梅山矿业副井提升机延伸改造的电控设计与研究

发布时间：2017-09-13 23:22

  本文关键词：梅山矿业副井提升机延伸改造的电控设计与研究

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【摘要】：矿井提升机是矿山的咽喉,提升机的安全稳定顺行关系到一个矿山企业生产能否正常开展。无论是矿石提升还是人员、物资上下井都是矿井提升机运行的重要任务。矿井提升机号称矿山设备中的“飞机”,运行不上则下,一旦发生提升机安全事故,将会机毁人亡,因此提升的运行安全是矿山安全生产中的重中之重。提升机运行的安全保护、提升机良好的调速性能和良好的故障处理人机接口界面一直是提升机电控不断升级改善的重要目标。梅山矿业公司副井提升机延伸改造项目是该矿二期延伸工程中的重要工程项目,此工程项目对提升机的机械部分和电气部分都进行了升级改造。电气部分的除了高压和整流变压器继续使用原有设备外,变流器、电动机、电控部分都需要进行设计选型。根据提升机速度图和力图计算出主回路功率,结合提升机供电电压选择主电机和变流器。采用当今主流PLC,西门子S7构建提升机电控网络,采用总线网络控制技术设计减少现场布线,同时也降低了现场因接线松动而带来的电气故障。采用上位监控计算机对提升机的运行情况进行记录和显示,形成良好的人机接口,为提升机运行监控和故障排查提供了有力支撑。选用ABB公司的闸控设备,为提升机的安全运行提供了可靠的制动保障。该提升机系统经过选型、安装、调试和运行表明,电控系统选型合适,主电路各单元参数匹配良好,设备运行经济。电控部分调速性能优越,乘坐舒适性良好,提升机的安全保护齐全可靠,满足现场安全生产需要,达到预期改造目标。
【关键词】：矿井提升机 PLC控制 直流传动 盘闸制动
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD633
【目录】：

• 论文摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题来源9-11
• 1.1.1 课题的提出及研究意义9-10
• 1.1.2 研究目标10-11
• 1.2 矿井提升机国内外发展状况11-13
• 1.2.1 国外提升机的发展情况11-12
• 1.2.2 国内提升机的发展的现状与趋势12-13
• 1.3 本章小结13-15
• 第2章 提升机改造技术路线及方案设计15-29
• 2.1 梅山副井提升机技术参数15
• 2.2 梅山副井提升机系统方案的选择15-28
• 2.2.1 提升机速度图与力图15-17
• 2.2.2 矿井提升机工艺过程动力学分析17-20
• 2.2.3 提升机拖动方式选择20-23
• 2.2.4 提升电动机的选择23-24
• 2.2.5 提升机的供电方案24
• 2.2.6 提升机的控制系统方案24-26
• 2.2.7 提升机的制动系统方案26
• 2.2.8 梅山副井提升机的总体电控改造方案26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 提升机传动及制动系统设计29-47
• 3.1 直流电力拖动系统原理29-34
• 3.1.1 直流电力拖动系统的组成29-31
• 3.1.2 电枢换向的直流电力拖动系统机械特性和运转状态31-33
• 3.1.3 提升机对调速系统的控制要求及调速指标33-34
• 3.2 提升机选择计算34-39
• 3.2.1 原始条件34-35
• 3.2.2 速度图计算35
• 3.2.3 力的计算35-36
• 3.2.4 安全系数验算36
• 3.2.5 各部位转动惯量计算36-37
• 3.2.6 功率计算37-38
• 3.2.7 最大件提升38
• 3.2.8 重物下放时计算38-39
• 3.3 提升机传动主电路的选择及保护39-42
• 3.3.1 主电路额定值及连接形式的确定39-40
• 3.3.2 变流变压器参数计算与选择40-42
• 3.4 提升机制动系统的选择42-46
• 3.4.1 ABB矿山提升机制动系统概述42-43
• 3.4.2 ABB矿山提升机闸控系统制动原理43-44
• 3.4.3 重力下放功能44-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第4章 提升机主电控系统设计47-83
• 4.1 副井提升机电控系统技术要求47-51
• 4.1.1 副井提升机的提升工艺简介47
• 4.1.2 副井提升机电控系统构成及功能要求47-50
• 4.1.3 副井提升机电控系统改造后对操作方式改变的要求50-51
• 4.2 PLC电控系统选型51-59
• 4.2.1 PLC电控系统概述51-53
• 4.2.2 西门子S7-300系列PLC简介及提升机电气控制系统架构设计53-58
• 4.2.3 提升机现场控制信号点统计及PLC控制器I/O点资源分配58
• 4.2.4 提升机PLC控制器系统网络及通讯方案58-59
• 4.3 提升机电控系统外围电路设计59-62
• 4.3.1 提升机电控系统供配电设计59-60
• 4.3.2 提升机操作台信号设计60-61
• 4.3.3 提升机位置检测及井筒开关检测设计61
• 4.3.4 副井中段水平开关信号检测及辅助设备控制设计61-62
• 4.4 提升机电控PLC软件程序设计62-76
• 4.4.1 STEP 7软件介绍62
• 4.4.2 副井提升机PLC控制器软件编程62-66
• 4.4.3 副井提升机PLC程序中的关键控制程序介绍66-76
• 4.5 上位监控计算机系统设计76-81
• 4.5.1 上位监控计算机系统组成76
• 4.5.2 上位监控计算机功能实现76-81
• 4.6 本章小结81-83
• 第5章 提升机电控系统调试83-95
• 5.1 系统构成83
• 5.2 直流提升机电控机电参数83-84
• 5.3 直流提升机电控现场参数整定84-86
• 5.4 提升机系统运行曲线86-88
• 5.5 提升机系统安全保护测试88-90
• 5.6 直流提升机电控系统操作说明90-93
• 5.7 本章小结93-95
• 第6章 结论与展望95-97
• 6.1 本文结论95-96
• 6.2 展望96-97
• 参考文献97-99
• 附件一99-110
• 致谢110

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本文编号：846500