基于PLC的礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計(完整資料)

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1前言基于PLC的礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）1.1提升機的發(fā)展過程及現(xiàn)狀向礦井提升機是鐵礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是提升礦粉、升降人員和下放物料等，在整個鐵礦生產(chǎn)中占有十分重要的地位。礦井提升機安全、可靠、高效、準(zhǔn)確地運行集中體現(xiàn)在其電氣控制系統(tǒng)中,電控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響全礦的安全生產(chǎn)及礦工生命的安全?，F(xiàn)代礦井提升機的發(fā)展與現(xiàn)代電力傳動及其控制技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。根據(jù)受控電動機類型的不同,礦井提升機可分為直流驅(qū)動提升機和交流驅(qū)動提升機兩大類。由于交流電動機有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、堅固、容量大、價格低廉、應(yīng)用場合廣泛和直接使用交流三相電源等優(yōu)點，因而交流驅(qū)動提升機得到了廣泛的應(yīng)用。在２０世紀(jì)7０年代前,礦井提升機大多采用交流驅(qū)動系統(tǒng)，但是由于其調(diào)速能力較差，很難適用于調(diào)速性能要求較高的場合。直流電動機具有良好的啟、制動性能，可在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，調(diào)速性能指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于交流電動機，因此在20世紀(jì)70年代后，隨著大功率可控硅的使用、電子控制技術(shù)和裝置的發(fā)展，直流驅(qū)動提升機逐漸在大中型鐵礦中占據(jù)了主導(dǎo)地位。隨著電力電子器件、微電子控制技術(shù)和交流調(diào)速控制理論的發(fā)展,交流驅(qū)動逐漸獲得了與直流驅(qū)動相同的控制特性,并在高性能交流驅(qū)動應(yīng)用中獲得了根本性的突破,成為大容量提升機的首選方案。目前國內(nèi)鐵礦企業(yè),井下提升機大多采用交流繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方案。提升機電控系統(tǒng)經(jīng)歷了由繼電器控制、分離元件控制、模擬電路控制到微電子(計算機)控制的發(fā)展歷程，目前數(shù)字控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于提升機控制系統(tǒng)中。采用數(shù)字控制技術(shù)后，提升機電控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、系統(tǒng)功能開發(fā)簡單等優(yōu)點；特別是其具有智能化的信息采集、故障診斷和在線檢測等功能，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，縮短了查找和排除故障的時間，降低了維護(hù)成本.1.2主要存在的問題雖然交流提升機在調(diào)速性能上獲得了根本性的突破,成為大容量提升機的首選方案,但是由交流電動機的基本原理可知，由定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率Pｍ可分為兩部分:一部分是驅(qū)動負(fù)載的有效功率P＝（1－ｓ）Pm；另一部分是轉(zhuǎn)差功率Ｐ＝sＰｍ,與轉(zhuǎn)差率s成正比。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率的大小及消耗情況，交流調(diào)速系統(tǒng)可分為如下三類：(1）轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng):全部轉(zhuǎn)差功率都被轉(zhuǎn)換成熱能而消耗掉。這類調(diào)速方式有定子調(diào)壓調(diào)速、電磁離合器調(diào)速、繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速等。這類調(diào)速系統(tǒng)是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取轉(zhuǎn)速降低的,轉(zhuǎn)速越低，效率越低。(2）轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)：少部分轉(zhuǎn)差功率被消耗掉，大部分通過變流裝置回饋電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化為機械能予以利用。繞線式異步電動機串級調(diào)速就屬這類。轉(zhuǎn)速越低,回饋功率就越多。但這類調(diào)速方式用于礦井提升機的較少。(3)轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)：這類系統(tǒng)中，無論轉(zhuǎn)速高低,所消耗的轉(zhuǎn)差功率都基本不變。變級調(diào)速和變頻調(diào)速即屬于這類調(diào)速系統(tǒng)。無論采用哪種調(diào)速方案，轉(zhuǎn)差功率調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子消耗是不可避免的,于是造成了能源的浪費。特別是目前中小型礦井提升機廣泛采用的繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，雖在負(fù)力提升情況下，可通過一定裝置來實現(xiàn)能量的回饋,但效率依然很低.1.3系統(tǒng)設(shè)計方案選擇可編程控制系統(tǒng)(ＰrogrａｍmaｂleＬogｉcController）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng).它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程，使高可靠性的數(shù)字控制系統(tǒng)在較低成本價格上得以實現(xiàn),越來越受到廣大用戶的青睞,成為當(dāng)今自動化電氣控制的主流.液粘調(diào)速離合器是根據(jù)流體力學(xué)中關(guān)于液體粘性定義及牛頓內(nèi)摩擦定律理論而研制成功的新型傳動裝置。它可以實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，摩擦副在分離狀態(tài)下使工作機起動,起動電流也大大降低,因而避免了電阻投切造成的能源浪費，同時大慣量工作機緩慢加速，可以防止過載，并且調(diào)速反應(yīng)靈敏，轉(zhuǎn)速控制精度高,能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制和遠(yuǎn)程控制。