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提升机节能控制技术的研究

作　者: 程乐
导　师: 安连祥
学　校: 河北工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 矿井提升机节能变频调速速度控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

矿产资源是国家自然资源的重要组成部分,是国民经济的基础,矿井提升机是矿山生产的关键设备。提升机的电控装置性能如何,将直接影响矿山生产的安全与效率。本课题以天津深蓝电控设备技术有限公司“矿井提升机变频技术的改造”项目为背景,设计了新型提升机控制系统,把计算机软、硬件技术,现场总线技术,转子变频技术及PLC技术相结合优化矿井提升机控制系统,使其达到安全、高效、节能的目的。本文介绍了矿井提升机的产生与发展过程,在此基础上分析了传统绕线式电机调速控制系统的特点以及变频调速系统的特点。论文研究了矿井提升机的提升控制及速度控制、实现了节能、安全性的要求,着重研究了系统的转子变频调速方案、S形速度曲线的给定以及“双线制”PLC控制系统;研究了转子变频调速系统的工作原理,并对转子变频调速进行了建模。分析了提升机控制系统的组成以及开车方式的控制。设计了提升机自动控制系统的监控系统;通过现场调试和正常生产,证明了这种控制方式的优越性和实用性。最后,研究了PROFIBUS现场总线在提升机控制系统中的作用,设计了提升机的控制系统网络以及通讯参数的设置,研究了提升机控制系统的节能效果以及其他方面的优点。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  §1-1 课题来源与研究背景  8-9
  §1-2 课题研究的意义  9
  §1-3 课题在国内外的研究概况、水平和发展趋势  9-11
  §1-4 课题研究的主要内容  11-12
第二章提升机控制系统的基本概况及安全保护措施  12-20
  §2-1 矿井提升机电控系统的概况及组成  12-17
    2-1-1 矿井提升机的概况  12-15
    2-1-2 矿井提升机控制的系统工作方式  15-17
  §2-2 提升机的主要技术参数及连锁保护  17-20
    2-2-1 提升机的主要性能指标  17-18
    2-2-2 提升机控制系统的连锁保护  18
    2-2-3 提升机控制系统的安全回路  18-20
第三章提升机变频调速系统以及行程控制系统的设计  20-36
  §3-1 提升机转子变频调速的控制与方案  20-29
    3-1-1 转子变频调速控制系统的特点  20-22
    3-1-2 转子变频调速原理与方案  22-24
    3-1-3 转子变频调速系统的工作原理和建模  24-27
    3-1-4 逆变器的控制  27-29
  §3-2 提升机的行程控制  29-34
    3-2-1 理想的S 形给定曲线  29-30
    3-2-2 行程控制算法的设计  30-34
  §3-3 变频器节能分析  34-36
    3-3-1 变频器的节能原理  34-35
    3-3-2 提升机节能的计算  35-36
第四章提升机主控制系统的设计  36-47
  §4-1 提升机安全系统的设计  36-39
    4-1-1 提升机制动系统的设计  36-37
    4-1-2 监控系统以及位置检测电路的设计  37-39
  §4-2“双线制”PLC 控制系统  39-43
    4-2-1“双线制”PLC 控制系统组成  40-41
    4-2-2“双线制”PLC 硬件组态和安全回路设计  41-43
  §4-3 主控制系统PLC 程序实现  43-47
    4-3-1 程序设计的基本原则  43-44
    4-3-2 PLC 程序设计的思想和流程图  44-47
第五章主控制系统的通讯与上位机设计  47-52
  §5-1 提升机控制系统的通讯网络与通讯参数设置  47-48
    5-1-1 控制系统的网络构成  47-48
    5-1-2 控制系统的通讯设置  48
  §5-2 上位机画面设计及其功能  48-52
    5-2-1 上位机的硬件组成与组态软件概述  48-49
    5-2-2 上位机画面构成与作用  49-52
结论  52-53
参考文献  53-55
致谢  55-56
读学位期间所取得的相关科研成果  56

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