基于PLC的矿井提升机控制系统的设计
基于PLC的矿井提升机控制系统设计
摘要近几年来我国每年的GDP总值在不断的增长，人类追求优质生活的要求也在不断的增加，人类对煤的需要也在不断高于每年的需求量，同时煤矿的生产速率已满足不了各个工业生产的需求，而矿井煤矿中的继电式的提升机设备以逐步不在适用，逐步采用自动化式的提升设备，因此对矿井开采自动化煤矿提升设备的安全、稳定和高速控制装置有了更高的要求。
提升机是煤矿矿道中与外面联系的重要交通工具，是煤炭矿井与外面联系最重要的应用，是在从采面到地面过程当中最重要设备，是运送煤炭以及工作人员安全的重要设备；而煤矿中的提升机中是矿井井道中输送煤炭、矿石、人员等重要的运送装备。
对于矿井提升机来说，只运用到了立井和斜井当中。
与此同时矿井提升机工作的稳定、安全性等是最重要的，而对于传统的矿井井道中的提升机多由继电器连线构成，构成的电控装置系统相对来说比较复杂、工作时间长、体积庞大，并且其触点繁多，机械性动作不灵活，有时会产生电火花摩擦，甚至会发生漏电、火灾事故；另一方面就是它的硬件接线比较麻烦、故障率的出现比较频繁，而且不便于检修，并且调速性能相对比较差、不灵活、稳定性能较差；在运作时硬件启停过程中，不仅存在着较大的起动电流，还会产生电弧，并且产生过大的电流损耗（包括线路损耗），还大大缩短了接触器、电动机等机械器件本身的寿命，严重时会发生矿车脱轨等安全事故，并且需要大量的人工操作维修、检测，不仅维护困难，而且严重影响矿山的生产和运行效益。
如今自动化水平的不断进步，可编程控制（PLC）技术也逐步进入人类的生产视线中，因此为了使电控装置拥有更好地运作前提，所以采取星—三角降压启动与PLC电控技术去相配合从而去改造传统矿山行业中井道提升机系统装备。
在本课题研究中采取可编程控制（PLC）技术去取代原有提升设备中继电器—接触器式电控装配，使用的是星—三角形降压启动的措施，电动机再启动的时候可以减少起动电流，从而保护了电动机内部器件的侵害；并设有两地控制、设有电磁抱闸安全系统、报警装置、电动机故障检测，以更好、更安全的方式提高生产效率的矿井提升机。
【毕业设计】基于PLC的矿井提升机变频调速系统设计
Including the detection modulecontrol moduleprotect moduledisplay module and
Shaft Hoist on The Basis of PLC Control
ABSTRACT
The traditional shaft hoist control system is always controlled by the
relay-contactor. The system has many disadvanges such as bad reliabilitycomplicated
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。
关键词矿井提升机Байду номын сангаасPLC变频调速 洛阳理工学院毕业设计论文
II The Freouency Conversion Use on The Speed Adjustment of
IV 4.2 变频器的抗干扰及其防止 ................................................. 36 结 论 .............................................................................................. 37 谢 辞 ................................................................................................ 39 参考文献 .......................................................................................... 40 附 录 .............................................................................................. 41 外文资料翻译 .................................................................................. 42 洛阳理工学院毕业设计论文
基于PLC的矿井提升机控制系统设计
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.根据转差功率的大小及消耗情况，交流调速系统可分为如下三类：(1)转差功率消耗型调速系统：全部转差功率都被转换成热能而消耗掉。
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。
基于plc的矿井提升机变频调速系统
基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计摘要本文主要设计了矿井提升机的变频调速系统以及PLC控制系统。
通过对矿井提升机调速系统要求的分析,说明了采用变频调速的重要性。
在对各种变频调速方法的分析比较后，选择采用交流变频调速,然后选择变频器的类型，并按调速系统要求设计了变频器的外部电路。
通过对其电控系统各类故障处理的要求,选择采用可编程控制器（PLC）,并对可编程控制器进行选型。
