004 变频器中速给定Y014 下降指示灯
Y005 变频器地速给定Y015 上升指示灯
Y006 变频器制动Y016 超速指示灯
Y020 数码管位控制字Y030 低速指示
Y021 数码管位控制字Y032 中速指示
Y022 数码管位控制字Y033 高速指示
Y023 数码管位控制字Y034 加速指示
Y024 数码管段控制字Y035 减速指示
Y025 数码管段控制字
Y026 数码管段控制字
Y027 数码管段控制字
5.3 梯形图设计（见附录）
参考文献
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[8] 谭波.变频调速矿井提升机闭环控制系统的研究与应用[D].中南大学,2006
附录（软件梯形图）
矿井提升机
矿井提升机 是矿井井下和地面的工作机械。是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。 目录
?1简介 ?2说明 ?3组成 ?4分类 ?缠绕式提升机 ?摩擦式提升机 ?制动装置 ?5绞车的调整和保养?绞车的调整 ?绞车的润滑 ?绞车的试运转 简介 编辑 名称：矿井提升机 英文名：mine hoist 2说明
编辑 是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计 算机控制的全自动重型矿山机械。矿井提升机 3组成 编辑 矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。摩擦式矿井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机（机房设在井筒顶部塔架上）和落地摩擦式矿井提升机（机房直接设在地面上）两种。按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。后者的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦
物料提升机作业安全操作规程通用版
操作规程编号：YTO-FS-PD529 物料提升机作业安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
物料提升机作业安全操作规程通用 版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 适用范围 本规程规定了各类物料提升机安全操作的有关规定。 本规程适用于公司新购及正在使用的安全操作。 2 运行前的准备工作（每日检查） 2.1查阅上一班操作员的运行记录。 2.2查阅减速箱内润滑油情况（油质、粘度等，特别是试运行前）。 2.3检查电气控制箱的电源开关是否断开。 2.4检查运转部分、滑道提升机械部分的润滑情况和使用状况。 2.5检查主传动钢丝绳的磨损情况。 2.6检查各限位开关工作情况和是否有损坏。 2.7检查各层停层装置的平层情况。 2.8检查沿提升机垂直运动方向各层平台上有无突出物件。 2.9作好当班记录，如发现故障或不安全、不正常情况
矿井提升机
第1章绪论 1.1 国内外提升及研究状况 近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。上世纪七十年代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol矿问世，1988年由MAVGHH 和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国Romberg矿诞生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。在提升机机械和电气传动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。 就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的状况。直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电阻的交流调速系统，设备陈旧、技术落后。国产提升机安全性、可靠性差，在关键部位—上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机控制技术而言，依然是陈旧的，和国外相比，我们存在很大的差距。 矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类型分:单绳缠绕式和多绳摩擦式等。我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。因此在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多。 目前我国提升机90%以上均采用交流绕线式异步电动机的拖动方式，其电控系统用于单绳缠绕式提升机的有TKD系列，多绳磨擦式提升机的有JKM、幻J系列。这几种提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行起动和调速。串电阻调速是一种恒转矩调速方法转子功率的损耗随着串入的电阻的增大而增大。尽管转子串电阻调速方法很不经济，低速特性也很软，稳定性差，但是由于这种调速方法比较简单易行，起动转矩较大在拖动起重机等中、小容量的绕线式异步电动机中仍然应用广泛。 