基于PLC的礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計

1、 摘要近幾年來我國每年的GDP總值在不斷的增長，人類追求優(yōu)質(zhì)生活的要求也在不斷的增加，人類對煤的需要也在不斷高于每年的需求量，同時煤礦的生產(chǎn)速率已滿足不了各個工業(yè)生產(chǎn)的需求，而礦井煤礦中的繼電式的提升機設(shè)備以逐步不在適用，逐步采用自動化式的提升設(shè)備，因此對礦井開采自動化煤礦提升設(shè)備的安全、穩(wěn)定和高速控制裝置有了更高的要求。提升機是煤礦礦道中與外面聯(lián)系的重要交通工具，是煤炭礦井與外面聯(lián)系最重要的應(yīng)用，是在從采面到地面過程當中最重要設(shè)備，是運送煤炭以及工作人員安全的重要設(shè)備；而煤礦中的提升機中是礦井井道中輸送煤炭、礦石、人員等重要的運送裝備。對于礦井提升機來說，只運用到了立井和斜井當中。與此同時礦

2、井提升機工作的穩(wěn)定、安全性等是最重要的，而對于傳統(tǒng)的礦井井道中的提升機多由繼電器連線構(gòu)成，構(gòu)成的電控裝置系統(tǒng)相對來說比較復(fù)雜、工作時間長、體積龐大，并且其觸點繁多，機械性動作不靈活，有時會產(chǎn)生電火花摩擦，甚至?xí)l(fā)生漏電、火災(zāi)事故；另一方面就是它的硬件接線比較麻煩、故障率的出現(xiàn)比較頻繁，而且不便于檢修，并且調(diào)速性能相對比較差、不靈活、穩(wěn)定性能較差；在運作時硬件啟停過程中，不僅存在著較大的起動電流，還會產(chǎn)生電弧，并且產(chǎn)生過大的電流損耗（包括線路損耗），還大大縮短了接觸器、電動機等機械器件本身的壽命，嚴重時會發(fā)生礦車脫軌等安全事故，并且需要大量的人工操作維修、檢測，不僅維護困難，而且嚴重影響礦山的生

3、產(chǎn)和運行效益。如今自動化水平的不斷進步，可編程控制（PLC）技術(shù)也逐步進入人類的生產(chǎn)視線中，因此為了使電控裝置擁有更好地運作前提，所以采取星一三角降壓啟動與PLC電控技術(shù)去相配合從而去改造傳統(tǒng)礦山行業(yè)中井道提升機系統(tǒng)裝備。在本課題研究中采取可編程控制（PLC）技術(shù)去取代原有提升設(shè)備中繼電器一接觸器式電控裝配，使用的是星三角形降壓啟動的措施，電動機再啟動的時候可以減少起動電流，從而保護了電動機內(nèi)部器件的侵害；并設(shè)有兩地控制、設(shè)有電磁抱閘安全系統(tǒng)、報警裝置、電動機故障檢測，以更好、更安全的方式提高生產(chǎn)效率的礦井提升機。關(guān)鍵詞：礦井提升機PLC技應(yīng)用術(shù)星一三角降壓啟動電動機的故障檢測abstract

4、WiththecontinuousgrowthofChinasnationaleconomy,humandemandforthepursuitofqualityoflifecontinuestoimprove,thehumanneedsofcoalisalsoconstantlyhigherthantheannualdemand,whilethecoalproductionratehasbeenunabletomeettheneedsofvariousindustrialproduction,andmineOftherelay-typehoistequipmenttograduallynoti

5、ntheapplication,theprogressiveuseofautomatedliftingequipment,sothemineminingautomationcoalmineliftingequipmentsafety,stabilityandhigh-speedcontroldevicehasahigherdemand.Thehoistingmachineisanimportantmeansofcommunicationbetweenthecoalmineandtheoutsidemine.Itisthemostimportantapplicationofthecoalmine

6、andtheoutside.Itisthemostimportantequipmentintheprocessfromtheminingsurfacetotheground.Itisanimportantequipmentforthetransportationofcoalandthesafetyofthestaff.Coalmineinthehoististhemineshaftinthetransportofcoal,ore,personnelandotherimportanttransportequipment.Fortheminehoist,onlyusedintheshaftandi

7、nclinedwells.Atthesametime,thestabilityandsafetyoftheminehoistworkisthemostimportant,andtheelevatorsysteminthetraditionalmineshaftiscomposedoftherelayconnection.Thesystemoftheelectroniccontrolsystemisrelativelycomplicatedandtheworkingtimeislong,Thevolumeishuge,anditscontactsarenumerous,mechanicalact