在目前國內(nèi)鐵礦企業(yè)生產(chǎn)條件急需改善、設(shè)備急需更新的情況下，將可編程控制器用作提升機控制系統(tǒng)，調(diào)速裝置采用液粘調(diào)速離合器,將使提升機在運行特性、調(diào)速范圍、節(jié)電效果等各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均明顯提高。本系統(tǒng)具體設(shè)計方案是采用光電編碼器采樣提升機滾筒的轉(zhuǎn)速信號，電流互感器在電動機定子側(cè)采樣電流信號，經(jīng)過可編程控制器的A／D，D/A模塊轉(zhuǎn)換，構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流負(fù)反饋控制。利用可編程控制器的內(nèi)置PID模塊構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流PI調(diào)節(jié)器,然后通過模擬量輸出模塊來控制液粘調(diào)速離合器電液比例溢流閥，從而達(dá)到控制提升機調(diào)速的目的。該系統(tǒng)研制成功后，可解決舊系統(tǒng)體積大、維護(hù)困難、效率低等一系列問題.同時采用籠型電機拖動,將使系統(tǒng)靜特性明顯變硬,調(diào)速范圍也將顯著加寬，并且節(jié)電效果可達(dá)30％左右，可成為井下提升機更新?lián)Q代的理想設(shè)備。２系統(tǒng)總體方案設(shè)計2．1系統(tǒng)設(shè)計要求２。1。1系統(tǒng)控制要求(１)礦井提升機是整個鐵礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵,其安全可靠性直接關(guān)系到全礦的生產(chǎn)和礦工的生命安全.由于鐵礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣,運行情況復(fù)雜,各種操作頻繁，因此對提升機電控系統(tǒng)來說,除了能夠滿足各種復(fù)雜的控制要求外，更重要的是其可靠性和安全保障。(2）要求具有很好的調(diào)速性能，能夠精確地完成井下提升的整個運行過程。(3）可以重載起動,有一定的過載能力。（4）工作方式轉(zhuǎn)換容易，易于實現(xiàn)自動化.（5）技術(shù)先進(jìn)，維護(hù)簡單、方便,在保證安全可靠運行前提下，控制線路簡潔明了,便于維修和排除故障。（6)盡量降低投資成本，減少運行費用，提高節(jié)電效果和經(jīng)濟(jì)效益。2．1.2系統(tǒng)控制速度圖礦井提升機的工作過程一般經(jīng)歷加速、等速、減速三個運行階段。本系統(tǒng)設(shè)計中采用井底初加速、等速，井筒主加速、等速和井口減速運行等階段。系統(tǒng)速度控制如圖2—１所示。圖2-1提升速度圖及循環(huán)時間計算表開始時，在井口平車場空車線上的空車串,由井口推車器以a１加速至V０＝1.Om/s低速，向下推進(jìn)。同時，井底的重車串上提,當(dāng)全部重車串進(jìn)入井筒后,提升機以ａ２加速到最大提升速度Ｖm，并等速運行至井口，在空車串運行到井底時，提升機以a3減速,使之由Vm減至V０，進(jìn)入井底車場時,減速停車。這時，在井口平車場內(nèi)的重車串借慣性繼續(xù)前進(jìn),當(dāng)行至摘掛鉤位置時，摘鉤并掛空車。同時井下也摘掉空車并掛上重車，然后打開井口空車線上的阻車器,進(jìn)入下一個提升循環(huán)。如圖2-１所示,提升機在各運行階段的參數(shù)預(yù)置如下，關(guān)于時間及距離的設(shè)置及計算在脈沖單元的計算中再詳加說明。a。系統(tǒng)最大提升速度Vm=5.Oｍ/s;b．井下平車場平均速度Ｖ０＝1．0ｍ/ｓ；c．井下平車場加、減速度a1＝a4＝0．3ｍ/s2；d。井筒中主加、減速度a2=ａ3=0.5m/s２；2。2系統(tǒng)硬件設(shè)計礦井提升機硬件結(jié)構(gòu)主要包括控制系統(tǒng)、調(diào)速裝置、放大驅(qū)動系統(tǒng)、換向回路、安全回路等部分，本系統(tǒng)硬件設(shè)計構(gòu)成如圖2-2所示.控制操作臺控制操作臺井底裝載井口卸載檢測傳感器報警顯示 PLC控制系統(tǒng)光電編碼器放大驅(qū)動閘控回路換向回路安全回路提升機滾筒液粘裝置圖2－2系統(tǒng)硬件組成采用PLC作主控制系統(tǒng)，分別接收來自司機操作臺、檢測系統(tǒng)、放大驅(qū)動控制系統(tǒng)、閘控回路、安全回路、井筒信號系統(tǒng)、報警顯示和外部各個監(jiān)測元件的信息，這些信息多數(shù)首先要經(jīng)過主控程序的相應(yīng)處理，并將相應(yīng)的信息和指令發(fā)送到上述各個系統(tǒng)中，來控制提升機系統(tǒng)運行。主控系統(tǒng)的軟件主要用來執(zhí)行提升機運行的邏輯、比較、順序控制、算術(shù)計算和位置控制等功能。其控制過程主要是通過光電編碼器采樣提升機滾筒轉(zhuǎn)速信號，電流互感器在電動機定子側(cè)采樣電流信號，經(jīng)過可編程控制器的A/D,D／A模塊轉(zhuǎn)換,構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流負(fù)反饋控制；利用可編程控制器的內(nèi)置ＰＩD（比例、微分、積分的縮寫）模塊構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流PI調(diào)節(jié)器。通過模擬量輸出模塊控制電液比例溢流閥，從而控制液粘調(diào)速離合器達(dá)到調(diào)速的目的.根據(jù)PLC的控制性能和液粘調(diào)速離合器的調(diào)速特性，可實現(xiàn)提升機全自動、手動和檢修操作方式，各種操作方式均由司機通過控制操作臺進(jìn)行控制。在全自動運行方式下,不需要司機操作，只要井底裝載和井口卸載完成,發(fā)出完成信號,提升機就自動起車，通過井底初加速和井筒主加速，進(jìn)入等速運行，過減速點后,按給定速度圖減速、停車,并完成裝載和卸載全過程;在手動控制和檢修運行方式下，井口給出開車控制信號后,由司機通過行程開關(guān)控制車組在各階段的運行過程，停車及裝、卸載過程仍由系統(tǒng)自動控制完成。為操作及檢修的方便,首先PLC內(nèi)部自檢功能的故障輸出接點直接進(jìn)入安全回路，一旦PLC出現(xiàn)故障,安全回路便立即動作,實現(xiàn)安全制動;同時系統(tǒng)中各種相應(yīng)的運行狀態(tài)和各個外部線路，在ＰＬC的輸入和輸出模塊上,都要有相應(yīng)的指示,通過指示燈可以直接判斷信號傳輸是否正常。2.3可編程控制器(PLＣ）的特點及選型２.３。1PLC特點及應(yīng)用可編程控制器（ProgrammablｅLoｇicController)是計算機技術(shù)與自動化控制技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置,是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現(xiàn)邏輯控制、定時控制、計數(shù)控制、順序（步進(jìn)）控制，還具有了模擬量控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)等功能。由于可編程控制器可通過軟件來改變控制過程,并且編程簡單，同時采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,易于擴展和拆裝,因而具有體積小，功耗低，可靠性高，組裝維護(hù)方便,控制功能完善和抗干擾能力強等特點,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域,成為當(dāng)今自動化電氣控制的主流。