20世纪80年代，我国从瑞典、西德等国引进20多套晶闸管—直流电动机控制系统。直流电动机传动有两种电控系统，一种为直流发电机—直流电动机机组，另一种为晶闸管—直流电动机系统。我国自己生产的晶闸管—直流电动机控制系统应用于20世纪90年代。这种控制系统的优点是:体积小、重量轻、占地面积小;基础省、安装方便、建筑费用低;无齿轮传动部分(不需要减速器)、总效率高、电能消耗少;单机容量大，适用范围广;调速平稳、调速范围广、调速精度高;易于控制，能实现自动化，安全可靠;节约电能。 矿井提升机对安全性、可靠性和调速性能的特殊要求，使得提升机电控系统的技术水平在一定程度上代表一个厂或国家的传动控制技术水平。比较国内外矿用提升机系统，具体来说国外矿井提升机在电控方面的应用特点有以下几个方面: l)提升工艺过程微机控制 提升工艺过程大都采用微机控制，由于微机功能强，使用灵活，运算速度快，监视显
矿井提升机课程设计
矿井提升机课程设计 绪论 1.1 矿井提升机简介 矿井提升机 (mine winder；mine hoist) 是安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械。分“缠绕式提升机(mine drum winder)”和“摩擦式提升机(mine friction winder)”。它用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。 1.2 矿井提升机的任务及其组成矿井提升机的任务: (1) 提升有用矿物，矿石、煤炭。 (2) 提升井下生产过程中产生的矸石、煤泥。 (3) 升降人员、运送设备和下放物料。 矿井提升设备的主要组成部分有：提升钢丝绳、平衡钢丝绳、提升容器、井架、天轮、井筒设备（包括罐道、罐梁）等组成。一般的矿井提升机都有两个提升容器，并且两个提升容器在矿井中做方向相反的直线运动，即一个提升容器以一定的速度上升时另一个提升容器以相同的速度下降。 1.3 矿井提升机的特点 (1) 安全性 所谓安全性就是不能发生安全事故。由于矿井提升设备在矿山生产中所占的地位十分重要,其运转的安全性,不仅直接影响整个矿井的生产,而且还涉及人员的生命安全。因此全国都对矿井提升设备提出了极严格的要求,在我国这些规定包括在?煤矿安全规程?中。 (2) 可靠性 所谓可靠性,是指能够可靠的连续长期运转而不需在短期内检修。矿井提升设备所担负的任务十分艰巨,不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下提升到地面,而且还要完成其他辅助工作。 (3) 经济性 矿井提升设备是矿山大型设备之一,功率大,耗电多,大型矿井提升机的功率超过1000KW。因此矿井提升机的造价及其运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。 1.4 矿井提升机的工作原理 缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠绕和放出，实现容器的提升和下放。当滚筒由电动机拖动以不同的方向转动时，钢丝绳或在滚筒上缠绕或放出，以带动提升容器。缠绕式双卷筒提升机具有两个卷筒，每个卷筒上固定一根钢丝绳，钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反。摩擦式提升机的工作原理是利用摩擦传递动力。钢丝绳搭放在摩擦轮的摩擦衬垫上，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器底部还悬挂平衡钢丝绳。提升机工
矿井提升机变频调速电控系统技术培训教材
隔爆兼本安型全数字矿井提升机 变频调速电控系统 技术培训 一、目录 ?系统概述 ?系统组成 ?变频调速系统 ?PLC控制系统 ?提升信号系统 一、系统概述 1 ,变频绞车 煤矿井下斜井绞车，以前主要是以交流异步电机转子串电阻调速绞车 (电气拖动）,液压绞车(液压拖动)等几种方式为主，但这些设备在安全可 靠性、调速、节能、操作、维护等方面都不同程度的存在缺陷。 串电阻调速主要缺陷有: 1),属于有级调速, 开环运行,因而调速精度低,特别是在出现负力提升 时,要由司机判断速度来人为投入低频或动力制动装置,因而很不安全。 2),转子串入附加电阻后，电机机械特性很软，低速运行时负载稍有变 化转速波动很大。 3),电机低速运行时效率很低，电动机电磁功率中的转差功率全部转化 为转子回路中的铜耗以发热的形式消耗掉，浪费了大量的电能。 4),由于电机转子回路串有大量金属电阻,在运行中电阻散发出大量热 量，造成电阻箱变形失爆。 5),安装大量的金属电阻,大大增加了电控峒室的面积,也大大增加了峒 室的开拓费用。 液压绞车在一定程度上解决了串电阻调速的缺点,但是在使用过程中,发现液压绞车易漏油,噪声大,传动效率低,维修工作量大,液压马达故障率高等问题,这些问题都造成系统后期的运行费用很高,因而液压绞车并不是煤矿安全生产的最佳产品。 防爆变频绞车的问世,使矿井提升机的装备水平发生了质的变化。目前变频绞车已成为市场的主导产品，其主要特点如下： 1),结构紧凑、体积小、移动方便、用于矿山井下可节省大量开拓费用。 2),安全防爆,适用于煤矿井下等含有煤尘，瓦斯或其它易燃易爆气体的场所。 3),变频绞车是以全数字变频调速为基础,以矢量控制技术为核心，使异步电机的调速性能可以与直流电机相媲美。表现在低频转矩大、调速平滑、调速围广、精度高、节能明显等。 4),采用双PLC控制系统,使斜井绞车的控制性能和安全性能更加完善。 5),操作简单、运行安全稳定、故障率低、基本免维护 2 ,用途及适用围 变频绞车电控系统,适用于交流异步电动机(绕线型或鼠笼型)驱动的单滚筒或双滚筒缠绕式绞车。既可以与新安装的绞车配套使用,也适合于对老绞车电控系统的技术改造。 变频绞车电控设备适用于以下场所： 1),海拔高度不超过1000米,如超过这个海拔高度,元器件在功率、容量方面应按海拔高度的增加,适当降容使用。
