遼寧工學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 開 題 報(bào) 告 題目 礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軟 件 學(xué)院 （系） 樓宇智能化工程技術(shù) 專業(yè) 081 班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 開題日期： 2011 年 3月 7日 開 題 報(bào) 告 一畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的來源理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“ 礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ”， 在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算 機(jī)控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，對原有提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行升級換代。就計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用情況而言，可編程控制器 (PLC)是目前作為工業(yè)控制最理想的機(jī)型，它是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、按照事先編好并儲存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部一段程序來完成設(shè)備的操作控制。采用 PLC 控制，硬件簡潔、軟件靈活性強(qiáng)、調(diào)試方便、維護(hù)量小， PLC 技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種提升機(jī)控制，配合一些提升機(jī)專用電子模塊組成的提升機(jī)控制設(shè)備，可供控制高壓帶動力制動或低頻制動，單、雙機(jī)拖動等。操作、監(jiān)控和安全保護(hù)系統(tǒng)選用可編程控制器。主控計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件能完成提升機(jī)自動、半自動 、手動、檢修、低速爬行等各種運(yùn)動方式的控制要求。 二題目主要內(nèi)容及其預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 基于 PLC 控制的大功率礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由動力裝置、液壓站、變頻器、操作臺和控制監(jiān)視系統(tǒng)組成，各部分功能如下。 動力裝置：包括主電機(jī)、減速器、卷筒、制動器和底座，完成人、物、料的運(yùn)輸任務(wù)。主電機(jī)通過減速器向卷筒提供牽引所需的動力。 液壓站：為提升機(jī)提供制動力，停車時先通過液壓站給卷筒施加機(jī)械制動力，再取消直流制動力；提升機(jī)起動時，先對電機(jī)施加直流制 動，再松開機(jī)械抱閘，防止溜車，以保證系統(tǒng)安全可靠地工作。 操作臺 ： 設(shè)置兩個手柄，分別用于速度輔助給定及制動力給定。它是整個礦井提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的控制核心，通過它可以設(shè)定系統(tǒng)的工作方式和控制方式，可以發(fā)布系統(tǒng)的各種控制命令，以實(shí)現(xiàn)對提升機(jī)啟動、加速、平穩(wěn)運(yùn)行、減速、停車以及緊急制動等各種控制功能。 控制監(jiān)視系統(tǒng) ： 是操作人員和控制系統(tǒng)及運(yùn)輸系統(tǒng)之間的橋梁，它可以在線監(jiān)測提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的各種工作參數(shù)、工作狀態(tài)、故障參數(shù)和故障狀態(tài)。 控制系統(tǒng)工作原理 ： 當(dāng)司機(jī)聽到開車信號時，按下啟動 按鈕， PLC 控制將 380V 動力電源接入變頻器。再松開液壓制動閘并將主令控制器推到正向（或反向），提升機(jī) 開始運(yùn) （注）開題報(bào)告要點(diǎn)： 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目的來源，理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義。 2、題目主要內(nèi)容及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)。3、擬采用哪些方法及手段。 4、完成題目所需要的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)條件。 5、完成題目的工作計(jì)劃等。 （開題報(bào)告不夠用時可另附同格式 A4 紙） 1 開 題 報(bào) 告 行。在提升過程中，控制提升機(jī)運(yùn)行的主速度給定 S 形速度曲線由 PLC 編程產(chǎn)生，經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換，由模擬量輸出口輸出，以驅(qū)動變頻器工作；對變頻器輸出頻率的調(diào)整控制，也可根據(jù)現(xiàn)場的工況需要，由操作臺速度控制手柄以輔助給定的方式進(jìn)行控制。旋轉(zhuǎn)編 碼器可以檢測主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將此信號傳送給可編程控制器， PLC 通過該信號可以累計(jì)計(jì)算提升機(jī)的速度及行走距離，監(jiān)視器可以時時顯示提升機(jī)速度和位置。 三擬采用的方法及手段 電源部分采用雙回路供電模式，電源柜主要是給變頻柜和動力柜供電，同時用來進(jìn)行過流保護(hù)和電壓、電流測量。 系統(tǒng)內(nèi)部采用矢量控制思想， AC380V三相動力電源由隔爆接線腔 R,S,T 3個接線柱接入隔爆主腔內(nèi)，大功率變頻（ SB61G110KW）可以將工頻三相交流電經(jīng)過交 直變換之后經(jīng)過逆變器，利用設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行逆變，使得輸出為某一相應(yīng)設(shè)定頻率的交流 電，經(jīng)變頻后輸出 U,V,W來驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行。