２。３．2可編程控制器的選型本設(shè)計的主要控制過程是利用可編程控制器的Ａ/D,D/A模塊和可編程控制器內(nèi)置的PID模塊構(gòu)成提升機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、電流PI調(diào)節(jié)器,通過ＰLC的模擬量輸出模塊來控制液粘調(diào)速離合器的電液比例溢流閥，從而調(diào)節(jié)控制油壓，該油壓經(jīng)控制油入口進(jìn)入油缸,推動活塞，通過對摩擦副施加不同壓力來改變主、被動片間的油膜厚度,從而實現(xiàn)對輸出軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)提升機調(diào)速運行的要求。整個控制系統(tǒng)除了用到PＬC邏輯控制、定時控制和計數(shù)控制等基本控制功能外，關(guān)鍵是要用到PLC的高級控制單元，主要包括A／D、D/A單元，脈沖輸出單元、位置控制單元和PIＤ模塊等?，F(xiàn)代大中型的PＬC一般都配備了專門的Ａ／Ｄ和Ｄ/A轉(zhuǎn)換模塊，可以將現(xiàn)場需要控制的模擬量通過A/Ｄ模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,經(jīng)微處理器運算處理后,再通過D／A模塊轉(zhuǎn)換，變成模擬量去控制被控對象。同時大中型ＰＬC也配備了ＰID控制模塊,當(dāng)控制過程中某一變量出現(xiàn)偏差時,PＬC就按照PIＤ算法去調(diào)節(jié)該控制過程，把變量保持在某一整定值范圍內(nèi).在本系統(tǒng)中，可選用日本松下電工公司生產(chǎn)的中型PLC—ＦP３機.其性能特點簡介如下：（1)FP3機具有快速的CPU處理速度,最多可控制20４8個I/O點，具有16K步的大程序容量和EＰROM寫入功能，并提供了288條方便指令,編程工具功能強大。ＣＰU中具有中斷功能、調(diào)試和測試運行功能，在程序運行過程中可利用中繼功能執(zhí)行高優(yōu)先級的中斷程序。編程器具有注釋功能等,可在程序中插入注釋，便于以后的檢查與調(diào)試。（2）FP3機CPU單元除具有一般功能的控制單元外，還具有功能完善的A/D、D/Ａ單元，脈沖輸出單元、位置控制單元和進(jìn)行PＩD處理等特殊功能模塊。并且在FＰ３的高級單元內(nèi)部一般自帶有CPU和存儲器,只要在初始化時,由FP3的ＣＰU單元將控制字寫入其內(nèi)部存儲器中,則這些存儲器即可獨立運行.高級單元內(nèi)部的存儲器可由該單元與CPU共享，ＣPＵ單元只要用專用的讀/寫指令即可對之進(jìn)行讀或?qū)?(3)FP３機I/0分配采用自由編址方式，為用戶提供靈活便利的使用條件，其編址方式可通過兩種方式來實現(xiàn)，一種是根據(jù)各單元在底板上插放的位置確定該單元所用點的地址,另一種是使用編程工具設(shè)定各單元的地址。（４)FP3機采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,使其具有如下突出優(yōu)點：a。組裝靈活?？梢愿鶕?jù)生產(chǎn)需要隨時更換或擴充,使整個系統(tǒng)更快地適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求。ｂ.維修方便。出現(xiàn)故障時,只需更換部分芯片或功能模塊即可，使停機修理的時間和費用降至最低限度。c.對各種功能的模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行生產(chǎn),隨時改進(jìn)其設(shè)計、不斷完善，有利于提高質(zhì)量、降低成本。2．4液粘調(diào)速離合器本系統(tǒng)中提升機的調(diào)速裝置采用液體粘性調(diào)速離合器(也稱液粘調(diào)速離合器、液粘離合器）。液體粘性調(diào)速離合器是依據(jù)牛頓液體內(nèi)摩擦定律,即液體的粘性和油膜的剪切作用而研制成功的一種新型流體傳動裝置。本系統(tǒng)中使用YL－８型液體粘性調(diào)速離合器，是遼寧華孚石油高科技股份有限公司最新開發(fā)、研制成功的高效節(jié)能產(chǎn)品.2。4.1結(jié)構(gòu)及工作原理YL—8型液體粘性調(diào)速離合器由主機和液壓系統(tǒng)兩大部分組成。主機由主動部分、被動部分和加壓分離部分等構(gòu)成。主動部分包括主動軸和主動摩擦片,它們以花鍵相聯(lián)，并可作軸向自由滑動;被動部分包括被動軸、被動盤、被動鼓、被動摩擦片和支承盤,除被動片外，其余零件分別用平鍵和螺栓連接成剛體。被動片和被動鼓以花鍵相連并可在被動鼓上作軸向自動移動；主動片與主動軸同步旋轉(zhuǎn),被動片與被動軸同步旋轉(zhuǎn);加壓分離部分包括油缸、活塞、回位彈簧、壓盤等。在主動軸和被動軸的軸向徑向均鉆有油孔,分別通往潤滑油腔和工作油腔。液壓系統(tǒng)由潤滑油系統(tǒng)和控制供油系統(tǒng)兩部分組成,其工作原理圖如圖2-３.圖2-3液壓系統(tǒng)原理圖潤滑油箱2、粗濾油器3、潤滑油泵4、電機5、換熱器6、壓力繼電器7、電接點溫度計8、潤滑油壓力表9、電機1０、精濾油器11、控制油泵12、控制油壓力表13、二位二通電磁閥1４、電液比例溢流閥15、電子控制器16、控制油箱在離合器主機中，主被動摩擦片之間始終保持一層完整的油膜，原動機動力經(jīng)主動軸上花鍵傳到主動片，通過摩擦副的液體粘性和油膜剪切力作用將動力傳給被動片,再傳給被動鼓,最后經(jīng)被動軸帶動負(fù)載工作。潤滑供油系統(tǒng)是向摩擦副連續(xù)供油的裝置，使摩擦片之間不斷產(chǎn)生新的油膜,同時將滑差損失產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱器以循環(huán)方式很快被帶走，使調(diào)速離合器能在滑差情況下保持持久工作。控制供油系統(tǒng)由電液比例溢流閥來調(diào)節(jié)控制油壓,該油壓經(jīng)控制油入口進(jìn)入油缸，推動活塞，對摩擦副施加不同壓力來改變主、被動片間的油膜厚度,從而實現(xiàn)對輸出軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),以滿足工作機的變速要求。2。4．2性能特點和主要技術(shù)參數(shù)（1)性能特點1．當(dāng)它與交流電動機配合使用時可方便的實現(xiàn)對負(fù)載的無級調(diào)速；２.除在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速外,還可以實現(xiàn)高效率和無滑差損失的同步傳動；3.在它處于分離時，可以實現(xiàn)電動機的空載或輕載下啟動，可縮短啟動電流對電網(wǎng)沖擊的持續(xù)時間。（2）主要技術(shù)參數(shù):a．控制系統(tǒng)油壓:0．15～２.OMｐa。ｂ。潤滑系統(tǒng)油壓：0．1~０.3Ｍｐa。c．工作潤滑油：YＬA-Nab普通液力油或8＃液力傳動油。d.冷卻水量：Q=4０～70L／min。e.滑油工作油溫:50003FP3各單元工作方式的設(shè)置與參數(shù)整定3.１CPＵ單元在ＦP3機的ＣPＵ單元中，采用的是１6位微處理器芯片，最多可控制2048個I／Ｏ點，具有16K步的大程序容量和ＥPROM寫入功能，采用循環(huán)掃描控制工作方式，除基本的控制功能外,還增加了許多特殊功能，如初始化功能，測試運行功能和中斷功能等.