提升机安全操作规程
提升机安全操作规程 1、目的 为了使项目现场员工能够正确和安全使用1.5MW机组提升机，使人员能够清楚的认识到提升机使用的安全操作规程、避免坠物伤人和规避触电等危险源，使人员能够规避危险源，保护自己，不发生人身和设备安全事故，特制定本操作规程。 2、环境安全要求 2.1雷雨天气严禁使用提升机作业； 2.2风机对风正确，风速大于10m/s严禁使用提升机作业； 2.3可见度低，严禁使用提升机作业； 3、人员安全要求 3.1严禁醉酒人员进入现场作业和操作提升机； 3.2严禁服用精神类药品人员操作提升机； 3.3 现场操作人员严禁闲聊、打闹、嬉戏； 4、设备安全要求 4.1 顺提升机链条不能打结； 4.2注意提升机相续正确； 4.3 注意提升物品重量严禁超过提升机最大载荷； 4.4 学习提升机操作注意事项； 如下图：
5、操作时提升机危险源 5.1高空坠物危险 提升物品坠落、链条坠落、机舱内工具物品坠落 5.2高空坠落危险 开、关机舱吊物孔门、操作提升机时 5.3 人员触电危险
设备漏电、提升机链条接触35KV集电线路 5.4设备损坏危险 提升机过载、链条将十字扣损坏 6、操作安全要求 6.1 操作人员3穿2带齐全； 6.2给提升机上电，点动测试相续是否正确； 6.3打开机舱吊物孔门，要穿安全衣服并将安全延长绳系牢靠，并挂在可靠位置，严防人员坠落； 6.4将提升机围栏固定好，严禁不使用提升围栏进行提升作业，严防人员坠落，吊物孔盖板未盖好严禁吊物资脱钩，严防物资坠落伤人； 6.5 对讲机保持有电，上下通讯畅通； 6.6 对讲机复核，绑扎是否牢固，载荷是否超过要求； 6.7对讲机复核，风绳是否系牢； 6.8拉风绳的人员一定要注意，提升过程中风向和提升物品，严防提升链条、提升物坠落伤人和提升机链条接触到现场35KV集电线路上导致触电危险； 6.9 提升过程中，操作提升机人员必须时刻关注链条导向，注意链条不要夹杂铁丝等物品，导致损坏提升机； 6.10提升物品到达机舱或抵达地面，通过对讲机或手机提醒对方注意操作； 6.11使用提升机完毕，及时关闭电源，及时关闭机舱吊物孔门，严防人员、物品坠落伤人。
物料提升机工安全操作规程(最新版)
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 物料提升机工安全操作规程(最 新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
物料提升机工安全操作规程(最新版) 1．卷扬机作业人员须经培训，熟悉井字架和卷扬机技术性能、机械性能、安全知识和管理制度，考核合格后，持证上岗。不准将机交给无证人员操作。 2．卷扬机操作棚必须符合防雨、防火和抗冲击的要求，控制台、井架、卷扬机和开关箱及接电源线安装完毕后，必须经验收合格挂牌，方可作用。 3．操作前必须认真检查卷扬制动、升高限位、停层、防断绳、联络信号等十二项安全装置是否灵敏有效，钢丝绳是否完好。井架垂直度是否符合要求，传动位的钢丝绳不准有接头，缆风绳或架体与结构拉结是否牢固，并空载试运行，确认正常，才可操作。 4．井架各层联络要有明确信号和楼层标记。使用对讲机时，防止多层信号干扰，信号不清不得开机，防止误操作。但作业中，不
论任何人发出紧急停机信号，应立即执行。 5．吊笼堆料应均匀，零星物料应用载器放载，严禁超载、超高、超长，严禁载人上落。严禁人员攀登、穿越提升机架体和架底。 6．操作时精神集中，不得离开岗位。在开机中，要密切注意平台口、通道口等处是否有装运工人员将头手伸入井架架体内或爬架或穿过吊笼底部，防止意外事故。有人在吊笼内未离开前，不准开机。 7．遇六级及其以上大风或大雨时，应停止作业。 8．发生故障或停电，必须采用按动卷扬机刹车吸铁慢速地将吊笼放因地面。 9．卷扬机放尽钢丝绳时必须保持不少于三圈在卷筒上，上升吊笼收卷钢丝绳应保持排列整齐。运行中严禁用手或脚去调整排列或检修、保养。 10．井架上的平撑拉结、斜撑、缆风绳、各种安全装置安全防护和标志等严禁随意拆除，施工需要拆除井架内侧斜撑，应经工长批准。也不准连续拆除三个标准节内侧的斜撑。
变电所设计课程设计
变电所设计课程设计
《矿山电工学》 课程设计说明书 设计题目: 35/6kv变电所设计 助学院校: 河南理工大学 自考助学专业: 机电设备与管理 姓名: 聂梦栩 自考助学学号: 040213200192 成绩: 指导教师签名: 河南理工大学成人高等教育 2O14 年 10 月 31 日
