基于PLC的提升机变频调速控制系统开题报告
基于PLC的变频调速系统设计开题报告
研究现状：可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C(Computer,Control,Communication)技术相结合，不断发展完善的。
目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。
长期以来，plc始终处于工业控制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与dcs和工业pc形成了三足鼎立之势。
变频调速系统：变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点，是运用最广、最有发展前途的调速方式。
目前变频调速的主要方案有：交一交变频调速，交一直一交变频调速，同步电动机自控式变频调速系统，正弦波脉宽调制(SPWM)，矢量控制、直接转矩控制变频调速等，而且无速度传感技术日益成熟。
许多智能技术逐步渗透到其中，如模糊控制、专家系统、神经网络、自适应控制等，与这些控制方式相结合，大大提高了变频器调速系统的控制效果。
20世纪80年代中期随着第三代电力半导体器件如门极可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极晶体管工GBT的相继出现，交流变频调速技术得到了飞速发展。
日、美、德、英等国家在结合现代微处理器控制技术、电力电子技术、电机传动技术的基础上，相继推出了一系列的变频器，且不断进行更新换代。
选题意义：随着电力电子技术以及计算机控制技术的发展，使得交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用；由于PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段。
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。
plc电梯控制系统设计开题报告
plc电梯控制系统设计开题报告PLC电梯控制系统设计开题报告一、引言电梯作为现代城市交通的重要组成部分，对于人们的生活和工作起着至关重要的作用。
而电梯的安全性和稳定性则直接关系到人们的生命财产安全。
因此，设计一套可靠、高效的电梯控制系统显得尤为重要。
二、研究背景目前市场上的电梯控制系统多采用传统的电气控制方式，存在着控制精度低、故障率高等问题。
而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种新型的控制设备，具有可编程性强、可靠性高、扩展性好等优点，逐渐被应用于电梯控制系统中。
三、研究目标本研究旨在设计一套基于PLC的电梯控制系统，以提高电梯的安全性、稳定性和运行效率。
具体目标包括：1. 实现电梯的平稳启停，减少乘客的不适感；2. 提高电梯的运行效率，缩短等待时间；3. 加强对电梯故障的监测和诊断能力，提高故障处理的效率；4. 提高电梯的安全性，确保乘客的人身安全。
四、研究方法本研究将采用以下方法来完成目标：1. 对现有电梯控制系统的运行原理和控制流程进行深入研究，分析其存在的问题和不足；2. 基于PLC的电梯控制系统设计，包括硬件设计和软件编程；3. 搭建实验平台，对设计的电梯控制系统进行仿真和实验验证；4. 对比实验结果，评估设计的电梯控制系统的性能和效果。
五、预期成果通过本研究，预期可以达到以下成果：1. 设计出一套基于PLC的电梯控制系统，具备稳定性高、运行效率高、故障处理能力强等优点；2. 提供一种新的电梯控制方案，为电梯行业的技术升级提供参考；3. 为电梯控制系统的进一步研究和改进提供基础和思路。
六、研究计划本研究计划按以下步骤进行：1. 第一阶段：调研和文献综述，了解电梯控制系统的发展现状和存在问题；2. 第二阶段：对现有电梯控制系统进行深入研究，分析其控制原理和流程；3. 第三阶段：基于PLC的电梯控制系统设计，包括硬件设计和软件编程；4. 第四阶段：搭建实验平台，进行仿真和实验验证；5. 第五阶段：对比实验结果，评估设计的电梯控制系统的性能和效果；6. 第六阶段：撰写研究报告，总结研究成果和经验。
开题报告 交流变频调速电梯PLC控制系统设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义当今世界，电梯已成为人们日常生活工作中极为重要的交通工具，尤其是在大都市里。
如较为典型的智能大厦的楼宇自动化，它的核心实际上是一个分布控制系统，也称为集散控制或分散控制系统。
楼宇中多种多样的电气设备使系统的自动控制成为了可能。
电梯作为大厦控制系统的重要成员，有着举足轻重的地位。
目前，关于电梯技术的发展主要体现在以下几个方面。
1、电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。
2、电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。
逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。
交流拖动电梯更是得到迅速的发展，已由以前的变级调速(AC-VP)发展成为调压调速(AC-VV)及调频调压调速(AC-VVVF)，使得电梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。