8、ionisnotflexible,andsometimesproducesparkfriction,andevenleakage,fireaccident;theotherisnotonlyitshardwarewiringcomplex,relativelyhighfailurerate,andItisnoteasytorepair,andthespeedperformanceisrelativelypoor,inflexible,stableperformanceispoor;intheoperationofthehardwarestartandstopprocess,notonlythe

9、existenceofalargestartingcurrent,butalsoproducearc,andproduceexcessivecurrentloss(Includinglineloss),thusgreatlyreducingthecontactor,motorandothermechanicaldeviceslife,seriousoccurrenceofsubstationandothersafetyaccidents,andtheneedforalargenumberofmanualmaintenance,testing,notonlydifficulttomaintain

10、,butalsoseriouslyaffectthemineTheproductionandoperationofthebenefits.Withthecontinuousimprovementofthelevelofautomation,programmablecontrol(PLC)technologyhasgraduallyenteredthelineofsightofhumanproduction,soinordertomaketheelectroniccontroldevicehasabetteroperatingpremise,sotakethestar-triangularbuc

11、ktostartwithPLCelectroniccontroltechnologySoastotransformthetraditionalmineindustryinthehoistsystemequipment.Inthisresearch,weadopttheprogrammablecontrol(PLC)technologytoreplacetheoriginalrelayequipment-contactortypeelectroniccontrolassembly,adoptthestar-triangularbuckstartingmethod,themotorrestartt

12、imecanreducethestartingcurrent,Thusprotectingtheinternaldamageofthemotor;andequippedwithtwocontrol,withelectromagneticbrakesafetysystem,alarmdevices,motorfaultdetection,inabetter,moresecurewaytoimproveproductionefficiencyoftheminehoist.Keywords:minehoistPLCtechnologyapplicationtechnologystar-triangu

13、larbuckstartFaultdetectionofthemotor目錄TOC o 1-5 h zabstract2 HYPERLINK l bookmark4 第一章緒論6 HYPERLINK l bookmark6 課題的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向6 HYPERLINK l bookmark8 1.2國內(nèi)提升機的發(fā)展狀況6 HYPERLINK l bookmark10 1.3未來國內(nèi)提升機發(fā)展趨向77 HYPERLINK l bookmark12 1.4本課題研究內(nèi)容及意義71.4.1研究內(nèi)容71.4.2研究意義7 HYPERLINK l bookmark14 1.5本章小結(jié)8 HYPERLIN

14、K l bookmark16 第二章繼電控制裝置與PLC控制裝置的比對8 HYPERLINK l bookmark18 提升機的啟動方式8 HYPERLINK l bookmark20 2.1.1星三角減壓起動109 HYPERLINK l bookmark22 電動機的檢修9 HYPERLINK l bookmark24 電動機故障因素以及解決方案10 HYPERLINK l bookmark26 提升電控設(shè)備工作原理10 HYPERLINK l bookmark28 第三章礦井提升設(shè)備PLC電控裝配設(shè)計12 HYPERLINK l bookmark30 PLC簡介以及選擇的型號12 HYP

15、ERLINK l bookmark32 PLC與其他電控系統(tǒng)的區(qū)別【14】12 HYPERLINK l bookmark34 PLC與硬件控制系統(tǒng)的區(qū)別12 HYPERLINK l bookmark36 PLC內(nèi)部裝置與計算機核心裝置區(qū)別13 HYPERLINK l bookmark38 PLC的主要性能指標143.4礦井提升設(shè)備電氣原理圖設(shè)計15主線路控制15 HYPERLINK l bookmark40 3.5應(yīng)用PLC構(gòu)成提升設(shè)備的電控裝置16 HYPERLINK l bookmark42 設(shè)計系統(tǒng)接線裝置17 HYPERLINK l bookmark44 3.5.2設(shè)計PLC電控系統(tǒng)接

16、線裝置17 HYPERLINK l bookmark46 3.6PLC電控裝置梯形圖18 HYPERLINK l bookmark68 3.7分析結(jié)果24第四章總結(jié)25 HYPERLINK l bookmark72 4.1設(shè)計目的25 HYPERLINK l bookmark74 4.2設(shè)計體會2525致謝錯.誤！未定義書簽。參考文獻第一章緒論1.1課題的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向伴隨我國國民經(jīng)濟的不斷增長、人類追求優(yōu)質(zhì)生活的要求不斷提升；現(xiàn)在我國雖是發(fā)展中國家，但伴隨著煤炭應(yīng)用量也在不斷的增長，即也是全國最大煤炭開采、使用量最大的國家。其實我國大部分煤是井下開采為主要途徑，從而需要通過從開采面利用提升