目录 摘要 ..................................................................................................................... I 第一章负荷计算与功率因数补偿 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 计算各组负荷与填表 (4) 1.3 各低压变压器的选择与损耗计算 (6) 1.3.1 机修厂、工人村与支农变压器 (6) 1.3.2 地面低压动力变压器 (6) 1.3.3 洗煤厂变压器 (6) 1.3.4 各变压器功率损耗计算 (6) 1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (7) 1.5 功率因数补偿与电容器柜选择 (8) 1.5.1 选择思路 (8) 1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算 (8) 1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 (9) 1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量 (9) 1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 (10) 1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算 (10) 1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 (10) 1.6 主变压器校验及经济运行方案 (11) 1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算 (11) 1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 (12) 第二章供电系统短路电流计算 (14) 2.1 概述 (14) 2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图 (15) 2.3 计算各元件的标么电抗 (16) 2.3.1 电源的电抗 (16) 2.3.2 变压器电抗 (16) 2.3.3 线路电抗 (17) 2.4 计算各短路点的短路参数 (17) 2.4.1 K35点短路电流计算 (18)
矿用提升机电控说明书
KTDC系列提升机交流电控设备 （低压660V、380V） 电 气 说 明 书
目录 一、概述------------------------------------------------ 3 1.1 用途及适用范围 1.2 技术参数 1.3 型号规格 1.4 电控柜结构 1.5 技术性能 1.6 注意事项 1.7 订货须知 二、提升机电控系统构成------------------------------------- 4 三、PLC操作主控系统原理及应用----------------------------- 6 3.1 PLC硬件组成 3.2 PLC软件结构及设计 3.3 系统操作程序说明 四、监控系统原理及应用------------------------------------ 16 4.1 简介 4.2 监控系统配置与组成 4.3 监控软件简介 4.4 主要监控画面介绍 4.5 监控系统的使用 五、线路动作说明----------------------------------------- 24 5.1 开车前的准备工作 5.2 启动加速--等速运转--减速--停车 5.3.验绳方式 5.4.调绳方式 5.5 非常状态开车 六、电气原理框图及电控柜外形尺寸----------------- ----------- 25 七、产品安装与包装标志------------------------------------ 26 八、现场安装、接线与调试------------------------------ 26 九、故障分析与排除------------------------------------ 27 十、产品的维护和保养 ------------------------------------- 27 一、概述 1.1 用途及适用范围 KTDC型提升机双PLC控制系统适用于各种类型的提升机和提升绞车。适用于交流绕线式
提升机安全操作规程
提升机岗位安全操作规程 文件编号： SOP-SC-007-01 起草部门：生产部 颁发部门：质量保证部 生效日期：年_____月_____日
目的：为规范提升机岗位的操作，保障提升机正常运行，特制定本规程。适用范围：适用于本公司提升机设备的操作。 责任：生产车间人员负责提升机设备的安全操作。 内容： 1 开机前检查： 1.1按规定穿戴好防护用品，应扎好袖口，不准围围巾，女工发辫应挽在帽 子里。 1.2岗位操作人员开机前首先必须熟悉本机组的结构性能、工作原理、调整 方法、操作方法及保养知识。 1.3 提升机底座是否稳固，无开焊情况，检查挡板是否牢靠。 1.4 检查上下限位是否正常，设备整体是否接地，检查水、电、气是否符合 安全要求，打开电源后，检查电源信号灯是否正常。 1.5 检查液压油油泵及油管是否无渗漏现象。 1.6 发现以上任何问题，不允许开车，及时通知机修人员进行维修，正常后 再使用。 2 正常使用与操作 2.1 打开护栏后进行装料，物料必须整齐摆放，不得超过外围边缘，不得超 重，物料包装严密。 2.2 装料结束后，关闭护栏并锁紧，运行中严禁打开护栏。按下一楼或二楼 按钮，设备启动。 2.3 运行中注意观察设备运行是否平稳，运行中是否有异响，小车到达后限 位是否正常启动。 2.4 提升机运行中操作人员严禁擅自离岗，防止因限位失灵或其他导致设备 损坏或其他事故发生。 2.5 运行中发生异常现象，必须让小车停到一楼地面后，通知机修人员在关 闭电源情况下进行维修，排除异常后在进行作业。 2.6 设备运行中处在重载情况，非特殊原因不得紧急停车。 2.7 需要改变运行方向时，需要先按下停止按钮后，待小车稳定后，再按需 要的方向按钮，严禁小车不停止就按下反转按钮。 2.8 上料结束后，小车停在一楼地面，严禁小车悬空停滞。 3 正常停车 3.1 按下一楼按钮，待小车停稳后，关闭电源，锁紧护栏。 3.2更改设备状态标识牌，填写设备运行记录。