３.2脈沖輸出單元FP３配備了多種實現(xiàn)位置控制的單元,首先是脈沖輸出單元,還有高速計數(shù)單元和位置控制單元，脈沖輸出單元可以輸出頻率可調(diào)的脈沖,其輸出頻率范圍為45Hｚ～５kＨｚ。頻率調(diào)節(jié)需使用特殊指令SPD0并建立參數(shù)表來實現(xiàn)。該功能與高速計數(shù)器功能結(jié)合使用,可以對步進(jìn)電機的速度和運動物體的位置進(jìn)行控制。3。２．1參數(shù)的脈沖化（１)距離的脈沖化①如系統(tǒng)速度控制圖所示原始資料設(shè)置如下：井筒斜長:LT=498ｍ；井口車場的長度：LＫ=3０ｍ;井底車場的長度：LD＝３0m；提升機滾筒直徑:D=2.5m;②與提升運動相關(guān)的計算a。礦車組在井底車場運行階段初加速段：t0１=vO/aO１=1/0．３＝3.３（s）L０1=１/2V0t01=1/21３。3=1。65(m）等速運行階段：L０２=LD-L01=3０-1.65＝28。3５（m）T０2=Ｌ０２/V0=2８。3５/1=28．35（s）井底車場運行總時間:TD=t01+ｔ02=３．３＋２8。３5=３1.65(s)ｂ.礦車組在井筒運行階段：加減速運行階段：t１＝t2=（ｖm-vD)/a1=（５—1）／０。5=８（s）L1=L2=１/２（vｍ＋v０)/ｔ=（5+1）/28=2４（m)等速運行階段:L3=L－（LD+LK+L2+L2）=528—2（30＋24）＝420（m）t3=L3/vm＝420/5=84(ｓ）車組在井口車場運行階段:ＬK=LD＝30（ｍ）tK=tD=３1．65（s）一次提升循環(huán)時間:T=（tD+tK+ｔ1+t2+t3)+θ=2（tD+t１)+t３＋θ＝2（31.６5＋8)+84＋２5=1８８.3(ｓ）③脈沖數(shù)的計算：滾筒的周長為ＬG=лD=3。１4２。５=7.８５（ｍ）。按滾筒每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出ｎ０=2０００個脈沖計算，一次提升的長度為5２8m,應(yīng)轉(zhuǎn)的圈數(shù)為N＝528／7．85＝６7。26圈,一次提升應(yīng)發(fā)出的總脈沖數(shù)為ｎS＝Ｎn0=67.26200０=134522。ａ．車組在井底車場運行階段所對應(yīng)的各個階段的脈沖數(shù)初加速段：n01=L0１／LDn0=１。65/7。852000=42０個等速運行段:ｎ0=L0２/ＬＧn０=28。３5／7．８5２000=7223個ｂ。礦車組在井筒運行階段所對應(yīng)的各個階段的脈沖數(shù)加減速運行段：n1=n２=L1/LGｎ０=24/7。8５２０00=61１5個等速運行段：n3＝L3/LGn0=420/7。８５20０0＝107006個c．礦車在井口運行段與井底運行的脈沖數(shù)相同nK1=４2０個，nK２＝7２23個(２)速度的脈沖化將速度值轉(zhuǎn)化成脈沖數(shù)為：f0=0f1=v0／LＧn0=1/７.8５2000=２５5個f２=ｖm/LＧｎ１=5/7.８5２000=1275個ｆ3=f１＝２55個ｆ4=ｆ0＝０（3)加速度的脈沖化與井底車場初加速及與井口車場減速對應(yīng)的脈沖數(shù)：ｎa01=na02＝V0/t0１＝２５5/３。3＝７7個與井筒運行段的加、減速度對應(yīng)的脈沖數(shù):na1=ｎa2=ｖm/t1＝1275/８=1５9個與加速度對應(yīng)的脈沖單元2的脈沖輸出頻率：f０1＝77ｆ02＝159可以通過脈沖輸出單元的Y23進(jìn)行脈沖輸出頻率的切換控制，Y23OFF時輸出為低檔，當(dāng)Y23ON時為高檔.３．2。2脈沖單元面板上主要端子的功能（1）DELAY:延時時間設(shè)定調(diào)節(jié)螺釘。當(dāng)進(jìn)行高、低檔頻率切換時，可設(shè)定切換延時時間。該時間在100～500ms之間任意可調(diào)。（2）F。MIN和F．ＭＡＸ:高、低檔頻率細(xì)調(diào)調(diào)節(jié)螺釘。(３）C=P，C＞P:經(jīng)過值、預(yù)置值比較輸出端。C為經(jīng)過值，P為預(yù)置值。當(dāng)C=P時和Ｃ＞Ｐ時相應(yīng)的端子輸出為高電平.（4）RST:脈沖單元復(fù)位輸入端。該輸入端開關(guān)接通時，脈沖單元復(fù)位,即停止輸出脈沖，并將經(jīng)過值和預(yù)置值寄存器清零.(5)P。CＮT:脈沖頻率控制輸入端。當(dāng)該端輸入高電平時，脈沖頻率切換為高檔，反之切換為低檔（6)OUT0和ＯUT１：脈沖輸出端。(7）ＺERO和SUＢ:原點到位信號輸入端和近原點到位信號輸入端。(８)輸入、輸出工作指示燈.I/O單元插座（50）芯。工作方式選擇DIＰ開關(guān)。３.２．3脈沖單元工作方式選擇開關(guān)的設(shè)置表3—1列出了FＰ３脈沖單元工作方式選擇開關(guān)的具體設(shè)置方法.表３—1脈沖單元方式選擇開關(guān)ONOＦFSＷ1輸出保持方式Onｅ—shoｔ輸出方式SW2中斷使能中斷不使能ＳW3C＝P方式C=０方式ＳW４單脈沖輸出方式雙脈沖輸出方式ＳW5~ＳW8未用在本系統(tǒng)中應(yīng)具體設(shè)置為:ＳW1：取OFＦ狀態(tài)使之處于Oｎe—ｓhｏt輸出方式，即當(dāng)C=Ｐ端輸出高電平時只接通一個掃描周期。SＷ2:取ON狀態(tài)使之處于中斷使能.SW３:?。埃螤顟B(tài)使之處于Ｃ=Ｐ方式，經(jīng)過值計數(shù)器進(jìn)行加計數(shù).SW4:取0N狀態(tài)使之處于單脈沖輸出方式。SW5～ＳW8：未用。３.2．4脈沖單元共享存儲器的內(nèi)容設(shè)置FP3脈沖單元共享存儲器分配如表表3—２所示。表3—2脈沖單元共享存儲器表讀數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)Ｋ０經(jīng)過值（低16位）初始值(低16位)K１經(jīng)過值(高８位帶符號數(shù)）初始值(高8位帶符號數(shù))K2不能讀預(yù)置值(低16位）K3不能讀預(yù)置值（高8位帶符號數(shù)）在本系統(tǒng)中１號脈沖單元:KＯ可以讀經(jīng)過值、寫初始值此處為Ｏ，K2只能寫預(yù)置值本系統(tǒng)取為134５２2。2號脈沖單元:KO可以讀經(jīng)過值、寫初始值此處為Ｏ，K2只能寫預(yù)置值先本系統(tǒng)設(shè)為２5５，后可經(jīng)過程序修改。３。２.5占用Ｉ/O點及I/O分配本系統(tǒng)可將1號脈沖單元安裝在0號槽,２號脈沖單元安裝在1號槽.其脈沖單元分配如表3—3所示。表3－３脈沖單元分配表1號脈沖單元輸入說明輸出說明X0C=P標(biāo)志位Y5緊急停車輸出控制X1C＞P標(biāo)志位Y6脈沖輸出開始X2上、下溢出標(biāo)志位Y7正、反轉(zhuǎn)輸出控制Ｘ3未用Y８脈沖輸出頻率控制X4原點返回操作標(biāo)志位Y9原點返回操作控制2號脈沖單元輸入說明輸出說明Ｘ10C=P標(biāo)志位Ｙ15緊急停車輸出控制X11C＞Ｐ標(biāo)志位Y１6脈沖輸出開始X1２上、下溢出標(biāo)志位Ｙ１７正、反轉(zhuǎn)輸出控制X13未用Y18脈沖輸出頻率控制X１４原點返回操作標(biāo)志位Ｙ19原點返回操作控制表中說明:(1）表中C和P的意義是:C表示經(jīng)過值,P表示預(yù)置值.C=Ｐ時，Ｘ0:ＯN，Ｃ〉P時X1：OＮ。（２)Ｘ2是溢出標(biāo)志位，當(dāng)發(fā)生溢出時X２：ＯN。脈沖單元中有經(jīng)過值計數(shù)器和預(yù)置值計數(shù)器,二者最大計數(shù)范圍為—1６777216～+1677７2１5，當(dāng)超過此范圍時發(fā)生溢出。