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1、西安建筑科技大学（论文）初步知识了解题 目矿井提升机变频调速控制系统研究学生姓名学 号院（系）专 业电气工程及其自动化指导教师时 间 2014年 月 日矿井提升机变频调速控制系统研究任务书 一、 毕业设计任务 井下生产的煤炭通过井下运输系统运到井底翻笼室，把煤卸入井口煤仓内，再由装载设备装入位于井底的箕斗，同时位于井口的另一个箕斗，把煤卸入开口煤仓，上下两箕斗分别通过连接装置与两根钢丝绳相连接，绕过井架天轮后，以相反方向缠于提升机卷筒上，当提升机运转时，钢丝绳往返提升重箕斗和下放空箕斗，完成提升煤炭任务。毕业设计具体任务是根据矿井提升机工作原理，通过用PLC的开关量直接对变频器实现调速的方法。
2、对其主电路设计和工艺图纸的绘制、变频器参数设计、元器件选择等，完成矿井提升机系统电控设计。 二、毕业设计（论文）的主要内容（含主要技术参数） 1. 提升机工作原理 2. 针对132kw 的4 极三相异步电动3. 直接启动, 有到位传感器 三 、毕业设计（论文）题目应完成的工作1. 了解矿井提升机系统工艺流程2. PLC、变频器控制方法分析3. 端子分配、相关软件4. 绘制系统所需线路图、接线图等5. 编制设计、使用说明书四、毕业设计（论文）进程的安排序号设计（论文）各阶段任务日 期 备 注 1毕业实习，查找相关书籍和资料3月3日3月16日 第1周-第2周2选择毕业设计方案3月17日3月23日第
3、3周3明确设计任务，确定设计方案3月24日4月27日 第4周-第8周4确定整体设计框架，中期检查4月28日5月4日第8周5设计工作5月5日6月1日第9周-第13周6撰写毕业论文，出图6月2日6月8日第14周7毕业设计答辩，归还资料6月9日左右第15周五、应收集的资料及主要参考文献： 收集的资料文献应涉及以下方面：i. MM440变频器原理及应用ii. 电气控制与PLC原理iii. 电力拖动自动控制系统iv. 电气工程绘图v. 电气控制设计指导vi. 可编程控制器原理与程序设计六、 任务执行日期： 自_2014_年_3_月_3 日起，至_2014_年_6 月_8_日止。 七、审核批准意见指导教师
4、（签字） _ 主管院长（主 任）（签字）_ 摘要矿井提升是厂矿生产中极为重要的环节，矿物的运输和人员的运输等都离不开矿井提升机。提升机系统是采矿等行业的重要设备，它的正常运行与否直接影响着矿井的安全生产要求。矿井提升系统的特点是运行特性复杂、控制复杂、环节多、运行速度快、等，需要我们好好学习研究。而传统交流电控系统可靠性比较差，其安全保护、监测系统不够完善。针对传统提升机的问题，通过对提升机系统的深入研究，完成提升机控制系统的设计，选择设备型号，画出外部接线图，并且编写控制系统程序.本设计采用S7-200 PLC可编程控制系统，并且与MM440变频器结合实现提升机速度控制。实现提升机启动、加速
5、、等速、减速、爬行和停车操作，并且对过载、超速、过卷等故障进行报警和监控。通过PLC模拟量输入控制输出电压信号来改变变频器的频率，成功实现交流电动机大范围的无级平滑调速。同时将变频器的异常信号送到PLC的输入模块用来监控变频器的运行状态并检测异常，便于变频器的事故报警和安全制动。关键词：矿井提升机；PLC；变频器；控制系统AbstractMine Hoist is the very important link in industrial production，Mineral transportation and peoples transportation cannot leave the
6、mine hoist. Hoist system is an important equipment in mining and other industries，It directly affects the normal operation of the mine production safety requirements.The characteristics of mine hoisting system is Running complex characteristics, Control of complex, links, fast running speed, etc. We