开采课程设计实例
（如果确实搜集不到资料,可参考这个课程设计,但必须按自己地学号计算,完全照抄不及格）（只有封面可以打印,按这个格式,填上班级、后再打印,其它必须手写） 山西煤炭职工联合大学 课程设计 （说明书） 题目：号煤层十三采区设计水平15二矿390 专业班级：2010（业余） 学生姓名： 指导教师：张世登 二○一一年十二月三十日 目录
第一章矿井简况与采区地质特征2 第一节矿井简况2 第二节采区地质特征5 第二章采区储量、生产能力及服务年限7 第一节采区储量7 第二节采区生产能力及服务年限7 第三章采煤方法及采区巷道布置9 第一节采煤方法地选择9 第二节采区巷道布置9 第四章回采工艺设计13 第一节回采工艺过程13 第二节循环工作组织15 参考文献18 致谢19 第一章矿井简况与采区地质特征 第一节矿井简况 一、井田位置与境界 二矿井田位于阳泉矿区东南部,东距阳泉市约5km,其地理坐标为东经113°25′17″～113°33′07″,北纬37°46′44″～37°52′19″. 井田东部为大阳泉井田,西部为西上庄井田,南部与五矿井田相邻,北
部以石太铁路为界,隔桃河与三矿、四矿相望,井田走向长约8km,倾向长约7.8km,2. 62.4186km面积为二、矿井生产能力与服务年限 矿井设计按年工作日按300d计算,每天净提升时间14h,确定二矿设计生产能力为4.35Mt/a. 2005年山西省煤炭工业局以晋煤规发[2005]256号文下发《关于2005年省属煤炭集团公司及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定地批复》,批准国阳二矿地核定能力为7.2Mt/a. 根据2005年底储量估算结果：保有地质储量821.54 Mt,期末可采储量473.91 Mt.按设计生产能力4.35Mt/a,可采储量473.684Mt,取储量备用系数１.4,矿井服务年限为78年.按核定生产能力7.2Mt/a,储量备用系数采用1.4,矿井服务年限为47a. 三、矿井开拓部署 在井田地北部建立工业广场,采用主斜井-副立井-石门大巷开拓方式.现分别为：,个14使用主要井筒． 主斜井（2个）：东、西主斜井分别装备钢绳芯胶带提升机、钢丝绳牵引胶带输送机,担负矿井主提升任务； 副立井（2个）：装备落地式多绳磨擦轮提升机,担负矿井辅助提升任务；材料斜井（1个）：任液压支架等大型材料地提升任务； 专用进风井（4个）：桑掌进风井、南山进风井、龙门进风井、1#进风井； 回风井5个：南山回风立井、桑掌回风立井、大南沟回风井(由一号
矿井运输提升设计21080125闫瑞
矿井运输提升课程设计 前言 一、课程设计目的、任务及基本要求 课程设计是继矿井提升运输课程后进行的一门设计实践性课程，理论与实践紧密结合，培养学生机械基本和综合设计能力以及提高创新设计能力。 基本要求是： 1．培养学生综合运用所学基础课和专业基础课的基本知识和理论，能根据煤矿生产的需要和技术发展，选择和论证技术方案，设计完成矿井运输系统和矿井提升设备的选型设计； 2．巩固、深化和扩大学生所学的基础理论、基本知识，加强理论与实践的结合；3．学习工程设计中技术方案的论证和选择的思想方法； 4．学习矿井运输系统的设计与提升系统设计中的有关技术规范和安全规程； 5．培养学生独立思维和思考的能力。 二、课程设计题目： 1.工作面刮板输送机的选型设计； 2.带式输送机的选型设计； 3.主井缠绕式提升机选型设计； 4.副井落地式摩擦提升机选型设计。 三、课程设计内容 1．工作面刮板输送机的选型设计 已知某综采工作面运煤，运输生产能力Q=450t/h，煤的松散容重γ=0.85t/m3，采煤机的生产能力Q0=450t/h，牵引速度v0=4.2m/min，工作面长度L=200m，煤层倾角β=9?，试选择合适的工作面刮板输送机。 2．带式输送机的选型设计