17、設(shè)備把煤炭（物料等）提到井口（地面）以實現(xiàn)它實用的利用價值1。煤炭是我國最基本能源之一。與最近幾年相比，跟隨者我國經(jīng)濟的步伐，呈現(xiàn)出不斷提高的程度，導(dǎo)致煤炭的生產(chǎn)量與消耗量不再是線性關(guān)系。最近幾年我國的煤炭生產(chǎn)越來越少，屬于不可再生資源，所以煤炭的價格也在大幅度的上升；但獲取煤炭的方式方法落后，影響了我國煤炭行業(yè)的生產(chǎn)效率，難以滿足人類生活的需求。從而對煤炭行業(yè)中的提升設(shè)備有了較高的控制要求。煤礦工業(yè)生產(chǎn)是我國根本產(chǎn)業(yè)之一，我國的煤炭行業(yè)可否可以在世界中立足發(fā)展、求成長，甚至以連續(xù)穩(wěn)定的步伐去生長，我們自己就要從我國的實際發(fā)展情況下出發(fā)，在根據(jù)我國煤礦的根本情況下，去擴展煤礦行業(yè)的發(fā)展，以便促

18、進我國煤炭以后茁壯的成長，走出一條屬于我國煤炭的穩(wěn)定道路2。我國煤炭行業(yè)存儲量富碩，產(chǎn)量與使用量現(xiàn)居各國第一。隨著近年來經(jīng)濟的提高、增長，煤礦中的煤炭產(chǎn)量也在增長，據(jù)調(diào)查礦產(chǎn)平均每年的產(chǎn)量漲度值達到12.5%，在我國一次性礦產(chǎn)能源消費和生產(chǎn)鏈中的比重劃分為76%和69%3。根據(jù)現(xiàn)階段的發(fā)展，人類需求在擴大；與此同時，隨著人類需求量的增大煤礦事故發(fā)生的頻率也在不斷的直線上升，造成的死亡人數(shù)總量也很大。隨著每年的調(diào)查，在我國出現(xiàn)各類礦井安全事故的事發(fā)頻率逐漸生長（煤礦傷亡數(shù)量達到了3700人以上），重大影響了國民的經(jīng)濟財產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)的損失4。1.2國內(nèi)提升機的發(fā)展狀況目前我國礦井提升機都采取電動機轉(zhuǎn)子

19、附加電阻而改變速度的系統(tǒng)，（比如改變電動機級數(shù)、頻率等方法），去改變電動機速度，但與此同時在附加電阻上產(chǎn)生大量的損耗，得不到全方面的利用。老式的繼電器一接觸構(gòu)成的有觸點的電控提升機系統(tǒng)，用的是不同功能的硬件（用導(dǎo)線）接線式電氣電控裝置。這種電控系統(tǒng)，因為在設(shè)計時，它的技術(shù)水平以及器件本身的特性，使得電控裝置受到了極大的局限性，致使提高了提升機設(shè)施技術(shù)性能的極大限制。直流發(fā)電機一直流電動機（F-D）；晶閘管一直流電動機（SCR-D）是兩種不同的傳動運行方式。損耗比較大的場合大多采取這種控制方式6。1.3未來國內(nèi)提升機發(fā)展趨向7如今PLC電控技術(shù)已經(jīng)步入到生產(chǎn)工業(yè)里了。因為PLC編程控制采納的是軟

20、觸點控制，它具有穩(wěn)定性高等特點，比使用繼電器接觸器硬件構(gòu)成的電控裝置系統(tǒng)實現(xiàn)功能比較完善；當其控制線路某處出現(xiàn)故障時，不用停止整個運行程序就可以修復(fù)，具有基本免于維護等獨特的優(yōu)點，所以我國大部分的繼電器電控裝置已經(jīng)不在適用到所有工廠中，在今后大多都會用PLC去改變。1.4本課題研究內(nèi)容及意義1.4.1研究內(nèi)容如今，我國煤碳行業(yè)中提升機的電控系統(tǒng)目前在逐漸的改善，雖然得到了進一步的成就，但面對世界行業(yè)來說煤炭行業(yè)中礦井提升機電控系統(tǒng)，依舊是現(xiàn)代煤炭行業(yè)的重中之重的一項有待完成的工作。然而在這個項目主要應(yīng)用在那些中、小型發(fā)展不理想的礦井提升機，從而去取代老式的繼電器硬件接線的電控系統(tǒng)。1）在不改變