脈沖單元在本系統(tǒng)中的工作過程１號脈沖單元:首先向CＰU單元的數(shù)據(jù)區(qū)送入脈沖單元的初始值和預(yù)置值，均為十進(jìn)制表示的脈沖數(shù),即為脈沖單元的初始化作準(zhǔn)備，接下來是脈沖單元的初始化,即將初始值和預(yù)置值寫入脈沖單元的共享存儲器中,當(dāng)有提升信號時,起動按鈕按下同時,其上升沿接通Y6后,1號脈沖單元開始有脈沖輸出。該脈沖送入高速計數(shù)器HSC的XＯ端,使高速計數(shù)器HSC按所設(shè)定的參數(shù)表進(jìn)行工作。2號脈沖單元:首先向CPU單元的數(shù)據(jù)區(qū)送入脈沖單元的初始值和預(yù)置值,均為十進(jìn)制表示的脈沖數(shù)，即為脈沖單元的初始化作準(zhǔn)備，接下來是脈沖單元的初始化,即將初始值和預(yù)置值寫入脈沖單元的共享存儲器中,當(dāng)有提升信號時，起動按鈕按下同時,其上升沿接通Y16后，２號脈沖單元開始按所選的頻率進(jìn)行脈沖輸出并及時進(jìn)行頻率的切換.該脈沖送入高速計數(shù)板的輸入端，使高速計數(shù)板按所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行工作。3.3高速計數(shù)單元的設(shè)置與整定3。３.１方案的選擇及比較在FP3型PＬC中，有兩種高速計數(shù)單元,一種是在主板上的高速計數(shù)器，另一種是高速計數(shù)板，二者在使用上有較大的差別。其性能對照表如3—4所示。表3－4高速計數(shù)器和高速計數(shù)板性能對照表項目高速計數(shù)器高速計數(shù)板通道數(shù)12計數(shù)速度一相:１0KHZ一相:20KHZ兩相：5KHZ兩相—四時：５KHZ目標(biāo)值設(shè)定數(shù)不限每通道2個輸入方式４種3種輸入點數(shù)3點（X0、X1、Ｘ２）1０點輸出點數(shù)不限每通道2點編程使用特殊指令F162～Ｆ165編程，實現(xiàn)各種功能,如速度控制、輸出波形控制、輸出通斷控制等不使用特殊指令編程，而是利用經(jīng)過值與目標(biāo)值相等作為輸出控制條件，使輸出通或斷,來實現(xiàn)外部控制在本系統(tǒng)中采用一個高速計數(shù)器和一個高速計數(shù)板來計數(shù)，其中HSC在波形輸出控制方式中用Ｆ164（ＳPＤＯ)指令根據(jù)高速計數(shù)器的經(jīng)過值控制輸出波形ON/OＦF，以實現(xiàn)速度的及時切換.高速計數(shù)板采用兩相獨立輸入方式,INA０為加計數(shù),INＢ1為減計數(shù)。且用Ｆ１（ＤＭV）指令將ＤT910８和DT9109中的經(jīng)過值時時拷貝到PＩD單元中的給定值寄存器DT１00中,作為速度的給定。3．3.２高速計數(shù)器的設(shè)置（1）高速計數(shù)器有四種工作方式，分別為單路加計數(shù)、單路減計數(shù)、兩路單相輸入方式和兩路雙相輸入方式，在本系統(tǒng)中采用兩路單相輸入方式，計數(shù)范圍為-838860８～83８860７，工作方式選擇為X0加計數(shù)、X1減計數(shù)，其最高計數(shù)頻率為5ＫHZ,。（２）占用的I/０端子：X0、X１是脈沖輸入端，X2是復(fù)位端，HSC的軟件復(fù)位用指令［FO(MＶ）H8DT90５2］實現(xiàn)，也可由外部復(fù)位開關(guān)進(jìn)行復(fù)位。（3）占用內(nèi)部寄存器：ＨＳC的經(jīng)過值存放于ＤT90４4和DT9045中;目標(biāo)值存放于DＴ9０46和DT90４7中.DT9０44和DT90４６存放低16位，ＤT904５和DT90４7存放高1６位。特殊繼電器Ｒ９03A規(guī)定為HＳＣ的標(biāo)志寄存器，當(dāng)ＨSＣ計數(shù)時該繼電器“OＮ"，停止計數(shù)時為“OＦF”。（4）高速計數(shù)器所用到的指令①[FO（ＭV)SD]:1６位數(shù)據(jù)傳輸指令，其中S：被傳送原數(shù)據(jù)(地址)，D：傳送數(shù)據(jù)的目的地址，即S→D，該指令用來向高速計數(shù)器傳輸數(shù)據(jù)。②[Ｆ１(DMV）SD］:32位數(shù)據(jù)傳輸指令，其中S：被傳送原數(shù)據(jù)（地址），D：傳送數(shù)據(jù)的目的地址，即（S,Ｓ+1）→(D，Ｄ+1）,該指令用來讀出或修改高速計數(shù)器的經(jīng)過值。③［Ｆ162（HCOS)SＹｎ]：其中Ｓ：存高速計數(shù)器經(jīng)過值的首地址，設(shè)置范圍：K-８388６０8~K838８６0７，D：指定的外部輸出繼電器(Y0～Y７)，當(dāng)（DT90４4，DＴ9045）=（Ｓ,S+1)→Yn=ON,執(zhí)行條件是Ｒ９０３A=ＯFＦ(n=0~7).其作用是將一個外部繼電器規(guī)定為高速計數(shù)器的輸出。當(dāng)高速計數(shù)器的經(jīng)過值與規(guī)定目標(biāo)值一致時,則規(guī)定的外部輸出繼電器接通并保持。④[F1６３（HCOＲ）SYn]：其中Ｓ:存高速計數(shù)器經(jīng)過值的首地址，設(shè)置范圍：K－８３88６08~Ｋ8388６0７,Ｄ：指定的外部輸出繼電器（Y0～Y7），當(dāng)（ＤT9０４４,DT９045)＝(S，Ｓ＋1）→Ｙn=ＯN,執(zhí)行條件是R903A=OFF(n=0~7）。其作用是規(guī)定一個外部繼電器為高速計數(shù)器的輸出，當(dāng)高速計數(shù)器的經(jīng)過值與規(guī)定目標(biāo)值一致時，則規(guī)定的外部輸出繼電器斷開。⑤[F164（ＳPDＯ)Ｓ］：其中S：存控制數(shù)據(jù)的首地址，其作用是根據(jù)高速計數(shù)器的經(jīng)過值確定輸出的控制條件?？捎糜趦煞N類型的輸出控制,即脈沖輸出控制方式和波形輸出控制方式，本系統(tǒng)采用是后一種。3。3.3用F1６４(SＰDO）指令實現(xiàn)位置控制的方式本系統(tǒng)用HSC的XO端接收１號脈沖單元發(fā)出的脈沖,其工作方式按表3—5參數(shù)表所示,來實現(xiàn)速度及位置的及時控制。表3-5Patteｒｎ參數(shù)表DT30０H47設(shè)定四擋七點控制方式DT3０1H1初始波形Ｙ４Y3Ｙ２Y1Y0=0000１DＴ３02DＴ303K４20(M１）井底車場初加速段對應(yīng)的脈沖數(shù)ＤT３04Ｈ2二檔波形Ｙ4Y3Y2ＹlY0＝0０0１0ＤＴ３0５ＤT30６K7643(M2）井底車場等速段對應(yīng)的脈沖數(shù)ＤＴ307Ｈ3三檔波形Y4Ｙ3Y2Ｙ1Y０=0010０ＤT３08DT309K13758(M3)井筒加速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DT3１0H4四檔波形Y４Y3Y2YlY0=01０００DT311DT312K１20764（M4）井筒等速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DＴ３１３H3三檔波形Y4Ｙ３Ｙ2Y1Y0=00100ＤT314DT3１5Ｋ1268７9(M5）井筒減速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DＴ316H２二檔波形Ｙ4Ｙ3Y2ＹlＹ０=00０10ＤT317DＴ318K１3４1０２（M6）井口等速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DT31９H1初始波形Ｙ4Y３Y2YlY0＝00００１DT320DＴ3２１K134522(M7)井口減速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DＴ3２2H5結(jié)吏波形Y４Y３Y2Y１Ｙ0=10000表中M１、M2、M3、Ｍ４、Ｍ5、M６、M７分別為七檔變速對應(yīng)的脈沖數(shù)，H１、H2、H3、H4、H５分別為速度的控制代碼。