7、 need to study hard study. While traditional ac electric control system reliability is poorer, the safety protection and monitoring system is not perfect. Aiming at the problem of traditional elevator, through in-depth study of the elevatorsystem, complete the design of the control system of hoist,
8、choosing equipment model, draw the external wiring diagram, and write control system program. This design USES the S7-200 PLC programmable control system, And combined with MM440 frequency converter to realize hoist speed control. Realization of elevator start, acceleration, constant speed, decelera
9、tion, crawl and parking operation, And over load, speed, volume, etc fault to alarm and monitoring.Controlled by PLC analog input signal to change the frequency of the inverter output voltage, Successful implementation ac motor for a wide range of step less smooth speed regulation. At the same time,
10、 for the abnormal signal frequency converter to the PLC input module is used to monitor the running state of transducer and detecting abnormal, To facilitate the inverter accident alarm and safe braking.Key words: mine hoist ；PLC ；frequency converter ；control system目 录1 绪论- 1 -1.1设计应用来源- 1 -1.2矿井提升机
11、工作原理- 1 -1.3 矿井提升机发展现状- 2 -1.3.1国内提升机电控技术发展现状- 2 -1.3.2国外提升机电气控制技术的现状- 3 -1.4课题内容和研究意义- 4 -1.4.1课题研究内容- 4 -1.4.2研究的目的及其意义- 4 -1.5小结- 5 -2矿井提升机变频调速系统总体设计及重要部分简介- 6 -2.1矿井提升机结构及变频调速分析- 6 -2.1.1提升设备- 6 -2.1.2分析矿井提升机为何用交流变频调速原因- 8 -2.1.3提升机电控系统多阶段速度图分析- 9 -2.2矿井提升机变频调速系统的重要部分- 13 -2.2.2变频器部分简介- 14 -3 电控
12、系统设备选择和参数设定- 18 -3.1电机的选择- 18 -3.2变频器的选择- 18 -3.2.1变频器选型- 18 -3.2.2变频器参数设置- 19 -3.2.3变频器外部电路设计- 21 -3.3PLC的设定选择- 23 -3.3.1PLC的选型- 23 -3.3.2 PLC的I/O 点统计- 23 -3.3.3PLC的外部电路接线图- 24 -4 矿井提升的控制面板及其设备安装- 26 -4.1操作监控面板- 26 -4.2设备安装- 26 -4.2.1安装要求- 26 -4.2.3日常维护- 28 -5 矿井提升机变频调速系统软件设计- 29 -5.1程序流程设计- 29 -5.