考虑到实际生产中可能出现的问题,合理的设计可编程控制器(PLC）的外部电路，并在此基础上对可编程控制器（PLC)程序做出初步的设计方案，为了保证可编程控制器（PLC）的可靠工作，将其系统抗干扰措施也设计在内。
本文只是初步理论设计，并未应用于实践，在应用于实践前必须对其进行实践验证。
关键词：矿井提升机，变频调速,变频器,PLCMine hoister based on PLC variable frequency speed controlsystem designABSTRACTThis article mainly design of mine hoist the variable frequency speed control system and PLC control system。
Based on the mine hoist control system requirements analysis, illustrates the importance of using variable frequency speed regulation. In a variety of frequency conversion speed regulation method of analysis and comparison, selection using AC frequency converter, and then select the types of frequency converters, and according to the speed control system is designed the external circuit of frequency converter。
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矿井提升机变频控制系统设计
பைடு நூலகம்IV
第 1 章 引言
1.1 国内外矿井提升机发展现状
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。 1.1.1 我国矿井提升机电气控制系统的现状 在煤矿生产中，矿井提升机起着非常重要的作用，它是矿山生产的关键设备。 提升机电控装置的技术性能，既直接影响矿山生产的效率及安全，又代表着矿井 提升机发展的整体水平。目前，我国的矿井提升机 90% 以上是采用单机容量在 1000kW 以下传统的交流异步电机拖动，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。其中多半为电动机—发电机组（F-D 机组）供电，采用晶 闸管整流传动（SCR-D）的只占一部分。 传统交流拖动系统的显著缺点是：调速性能差，调速时能量要大量消耗在电 阻上，给定方式落后，控制精度低，安全保护和监测环节不完善，安全可靠性差， 维护工作量大，而且运行不经济[1]。 由于异步电动机在低速运行时特性曲线软，在次同步状态下无法产生有效的 制动力矩 ，因而难于准确地控制提升机的停车位置。目前多采取动力制动或低频 拖动加制动的方式完成减速、爬行和停车。目前在用的动力制动及低频电源大多 数为采用模拟技术控制的晶闸管装置，仍存在调速困难、维护量大的问题。传统 交流电控系统可靠性差的另一个原因是安全保护、闭锁及监测系统不完善，均为
III
3.1.1 提升机变频器的容量选择 ..................................... 17 3.1.2 提升机电控系统变频器选择 ................................... 17 3.2 提升机系统变频器外部电路设计 .................................. 18 3.2.1 提升机调速系统的声光报警回路 ............................... 20 3.2.2 提升机调速系统的制动控制回路 ............................... 20 3.3 提升机调速系统的 PLC 控制部分设计 .............................. 24 3.3.1 提升机调速系统的 PLC 的 I/O 端口 ............................. 25 3.3.2 提升机调速系统的 PLC 外部电路设计 ........................... 26 3.3.3 提升机调速系统各部分的 PLC 控制 ............................. 28 第 4 章 提升机调速控制系统软件设计和调试 ............................. 32 4.1 提升机调速系统的控制程序流程 .................................. 32 4.1.1 提升机调速系统的中断子程序功能 ............................. 33 4.1.2 提升机调速系统的故障处理子程序功能 ......................... 33 4.2 提升机调速系统的程序梯形图 .................................... 33 4.3 提升机调速系统的程序调试 ...................................... 33 第 5 章 结论 ......................................................... 37 参考文献 ............................................................ 39 谢 附录 辞 .............................................................. 41 矿井提升机调速系统的控制程序 .................................. 42