當(dāng)有提升信號時，PLC按照patｔern參數(shù)表所設(shè)定的工作方式運行。由參數(shù)表可知，整個控制過程可分為七段，其輸出點Y0，Ｙ1，Y2，Y3是速度切換控制信號,而Y４是停車信號。按參數(shù)表初始波形輸出0OOＯ1H，即ＹO為高電平而Ｙ４，Y３,Ｙ2，Y1為低電平,此時電機轉(zhuǎn)速較低,進(jìn)行的是井底平車場的初加速運行。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M１時，輸出切換為OOＯ１ＯH，此時Y４,Y3，Y２，YO為低電平，Ｙ1為高電平，進(jìn)行的是井底平車場的等速運行，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M2時,輸出切換為OＯl00H,此時Y4，Y３，Y1,YＯ為低電平，Y２為高電平，進(jìn)行的是井筒加速運行，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M３時，輸出切換為O1OOＯH，此時Ｙ4，Ｙ2，Y1，YO為低電平,Y3為高電平，進(jìn)行的是井筒等速運行，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M4時，輸出再一次切換為OOｌ00H,此時Y4，Ｙ3，Y１，YO為低電平,Ｙ2為高電平，進(jìn)行的是井筒減速運行，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M５時,輸出再一次切換為OOO1OH，此時Ｙ４，Y3，Y２，YO為低電平，Y１為高電平，進(jìn)行的是井口平車場等速運行，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M6時，輸出再一次切換為0OOO１H，此時Ｙ4，Y3，Y2，Y１為低電平,Y0為高電平，進(jìn)行的是井口平車場減速運行，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值M7時，輸出切換為10000H，此時、Ｙ3，Ｙ２,Y1,YＯ為低電平,Y4為高電平,控制停車。３．3.4高速計數(shù)板的設(shè)置與整定與高速計數(shù)器的設(shè)置方式相似,高速計數(shù)板的設(shè)置包括輸入方式、計數(shù)范圍、計數(shù)速度、通道選擇和內(nèi)部寄存器的分配等，具體設(shè)置如下：（1)輸入方式：兩相獨立輸入方式，IＮＡ為加計數(shù)，INB為減計數(shù)。（2)計數(shù)范圍：－8３８8608～+８3８8６08。（3）計數(shù)速度：兩相輸入，計數(shù)頻率為5KHZ。(4)通道選擇：選擇CHO通道和CＨ１通道。（５)高速計數(shù)板占用的內(nèi)部寄存器如表3—6。表3－６特殊寄存器表寄存器名用途CH0DT9104、DＴ910５目標(biāo)值０寄存器DT9１06、DT910７目標(biāo)值1寄存器ＤT９１08、ＤT９1０９經(jīng)過值寄存器DT9110、DＴ９１11捕捉值寄存器CH1ＤT9112、DT91１3目標(biāo)值0寄存器DT91１4、DT９115目標(biāo)值1寄存器DＴ9116、DT9117經(jīng)過值寄存器ＤT9118、DT9119捕捉值寄存器DＴ9120控制字寄存器DT9121狀態(tài)監(jiān)視寄存器３。3．５手動方式時速度的給定本系統(tǒng)設(shè)計除了可以完成自動運行外，還要求提升機可以在司機控制下進(jìn)行手動運行和檢修方式運行。當(dāng)選擇手動方式時,可用自整角機作為主令控制設(shè)備,司機通過前推或后拉主令控制手柄帶動自整角機轉(zhuǎn)動，從而發(fā)出主令控制信號,作為速度的給定.這時工作于變壓器狀態(tài),當(dāng)自整角機激磁繞組送入恒定的交流電壓U１時，從自整角機的兩個相繞組取出電壓Ｕ2,這兩個相繞組可用等值繞組代替，它與激磁繞組軸線的位置角為ф。當(dāng)激磁繞組軸線與同步繞組的等值繞組相重合時,輸出的電壓Ｕ2ｍ為最大，當(dāng)ф＝９00時,此時輸出電壓為零.當(dāng)轉(zhuǎn)過１８０0時，軸線再次閉合，但輸出電壓為最大負(fù)值。自整角機的單向聯(lián)接，根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同位置角，得到不同的信號電壓，從而自動實現(xiàn)速度給定.取(0－10)的自整角機輸出電壓,經(jīng)PＬC中Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，就是對應(yīng)（０－Vm)手動給定的速度值。PＩD調(diào)節(jié)是過程控制系統(tǒng)中最常用的控制算法之一.ＰＩＤ控制分模擬和數(shù)字兩種類型，數(shù)字PID調(diào)節(jié)器是由模擬PID調(diào)節(jié)器發(fā)展而來的，其控制算法是按給定值與實際值之間偏差的比例、積分、微分控制的，其參數(shù)可以在現(xiàn)場在線整定。由于軟件設(shè)計的靈活性,一般可以得到滿意的效果。3。４PＩD單元的設(shè)置與整定3。4。1數(shù)字PID的控制算法在模擬控制系統(tǒng)中,PID的控制算法的表達(dá)式為：p[e（t）＋dt＋TD］…………（４-1)由于數(shù)字ＰID的控制是采樣控制，它是根據(jù)采樣時刻的偏差值來計算控制量的,因此,在PLC控制系統(tǒng)中,需要對上式進(jìn)行離散化，即用數(shù)字形式的差分方程來代替連續(xù)系統(tǒng)的微分方程，此時積分項和微分項可用求和及求增量式表示為：u(k)=kp[ｅ（ｋ）–e(i）+TD］…（4－2）.式中Ｔ：采樣周期必須足夠小，才能保證系統(tǒng)有一定的精度.e（k）：第k次采樣時的偏差值:ｅ(k—1)：第（k—１）次采樣時的偏差值。K:采樣序號k＝0、1、2….u(ｋ）：第k次采樣的調(diào)節(jié)輸出。３。4.2PIＤ參數(shù)的設(shè)置FP３型PLC配備了用于數(shù)字ＰIＤ控制的功能單元,只需用[F355PIDDＴXX］指令調(diào)用，并填入?yún)?shù)表即可實現(xiàn)數(shù)字PIＤ控制:其中DＴXX規(guī)定ＰID算法的首存儲區(qū)地址，ＸＸ可在數(shù)據(jù)存儲區(qū)隨機設(shè)定.參數(shù)表具體設(shè)置說明如下:（1）控制模式選擇-—－-—－［S]數(shù)字ＰID數(shù)據(jù)處理控制模式及功能簡要介紹如下：①微分型PＩD與積分型PID設(shè)定值改變時，輸出值也改變。微分型：一般情況下，當(dāng)設(shè)定值改變時，執(zhí)行過程會有很大的改變，但周期阻尼振蕩快。比例一微分型:一般情況下,當(dāng)設(shè)定值改變時，執(zhí)行過程會有不大的改變，但周期阻尼振蕩慢。②反向運行和正向運行.這些參數(shù)決定當(dāng)程序有變化時輸出量增大還是減小。反向運行:如查測量過程值減小,則輸出將增大。正向運行:如查測量過程值增大，則輸出也增大。③自動轉(zhuǎn)換:PID參數(shù)Kｐ，Ti,Td的最佳值可由測量程序測量反饋.