21、原來電控裝置要求的前提下，采取PLC電控技術(shù)去完成其電控功能，這樣可以忽略硬件系統(tǒng)中本身存在的不足；2）采取PLC電控設(shè)置完成了礦井提升機的條件要求，完成提升機在啟動到加速再到停止等不同要求的運作控制；3）應(yīng)用PLC元件構(gòu)成的電控裝置，可以提高礦井提升機運作穩(wěn)定的要求；4）采取PLC元件構(gòu)成的電控裝置可以完成實驗的仿真、完成電控裝置的檢測要求。1.4.2研究意義煤炭提升機裝置是煤礦礦井井道能與外界通信的最重要的交通工具，提升機電控裝置能否穩(wěn)定、安全運作，主要用什么樣的控制方式。盡管井道提升機裝置有本身的保護，但是因存在這開啟電源時加大的起動電流的存在，損害電氣元器件，并且其運作特征比較冗雜、運

22、作的環(huán)境要求相對嚴格，因此經(jīng)常造成裝置中元件自身的破壞，另一方面就是加上職員的誤運作以及對實施監(jiān)控、甚至器件檢測的限制性8，從而導(dǎo)致了礦井提升設(shè)備保護措施存在著一些致命的瑕疵（缺點）。因此我們主要針對的對象是井道提升設(shè)備的電控裝置，所以井道提升設(shè)備裝置否穩(wěn)定、可靠地運作、可否防止器件沖擊（較大的沖擊電流、機械慣性）、減少器件磨損，甚至提高元件的應(yīng)用壽命主要歸納與電控裝置自身的控制要求。如今對井道提升電控設(shè)備裝置的一些要求有：調(diào)速性能較高、穩(wěn)定、安全的運行，環(huán)境適應(yīng)性強等諸多較高要求9。針對老式的井道提升電控裝置存在著比較嚴重的調(diào)速裝置的限制，器件的使用壽命不僅短暫而且可靠性能相對比較低等嚴重問

23、題，而采納可編程控制器（PLC）電控裝置去代替原有電控裝置，裝置具有較高的電控要求、較高的穩(wěn)定性是目前首要的任務(wù)。1.5本章小結(jié)本章詳細了解了目前全國井道提升裝置的不足以及它的目前狀況和它的走向趨勢，了解了本項目的內(nèi)容、意義。第二章繼電控制裝置與PLC控制裝置的比對用導(dǎo)線連接的繼電器硬件電控裝備雖說完成了它的電控要求，實現(xiàn)了它的運作，但這種電控裝置的設(shè)計技術(shù)水準得到了不同程度的限制，以及硬器件本身的不足，從而導(dǎo)致構(gòu)成的提升裝置的運作不靈敏；因此現(xiàn)如今大多工業(yè)生產(chǎn)采取了可編程控制器（PLC）元件線路去代替其老式的硬件電氣線路，并更好的完成它的電控裝備的要求。21提升機的啟動方式井道提升機設(shè)施大多

24、采取較高的交流電去帶動功率較大的電動機，因為提升設(shè)備與日常用電比較來說其為超載系統(tǒng)，使用于大功率的三相電動機啟動；老式繼電器電控裝置在這種存在較大沖擊啟動電流的方式下會使電動機造成較大的破損，動機的使用壽命遭到破環(huán)；在提升設(shè)備中都是采取大功率的電動機，而在啟動過程中存在著較大的起動電流（所以直接啟動的方式不在適用）。老式的電動機運作方法的不完美控制經(jīng)常用于起動特征要求不高的場合，當啟動特征要求高的場合應(yīng)采取降壓啟動的方式，以免造成電流較大，使其在剛剛的運行就造成了電壓嚴重減小，以至后面的用電設(shè)施不能正常完成運作。減壓啟動方式不同其控制要求不同然而在本研究中主要采取星/三角減壓起動的電控方式。2

25、.1.1星三角減壓起動10星/三角減壓起動電控裝置采取的是時間上的區(qū)分來加以作用的。在星/三角減壓電控裝配起動時，電動機運作第一步接成星形（這時加在電控設(shè)備上的工作電壓是額定電壓的1八你），當根據(jù)要求設(shè)計的時間到了之后就會自動改成三角形運作。因此大大縮減了設(shè)備的損害電流。圖21所示為星/三角減壓啟動電氣原理圖。起動過程：首先把電源開關(guān)合上，使主電路通電運作，而后使啟動按鈕SB2閉合，這時讓KM、KMy主觸頭通上電，KT線圈也通上電，這時KMy的線圈得電則電動機為星形減壓運作。通過繼電器（KT）延時后，時間繼電器的常閉觸點就會斷電，星形減壓停止（KMy線圈不再通電）；KT經(jīng)過延時后，閉合常開觸點

