基于PLC的矿井提升机智能型电控系统的设计与研究
发布时间：2022-01-21 19:05
矿井提升机的任务是实现矿井地面与矿下的联系,其主要负责矿井工作人员、物料以及机械设备的运输。在矿井日常生产中,矿井提升机需要不断的实现提升和下放,其工作的安全性及可靠性直接关系到矿井生产安全和矿工的生命安全,一旦发生故障,轻则停产停工、机械设备损坏,重则发生重大人员伤亡事故,造成恶劣社会影响,因此对提升机电控系统可靠性和安全性的要求更加严苛,提高提升机电控系统的可靠性和安全性,更是当前提升机电控系统研究的热点方向。本文以山西省大同市白洞矿电控系统升级改造为典型案例,对其整个电控系统进行了升级改造。先从该矿的技术参数和提升机系统入手,介绍了提升机系统的组成及各个组成部分的作用,接着分析了电气传动的方案,从而确定了整个电控系统的改造方案。通过将智能控制算法中的模糊自适应整定PID控制算法与传统PID控制算法的建模仿真比较,证实了模糊自适应整定PID控制算法的控制效果的优越性,并可将该算法应用于提升机的行程控制之中。在对可编程控制器和高压变频器进行简单介绍之后,最终在硬件方面选择了德国西门子公司生产的S7-300系列PLC和山东新风光公司生产的交交变频器。并在STEP 7编程软件中对电控系统...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
白洞矿主井示意图
其组成系统示意图如图2 所示。（1）主轴装置。它即是提升机的工作部件，也是提升机的重要承接构件[12-13]。在工作中其缠绕钢丝绳，需要承受住外界不同种类力的作用，当矿井需要提高提升能力时，由其负责调绳。白洞矿采用的 JK 型双筒提升机主轴装置由主轴承、主轴、两个滚筒（固定滚筒和游动滚筒）、四个轮毂、调绳装置等部件组成。（2）减速器。其是提升机系统不可或缺的部分，发挥着传递电动机的动力的作用[14-15]。它将电动机的高转速经过齿轮转换成提升机提升和下放时较低的工作转速，并且给滚筒提供足够的转矩来使其正常工作。 白洞矿采用的是减速比为1: 20 的 XL-30 减速箱。（3）润滑系统。润滑站给整个系统的机械齿轮提供足够的润滑油，来保证齿
安徽理工大学硕士学位论文数字式深度指示器。白洞矿采用的是牌坊式深度指示器，其作用为以下三点：1）指示提升容器在矿井中的具体位置，方便操作室的操作司机观察和判断。2）在提升容器达到减速位置时，及时发信号进行制动减速，并通过电铃提醒操作司机。3）当发生过卷时，能及时进行安全制动，保证生产安全。白洞矿提升机系统现场图如图 3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿井提升机电控技术发展综述[J]. 刘辉,崔义森. 建井技术. 2017(05)
[2]煤矿提升机电控系统改造研究[J]. 梁秀春. 机械管理开发. 2017(02)
[3]高压变频器在矿山提升机方面的应用分析[J]. 郑永桃. 通讯世界. 2016(11)
[4]矿井旋转编码器深度指示器研究[J]. 高圆. 河南科技. 2016(09)
[5]煤矿提升机减速器的常见故障及技术探究[J]. 李葵. 机械研究与应用. 2015(06)
[6]交流电动机的串级调速系统及其改进[J]. 于新生. 煤矿机电. 2015(06)
[7]矿井提升机的发展与现状[J]. 聂虹. 矿山机械. 2015(07)
[8]基于PLC矿井提升系统研究[J]. 霍鹏. 黑龙江科技信息. 2014(26)
[9]提升机的速度和位置控制算法[J]. 刘豫喜,刘建英. 煤矿机械. 2014(05)
[10]基于工矿电气联锁控制的PLC运用研究[J]. 张莉. 江西建材. 2013(06)
博士论文
[1]煤矿交流提升机双馈调速系统起动模式研究[D]. 李良光.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]立井提升钢带过卷缓冲装置特性与匹配研究[D]. 张帅鹏.安徽理工大学 2017
[2]大型矿井提升机主轴装置研究[D]. 曹纪超.贵州大学 2017
[3]立井施工提升机串电阻调速的工况适应性研究与应用[D]. 田浩.中国矿业大学 2017
[4]矿井提升机监测与故障诊断系统研究[D]. 李伟波.安徽理工大学 2016
