第二章矿井提升机电控系统总体设计 5

2.1结构简介 5

2.2总体构架 5

2.2,1电力拖动方案 6

2.2.2电气控制方案 6

2.2.3电动机运行方式 7

2.2.4速度要求及受力状态 7

第三章提升机的硬件设计 11

3.1主要元部件设计 11

3.1.1PLC的应用 11

3.1.2S7-200PLC的一般特征 11

3.1.3变频器的应用 13

3.2控制系统主回路设计 14

3.2.1原理图 14

3.2.2PLC与变频器的接线图 15

3.3变频调速主控电路接线 15

3.4控制系统控制回路 16

第四章系统软件设计 18

4.1提升速度图及分析 18

4.2控制程序流程图 19

4.3梯形图编制 20

4.3.1编程原则 20

4.3.2系统梯形图 21

4.4调试步骤 25

第五章结束语 26

致谢 27

参考文献 28

第一章绪论

1.1系统设计价值及出发点

作为矿山不可或缺的设备，矿井提升机的“职责”主要是对工作人员、物料、矿石等进行运输，以满足地下矿井和外界建立联系的需要，且其功能具有唯一性，故素有“矿山咽喉”之称。在传统时代，继电器－接触器在矿井提升机控制系统中，具有较高的使用频率和较广泛的使用范围，该解决方案依然存在诸多需改进之处。众所周知，稳定而安全地运行，是对矿井提升机最基本也是最关键的要求。所以，作为国际国内研究热点之一，深入探讨矿井提升机控制系统意义重大。

随着时代的发展，在煤炭生产领域，涌现了大量新工艺、新设备、新技术，在生产安全性和效率的提高，以及工作人员的精简等方面，发挥着不容忽视的作用。可以毫不夸张地说，煤矿业的长期兴盛发展，离不开科技的助力。作为矿井提升机的关键部件，安全、控制设备的改进，也必然要借助科技之力。

通过观察煤炭业的发展实践不难看出，安全生产能否实现，和诸多因素息息相关，其中，在安全、技术水平上，矿井提升机及其相关设备如安保系统、拖运系统的表现，是否令人满意，是最具影响力的因素之一。鉴于此，生产研究、科研等部门从各个方面入手，进行了诸多努力和尝试，并取得了可观的成绩，在社会各界的共同推动下，现阶段，中国已实现了矿井提升设备各项技术的升级，并通过这些技术的应用，带动了行业生产能力的显著提高。

1.2国内外研究现状综述

1.2.1国外发展研究现状

1.2.2当前国内发展状况

1.3研究内容梳理

综合前文所述可知，矿井提升机在煤矿行业扮演着不可替代的角色。在矿井生产过程中，作为核心设备之一，矿井提升机承担着材料的下放、工作人员的运送、矿石/矿物的运输等重任，其技术性能的高低，不仅关系着矿井安全生产目标能否顺利实现，还关系着矿山生产安全、效率水平能否达到要求。

在现阶段的中国，技术水平较低、设计理念相对落后的电机继电器－接触器系统，依然广泛地被应用于提升机电控领域，随着时代的发展，该系统的弊端逐渐暴露：受不同负载的影响，在从既定减速点经过时，提升容器的减速度并不一致，无法保持稳速爬行状态，从而造成停车位置出现偏差，加大装卸载操作的难度；转子电阻提供电动机所需低速度，运行特性难以达标；由于滑环经常性出现接触不良故障，交流绕线异步电动机的应用事故发生频率较高；在使用频度较密集的情况下，接触器、继电器的电弧会给触点造成烧蚀，从而导致接触器使用年限的缩短，以及系统维护成本的增加；电阻分级切换的调速方法，易加剧设备运行的不稳定性，造成机械、电气冲击的增大；转子回路串接电阻的电能消耗量较高，等等。如是种种，使得提升机的安全、稳定运行无从保证，所以，基于对传统提升机控制系统特性的把握，借助变频调速、计算机控制等先进技术的应用，对更加稳定、安全的控制系统进行开发，是煤矿行业当前亟待解决的课题之一。