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。
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基于PLC的矿井提升机控制系统的设计2010-7-12 16:30:00徐成毅供稿1 引言目前，我国绝大部分矿井提升机（超过70% ）采用传统的交流提升机电控系统（tkd-a为代表）。
tkd控制系统是由继电器逻辑电路、大型空气接触器、测速发电机等组成的有触点控制系统。
经过多年的发展，tkd-a系列提升机电控系统虽然已经形成了自己的特点，然而其不足之处也显而易见，它的电气线路过于复杂化，系统中间继电器、电气接点、电气联线多，造成提升机因电气故障停车事故不断发生。
采用plc技术的新型电控系统都已较成功的应用于矿井提升实践，并取得了较好的运行经验，克服了传统电控系统的缺陷，代表着交流矿井提升机电控技术发展的趋势。
2 总体设计方案基于plc技术的矿井交流提升机电控系统控制电路组成结构如图1所示，要由以下5部分组成：高压主电路（包括高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源）、主控plc电路、提升行程检测与显示电路、提升速度检测、提升信号电路，其中高压主电路部分仍采用传统的继电器控制电路。
图1 矿井交流提升机电控系统框图工作过程：当井口或井底通过信号通信电路发出开车信号后，开车条件具备。
司机将制动手柄向前推离紧闸位置，主电动机松闸。
司机将主令控制器的操作手柄推向正向（或反向）极端位置，主控plc通过程序控制高压换向器首先得电，使高压信号送入主电动机定子绕组，主电动机接入全部转子电阻启动，然后依次切除8段电阻，实现自动加速，最后运行在自然机械特性上。
交流提升机运行时，旋转编码器跟随主电动机转动，输出2列a/b相脉冲，分别接到主控plc的高速计数器hsc0的a/b 相脉冲输入端，由主控plc根据a/b脉冲的相位关系，自动确定hsc0的加、减计数方式。
根据hsc0的计数值，就可以计算出提升行程并显示。
同时只根据旋转编码器输出的a相脉冲，主控plc进行加计数。
根据hsc1在恒定间隔时间内的计数值，就可以计算出提升速度。
3 硬件设计3.1 提升机主回路部分设计主回路用于供给提升电动机电源，实现失压、过流保护，控制电机的转向和调节转速。
主回路由高压开关柜、高压换向器的常开触头、动力制动接触器的常开主触头、动力制动电源装置、提升电动机、电机转子电阻、加速接触器的常开主触头（1jc～8jc）和装在司机操作台上的指示电流表和电压表等组成。
系统原理图如图2所示。
图2 提升机主回路系统原理图主拖动电机选择：鼠笼式异步电动机尽管结构简单、价格便宜、维护方便，但很难满足提升机启动和调速性能的要求，因此，矿井提升机交流拖动系统均选用绕线式异步电动机作为主拖动电动机，绕线式异步电动机转子串电阻后能限制启动电流和提高启动转矩，并能在一定范围内进行调速。
地面变电所送来的二路6kv电源，一路工作，一路备用，经tgg-6型高压开关柜的隔离开关glk1、油开关gyd、高压换向器线路接触器xlc的主触头、正向（或反向）接触器zc（或fc）后到主电机的定子。
在高压开关柜内还设有电压互感器yh，失压服扣线圈syq，电流互感器lh和过流脱扣线圈glq，用于失压或过流保护。
在syq 线圈回路中还串联接有紧急停车开关jtk1和换向器室栏栅门闭锁开关lsk。
3.2 制动回路设计矿井提升机大多数采用绕线式异步电动机来拖动，且多数场合下采用有级切换转子回路电阻来实现调速。
其制动系统多采用可控硅动力制动和可调闸制动系统。
前者为电气制动，后者为机械制动。
提升机在减速段运行中，当速度在0～5%范围内，电气制动起作用，可调闸不起作用；当超速在5%～10%范围内，电气制动限幅，并维持最大制动功率，同时可调闸起作用，总制动力矩增大；当超速10%时，过速继电器gsj1作用于安全回路，可调闸将提升机滚筒闸住。
晶闸管动力电源装置主要有两部分组成，一部分为主回路，另一部分为触发回路。
本文设计中采用kz g型三相可控硅动力制动系统。
此系统为单闭环动力制动系统，系统方框图如图3所示，从图中可以看出速度偏差控制和脚踏控制是“或”的关系，哪个信号大，就允许哪个信号通过，亦即相应的控制方式发挥作用。
因此，单闭环控制时司机可以脚踏制动进行控制，而在脚踏控制时，如提升机超速，闭环系统又可起监视保护作用。
图3 单闭环动制动系统方框图3.3 速度给定回路速度给定方式就是按行程原则产生速度给定信号。
在矿井提升机电控系统中，通常是采用凸轮板给定方法，即由凸轮板控制自整角机的输出电压。
由于自整角机没有可滑动的触点，因此电压变化较平稳，工作较可靠，维护量较小。
原理图如图4所示。
图4 速度给定电路自整角机作为给定装置应用时是将激磁绕组通以单相110伏交流电，在三相同步绕组中任取两相的输出作为给定电压的输出。
其输出电压为交流，如需要直流则应通过桥式整流输出。
3.4 动力制动回路晶闸管整流器及其触发装置成套地装在电源柜中，动力制动电源装置输出电压的大小与触发装置输入的控制信号电压的高低有关。