某上运带式输送机，输送机的传动装置布置在输送机上方，处于发电运行状态，已知其输送量Q=800t/h，输送机长度L=1000m，倾角β=10°，散煤容重γ=950kg/m3,最大块度a=150mm,试选择合适的带式输送机。 3．主井缠绕式提升机选型设计 某矿井为单绳缠绕提升系统，年产量A n =55万t，年工作日b r =320d/a,每天工作时间 t s =14h,该矿在整个服务年限内前后期分两个水平开采。第一水平井深H S1 =232m，第 二水平井深H2s=370m,主井装载高度H z=18m，卸载高度H x=17m。散煤容重γ=1000 kg/m3。原装备一台2JK-3/11.5型缠绕式提升机，采用了名义载重为4t的箕斗，原井架高度H j=31m。现拟再开采第二水平时，按年产量A n =125万吨进行技术改造。试进行主井提升设备的选型设计。 4．煤矿副井多绳摩擦式提升设备选型设计（井塔式） 某矿年产量A n =140万t，井深H s=750m；年工作日b r =330d/a，每天工作时间t s =16h, 矸石容重γ g =1400 kg/m3，辅助运输采用名义装载量为1.5t固定矿车，电机车牵引。最大班下井工人为900人。综采工作面使用液压支架需整体下运，其宽度为1.6m。根据以上条件进行副井提升设备的选型设计。 第一章工作面刮板输送机的选型设计 刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械;主要用于采煤工作面和采区巷道等恶劣条件下的煤炭运输。作为采区巷道用的刮板输送机是由刮板链、溜槽、机头部、机尾部等基本部件组成，当刮板输送机用于机械化采煤工作面与滚筒采煤机和输送机推移装置配套使用时，其结构组成除有以上基本部件外，根据设备配套要求和工作需要，还有铲煤板、挡煤板、机头支撑推移装置等一些其他部件。 某矿工作面刮板输送机参数确定，试选定刮板输送机型号： 1、原始数据 已知某综采工作面运煤，运输生产能力Q=450t/h，煤的松散容重γ=0.85t/m3，采 煤机的生产能力Q 0=450t/h，牵引速度v =4.2m/min，工作面长度L=200m，煤层倾角β=9? 试选择合适的工作面刮板输送机。
矿井提升机设计(完整版)
毕业设计（论文） 题目：矿井提升机设计 姓名：饶祖文 2015年9月20日
摘要 毕业设计是培训学生综合运用本专业所学的理论和专业知识，用来分析和解决实际问题的能力的重要教学环节，对三年所学知识的复习与巩固。同样，也促使了同学们之间的相互探讨，相互学习。因此，我们必须认真、谨慎、塌实、一步一步的完成设计，给我们三年的学习生涯画上一个圆满的句号。 毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理论之间的差异。通过毕业设计，不仅可以巩固专业知识为以后的工作打下坚实的基础，而且还可以培养和熟练地使用资料、运用工具书的能力，在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决问题的能力，把我们所学的课本知识与实践相结合起来，起到温故而知新的作用。在毕业设计过程中，我们要较系统地了解矿井提升设计中的每一个环节，包括从总体设计原则。本次设计综合三年所学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划、有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！ 由于时间仓促，再加上所学知识有限，设计中，难免出现错误或不当之处，恳请各位教师给予一定的批评和建议，我表示非常感激，并诚恳地接受，以便将来在不断的商讨和探索中，有更好的改进，以便在今后的人生道路上，不断完善。
目录 第1章绪论 (1) 1.1国内外提升机的研究状况 (1) 1.2课题研究的目的和意义 (4) 1.3本论文承担的任务 (8) 1.4小结 (10) 第2章矿井提升机的组成及分类 (11) 2.1科技名词定义 (11) 2.2矿井提升机的组成 (11) 2.3矿井提升机的分类 (11) 第3章矿井提升机的制动装置与安全装置 (13) 3.1矿井提升机的制动装置 (13) 3.1.1制动装置的组成及种类 (13) 3.1.2制动装置的作用 (13) 3.1.3《煤矿安全规程》对制动力矩的规定 (13) 3.1.4制动装置的有关规定 (14) 3.2矿井提升机的安全保护装置 (14) 3.2.1提升机机房的管理 (15) 3.2.2设备电气火灾的预防措施 (14) 3.2.3提升机机房的保安措施 (16) 3.2.4井下提升机电控制室对风量和温度的具体要求 (16) 3.2.5斜井（巷）提升，常用的跑车防护装置及设施类型 (16) 第4章提升机调速控制系统硬件实现 (17) 4.1引言 (17) 4.2提升机电控系统总体结构 (17) 4.3提升机电控制系统变频器的选择 (18) 4.4变频控制部分设计 (19) 4.4.1变频调速主系统设计 (19) 4.4.2变频器外电路设计 (21) 4.5PLC 控制部分设计 (25) 4.5.1基本控制功能 (25) 4.5.2位置检测电路 (28) 4.6硬件调速控制系统保护措施 (29) 4.6.1调速控制系统抗干扰处理 (30) 4.7小结 (33) 第5章提升机调速控制系统软件实现 (31)
上料提升机安全操作规程
上料提升机安全操作规程 一、上料前准备 1、卷扬机操作工应熟悉卷扬机技术性能、操作安全要求，并经考核合格后持证上岗，操作时应由专人负责操作，严禁交给其它无证人员操作； 2、作业前可在停止或空试状态下检查以下项目： 2.1卷扬机底座固定情况； 2.2上下限位开关是否起作用、电气线路接地线； 2.3钢丝绳磨损情况及两端绳头固定有无松动； 2.4制动器动作是否灵活，有无打滑或失灵； 2.5联轴器螺栓紧固、弹性胶圈磨损等； 2.6检查上料斗中料量是否超过限定量。 以上内容检查合格后方可投入使用。 二、正常上料操作： 1、按下上料提升机启动按钮，使卷扬机运行，运行中应注意观察卷扬机运行是否平稳，运行有无异常响声；提升小车滑轮、车轮等各转动部位运转是否异常；提升机在到达终端时，限位开关是否动作； 2、在进行提升作业时，专职操作人员不得擅自离开工作岗位，以防止限位开关失灵造成设备损坏或其它突发性事件发生； 3、严禁提升机带病运行。在提升时，如发现异常或故障，应停止运行，将提升料斗放到地面或料坑中，查明发生故障原因后并通知机
