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1、毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）题目 基于PLC控制的变频调速系 系统在矿井提升机中的应用 平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书姓名 张 熙 专业 机电一体化 任 务 下 达 日 期 2011 年 2 月 26 日设计（论文）开始日期 2011 年 2 月 26 日设计（论文）完成日期 2011 年 5 月 29 日设计（论文）题目： 基于PLC控制的变频调速系统在矿井提升机中的应用 A 编制设计 B 设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 庞元俊 董德铭 系(部)主 任 年 月 日 平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)评语第 页共 页学生姓名: 张 熙 专业: 机电
2、一体化 年级: 09级 毕业设计(论文)题目: 基于PLC控制的变频调速系统在矿井提升机中的应用 评阅人: 指导教师: (签字) 年 月 日成 绩: 系(院)主任: (签字) 年 月 日毕业设计(论文)及答辩评语: 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 系 专业,学生 于 年 月 日 进行了毕业设计(论文)答辩。设计（论文）题目：基于PLC控制的变频调速系统在矿井提升机中的应用 专题(论文)题目: 指导老师: 庞元俊 董德铭 答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生 毕业设计(论文)成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员
3、会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计（论文）说明书目 录目录1摘要.3前言 4第一章 十一矿新副井提升绞车电控系统概况81.1 十一矿新副井绞车电控系统简介81.2十一矿新副井原来转子切电阻调速电动机运行方式81.3十一矿新副井绞车原来使用拖动系统系统框图及功能9第二章 双馈变频调速系统技术方案112.1变频技术简介112.2变频调速的基本原理152.3双馈调速系统结构图和运行原理192.4电平双PWM变换器212.5全控双馈调速系统构成222.6双馈调速系统运行方式232.7矢量控制全控双馈调速
4、方案242.8全控双馈调节系统结构252.9多PLC网络控制系统27第三章 操作台及外部设备的作用313.1操作台313.2上位机监视部分323.3外部传感器的安装与作用33第四章 两种方案比较34 总结.37参考文献39致谢.40基于PLC控制的变频调速系统在矿井提升机中的应用 摘 要目前我国矿井提升机中的大多交流异步电机拖动系统，采用的电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器一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中转子电路串电阻调速部分，进行改革，由可编程控制器(PLC)控制的变频调速控制代替原有的串，切电阻的调速方
5、式。本文以JKMD-3.5X4LE型多绳摩擦提升机为例，提出了研究设计方案，并且在中平能化集团十一矿新副井提升绞车上成功实施。PLC变频调速电控系统主要有一下几方面的优点：1. 能耗明显降低；2. 生产效率大提高；3. 调速性能好，无机械冲击；4. 电机定子、转子温度均下降很多，使电机运行的故障率大幅减少；5. 系统自动化高，保护齐全，安全性高，减少了人工操作失误率。关键词：矿井交流提升机 变频调速 PLC电控技术研究前 言在煤矿生产中，矿井提升机起着非常重要的作用。矿井提升是矿井生产过程中的一个重要环节，它的任务是提升有用矿物和矸石；升降人员和设备；下放材料等。提升机电控装置的技术性能，既直
6、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，是矿井安全生产中重中之重的一大环节。我国目前正在服务的矿井提升机的电控系统主要有以下3几种方案：转子电路串电阻的交流调速系统、直流发电机与直流电动机组成的GM直流调速系统和晶闸管整流装置供电的VM直流调速系统。中平能化十一矿新副井以前就是采用转子电路串电阻的交流调速系统。而这种电控系统存在着很多的问题:（l) 电机转差功率全部消耗于转子电阻回路中，而提升机有较长时间运行在重载加速、减速的工况下，此时转差功率非常大，这就造成了巨大的能源浪费。根据有关调查研究 ，我国2006年的电能消耗中，6070%为动力电；而在总容量高达5.8亿kW
7、的电动机总容量中，却只有不到2000万kW的电动机是采用节能型的变频调速方式。电机节能，特别是大型电机系统节能是降低国家能源消耗的重要手段。（2)电阻分级切换，为有级调速，设备运行不平稳，容易引起电气及机械冲击。（3)继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命，维修成本较高。（4)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，容易引起设备事故。（5)电动机依靠转子电阻获得的低速，其运行特性较软。（6)提升容器通过给定的减速点时，由于负载的不同，而将得到不同的减速度，不能达到稳定的低速爬行，最后导致停车位置不准，不能正常装卸载。上述问题使提升机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制更加安全可靠的控制系统，使提升机运行的可靠性和安全性得到提高。在提升机控制系统中应用计算机控制技术和变频调速技术，对原有提升机控制系统进行升级换代。在八十年代后期，特别是九十年代以来，随着半导体技术的发展，交-直-交变频技术发展越来越成熟，应用也越来越广。因此，以全数字变频控制技术来代替传统的TKD控制方式已经成为一种趋势。其控制方式为“全数字变频调速+多PLC冗余控制+上