變頻器輸出頻率的變化，將導(dǎo)致電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速變化，二者之間的關(guān)系近似線性。 PLC 選用 德國西門子 (Siemens)公司生產(chǎn)的模塊式 PLC S7-300，它屬于模塊式 PLC，主要由機(jī)架、 CPU 模塊、信號模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備組成 。 PLC 還完成各種保護(hù)監(jiān)視功能。監(jiān)控內(nèi)容包括：超速監(jiān)視、過卷監(jiān)視、實(shí)時速度監(jiān)視、井筒過卷監(jiān)視、變頻器故障監(jiān)視、礦車行程監(jiān)視、過載監(jiān)視、深度指示器監(jiān)視等，以上監(jiān)視內(nèi)容出現(xiàn)故障時，通過報(bào)警回路報(bào)警或安全回路實(shí)現(xiàn)抱閘停車保護(hù)。 變頻器選用 SIEMENs 公司的 MM44O 變頻器采用了最優(yōu)的電機(jī)控制方法 ， 其中開關(guān)量連接方式抗干擾能力強(qiáng)，變頻器可以輸 m 頻率可調(diào)的交流電源，變頻器的外同加設(shè)有制動單元，能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器故障時安全制動，更有效地對控制系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù) 。 四 完成項(xiàng)目所需的實(shí)踐或?qū)嵙?xí)條件 通過到圖書館查閱期刊和有關(guān) PLC 的 相關(guān)書籍，熟練掌握 PLC 的應(yīng)用技術(shù)。通過到互聯(lián)網(wǎng)查閱資料，了解系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。到實(shí)驗(yàn)室對硬件部分 、軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)并進(jìn)行上機(jī)調(diào)試，到計(jì)算機(jī)機(jī)房進(jìn)行打印、整理。 2 開 題 報(bào) 告 五畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題進(jìn)度計(jì)劃： 起訖日期 工作內(nèi)容 第 1 周 查閱有關(guān)資料，收集與研究課題有關(guān)資料 第 2 周 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題等工作 第 3 周 提升機(jī) 總體設(shè)計(jì)方案確定 第 4 周 提升機(jī) 主接線 第 5 周 PLC 的選擇 第 6 周 提升機(jī) 模擬量檢測電路設(shè)計(jì) 第 7 周 模擬量輸 入模塊的選取 第 8 周 提升機(jī) 開關(guān)量檢測電路設(shè)計(jì) 第 9 周 顯示電路設(shè)計(jì) 第 10 周 輸出電路設(shè)計(jì) 第 11 周 系統(tǒng)的總線圖設(shè)計(jì) 第 12 周 主程序設(shè)計(jì) 第 13 周 初始化設(shè)計(jì) 第 14 周 模塊檢測及開關(guān)量設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 第 15 周 系統(tǒng)程序編寫、制作幻燈片 第 16 周 畢業(yè)論文說明書打印、裝訂 第 17 周 準(zhǔn)備答辯 3 查閱資料、文獻(xiàn)目錄 主要參考文獻(xiàn)： 1） 張明達(dá) 斜井提升機(jī)的 PLC 控制 華中理工大學(xué) 2002.1 2） 譚波 自裝可編程控制器 西安交通大學(xué)出版社 1999.12 3） 李燕林 工廠供電 天津大學(xué)出版社 2001.6 4） 譚冠政 提升機(jī)盤式制動器狀態(tài)監(jiān)測裝置的研制 人民郵電出版社 2002.7 5) 蔣宏民 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 重慶大學(xué)出版社 1997.9 6) 杜俊明 現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 重慶大學(xué)出版社 2001.12 7) 朱仁初 現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社 2004.2 8) 郭培源 電力系統(tǒng)控制新技術(shù) 科學(xué)出版社 2002.6 9) 馮樹旭 PLC 分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用 電子工業(yè)出版社 2004.1 10) 王德堂 電器與 PLC 控制技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 2003.9 4 指導(dǎo)教師意見： (對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)結(jié)果的預(yù)測 ) 指導(dǎo)教師簽字： 2011年 3 月 16日 教研室意見： 教研室主任簽字： 2011年 3 月 18日 5 開 題 須 知 一、學(xué)生要認(rèn)真填寫開題報(bào)告。在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯時學(xué)生須向答辯委員會（或答辯小組）提交開題報(bào)告，作為答辯評分的參考材料，沒有開題報(bào)告不能參加答辯。如果丟失要及時辦理補(bǔ)交手續(xù)。學(xué)生畢業(yè)后，開題報(bào)告與學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一并存檔 備案。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目一經(jīng)確定，指導(dǎo)教師要給學(xué)生下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求進(jìn)行開題，一般安排在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正式開始的第二周至第三周進(jìn)行。 三、開題報(bào)告的審查由各專業(yè)教研室主持，每個學(xué)生的報(bào)告時間為 10 15 分鐘。開題通過后學(xué)生才能正式獲得畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的資格。