工或电工处理，故障排除后方可继续投入使用，操作人员并将处理情况和结果如实填写到运行记录表中； 4、上料时，钢丝绳在卷扬筒上须排列整齐，作业中最少需保留三圈；使用中如发现钢丝绳乱绕应停机进行调整； 5、提升机在重载工作状态时，非紧急情况下应尽量减少停机； 6、卷扬机在改变运转方向时，应先停止按钮，再按反转按钮，严禁不停止提升机直接按反转启动按钮； 7、上料作业完成后，将提升机料斗安全落到地面料坑中。不进行提升作业时，应禁止将提升机停放在地面以上； 8、清理料坑中溢料时，要确保料斗固定安全可靠后方可进行清理。 三、维修保养 1、在进行维修前，要关掉提升机电源开关； 2、需要将料斗提起维修时，要确保料斗固定安全可靠后方可进行； 3、定期检查钢丝绳磨损情况，钢丝绳磨损断丝达到10%时，必须报废更换 4、定期检查卷扬机固定情况，润滑情况，制动器制动情况，以及提升机各运转部位运行情况。
矿井提升机
电气工程学院 课程设计说明书 设计题目：矿井提升机的ＰＬＣ控制系统设计 系别：应用电子 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师：
电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称：电气控制与PLC课程设计 说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院教务科
摘要 矿井提升机对安全性、可靠性和调速性能的特殊要求，使得提升机电控系统的技术水平在一定程度上代表一个厂或国家的传动控制技术水平，因此世界各大公司纷纷将新的、成熟的技术应用于提升机电控系统。本文主要讨论了ＰＬＣ与变频器相结合控制电机的运行。将变频调速技术应用于矿井提升机是矿井提升机电气传动系统的发展方向。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制，消除了转子串电阻造成的能耗，具有十分明显的节能效果。变频器调速控制电路简单，克服了接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易损坏的缺点，降低了故障和事故的发生。因此，变频器在提升机调速系统中的应用具有十分广阔的前景。由于矿井中环境比较恶劣，对电机的运行和安全保护系统的要求比较高，所以本文着重于设计矿井提升机的运行速度曲线与各安全保护环节的功能，通过ＰＬＣ控制变频器可以很好的设定速度曲线，达到人们理想的要求。 关键词：ＰＬＣ、变频器、调速、矿井提升机
目录 第1章绪论 1.1国内外矿井提升机发展现状 (5) 1.2课题研究的目的和意义 (5) 第2章矿井提升机调速控制系统分析 2.1提升机工作原理及机械结构 (7) 2.2提升机电控系统总体结构 (7) 第3章提升机调速控制系统硬件实现 3.1提升机电控系统变频器选择 (11) 3.2变频外部电路设计 (12) 3.3 PLC控制部分设计 (14) 3.4硬件调速控制系统保护措施 (17) 第4章提升机调速控制系统软件实现 4.1矿井提升机中速度曲线建模及实现 (18) 4.2调速控制系统软件流程 (19) 第5章总结与心得 (22) 参考文献 (23)
采矿学课程设计论文
采矿学课程设计
目录 第一章前言 第二章采区储量与生产能力 第一节采区储量 第二节生产能力与服务年限 第三章开拓方式简介 第一节井筒 第二节大巷 第四章采区准备方式 第一节上山布置与断面 第二节采区车场与硐室 第五章采煤方法 第一节采煤系统和回采巷道布置 第二节采煤工艺 (含工作面循环作业图表) 第三节采煤工作面设备选型 第六章总结与分析
第一章前言 一、设计的目的 1、应用《采矿学》所学的知识，通过课程设计巩固和扩大所学理论知识并使之系统化。 2、培养运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高计算、绘图、查阅资料的基本技能。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸奠定基础。 二、矿井开采条件 1、二 1 煤层 二 1 煤层位于山西组下部，矿区范围标高为-600～+300m，埋深约179～1080m。 上距砂锅窑砂岩一般为65.02m，下距L 9 石灰岩7.24m左右。煤层厚度变化较大，厚0～16.26m，平均5.74m，为薄～特厚煤层。 二 1 煤层结构较简单，含1层夹矸，夹矸厚分别为0.14～0.05m，岩性为炭质泥岩。 二 1 煤层顶底板特征： 1）顶板：二 1 煤层直接顶板以砂质泥岩为主，厚0～7.35m，平均1.93m，抗压强度58.5Mpa；老顶大占砂岩，以中粒砂岩为主，厚 1.03～28.52m，平均14.82m，抗压强度44.6～103.5Mpa、抗拉强度4.83～5.23Mpa。二1煤层顶板受滑动构造影响较大，顶板不稳定，不易管理。 2）底板：二1煤层直接底板为砂质泥岩或条带状细砂岩，平均厚7.42m；局部直接底板为粉细砂岩、炭质泥岩及泥岩，采煤过程中，泥岩易遇水膨胀发生地鼓现象。 大部分直接顶板为砂质泥岩，间接顶板为大占砂岩，以中粒砂岩为主，有时可成为直接顶板，厚1.03～28.52m，平均14.82m。大部分直接底板为砂质泥 岩或条带状细粒岩，平均7.24m；间接底板为太原组L 7～8 石灰岩。 2、煤质 （1）、物理性质 二 1煤层物理性质：二 1 煤层以粉煤为主，为黑～灰黑色，玻璃光泽，粉状、 鳞片状产出，强度很低，手捻即成为煤粉，易污手。煤层中下部常有碎粒或块状