26、，使三角形線圈通電，主觸頭閉合，最后使電動機的主電路接成三角連接正常的運作電動機的檢修在繼電器接觸器構(gòu)成的提升機電控裝置中硬件用導(dǎo)線連接組裝而成的一套完整的控制系統(tǒng)，接、線路出現(xiàn)捷路、開路或者電器器件本身出現(xiàn)故障時，甚至工作環(huán)境差，造成電動機本身出現(xiàn)故障時，整個電控系統(tǒng)就必修停止下來，其他控制要求不能執(zhí)行或終止正在執(zhí)行的電控要求；維修時還需要大量的職工到現(xiàn)場解決，這樣不僅消耗的時間比較多同時還浪費了人力，甚至影響了整個煤炭的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量；這種組裝而成的硬器件構(gòu)成的電路不可能實現(xiàn)時刻監(jiān)測工作情況，所以這種電控系統(tǒng)已不在適用。221電動機故障因素以及解決方案1）電源閉合時電動機不運作的原因：首先

27、考慮到電源本身存在的問題虛接、斷相等；超載運行；電動機的機械性故障；轉(zhuǎn)子回路和定子回路出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致開路、捷路等狀況。處置措施：首先去查看主線路的斷路器是否能正常接通，甚至檢查熔斷器的好壞以及線路的接線是否正確，再有就是線路是否的損壞現(xiàn)象；再就是電動機可以不加負載起動；最后就是電動機內(nèi)部存在故障物，要定期檢查定子、轉(zhuǎn)子等各個機械零器件；接線后最后檢查電源線是否接錯，避免出現(xiàn)開路等故障。2）電動機接電源后不轉(zhuǎn)動，同時出現(xiàn)發(fā)熱或者冒火星等狀況，造成在各種現(xiàn)象的可能原因有：出現(xiàn)大功率器件帶動小功率器件運作（大馬拉小車，小馬拉大車）；長時間工作在高溫度的環(huán)境下；超負荷運作；出現(xiàn)缺相運作；工作時頻繁

28、、快速的調(diào)速等原因。處理方法：選擇合適功率的電壓去帶動相對應(yīng)功率的設(shè)備；檢查設(shè)備的工作的環(huán)境，不能長時間暴漏在潮濕、炎熱的環(huán)境中；在工作之前對設(shè)備本身要做好檢查；盡可能的讓設(shè)備工作在其額定的工作狀態(tài)下。形成電動機系統(tǒng)故障的要素有很多，不僅有外在的環(huán)境問題，并且也存在電動機本身的內(nèi)在因素，在提升機的控制系統(tǒng)中電動機作為重中之重的運行部位，必修保證電動機運行正常，所以采取先進的PLC技術(shù)去代替老式的繼電器接觸器的電控裝置的功能，有效的提高生產(chǎn)效率。提升電控設(shè)備工作原理繼電器接觸器形成的完整的電控裝置中，在實現(xiàn)電控功能時，屬于上下級的邏輯關(guān)系，并且每一級都要慎重操作，在開始的時候首先接通電源開關(guān)通過

29、線路傳輸?shù)礁鞣N功能的繼電器中，這些分立元件必須要有嚴謹?shù)慕佑|性，當其中一個器件出現(xiàn)問題時都會導(dǎo)致這個線路整體不能工作，并且繁瑣的程序會給職工帶來極大的不便，工作人員還得親自到達現(xiàn)場維修。如圖23所示，它是一個由繼電器接觸器構(gòu)成的一個完整的電控裝置系統(tǒng)，其電路中的輸入（按鍵、限位開關(guān)等）、輸出（繼電器等）甚至是控制線路都是由導(dǎo)線把硬器件連接起來的，經(jīng)過對被控對象用來實現(xiàn)各種控制要求11。如上圖所示的電控裝置系統(tǒng)除了受到外界環(huán)境的影響之外還會受到硬件元件自身條件的限制，所以這種電控裝置系統(tǒng)本身就存在著很多缺陷，由于這種電控裝置多由分立的電氣元件構(gòu)成，所以這種裝置體重較大，比較笨重、不靈活，并且運作