3、电梯的逻辑控制己从过去简单的继电器——接触器控制发展为可编程序控制器(PLC)和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。
4、电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足用户的使用功能要求。
如紧急停车操作、消防员专用、防捣乱系统等。
5、机械传动方面，由于国际上机械加工水平的不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛，已使电梯的传动形式多样化。
6、新型材料的应用，越来越多的新型材料应用到了电梯的制造技术上。
随着社会的发展，越来越多的高科技应用到了人们的日常生活中。
电梯的发明就是一个很好的例子，因为这种稳定、快速、安全的新时代的产品的出现，使人们的生活空间在纵向上有了很大的发展。
而且，现如今电梯的存在已经不仅仅做为承载人们上下的工具，越来越多的观光电梯开始出现在各大旅游景点，使得人们可以从不同角度欣赏到城市的美丽与繁华。
基于PLC的电梯变频调速控制系统【开题报告】
基于PLC的电梯变频调速控制系统【开题报告】开题报告电子信息工程基于PLC的电梯变频调速控制系统一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着现代经济和城市生活的发展,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具,电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著。
传统继电器电梯控制系统,由于继电器本身的机械和电磁惯性大,大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。
为了保证电梯运行既高效节能又安全可靠,必须改进电梯控制方式。
根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC),它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
PLC处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。
同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中,并对此方法进行了研究。
首先,分别阐述了电梯继电器控制和PLC控制的特点,突出讲述继电器电梯控制系统暴露的缺点以及PLC电梯控制系统所具有的优点,并对电梯的变频调速控制进行了介绍。
其次,在阅读了大量国内外相关文件资料的基础上,对电梯技术和电梯设备的发展进行了综述。
然后,介绍了变频器类型以及参数设计的相关知识;同时介绍了PLC选型原则以及PLC控制系统的设计思路;在此基础上,根据电梯系统自身的工作状态要求,进行电梯系统的PLC软件开发,通过软件开发的特点,结合PLC自身的控制规律,设计出可实现一定功能的PLC 电梯控制系统。
最后的模拟调试结果表明,基于PLC的变频调速电梯系统运行效率高,系统安全可靠性强,并且系统构造简单易于实现,满足了对电梯系统期望的要求。
发展状况：电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已经成为重要的建筑设备而不可或缺。
随着计算机技术和电力电子技术的发展，现代电梯已经成为典型的机电一体化产品。
矿井提升机电控系统的PLC改造开题报告终极版
矿井提升机电控系统的PLC改造开题报告终极版太原理工大学现代科技学院信息系本科毕业论文（设计）开题报告毕业设计(论文)题目矿井提升机电控系统的PLC改造学生姓名武静蕾导师姓名专业自动化报告日期班级08-2班指导教师意见签字年月日专业(教研室)主任意见年月日系主任意见年月日1.选题意义矿井提升机是煤矿，有色金属矿生产过程中的重要设备，提升机的安全，可靠，有效高速运行直接关系到企业的生产状况和经济效益，矿井提升系统具有环节多，控制复杂，运行速度快，惯性质量大，运行特性复杂的特点，且工作状况经常交替转换，虽然矿井提升系统本身有一些安全保护措施，但是由于现场使用环境条件恶劣，造成了各种机械零件和电气元件的功能失效，以及操作者的人为过失和对行程监测研究的局限性，是的现有保护未能达到预期的效果，只是提升系统的事故至今仍未能消除，一旦提升机的行程失去控制，没有按照给定速度曲线运行，就会发生提升机超速，过卷事故，造成楔形罐道萁斗的损坏，影响矿井正常生产，甚至造成重大人员伤亡，给煤矿生产带来极大的经济损失，所以提升机调速控制系统的研究一直是社会各界人士共同关注的一个重大课题，并且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。