JK型单绳缠绕式矿井提升机使用说明书
山西太原机器制造公司 型号示例：2JK——2×1/11、2矿井提升机 双卷筒改进序号 卷扬机类公称速比 矿井提升机类卷同宽度 卷同直径 产品只要结构几工作原理： 动力系统、传动系统、工作系统、制动系统、控制操作系统、指示保护系统 1.主轴装置：由主轴、卷筒、支轮、轴承座、及调绳离合器等部件组成。对于双筒同时机， 一般固定卷筒“上出绳”，油动卷筒“下出绳”。固定卷筒设左右两个出绳孔，其作用是当提升绳的缠绕数在1、25——2、25时，为避免提升过程中两卷同上的钢丝绳过分集中再主轴的中部使主轴受力状态恶化，要使用作侧（即靠近游动卷同翼侧）的出孔，其余情况使用右侧的出孔。油动卷筒一般使用左侧的出孔 2.卷筒与制动盘采用高强螺栓，。使用随机扭力扳手。单2米力矩为750N。M，Q其他力 矩为449N。M 安装要求 主轴： 1.主轴轴心线在水平面内的位移偏差不大于L/2000 L——主轴轴心线与井筒提升中心线或天伦中心线间的水平距离 2.主轴轴心线标高偏差不大于+－50mm 3.提升中心线的位置偏差不大于5mm 4.主轴轴心线与提升中心线垂直度偏差不大于＋－0。15/1000 5.斜垫铁成对使用，其斜度不得大于1/25，粗燥度不得大于Ra25，薄端厚度不得大于5mm， 平垫铁工作面的粗燥度不得大于Ra25。 6.垫铁组的高度应为60——100mm，宽度为60——120mm 7.轴承座安装时沿主轴方向的水平度不大于0。1/1000，沿垂直于轴方向的水平度不大于 0。15/1000 8.轴承梁和轴承座之间不得加任何垫片确保接触良好 9.主轴装上卷筒后的水平度不大于0。1/1000，连轴器端宜偏底
斗式提升机安全技术操作规程(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 斗式提升机安全技术操作 规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1569-93 斗式提升机安全技术操作规程(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、开车前准备与检查 1 牵引件安装后，盘动、慢动或点动运行一周，检查有无碰撞现象，如有应及时排除。 2 检查减速机自带逆止器是否能正常工作。 3 判定逆止器安装方向是否正确，即正向盘车时，逆止器不能有锁住现象。电机接线后运转方向应与手盘卸料方向一致。 4 尾轮水平调整，用管式水平仪及框式水平仪，校核尾轮系水平度，调整尾轮系锁紧螺母至运行位置，使尾轮运转灵活、轮系上下松动自如。测尾轮中心至机体前后左右尺寸是否符合安装尺寸要求。 二、试运转 2.1 试运转前检查所有紧固件是否紧固，关好检
视门及各部位盖板。 2.2 各润滑点加好润滑油（轴承、减速器），下滑轨应涂上黄油以确保升降灵活。液力偶合器按说明书要求的油型号和加油量加油。 2.3 空载试车应达到下列要求： 2.3.1 减速机无异常振动和冲击声。 2.3.2 液力偶合器及减速器无渗油现象，运行平稳。 2.3.3 轴承温度不超过60℃。 2.3.4 减速机逆止器动作正常，且主电机和辅助电机运行方向正确，不允许辅助电机与主电机同时启动（电控柜设计时，已考虑两者联锁）。 2.3.5 提升机控制可靠，电动机运转平稳。 2.3.6 牵引件运转正常，无打滑和偏移现象，料斗与机壳等无碰撞。 2.3.7 根据试运转情况对胶带跑偏进行调整。微量跑偏可使用尾部张紧丝杆进行调整，调整原则是使尾轮保持水平。运转正常后，锁紧螺母调至运行位置。
提升机安全操作规程(通用版)
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 提升机安全操作规程(通用版)
提升机安全操作规程(通用版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1．目的 通过建立提升机安全操作规程并严格执行，规范提升机的操作，确保安全使用。 2．适用范围 本规程适用于提升机的安全操作及维护保养。 3．职责 3．1生产部负责本规程的组织制定。 3．2操作人员负责本规程的实施。 4．内容 4．1结构、性能 4．1．1结构 本机由电动葫芦、铁笼、配电箱等组成。 4．1．2性能 功率：4.5KW额定电流:10A电机转数:1380r/min
限制最大装货量：1500kg起开高度：16米起重速度：8m/min 钢丝绳直径：6×37+1电动葫芦型号：CD13 -30D 4．2原理、用途 4．2．1原理 通过电机和变速箱、转动卷筒，使钢丝绳达到上升下降的目的。 4．2．2用途 车间运输原材物料。 4．3操作 4．3．1开机前准备 4．3．1．1检查按钮开关能否可靠地控制提升机的升降。 4．3．1．2检查限位器动作是否灵活可靠。 4．3．1．3运转时有无异常的响声或气味。 4．3．1．4钢丝绳能否在卷筒口正确缠绕。 4．3．2开机使用 4．3．2．1使用时应关闭各层面安全门，重物放置于提升机中心处，不得装偏重物，放置要平稳可靠。 4．3．2．2一切检查正常后，方可按动升降按钮。