13、2 PLC关键编程设计分析- 30 -5.2.1起动，停车- 30 -5.2.2提升，下放- 31 -5.2.3工频与变频转换- 31 -5.3控制系统的程序梯形图- 32 -5.4调速系统编程软件的程序调试- 36 -6 总结- 37 -致谢- 38 -参考文献- 39 -附录- 40 -1 绪论1.1设计应用来源矿井提升机又叫矿井卷扬机，是煤矿等有色金属矿生产过程中的必要设备，是种机、电、液一体化的大型机械。它具有自身惯性大、载荷能力强、运行速度快、调速范围广等特有的优点。提升机的安全、可靠、高速有效运行，其直接影响到企业的生产状况和经济效益，更重要的是涉及到井下工作人员的生命安全。因此，
14、对矿井提升机来说，运行的安全性、可靠性是至关重要的。研究并制造即安全可靠又经济高效的矿井提升机是煤矿安全生产的重要课题。这样我们在设计矿井提升机调速控制系统时，必须要把安全性、可靠性放在研究的首要位置。随着科学和社会的发展进步，计算机技术和电力电子技术不断成熟，并得到广泛应运，PLC和变频器在提升机调速控制系统中广泛得到采用。人们通过用PLC的开关量调节直接对变频器实现调速的方法，完成矿井提升系统电控设计任务，实现安全高效的工作。PLC具有抗干扰能力极强、可靠性高、容易实现继电器的逻辑控制，基本不用维护等特有优点；而变频器调速则具有优异的调速性能、平稳的起制动控制性能、较高的工作效率、明显的节
15、能效果等；这样完成电控任务使得矿井提升机调速控制系统的稳定性、安全性、可靠性得到了大幅的提高。促进了矿井提升机从容量大、损耗高的机器朝着大容量、大功率、高安全性、高可靠性、高效率、全数字自动化的方向深入发展。在煤炭、金属、化工等矿山的斜井、竖井中，提升机是生产运输的主要工具。提升机承担着人员、物料、设备和煤炭等的运输任务，是联系井上和井下的唯一工作设备，同时矿井提升机的电力传动系统特性非常复杂，拖动电动机会频繁正反转并且经常会出现过负荷运转，以及电动、制动不断地处于转换的状态。这样满足提升机安全高效工作是非常困难但也是至关重要的。则其电控设计必须达到成熟稳定的效果。不光满足效率要求，也不可忽视
16、矿井的安全问题。1.2矿井提升机工作原理 矿井提升机的工作原理是，矿井下的工作人员在井下作业将煤运到井上，这时就得借助提升机来完成。提升机运煤的箕斗像火车箱一样，只是通过钢丝绳联动，位于进口的提升机通过点击经减速器带动卷筒旋转，钢丝绳在卷筒上缠绕挂动一箕斗厢 ，在电动机的驱动下将装满煤炭的列车箕斗从矿井里拖上来，卸载完成，在此同时空车在电动机的驱动下放下到矿井下，这样上下两车循环完成提升任务（上下两箕斗分别通过连接装置与两根钢丝绳相连接，绕过井架天轮后，以相反方向缠于提升机卷筒上，当提升机运转时，钢丝绳往返提升重箕斗和下放空箕斗）。当矿井提升机需要停机时，从操作台发出停止指令，卷筒进行抱闸制动
17、，完成提升煤炭任务。1.3 矿井提升机发展现状对于煤矿工作人员来说，最为重要的就是人身安全问题。矿井提升机作为矿井工作的重要运输设备。它不仅是矿井上下沟通的重要枢纽，而且关乎着整个矿井的信息。从而煤矿研究人员在不断提高提升机的控制系统的性能。随着科学技术的进步和矿井生产现代化要求的不断提高，人们对提升机工作特性的认识进一步深化，提升设备及拖动控制系统也逐步趋于完善，各种新技术、新工艺逐步应用于矿井提升设备中。将沿着数字化控制方向发展，特别是模拟技术、微电子技术、微电脑技术在提升机控制中的应用已成为必然的发展方向。从而构成具有很高自动化程度的、完善的控制系统，其适用性更加广泛。必将能为矿井提供更