2.国内外研究现状概述矿井提升机对安全性，可靠性和调速性能的特殊要求，是的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成熟的技术应用于提升机电控系统，首先，我国矿井提升机电器控制系统的现状是，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，目前我国机90%以上是采用单机容量在1000KW一下传统的交流异步电机拖动，采用转子串，且电阻调速，由继电器接触器构成逻辑控制装置，其中多半为电动机，发电机供电，采用晶闸管交流传动的只占一部分，传动交流拖动系统的显著特点是：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，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，因而难于准确的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来完成减速，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，仍存在调试困难，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，闭锁及检测系统不完善，均为单线系统，且与控制系统想混联，多数公用一套线路，互相影响，1986年以来，针对制约提升安全的主要环节，陆续增设了深度指示器，自动减速，限速，等安全检测及后备保护功能，初步实现了对提升容器的定点位置检测及几项重要安全保护的双线制，使提升安全状况有所改善，在试试提升机电器控制系统技术改造时，即要有超前一步的意识紧盯国际先进水平，也要考虑我国国情，依靠自己的力量，加强与先进国家的合作，采取引进，消化吸收，合作生产，联合改造等多种形式，实现符合中国国情的煤矿提升机。
PLC在矿井提升机变频调速中的应用毕业论文(含开题报告和中期答辩)
本科毕业设计（论文）PLC在矿井提升机变频调速中的应用2011年6月本科毕业设计（论文）PLC在矿井提升机变频调速中的应用摘要摘要矿井提升机是矿山最重要的设备，肩负着矿石、物料、人员等的运输责任。
传统的矿井提升机控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，这类提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行启动和调速。
这种控制系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。
针对这种情况采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造，提高整个电控系统安全可靠性、控制精度及调速性能。
因此，对矿井提升机控制系统进行研究具有现实意义，也是国内外相关行业专家学者的一个热门研究课题。
本文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。
事实表明，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；变频调速；矢量控制；PLC；AbstractThe shaft hoist is the foremost equipment of mines，it is widely used to transport the materials，staff and equipment. The traditional shaft hoist control system is always controlled by the relay-contactor，and adopts the methods of connect series additional resistant in rotors winding loop to start and adjust speed. The system has many disadvantages such as bad reliability，complicated operation，high fault rate，large energy –wasting and low efficiency.According to this kind of condition, we adopt PLC and Transducer to reform for original control system, so as to raise the safety, reliability, speed regulation performance of the whole electric controlled system. So, carrying on the research on the shaft hoist control system has realistic meanings，and it is a subject for research by relevant experts and scholars，both at home and abroad.To these questions existing in the shaft hoist contro1 system，the paper applied PLC(Programmable Logic Controller)and frequency converter to the system, and carried on deeper research in feasibility. The fact indicates，adopting