[5]立井摩擦提升系统过卷保护的研究与分析[D]. 张海洋.安徽理工大学 2016
[6]串联三重化交交变频器的研究[D]. 汪满.湖北工业大学 2016
[7]提升机恒减速制动转换系统研究[D]. 张飞龙.中国矿业大学 2016
[8]矿井提升机双馈电机的直接转矩控制[D]. 李春满.合肥工业大学 2016
[9]提升机制动系统动态特性仿真及试验研究[D]. 赵强.太原理工大学 2016
[10]提升机两级行星减速器轻量化设计[D]. 黄翼.重庆大学 2015
本文编号：3600794
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
白洞矿主井示意图
其组成系统示意图如图2 所示。（1）主轴装置。它即是提升机的工作部件，也是提升机的重要承接构件[12-13]。在工作中其缠绕钢丝绳，需要承受住外界不同种类力的作用，当矿井需要提高提升能力时，由其负责调绳。白洞矿采用的 JK 型双筒提升机主轴装置由主轴承、主轴、两个滚筒（固定滚筒和游动滚筒）、四个轮毂、调绳装置等部件组成。（2）减速器。其是提升机系统不可或缺的部分，发挥着传递电动机的动力的作用[14-15]。它将电动机的高转速经过齿轮转换成提升机提升和下放时较低的工作转速，并且给滚筒提供足够的转矩来使其正常工作。 白洞矿采用的是减速比为1: 20 的 XL-30 减速箱。（3）润滑系统。润滑站给整个系统的机械齿轮提供足够的润滑油，来保证齿
安徽理工大学硕士学位论文数字式深度指示器。白洞矿采用的是牌坊式深度指示器，其作用为以下三点：1）指示提升容器在矿井中的具体位置，方便操作室的操作司机观察和判断。2）在提升容器达到减速位置时，及时发信号进行制动减速，并通过电铃提醒操作司机。3）当发生过卷时，能及时进行安全制动，保证生产安全。白洞矿提升机系统现场图如图 3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿井提升机电控技术发展综述[J]. 刘辉,崔义森. 建井技术. 2017(05)
[2]煤矿提升机电控系统改造研究[J]. 梁秀春. 机械管理开发. 2017(02)
[3]高压变频器在矿山提升机方面的应用分析[J]. 郑永桃. 通讯世界. 2016(11)
[4]矿井旋转编码器深度指示器研究[J]. 高圆. 河南科技. 2016(09)
[5]煤矿提升机减速器的常见故障及技术探究[J]. 李葵. 机械研究与应用. 2015(06)
[6]交流电动机的串级调速系统及其改进[J]. 于新生. 煤矿机电. 2015(06)
[7]矿井提升机的发展与现状[J]. 聂虹. 矿山机械. 2015(07)
[8]基于PLC矿井提升系统研究[J]. 霍鹏. 黑龙江科技信息. 2014(26)
[9]提升机的速度和位置控制算法[J]. 刘豫喜,刘建英. 煤矿机械. 2014(05)
[10]基于工矿电气联锁控制的PLC运用研究[J]. 张莉. 江西建材. 2013(06)
博士论文
[1]煤矿交流提升机双馈调速系统起动模式研究[D]. 李良光.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]立井提升钢带过卷缓冲装置特性与匹配研究[D]. 张帅鹏.安徽理工大学 2017
[2]大型矿井提升机主轴装置研究[D]. 曹纪超.贵州大学 2017
[3]立井施工提升机串电阻调速的工况适应性研究与应用[D]. 田浩.中国矿业大学 2017
[4]矿井提升机监测与故障诊断系统研究[D]. 李伟波.安徽理工大学 2016
[5]立井摩擦提升系统过卷保护的研究与分析[D]. 张海洋.安徽理工大学 2016
[6]串联三重化交交变频器的研究[D]. 汪满.湖北工业大学 2016
[7]提升机恒减速制动转换系统研究[D]. 张飞龙.中国矿业大学 2016
[8]矿井提升机双馈电机的直接转矩控制[D]. 李春满.合肥工业大学 2016
[9]提升机制动系统动态特性仿真及试验研究[D]. 赵强.太原理工大学 2016
[10]提升机两级行星减速器轻量化设计[D]. 黄翼.重庆大学 2015
本文编号：3600794
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