18、安全、高效、强大的技术服务，使矿井提升电机控制朝着智能化控制的方向发展，为矿井提供更全面保障。同时提升机电控系统的技术水平在一定程度上代表一个企业集团的传动控制技术水平。因此矿井提升机电控系统必将沿着数字化控制方向高速发展是必要的。现在针对国内外矿井提升机电控系统工作性能方面了解。1.3.1国内提升机电控技术发展现状 煤炭作为一个能源行业，是经济发展的重要支撑。而在我国煤矿煤矿领域的矿井提升机只是传统的交流异步电机为主。绝大多数只是一种采用单机容量不足1000KW的，传统的交流异步电机来拖动，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的电机，在我国大多数的矿井提升机还是以电动机与发
19、电机组合来供电的方式，晶闸管整流控制方式(SCR-D)比例非常少。就目前先进技术来说，对于大型矿井提升机，主要采用晶闸管变流器直流电动机传动控制系统和同步电动机矢量控制交一交变频传动控制系统。这两种系统大都采用数字控制方式实现控制，能够高自动化运行，效率高，有准确的制动和定位功能，运行可靠性高，但造价昂贵。传统交流拖动系统的工作特点有显著缺点不光调速性能早已经赶不上时代水平，调速时能量要大量消耗在电阻上，运行方式落后，控制不得当，安全保护和监测环节存在缺陷，安全可靠性差，这样维护工作量就大，而且运行消耗资金经济大。另外传统交流电控系统存在的问题有安全保护、闭锁环节和监测系统不完善，且均为单线系
20、统，与控制系统相混联，多数共用一套线路，互相影响。所以在1986年后，针对制约矿机提升安全系统环节，增设了自动减速、深度指示器、限速等安全监测及后备保护功能，促使提升机安全状况得到改善。安全和监控能力大大提升。同时改善电控系统完善技术，学习引进国际先进技术，加强国际间合作，这样逐步消化吸收技术、改造设备，实现我国煤矿提升机电控系统现代化。1.3.2国外提升机电气控制技术的现状近年来，随着电力电子技术、计算机技术、通信技术和自动化技术的发展矿井提升控制系统在研究、设计、生产及应运等方面取得较大进步。目前。国外在矿井提升研究技术先进突出。如ABB公司和西门子公司为代表的国外企业在矿井提升控制系统方
21、面一直站在主导领先地位。从20世纪80年代开始，高压变频器大大发展（以IGBT、IGCT等双极型复合自关断器件）。1970年，德国学者Holtz首次提出利用开关辅助中点箱位的三电平逆变电路，1980年日本学者Nable A等人对该电路进行了发展。随着微机技术的发展，微机控制技术己逐步应用于矿井提升机中。目前，国外己达到相当成熟的阶段，朝着大容量和大功率、高安全性和稳定性、全数字自动化的方向深入发展。全数字自动化系统是一种动态性能和可靠性极佳的系统。是世界上仅有的几种驱动专用控制系统之一。它是一种硬件可自由配置模板式、软件编程图形化的控制系统。利用多处理器高速完成全部运算、开环和闭环的控制、通讯
22、等任务。可保证生产过程参数和生产速度的最佳化。其特点：a硬件结构简单，故障点少，可靠性高。b可控精度高，工作稳定性好。 c容易实现先进的控制算法。d故障自诊新能力强，降低使用维护成本具有较高的可构制性，扩展方便。e.运行灵活性高可与其他系统联网，实现现代化管理。f性能价格比高。如我国现场使用的全数字调速系统产品主要有西门子6RA23系列、6RA24系列和6RA70系列等以及ABB公司的DCR(16位机)系统等。1.4课题内容和研究意义1.4.1课题研究内容井下生产的煤炭通过井下运输系统运到井底翻笼室，把煤卸入井口煤仓内，再由装载设备装入位于井底的箕斗，同时位于井口的另一个箕斗，把煤卸入开口煤仓
23、，上下两箕斗分别通过连接装置与两根钢丝绳相连接，绕过井架天轮后，以相反方向缠于提升机卷筒上，当提升机运转时，钢丝绳往返提升重箕斗和下放空箕斗，完成提升煤炭任务。毕业设计具体任务是根据矿井提升机工作原理，通过用PLC的开关量直接对变频器实现调速的方法。对其主电路设计和工艺图纸的绘制、变频器参数设计、元器件选择等，完成矿井提升机系统电控设计。1.4.2研究的目的及其意义在我国目前的情况来看，国产的交流传动矿井提升机部分仍采用较老的控制方式，减速制动多采用能耗制动方式，其调速范围和精度需提升并且故障监视装置需更加完善，同时还需实现全数字自动化控制。更重要的是矿井提升系统是厂矿生产中极为重要的环节，它