當(dāng)執(zhí)行自動轉(zhuǎn)換時，估計值在自動轉(zhuǎn)換完成后返回。本系統(tǒng)S取為Ｈ8000，即：微分型、正向運行、執(zhí)行時自動轉(zhuǎn)換的模式類型。(２）給定值(SP）-－—－－[S+1］該設(shè)定取決于過程量的目標(biāo)值，其設(shè)置范圍為：KO～K1００00,本系統(tǒng)中速度調(diào)節(jié)器的目標(biāo)值分別由高速計數(shù)板的經(jīng)過值寄存器DT91０8，DT9１09和DＴ９1１６,DT91１７通過F1（DMＶ)指令進(jìn)行實時傳送.而電流調(diào)節(jié)器的目標(biāo)值是由速度調(diào)節(jié)器的輸出值作為給定值。（3）反饋值（PＲ)--－—［S+２］數(shù)字ＰIＤ的反饋值可用Ａ/D轉(zhuǎn)換器或光電碼盤測量值作為當(dāng)前過程控制值，調(diào)節(jié)使其在以下范圍內(nèi)：ＫO～K１0000。本系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器的反饋值是由光電碼盤的測量值送到高速計數(shù)板的經(jīng)過值寄存器ＤT９110,DＴ9111通過F1（DMV）指令進(jìn)行實時傳送作為當(dāng)前過程控制值，而電流調(diào)節(jié)器的反饋值是由A/Ｄ轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的值作為當(dāng)前過程控制值。（4）輸出值（MV）—-—--［S+3］輸出值用來儲存PID處理的結(jié)果,并使用Ｄ/A轉(zhuǎn)換器或其它設(shè)備將該結(jié)果輸出到程序中去，其范圍是:Ｋ0~K10０00.本系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器的輸出值用傳送指令傳到電流調(diào)節(jié)器的給定值寄存器ＤT20０中，而將電流調(diào)節(jié)器的輸出值使用Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后去調(diào)節(jié)電液比例溢流閥的電流進(jìn)而起到調(diào)速的目的。（５）輸出較低極限值———－—［S+4］范圍是：KＯ~K1００00.本系統(tǒng)取為零。（6）輸出較高極限值——-—-［S+5］范圍是:ＫＯ~K１000０。本系統(tǒng)取為１53０0。（7)比例增益(KP）-————[S+６〕比例增益規(guī)定PID處理使用的系數(shù)；將設(shè)定值0。1即為實際比例增益;設(shè)定范圍是：K１~K９99９.本系統(tǒng)取210,由于系統(tǒng)選擇自動轉(zhuǎn)換模式則設(shè)定值可自動調(diào)整并重寫.(8)積分時間—－—－－[S+7］積分時間規(guī)定ＰID處理使用的系數(shù);將設(shè)定值0.1即為實際積分時間,其設(shè)定范圍是：K1～Ｋ30０000（規(guī)定增量為０.1秒），當(dāng)設(shè)定值為零時積分不執(zhí)行。(9）微分時間--－—-[S+8]規(guī)定ＰＩD處理使用的系數(shù)；將設(shè)定值0。１即為實際微分時間，其設(shè)定范圍是：Ｋ１-K１000（規(guī)定增量為０。１秒)，由于系統(tǒng)選擇自動轉(zhuǎn)換模式其設(shè)定值可自動調(diào)整并重寫。（1０）采樣時間（TS）－—－—-［S+9］用來設(shè)定PIＤ處理使用的系數(shù)；將設(shè)定值0．0１即為實際控制時間,設(shè)定范圍是：K1～K600０。（規(guī)定增量為0．O1秒）.通過調(diào)整PIＤ各參數(shù),可以使系統(tǒng)處于最佳狀態(tài),只根據(jù)增大比例常數(shù)可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)，有利于減小靜差。但過大的比例常數(shù)具有較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。增大積分常數(shù)雖有利于減小超調(diào)使系統(tǒng)穩(wěn)定，但系統(tǒng)靜差的消除將減慢。另外增大微分常數(shù)可以加快系統(tǒng)響應(yīng)，增加穩(wěn)定性，但對于干擾信號的抑制能力卻有所減弱。所以對PIＤ各參數(shù)的調(diào)整,需要通過反復(fù)試驗、反復(fù)試湊可得到的。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)區(qū)為DＴ10０～DT110，DT200～DＴ21０，運算工作區(qū)是DT111～ＤT1１9，DT21１～ＤT２19。３。5Ａ/D單元的設(shè)置３。５.1通道的選擇ＦP３的A/D單元有4個輸入通道,其模擬量輸入范圍和類型是由該單元背面的開關(guān)進(jìn)行設(shè)定的。本系統(tǒng)具體設(shè)定為CH1通道:即ＳW1-２:ＯFF.輸入信號為(4～2０mＡ）,SW1—4：ON狀態(tài).3．5。２I/０分配根據(jù)ＦP3的自由編址方式,本系統(tǒng)A/D單元可安裝在９號槽，其對應(yīng)的I／0分配情況如表3—7所示。表3-7A／D單元I/O分配表輸入點編號說明Ｘ90A／D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備好標(biāo)志（可作為CHO—CH３四個通道輸出數(shù)據(jù)條件）Ｘ91Ａ/D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備好標(biāo)志(可作為ＣHO通道輸出數(shù)據(jù)的條件）Ｘ9２A／D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備好標(biāo)志（可作為CH1通道輸出數(shù)據(jù)的條件）X9３Ａ/D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備好標(biāo)志（可作為CH2通道輸出數(shù)據(jù)的條件)X94A/Ｄ轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備好標(biāo)志（可作為CH3通道輸出數(shù)據(jù)的條件)X95～X9７未用X９8CHＯ標(biāo)志位(當(dāng)A/Ｄ轉(zhuǎn)換值大于上限值時,該接點“ON”)X９９ＣHＯ標(biāo)志位（當(dāng)Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換值小于下限值時，該接點“ON”)X9ＡＣH1標(biāo)志位（當(dāng)Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換值大于上限值時，該接點“ＯＮ”)X９BCＨ１標(biāo)志位(當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換值小于下限值時,該接點“ＯＮ")X9CCＨ２標(biāo)志位（當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換值大于上限值時,該接點“ＯN”）X9DCH2標(biāo)志位(當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換值小于下限值時，該接點“ＯN"）X９ECH3標(biāo)志位（當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換值大于上限值時，該接點“ON”)X9FCＨ3標(biāo)志位(當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換值小于下限值時，該接點“ＯＮ")表中說明:（１)、當(dāng)某通道不工作時,則表中其相應(yīng)的接點OFF。