30、存在不安全的措施，有用的功率損耗較少，其浪費在線路中的功耗比較多，同時他的故障出現(xiàn)的頻率比較多，工作不穩(wěn)定；這種電控裝置在運作中不能自動檢測礦井中各個裝置的穩(wěn)定、安全性能是否達到標準，由于在礦井提升設(shè)備中，通常是遵循現(xiàn)場的變化而改變本身設(shè)置的參數(shù)，而改變參數(shù)并不容易，通常會出現(xiàn)各種故障，需要改變電控參數(shù)時就必須在現(xiàn)場停止運行。綜上所述，我們常用的繼電器接觸器電控裝備系完美的統(tǒng)并不是，并且在礦井提升機電控系統(tǒng)中必須滿足通風(fēng)、瓦斯監(jiān)測等安全條件，只有這樣系統(tǒng)才能以更好的速度、安全穩(wěn)定的去生產(chǎn)運行，從而滿足了人類的生活需求，所以如今大多礦井生產(chǎn)中采取PLC電控裝置系統(tǒng)去實現(xiàn)更完善的功能，從而也間接性

31、的挺高了設(shè)備的使用壽命，以及減少了大量的人工、器材和維修時間。利用可編程技術(shù)和計算機的結(jié)合實現(xiàn)的礦井提升機控制系統(tǒng)在加上手中遙控（如同電視機的遙控器），這樣不僅實現(xiàn)在遠程控制（在室內(nèi)實時就監(jiān)控），而且可以在現(xiàn)場操作相結(jié)合，不僅工作人員的安全性得到了一定限度的提高，而且礦井的利用率也相應(yīng)的得到了提高。如圖2-2所示為PLC電控裝置系統(tǒng)。其輸入、輸出設(shè)施的功能與繼電器構(gòu)成的電控裝備作用一樣，不同之處就是其輸入、輸出是直接接到PLC內(nèi)部的，從而實現(xiàn)比接觸器功能完善的效果；而用PLC電控裝置是由程序語言來實現(xiàn)的，程序語言存儲在PLC內(nèi)部CPU當中，執(zhí)行CPU當中的程序語句實現(xiàn)它的電控要求。用PLC電控

32、裝置執(zhí)行功能出現(xiàn)錯誤時，不用停下整個程序即可，并且用的人力也比較少，也不修要大量的人力去現(xiàn)場去修改，修改某句程序即可12。第三章礦井提升設(shè)備PLC電控裝配設(shè)計利用PLC電控裝置設(shè)計礦井提升設(shè)備的電控裝置,相對與繼電裝置的電控裝置系統(tǒng)來說，電控裝置不但便利很多，而且維護便利，節(jié)省了人力、財力。3.1PLC簡介以及選擇的型號PLC電控裝置是在繼電器一接觸器電控裝置系統(tǒng)的根本上成立起來的，而CPU作為其內(nèi)部的核心部分,它是計算機和自動技術(shù)通訊組合構(gòu)成工作的。根據(jù)廣大市場的需求,幾年來PLC電控系統(tǒng)在不斷的發(fā)展、不斷的進步,在不斷的滿足各個工業(yè)生產(chǎn)的需求；它比繼電器電控裝置運作系統(tǒng)更為嚴謹、穩(wěn)定、效率

33、高、功能也大大的得到了提升。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，編程維修較為方便，它的體積小于繼電器電控系統(tǒng)，所以自從發(fā)明了PLC電控裝置之后，他的成長速度極為快速，現(xiàn)在不少的工業(yè)在使用PLC電控裝置系統(tǒng)，它現(xiàn)在以逐步成為當代電控裝置的主導(dǎo)13.在本項目中選擇的PLC為s7200的。3.2PLC與其他電控系統(tǒng)的區(qū)別【詢321PLC與硬件控制系統(tǒng)的區(qū)別間接性來說，PLC是從繼電硬器件電控裝置系統(tǒng)開展而來的。兩者既相同又有不同之處。繼電器電控裝置全都是用體積較大的機械零部件組成的，各個期間的連接都是用導(dǎo)線連接而成的，從而可以得到不同的控制要求；而PLC內(nèi)部分都是采用“軟”觸點連接、控制，同時利用程序語句編程實現(xiàn)其控