24、的正常运行与否直接影响着矿井的安全生产要求。而传统交流电控系统可靠性比较差，其安全保护、监测系统不够完善，均为单线系统，并与控制系统相混联，这样线路共用造成互相影响。矿井提升系统的特点是运行特性复杂、控制复杂、环节多、运行速度快、惯性质量大等，需要好好学习研究。目前提升机调速控制系统的研究一直是备受关注的。避免提升机严重的机械磨损，防止其较大的机械冲击力，减少提升机机械部分维修的工作量，延长提升机械寿命是必不可少的。随着电气控制、计算机、网络等高科技术的发展，提升系统数字自动化要求更高，改善其性能，以及提高设备的提升能力等是必然的，矿井提升机电气传动系统要具备性能有：有良好的调速性能，且精度高
25、，四象限运行，能够快速进行正、反转运行，动态响应快，有准确的制动性能和定位功能等。为矿井提升提供更加安全、高效、全面的技术服务。因此，本设计的目的是使提升机调速控制安全、稳定同时高效经济投入生产，达到最为理想的经济效益和节能目标。本设计从解决实际矿井提升机调速控制系统的问题出发，考虑现场使用环境条件恶劣的可能性，使提升故障降到最小，从而安全，稳定的工作。而电气控制方式在很大程度上决定了提升机能否实现平稳、安全、可靠地起制动运行，就必须关注并且研究电气控制方式使提升机可靠运行，避免出现操作者的人为过失和对行程监测研究的不彻底时，故障检测、故障处理保护功能失灵，致使提升系统的事故发生。一旦提升机的
26、行程失去控制，变频器没有及时实现调速，就会发生提升机超速，甚至发生过卷事故，造成罐道、箕斗的损坏，影响矿井正常工作生产，甚至造成重大人员伤亡事故，给煤矿生产带来极大的经济损失。1.5小结通过详细了解目前国内外提升机电控的现状及研究动向，表述本次课题研究设计的意义。通过上面学习基础上根据矿井提升机工作原理，通过用PLC的开关量直接对变频器实现调速的方法。对课题主电路设计和工艺图纸的绘制、变频器参数设计、元器件选择等，完成矿井提升机系统电控设计。2矿井提升机变频调速系统总体设计及重要部分简介2.1矿井提升机结构及变频调速分析2.1.1提升设备矿井提升设备主要组成部分是：提升机、提升箕斗、提升钢丝绳
27、、井架、天轮、装卸载设备等。矿井提升机的机械-电气系统主要由以下几部分组成。(1) 工作动力装置：包括主电机、减速器、卷筒、制动器等组成。机械传动系统包括减速器和联轴器。减速器的作用是减速和传递动力，联轴器是用来联接提升机的旋转部分，并传递动力。(2) 液压制动系统为提升机提供制动力，停车时先通过液压站给卷筒施加机械制动力，再取消直流制动力；提升机起动时，先对电机施加直流制动，再松开机械抱闸，防止溜车，以保证系统安全可靠地工作,是提升系统安全保障最为重要的装置。制动装置的可靠性直接关系到提升机的安全运行。(3) 检测系统包括位置检测器和测速发电机。位置检测电路用来测量提升机的运行位置显示提升容
28、器的运行位置，容器接近井口卸载位置和井底车场时，发出减速和制动信号。旋转编码器与可编程控制器的高速计数单元相连可以检测主电机转速，将信号传给PLC可以累计计算行走距离。(4) 调速控制系统控制系统包括拖动电动机、变频器、PLC电气控制系统(5) 自动保护和润滑系统自动保护系统和润滑系统在发生故障的时候，进行安全制动从而实现对系统的保护。润滑系统是在提升运行过程中，不间断地向轴承及啮合齿面压送润滑油。(6)操作控制系统是操作人员和运输系统之间的桥梁，它可以在线监测提升机运输系统的各种工作参数、工作状态、故障参数和故障状态。提升过程采用微机完成各个工况参数监视;各个主要设备运行状态监视;各传感器（
29、如位置开关、停车开关）信号的监视。通过操作台可以设定系统的工作方式和控制方式，可以发布系统的各种控制命令，以实现对提升机启动、加速、平稳运行、减速、停车以及紧急制动等各种控制功能。下面图2-1和2-2分别为提升系统图和变频调速控制图：图2-1 立井双箕斗提升系统图变频器mm440AC380VPLC S7-200M减速器卷筒旋转编码器箕斗液压操作台检测台图2-2矿井提升机变频调速控制系统图2.1.2分析矿井提升机为何用交流变频调速原因直流调速和交流调速的矿井提升机电力拖动有两种调速控制方式，下面分析他们特点。直流拖动的调速系统主要有：发电机电动机调速系统（G-M）、晶闸管电动机调速系统（V-M）