control system，the shaft hoist works reliably，easy to use，energy-saving well，and have dynamical shown function.Keywords：Shaft hoist；Frequency conversion；Vector control；PLC目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题概述 (1)1.2课题来源 (1)1.3国内外提升机研究状况 (2)1.4本文内容及研究意义 (5)1.4.1研究内容 (5)1.4.2研究意义 (6)第2章提升机的工况分析 (9)2.1提升系统简介 (9)2.2提升机电动机运行方式 (9)2.3提升机的速度图和力图 (10)2.3.1提升机的速度图 (10)2.3.2力图 (11)2.4矿井提升机对电气控制系统的要求 (12)本章小结 (15)第3章可编程控制器简介 (17)3.1PLC的基本特点 (17)3.2PLC的基本结构 (19)3.3PLC的工作原理 (20)3.4PLC的分类 (21)3.5PLC编程 (23)3.5.1PLC执行用户程序的过程 (23)3.5.2梯形图的表示 (24)3.5.3梯形图的编程规则 (25)本章小结 (25)第4章：矢量控制变频调速 (27)4.1变频调速的发展及在提升机系统中的应用 (27)4.2变频调速基本原理 (29)4.3变频调速控制方式分类 (32)4.4变频器按中间直流环节方式分类 (33)4.5变频调速技术的发展现状 (34)本章小结 (35)第5章总体设计方案 (37)5.1系统控制要求 (37)5.2选择机型 (37)5.3控制系统的I/0点 (38)5.4系统控制结构 (38)5.4.1系统主电路图 (38)5.4.2系统控制电路图 (39)5.4.3系统外围接线图 (39)5.5设计步骤 (39)5.6系统流程框图 (40)5.7硬件部分设计 (41)5.7.1输出规格 (41)5.7.2标度变换 (41)5.7.3变频器参数设置表 (41)5.8软件部分设计 (42)5.9实验及结果 (43)5.9.1实验过程 (43)5.9.2实验现象 (43)5.9.3实验结果 (44)本章小结 (44)结论 (45)参考文献 (47)致谢 (49)附录 (51)第1章绪论第1章绪论1.1 课题概述矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械[1]，广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井，是生产运输的主要工具。
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~380V
方向、速度等给定 可调闸 安全保护信号
制动 单元
变频器
可编程控制器 PLC
电流 检测
转速 检测
模拟量 输出块
液压站
操作、显示模块
M
减速器
提升机
图 1 提升机变频控制系统原理图 控制系统各主要环节介绍：
(1) 变频器 变频器是控制系统的核心，是通过改变电动机供电电源的频率而调节电动机的转速。此处 选用的变频器能实现四象限运行。 (2)PLC 选用计算功能较强，且可接收多路旋转编码器信号的 PLC。能扩展模拟量输出模块，给液 压站提供模拟信号。 (3)安全保护环节 根据有关规定，提升机必须设置完备的保护环节，主要的保护有：失压、松绳、断电、等
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、K／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。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。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、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。而在电力拖动方面，近几年国外出现了不少 新拖动方式，交-交变频供电方式就是最有前途的一种。20世纪80年代西欧一些工业先进国家将 交流变频调速技术应用于提升机，有代表性的是西门子公司和ABB公司。我国在20世纪90年代也 引进了交流变频调速提升机控制系统。变频调速方式类似于它励直流电动机取得很宽的调速范 围、很好的调速平滑性和有足够硬度的机械特性，在提升机应用中显示了其独特的优势。
指导教 师意见
难度 院系 部毕业 设计 （论 文）指 导委员 会审核 意见
份量
指导教师签字:____________ 年月 日
综合训 练程度
是否隶属科 研项目
教学院长(主任)____________ （公 章） 年月日
3.主要参考文献:
[1] 黄向惠.现代电气自动控制技术.北京:人民邮电出版社,2009 [2] 洪晓华.矿井运输提升.徐州:中国矿业大学出版社,2007 [3] 王志江.煤矿电气控制技术.北京:煤炭工业出版社,2008 [4] 李华德.交流调速控制系统.北京:电子工业出版社,2009 [5] 郭秀才.监测监控系统原理及应用.北京:中国电力出版社,2010 [6] 李金金. 基于 PLC 控制的变频调速在矿井提升机中的应用[学位论文].太原理工大学,2007 [7] 刘瑞虎. 基于 PCC 的矿井提升机变频控制系统研究与应用[学位论文].西安科技大学,2008 [8] 乔磊明. 矿井交流提升机电控系统研究[学位论文].辽宁工程技术大学,2007 [9] 谭波.变频调速矿井提升机闭环控制系统的研究与应用[学位论文].中南大学,2006 [10] 辛广龙、向云霞等.运输与提升.北京:煤矿工业出版社 [11]矿井提升机故障处理和技术改造编委会编著.矿井提升机故障处理和技术改造.北京:机械 工业出版社
二、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程 1.设计内容[6][]
本设计的内容是通过PLC来控制变频器实现提升机的变频调速。该提升系统为运送人员设 计，为立井形式的三档人员运送提升机。
可实现功能：1. 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； 2.可实现不同档位的提升控制，本设计为三档，即地面、中间和井底；3.可以动态显示目前提 升机的运行速度和相对位置（位置以深度显示）；4. 发生故障或者遇到紧急事故会立即报
警并进行自动处理，同时人员可以进行紧急呼救。 提升机系统构成：本设计系统主要由动力装置、液压站、PLC、变频器、安全保护、操作显
示系统等组成；其中动力装置主要包括主电机、减速器、制动装置等。 2.设计思路[5]
当提升机启动时，系统首先会进行自检测，以决定能否正常工作，若系统无故障，则 PLC 开始控制变频器按指定指令进行动作，提升机开始运行。显示模块会显示当前的运行状态,PLC 会不断检测运行数据,按照指定指令来控制变频器实现提升机各种状态的转换(包括启停,加减 速等动作),以实现人员的运送。
2.选题目的、意义[5][6][7]
提升机是矿山生产中的关键设备之一，其安全性能的优劣，不但直接影响着全矿生产的正 常进行，带来重大的经济损失和安全隐患,而且还与矿工的生命安全紧紧地联系在一起。因此， 在提升机的各类性能中的安全性一直是人们最关注的焦点。本人热爱煤炭事业, 选择此题目是 想结合自己所学理论知识并联系实际,设计出一套适用、经济、高效、可靠的提升机控制系统, 来实现自己的个人价值。本设计提升机系统控制单元采用目前工控适用的PLC,再结合变频器来 实现其自动化变频调速控制,为保证提升机无事故,在提升设备有可能出现故障的各个重要环节 设有各种检测,控制,自诊断以及记录和保护装置。本设计对传统的提升机设计方案进行了控制 方式的革新和改造,降低了成本,提高了控制的精度,加强了系统的安全性。
速过速、低速过速、深度指示失效、测速机构失效等。 (4)检测单元 电流检测环节可以按传统方式采用电流互感器，经信号调理后输入变频器，构成电流环；
也可以直接利用变频器内部的电流保护环节，只要正确设置就可以了。 转速检测环节，采用增量型旋转编码器，其输出直接输入 PLC，经标度变换可测量电动机
的转速；其累计值为提升深度，代替了深度指示器；还可以计算出加速度。但旋转编码器必须 在 硬件与软件上设置完备的失效保护措施。
近几十年来，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。与此同时，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 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。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。
系统初始化
行程处理
行程和速度显示
速度处理
停车点处理
减速点处理
继
继
画
画
电
电
面
面
器
器
显
显
动
动
示
பைடு நூலகம்
示
作
作
N
是否
过卷?
正常运行
Y
等速超速? 减速超速? 限速超速?
Y
N正
常 运 行
超速或过卷换 面显示并报警
超速或过卷紧 急停车继电器
图 2 系统工作流程
三、毕业设计(论文)工作进度安排
4.6 号之前:查阅提升机相关文献资料,学习,并完成开题报告; 4.7 号-4.20 号:提升机控制系统硬件图和分析流程图的设计; 4.21 号-5.5 号:PLC 软件的设计; 5.6 号-5.25 号:搭建实物图,调试系统; 5.26 号-6.1 号:论文目录编写; 6.2 号-6.20 号:论文正文编写; 6.21 号-6.25 号:翻译,整理装订论文资料; 6.25 号之后:论文答辩;
毕业设计(论文)
开题报告
题
目 基于 PLC 的提升机变频调速控制系统
院（系、部)
专业及班级
姓
名
指导教 师
日
期
电气与控制工程学院 自动化
开题报告
题目
基于 PLC 的提升机变频调速控制系统 选题类型 应用型
一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目的、意义，列出主要参考文
献)：
1.国内外研究现状[6][7]
(5)可调闸 可调闸是保证提升机的安全运行的重要环节，正常运行时，液压站接收 PLC 模拟量输出模 块的信号，根据可调闸手柄的位置，正比输出制动力矩；安全制动时，在不大于 0.5s 的时间内， 实现紧急制动。 (6)显示单元 显示单元采用符合操作人员习惯的排列，选用醒目的显示器件，一般采用信号灯；速度、 深度、频率等选用 LED 显示。 3.工作流程[9]