34、制性能；繼電器電控裝置比較沉重、龐大、運作不便捷；而PLC電控裝置的構(gòu)成緊湊、靈敏、便捷；繼電器接觸電控裝置全為機械性的觸點控制，機械性動作比較強，動作反應(yīng)慢；而PLC不止動作快，而且噪音小，其內(nèi)部多為“軟觸點”觸動，有利于工作人員的健康標準。若需要繼電器電控裝置的要求改變，則必需進行拆線之后進行重新連接，若器件損壞還必須停止程序，需耗費大量的人力在現(xiàn)場進行檢修；而PLC電控裝置需要改變功能時只修改變其中的某一條語句便可，簡單、便利；PLC電控裝置比PLC電控裝置應(yīng)用較快，運作某一條要求時，請求時間長；PLC電控裝置的自動、實施檢測要比接觸器式的要好；PLC電控裝置的穩(wěn)定特征比接觸器式電控裝置

35、特征強度高，并且它的應(yīng)用范圍比較廣；PLC技術(shù)較容易學(xué)習(xí)，運用便利，檢修簡單，對使用者的技術(shù)水平要求比應(yīng)用計算機的用戶要求低。322PLC內(nèi)部裝置與計算機核心裝置區(qū)別PLC是跟隨著計算機的發(fā)展而研制出來的，通常情況下這倆臺設(shè)備組合使用，兩者既有聯(lián)系的地方又有不同的差異，主要區(qū)別如下：PLC是用編程語言以梯形圖加以完成的電控作用，這種語言便于用戶了解、承受和運用，匯編語言是計算機主要的語言，它比PLC的編程語句長度大，理解較為愈加復(fù)雜，存在位的擴大等；PLC與計算機存在環(huán)境上差異；當PLC在運行環(huán)境比較差的工業(yè)控制中仍舊能運作；但計算機要求環(huán)境就相對比較嚴謹；PLC的實用性高于微型計算機；PLC

36、的軟件比微型計算機少，因此語言編程也比較簡短，需要的存儲量??；而微型計算機內(nèi)應(yīng)用軟件比較多，所以內(nèi)存比較大；對于微型計算機而言，功能比較完善，應(yīng)用性也比plc的應(yīng)用性強，故價格相對來說高；但是在PLC內(nèi)部的程序語句比較簡單，其實用性相對于計算機來說就比較小，所以PLC的價格要比計算機便宜的多；因而PLC的發(fā)展必定是以后產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動力，可以現(xiàn)場修改程序用以改變電控系統(tǒng)的控制、出現(xiàn)故障時可以隨時在現(xiàn)場修復(fù)，易于診斷15。PLC的主要性能指標PLC可以裝載的程序語句的多少是檢測其存儲量大小的物理量，一般用“字節(jié)、字、雙字等”作為程序的單位來衡量一個PLC內(nèi)部CPU內(nèi)存的大小，I/O總點數(shù)在64點及6

37、4點以下的為微型PLC,I/O總點數(shù)在256-2048點之間的為中型PLC，而大型機的總點數(shù)在2048點以上17。近年來，PLC的應(yīng)用不斷擴大在各個應(yīng)用領(lǐng)域，同樣接入PLC的輸入與輸出的裝置發(fā)生了很大的變化，從而代替了以往的按鈕、開關(guān)和指示燈，如下圖所示PLC運行框圖18。3.4礦井提升設(shè)備電氣原理圖設(shè)計（1）異地控制；（2）過載保護、短路保護（3）星三角減壓起動（4）總的起動、停止（5）賦予錯誤的變量為本課題設(shè)計的控制要求3.4.1主線路控制如圖31所示，主線路采取的是三相四線制，因為礦井提升機設(shè)備是大功率應(yīng)用設(shè)備，必須做好電源電壓的安全措施，在主電源線中直接加入了一條零線-N，而RST是三

38、相火線；采用的是380V的進線電源，06CB1是打開關(guān)，06CB是四相漏電斷路器保護，20XF1為變壓器，采取為兩項的電壓230V（存在正負10%的誤差）經(jīng)變壓器變?yōu)橹绷?4V電壓（PLC的工作電壓為24V）。09Q1、09Q2組成的是電動機熱磁斷路器熱磁斷路器最主要是斷開和接通負載電路，致使及時切斷系統(tǒng)故障電路比避免形成過大的事件，它還存有過熱、過載保護和短路維護等功能，如3-2圖為熱磁斷路器的應(yīng)用圖。09KM1、09KM2、09KM3分別為主控制接觸器的主觸頭、三角形接觸器的主觸頭、星形接觸器的主觸頭；如圖3-3所示主電路電氣原理圖。3.5應(yīng)用PLC構(gòu)成提升設(shè)備的電控裝置入輸p_出輸3.5