30、及直流脉宽调制（PWM）系统。表2-1直流调速性能对比表直流调速系统供电方式内容特点G-M直流发电机直流发电机是由某一不可调的转速的原动机拖动，我们通过调节发电机的励磁电流I的大小和方向来改变发电机输出电压U的大小及极性。设备多、体积大、费用高、效率低、安装需打地基、运行有噪声、维护不方便。V-M静止装置通过调节触发器GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，而改变晶闸管可控整流器的控制角，从而改变可控整流器输出电压的极性和大小，实现直流电动机M的平滑调速。与G-M系统经济可靠，技术提升。且设备简单，调速更快。但允许电机在I、IV象限运行，不能四象限运行；且低速运行时，有较大的谐波电流，引起电网电压
31、的畸变。直流PWM静止装置能过改变晶体管VT的导通及关断及通断比（即脉冲宽度调制，PWM）来改变输出电压的极性和大小。较V-M系统，直流PWM调速性更优越，低速运行平稳，电机损耗及发热小，能快速响应性能好，动态抗干扰能力强。但是随着电力电子技术、计算机技术和现代控制理论的发展，变频器功能突显强大，将直流调速原理应用于交流调速控制系统中，使交流调速大大发展。现在我们大多矿机采用交流调速方法。交流变频调速方法已经广泛应运普及。其优点：具有良好的调速性能调速范围大、平稳的起制动性能、工作频率高、功率因数、节能效果好（调速过程中没有附加损耗）。2.1.3提升机电控系统多阶段速度图分析提升机作为重载设备
32、工作运行必须符合国家标准，工作方式要切换方便（手动、自动操作方便容易）且具备必要的安全保障环节。升机提按给定速度图运行且电控系统满足四象限运行。电动或制动状态自动控制切换，提高整个系统的工作效率安全运行。电动机的多速段图中加速度段和等速度段及爬行阶段是工作在正向电动状态,在减速度段，则是工作在制动动状态。分析研究多段速度运行，就离不开对理想S形速度曲线理解。本次设计是5阶段速度运行方式。分为主加速阶段、匀速阶段、主减速阶段、爬行阶段和抱闸停车阶段，来构成矿井提升机一次完整的运行周期。分析提升机的启动加速就要对其加速度进行分析。提升效果要达到可行要求。提升机运行的安全、效率、乘坐舒适感、维护和使
33、用寿命等综合考虑，应选择下图2-3所示曲线实现提升机理想S形速度曲线运行。理想化at0图2-3加速度-时间曲线 Va T tt111t211t31t4t5图2-4电气传动系统的给定多速段图 V3 V2 V1 t1 t2t3 a b c 图2-5 S形速度曲线上面曲线图可在现代控制系统中传动装置提供直接应用平台的斜坡函数发生器的软件包平滑生成。也可以通过软件方式完成速度曲线，所以我们本次设计通过确定提升机每次运行的距离，计算求出速度用PLC编程软件控制变频器完成调速，使用户灵活方便得到应用。 根据图2-5来计算其过程：oa段：加速度a=a1sint 加加速度=a1v= t=t1时，v1=此时箕斗
34、运行距离 S= (2-1)ab段：a是恒定的，0则有v=v1+a1（t-t1）=+ a1（t-t1）t=t2时，v2=+ a1（t2-t1） 箕斗运行距离S=+(2-2)bc段：a=a1 v=v2+=v2+ 且v2=v1-箕斗运行距离 S= (2-3)通过上面计算可以得到，t3-t2=t1可得, S= (2-4)这样就完成了提升的主加速阶段。而减速段与加速段是对称性，计算方法相同。将速度曲线存入CPU的用户存储器RAM中。这样在控制系统运行下调节变频器，从而得到想要的电机转速。图2-4是电气传动系统的给定多速段图，得出所需转矩的特性，根据动力学方程式（-电动机电动力矩；-传动系统的静阻力矩；-
35、传动系统的飞轮惯量；-传动系统的动态转矩；-加速度）实际中提升机给定速度要符合国家有关安全生产规程的规定。提升人员时候，加速度,升降物料时，加速度 并结合矿井实际情况，选取提升机运行速度参数如下提升机额定运行速度v2=7.0m/s； v1=2m/s爬行速度v5=0.5m/s, a0=0.5 m/s ，a1= 1m/s,1=1m/s，a2=0.5m/s,a3=1m/s。初加速阶段: t1=20.5=4s h1=422=4m主加速度阶段：t2=5s h2=（7+2）25=22.5m减速阶段：t4=13s h4=48.75m爬行阶段：设爬行距离为3m，则，t5=30.5=6s停车阶段：t6=0.51
