1. 研究目的与意义
随着我国经济的发展,矿产资源作为国民经济的命脉,社会的发展的对矿业开采有着越来越高的需求,矿井提升机作为矿山生产中的关键设备,对矿山的安全生产和经济运行具有极其重要的地位。矿井提升系统不仅装机容量大,能耗大,而且要求可靠性高。作为一个周期性的操作系统,它需要牵引电机经常在4个象限内启动,制动和反向运行。在《煤矿安全规程》中,对矿井提升机在正常运行中的加速度,行程和最终停车位置都有极其准确的要求。因此,有必要研究矿井提升机的控制系统。
矿井生产要求提升设备能够长期连续可靠运转,并最大限度地降低事故发生率和检修时间,同时,作为大型矿山设备,其功率大、能耗高、造价和运转费用影响矿井生产技术经济指数。提升设备的安全运行,不经影响整个矿井生产,而且设计人员的生命和财产安全,世界各国都对其安全性提出了极高的要求。对矿井提升机实行变频控制,可以应对各类突发事件以及大大降低能耗。近年来,随着电力电子技术,计算机技术,通信技术和自动化技术的发展以及新型电路拓扑技术的出现,矿井提升机控制系统在研究、设计、制造和使用方面取得了长足的进步。目前,高性能交直流起升控制技术的国外研究和应用已处于领先地位。以abb和西门子为代表的国外企业在全球主导矿井提升机控制系统产品。我国起步较晚的矿井提升机控制系统的开发。大多数国内厂商开发的绝大多数产品的核心技术仍然是选择国外产品,或者是在国外产品的基础上发展起来的。因此,有必要开发一种安全可靠的国产高性能矿井提升机控制系统,并尽快推广应用于矿山。
2. 研究内容和预期目标
1. 内容
矿井提升机是矿山生产的关键设备之一,其运行的安全性和可靠性对矿山生产起着至关重要的作用。传统的矿井提升机系统控制精度不高、调速性能较差、安全保护和监测环节都不够完善。本课题借助于plc、变频器、组态软件等,旨在设计一种变频调速矿井提升机控制系统,在提高提升机运行的稳定性的同时,降低能源消耗。
3. 研究的方法与步骤
本设计拟采用plc作为控制芯片,控制电机转速来改变提升机状态,使用距离传感器、压力传感器、气体传感器等检测设备监控提升机的状态和所处环境,应对矿井中的各类突发情况,及时作出反应,辅以人机交互系统,必要时由司机手动操控提升机。
其设计的主要步骤:
4. 参考文献
[1]苏长胜.矿井提升机控制技术研究现状与发展[J].工矿自动化,2013,39(2):33-38.
[2]王敏.基于4g网络的矿井提升机远程在线监测系统设计.太原:太原理工大学,2017.
[3]赵红顺.基于单片机控制的矿井提升机运行系统设计[b].机床电器,2012.3:46-48.
5. 计划与进度安排
(1)2022-2-26~2022-3-16(3周) 查阅相关背景及技术资料,制订具体计划,撰写开题报告。
(2)2022-3-19~2022-4-06(3周) 提出实现方案,熟悉plc硬件资源及编程技巧,熟悉变频器使用方法。
(3)2022-4-09~2022-4-27(3周) 设计电路原理图,提出程序框图,编制控制程序。