39、.1設(shè)計系統(tǒng)接線裝置根據(jù)設(shè)計的控制要求下為PLC電控裝置的輸入輸出（八O）地址如表35所示輸入10.0起始按鈕08S110.1起始按鈕08S210.2控制線路起始按鈕08S310.4停止按鈕08S410.5熱磁保護起動按鈕09Q110.6主控制按鈕09KM110.7三角形起動按鈕09KM2I1.0星形起動按鈕09KM3輸出Q0.0熱磁保護報警09Q1Q0.1主控制指示09KM1Q0.2三角形控制指示09KM2Q0.3星形控制指示09KM23-6I/O地址的分配352設(shè)計PLC電控系統(tǒng)接線裝置3.6PLC電控裝置梯形圖根據(jù)電氣原理圖和PLC裝置的接線圖，可以確定設(shè)計出控制系統(tǒng)的梯形圖如下圖所示為

40、星三角減壓啟動的梯形圖連接：如下梯形圖中先讓主控制通電閉合，經(jīng)過一定的時間（T37），讓電動機作星形減壓運行，在經(jīng)過時間繼電器（T38）延時后電動機作三角形運行，整個電控系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在主程序中網(wǎng)絡(luò)一是復(fù)位，網(wǎng)絡(luò)二是置位（置一），網(wǎng)絡(luò)三為子程序，而指令PRODAUTO裝載的是子程序中的大程序。MO.ONetwork2MO.M0.1Network1在控制子程序中，按下啟動按鈕10.0、0.1實現(xiàn)字傳送，經(jīng)過比較指令，熱磁繼電器閉合，控制主線圈的主觸頭閉合，在通過傳送指令，傳送一個字節(jié)。M0V_WENENOINOUT當比較指令條件成立時，時間繼電器T39通電后，T39的常閉觸點斷電、常開觸點閉合通

41、電，執(zhí)行自傳送指令；當T39的執(zhí)行時間未到時#GREAT_REST：L4.0工作（#GREAT_REST：L4.0是賦予錯誤的變量，當執(zhí)行程序出現(xiàn)錯誤時或者接收到錯誤命令時，按下停止按鈕程序?qū)謴?fù)到原來狀態(tài)）。當比較指令條件成立時，熱磁保護工作，主控制09KM1、星形09KM2置一，按下主控制之后，星形起動、熱磁繼電器閉合按鈕，網(wǎng)絡(luò)四字傳送開始工作，時間繼電器T40開始計時，T40常開觸點閉合，網(wǎng)絡(luò)七字傳送開始工作字傳送開始工作、移位；在網(wǎng)絡(luò)九中當比較條件滿足時星形控制Q0.3復(fù)位。如下梯形圖中，比較指令條件成立的同時，三角形啟動按鈕閉合，Q0.2置位，字傳送移位；熱磁保護裝置、主控制報警延

42、時為5秒。Network160901過載繼電器錯誤T41M0.5IIO1Network17I門口門1繪馮比寤砒由5&罔早上所述T41、T42、T43、T45通電延時其常開觸點閉合，09Q1過載繼電器、接通電源接觸器置位（錯誤），報警顯示；09Q2、09Q3角起動、星啟動接觸器錯誤（M0.7、M1.0置位）報警顯示。在網(wǎng)絡(luò)20中09Q1過載繼電器、接通電源接觸器置位錯誤、09Q2、09Q3角起動、星啟動接觸器置位錯誤，其M0.5、M0.6、M0.7、M1.0線圈通電后得電，其常開觸點閉合通電，從而輔助線圈M1.1得電，即其常閉觸點斷開導(dǎo)致熱磁、主控制、星控制、角控制停止工作。INetwork19

43、TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark60 |09Q程起動接觸器錯誤T45M1.0II（s）1Network20M1.1ISSUMERRSM0.5M1.1H-rH：）M0.6 在網(wǎng)絡(luò)3當中，比較條件成立時，#GREAT_REST：L4.0線圈得電，其常開觸點閉合導(dǎo)致熱磁保護置位，其他控制條件不在工作，字傳送不在成立；控制線路按鈕10.2、停止按鈕10.5工作時，導(dǎo)致熱磁保護主觸點斷開，其他控制不在工作。3.7分析結(jié)果電控裝置經(jīng)運用PLC設(shè)計后，經(jīng)過測試滿足以下控制要求：實現(xiàn)了星/角(時間控制)降壓啟動控制；電控系統(tǒng)滿足了過載、過熱、輕載保護；有錯誤條件程序呈現(xiàn)錯誤時有“賦予