36、=0.5s加速和减速段的时间均在变频器上设置。提升机的电气传动系统的给定速度t1、t2阶段：箕斗在井下装好煤后，将信号传送到操作台，操作人员将信号回馈井底无误后，就开机提升箕斗，电机启动后，以加速度a0加速达v1，加速时间为t1，此时变频器频率为设定值f1。然后以加速度a1加速到加速时间t2，为主加速阶段，此时变频器频率达到设定f2。t3阶段：匀速阶段运动，箕斗以最大提升速度等速运行上升，电动机保持电动状态。（下放时，测速发电机反应转子下放速度，当速度高于时，增大励磁电流，提高制动力矩，使箕斗匀速运行。）是主提升阶段。t4阶段：主减速阶段，箕斗快到井口时减速运行，减速到低速，准备进入爬行阶段。
37、（若减速时间设置较短时，此时变频器制动单元和制动电阻起作用，以防止因减速过快而跳闸。t5阶段：为爬行阶段时间。箕斗箱低速爬行,变频器频率f3，便于随时制动停车。t6阶段：抱闸停车阶段。到达停车位置时，变频器立即停车，箕斗减速到零，制动系统抱闸制动。操作人员发出联络信号到井下，提升任务结束。2.2矿井提升机变频调速系统的重要部分2.2.1 PLC部分简介PLC从1969诞生至今，不足50年的历史，早期主要是用来代替继电器实现逻辑控制，但得到迅猛的发展，与CAD/CAM、机器人技术一起被誉为当代工业自动化三大支柱。PLC总的发展趋势向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方面发展，已经成
38、为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。实现顺序控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信网络等多种功能。现在PLC受到技术人员欢饮是因为PLC继续保留了原来逻辑控制器的所有优点，同时也吸收其它控制设备的优点，在许多复杂的控制场合只需要PLC就可以够实现包括逻辑控制、工程控制、数据采集及控制、图形分析处理。PLC实质上是工业控制计算机，这样它与有关外部设备通过接口连接，使控制系统形成一个整体，并通过数字式或输入输出控制各类型的机械或生产过程。展现出强大功能：逻辑控制功能、计数控制功能、定时控制功能、步进控制功能、数据处理功能、过程控制功能、通信联网功能、监控功能、断电记忆功能、故障诊断功
39、能等。它由中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM、EPROM）、I/O口、电源、通信接口、扩展接口和编程器接口等几部分组成，其构成如图2-6所示。 存储器电源编程器按钮继电器触点行程开关输入单元输出单元接触器电磁阀指示灯CPU图2-6 PLC结构框图及外部连接图PLC有着其它工业控制设备很难具备的特性： a、抗干扰能力强、可靠性高。PLC是专为工业坏境而设计，具有很高的可靠性。它的主要模块均采用集成电路并且有通道保护和信号调理电路。在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施。在软件上采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施。适应工业现场恶劣生产坏境。b、控制系统结构简单，通用性强。其外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。PLC的I/O可直接与交流220V、直流24V等强电连接，并有较强带负载能力。c、编程方便，易于使用。PLC是面向用户的设备。编程采用与实际电路接线图非常接近的梯形图，这种图形编程方式形象直观、容易掌握。具有一定电工和工艺知识的人员都可以在短时间内学会。d、功能完善。能够进行数模间转换、数据处理、联网通信、报警、记录、计算等功能。e、体积小、维护操作方便。它体积小、质量轻、便于安装。并且其I/O系统能直观反映现场信号的变化状态。PLC通过编程程序来实现控制的。当控