图5 动力制动电压形成回路控制信号电压由两个回路组成一个或门电路，如图5所示。
只要其中之一达到触发要求时，即可使晶闸管触发起制动作用。
这两个回路，一个是由实际速度与给定速度形成的速度偏差值，自动控制cf3磁放大器的输出和动力制动输出，另一条回路由司机控制自整角机cd2的输出以实现人工调节。
在人工控制动力制动系统时，由司机控制脚踏板带动自整角机cd2发生控制电压。
调整时应使其与磁放大器cf3的输出相配合。
当脚跟刚刚踩下，脚尖尚未下踏时，相当于控制开关闭和，使dzc得电吸合，晶闸管动力制动投入，但此时自整角机cd2输出很小，动力制动电流最小。
当司机脚尖踏下后，自整角机cd2输出最大。
在脚踏动力制动与cf3输出回路中，分别由z1和z2两个二极管组成一个或门电路，此两种控制信号成并联关系，互不影响。
3.5 行程检测与显示利用旋转编码器将提升机的运行位置转化为脉冲，plc对此脉冲进行高速计数，通过相应的计算自动生成提升机位置的相关数据，传送到plc 内部高速计数器的存储单元。
为了提高计数器的脉冲精度，选用日本omron公司的e6c-cwsc型可逆旋转编码器，其脉冲准确精度高，在低速时不会丢失脉冲。
为了便于提升机司机操作，提升机电控系统需设置可靠的行程显示装置（又称深度指示器）用于显示提升容器在井筒中的位置。
本文设计根据编码器所测的运行距离（0～570m），采用3个led七段显示器作为提升机位置的显示。
2010-7-12 16:30:00徐成毅供稿图6 plc数字显示电路图6所示电路中，用具有锁存，译码，驱动功能的芯片cd4513驱动共阴极led七段显示器，三只cd45 -13的数据输入端a～d共用可编程控制器的4个输出端，其中a为最低位，d为最高位。
l e是锁存使能输入端，在le信号的上升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：4+n。
3.6 辅助回路设计辅助回路是用于对辅助设备进行供电和控制的。
辅助回路的电源电压为交流380v，两回路供电。
辅助回路所带负荷有：晶闸管动力制动电源装置、制动油泵电动机、润滑油泵电动机等。
4 提升机主电动机转子电阻计算电动机转子电阻的计算，对提升设备的正常运转有着重要的作用。
进行启动电阻计算时，首先应确定预备级级数和加速级级数。
因为所选的级数直接影响到最大切换力矩的增大或减小及平均启动加速度的提高或降低，甚至由于过载能力不够而需加大电动机容量，故应全面考虑，选出经济合理的级数。
一般情况下，预备级级数和加速级级数的选择见附表所示。
三相平衡启动电阻的计算方法很多，但基本上可分为两种类型：一类是按给定加速度来计算启动电阻，另一类是以充分利用电动机的过载能力为出发点来计算。
因第一类方法计算简便准确，故本文中采用此方法计算。
5 plc控制系统设计5.1 主控plc控制电路设计根据提升机的运行方式和煤矿企业的固有特点，国产矿井提升机电控制系统中应用plc也发展很快。
但从现场使用情况来看，目前，在国产煤矿提升机控制系统中，plc主要用于处理开关量，以替代老式提升机控制系统中众多的继电器、接触器、复杂的连线以及信号显示系统，而涉及到提升机安全运行的制动系统中的模拟量和自动调节过程，大多还是通过用半导体器件、运算放大器等可调闸和可控硅动力制动的普通电子模式来处理。
使用过程中经常会出现零点漂移、电子元件损坏，并且存在维修及重新调试难、可靠性差等缺点，因而使提升机电控系统的可靠性降低。
针对上述问题，深入研究用plc控制煤矿提升机控制系统是非常必要的。
本文中主控单元可编程序控制器（plc）设计，由一个cpu226主机和两片i/o扩展模块em223和em222组成，设计含有40个输入点40个输出点，则具体i/o接线如图7所示。
图7 主控plc电路及扩展i/o接线5.2 plc控制软件设计图8 主程序控制流程图plc控制软件主程序流程图如图8所示。
（1）初始化子程序用于对高速计数器hsc0和hsc1进行以下操作：写控制字，定义工作模式，清零，写设定值，设置定时中断，连接中断，启动计数。
（2）制动油泵、润滑油泵、动力制动电源、五通阀电磁铁、四通阀电磁铁和安全阀电磁铁等的控制属于交流提升机安全运行所需辅助设备的控制。
（3）制动油过压信号、制动油过热信号和润滑油过压信号的显示控制用于交流提升机工作状态的显示控制。
（4）调绳闭锁回路是在调绳过程中起安全保护作用。
双卷简提升机换水平调绳时，调绳转换开关1hk-3断开，使调绳连锁环节串入安全回路。
正常运行时，lhk-3接通，调绳连锁不起作用。
（5）提升信号回路用于对交流提升电动机启动或减速作好准备。
（6）位置测量子程序用于测量提升机在矿井中的位置。
（7）行程显示子程序根据旋转编码器的脉冲个数来显示当前的行程位置。
（8）减速信号回路和减速信号铃用于减速控制并且发出铃声提示信号。
（9）自动换向工作回路和手动正反转工作回路分别用于自动和手动方式下对交流提升电动机进行正反转控制。
（10）安全回路用于防止和避免交流提升机发生意外事故。
（11）定时器控制回路和转子电阻通断控制用于交流提升电动机启动或减速时的转子电阻切换控制。
（12）动力制动回路用于动力制动电源的投入与切除控制。
（13）脚踏制动联锁和工作闸继电器用于交流提升电动机制动控制。
6 结束语提升机的控制系统采用plc控制与tkd-a控制系统结合的方式，具有可靠、安全、实现方便等优点。
采用plc实现提升机主要控制逻辑，增加控制功能，实现高效自动化生产。
其关键是充分发挥pl c的优势，利用其综合测控机制，解决好测速、保护等问题，实现与原系统的良好衔接，提高系统的综合性能，达到低投入高产出。