(2)、當(dāng)Ａ/D轉(zhuǎn)換單元工作異常時,則所有的接點均為OFF.（3）、A/D轉(zhuǎn)換單元只占用輸入接點不占用輸出接點。3．5。3共享存儲器的分配Ａ/Ｄ單元共享存儲器分配如表3—8所示.表3—8Ａ地址號說明Ｋ0“采樣/平均”切換控制Ｋ1ＣH０平均次數(shù)設(shè)定K2CH1平均次數(shù)設(shè)定K3ＣH2平均次數(shù)設(shè)定Ｋ4CH3平均次數(shù)設(shè)定K５報警控制，可分別設(shè)定各通道超限時是否報警K6CH0上限設(shè)定（A/D轉(zhuǎn)換輸出值）K７CH０下限設(shè)定（A/D轉(zhuǎn)換輸出值）K８CＨ1上限設(shè)定（A/D轉(zhuǎn)換輸出值）K9CH1下限設(shè)定(A/D轉(zhuǎn)換輸出值）K1０CH2上限設(shè)定（A/D轉(zhuǎn)換輸出值)K11CH2下限設(shè)定(A/D轉(zhuǎn)換輸出值）K12CＨ3上限設(shè)定（A/D轉(zhuǎn)換輸出值）K13CH3下限設(shè)定（Ａ/D轉(zhuǎn)換輸出值）Ｋ14比例變換控制，可設(shè)定是否進(jìn)行比例變換K1５CHＯ偏移量設(shè)定K16CH０滿量程設(shè)定Ｋ17CＨ1偏移量設(shè)定K18CH1滿量程設(shè)定K19CＨ２偏移量設(shè)定K20CH２滿量程設(shè)定K２1CH3偏移量設(shè)定K22ＣH3滿量程設(shè)定K２3存放ＣH0已轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)K24存放CH１已轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)K2５存放CH2已轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)K26存放CH３已轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)K27存放錯誤代碼表中說明：（1)、共享存儲器K0－K２2為只寫存儲器，即CPＵ單元只能對其寫入不能讀出，K23—K2７只讀存儲器。（２)、對共享存儲器的讀、寫,使用高級單元讀寫指令(F1５0，F(xiàn)15１)來實現(xiàn).(3)、Ｋ0，K5，K14只用低四位.biｔ０-bit3分別對應(yīng)CHＯ-CH３。當(dāng)該位為1時，則設(shè)定其相應(yīng)功能有效，為0時則無效.3.5。4A/D單元的技術(shù)參數(shù)表3—９列出了Ａ／Ｄ單元的技術(shù)參數(shù)。表3-9A/Ｄ單元的技術(shù)參數(shù)表項目說明模擬輸入電壓；０～１0V電流;4～２０mA數(shù)字輸入0～400０分辨率電壓;1/40０0（５Mv)電流：1/4０00（４uA）精度室溫下為±０.5%F.Ｓ.轉(zhuǎn)換速度每個通道為2.5mS外部輸入阻抗≥1Ｍ?(電壓輸入）250?(電流輸入)最大允許輸入范圍電壓：15Ｖ電流３0mA模擬通道4平均次數(shù)3~4000內(nèi)部電流消耗≤±0．5A表中說明：(1）、電壓和電流輸入方式使用不同的輸入端子來選擇.(２）、輸入信號的范圍可通過A/D單元后面的ＤIP開關(guān)進(jìn)行設(shè)定，但開關(guān)設(shè)定不能按通道分別設(shè)定，只能根據(jù)四個通道一起設(shè)置，在本系統(tǒng)中設(shè)置輸入信號為電流（4~２0)mA。3.5。５Ａ/D單元輸入輸出特性在本系統(tǒng)中輸入信號為模擬量（4~２0)ｍA電流值，其輸出為0～4000的數(shù)字量.Ａ／D單元的輸入／輸出特性如圖3－1所示。4000300020001000048121620數(shù)字輸出模擬輸入（mA）4000300020001000048121620數(shù)字輸出模擬輸入（mA）圖3-1A／Ｄ輸入/輸出特性３.５.6A/Ｄ單元的編程方法向Ａ/D單元寫入控制字可通過指令[Ｆ１51WＲT,S1，S2，n,Ｄ]來實現(xiàn)其中Ｓ1：A/D單元所在的槽號.S2：存放控制字的寄存器區(qū)的首地址。n：控制字個數(shù)。Ｄ：A/D單元共享存儲器首地址。(2）從A/D單元中讀取轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)用指令[Ｆ１50RＥAD,S1，S2,n，D〕其中Ｓ1：Ａ/D單元所在的槽號。S２：共享存儲器首地址。ｎ:讀取數(shù)據(jù)個數(shù)。D:CPＵ單元數(shù)據(jù)區(qū)首地址。３。6D／A單元的設(shè)置3．６.1D/A單元I/0分配本系統(tǒng)將Ｄ／A單元安裝在１０號槽，其Ｉ／0分配如表3－１0：表３—10Ｄ/A單元I/０分配表輸入點編號說明Ｘ1００Ｄ/Ａ轉(zhuǎn)換好標(biāo)志(在“ON"時有效）Ｘ101CHO輸入數(shù)據(jù)有效標(biāo)志(當(dāng)CHO輸入數(shù)據(jù)在設(shè)定范圍內(nèi)時，該點“OFＦ”，反之“ON”)X102CH１輸入數(shù)據(jù)有效標(biāo)志(當(dāng)CH1輸入數(shù)據(jù)在設(shè)定范圍內(nèi)時。該點“ＯFF".反之“ON”）X10３報警信號(當(dāng)CHO輸入數(shù)據(jù)大于上限時，該接點“ON")X10４報警信號（當(dāng)CＨＯ輸入數(shù)據(jù)小于下限時,該接點“ＯN”）X105報警信號（當(dāng)CH1輸入數(shù)據(jù)大于上限時，該接點“OＮ"）X1０6報警信號（當(dāng)ＣH1輸入數(shù)據(jù)小于下限時,該接點“ＯN”）表中說明:(1）X1０0和X１03-X106這幾個接點,當(dāng)模擬輸出限定條件被重新寫入時“OFF"。（2）D/Ａ轉(zhuǎn)換單元只占用輸入點，不占用輸出點。３。6．２通道的選擇D／A單元有2個輸出通道,其模擬量輸出類型是由單元背面的開關(guān)進(jìn)行設(shè)定的。本系統(tǒng)使用ＣHO通道,即SW1-1為ON狀態(tài)，輸出信號為電流。３．6。3D／A單元共享存儲器的分配D/A單元共享存儲器的分配如表3-11所示。表3－11D/A單元共享存儲器的分配表地址號說明K０可設(shè)定模擬輸出量是受限（只寫）K1CH0輸出上限值設(shè)定（只寫）K2ＣH0輸出下限值設(shè)定（只寫）Ｋ3CH1輸出上限值設(shè)定（只寫）K4CH1輸出下限值設(shè)定（只寫)K５存放CH0D/A轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)(只寫）K６存放CH1D/Ａ轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)（只寫)K７存放錯誤代碼(只讀)3。6.4Ｄ/A單元的技術(shù)參數(shù)D/Ａ單元的技術(shù)參數(shù)表3-12所示。表３－１2D／A單元的技術(shù)參數(shù)表項目說明模擬輸入電流;4~20mA數(shù)字輸入4～2０mAK=0～40００分辨率1／4000(4uA）精度室溫下為±0.5％F.S。轉(zhuǎn)換速度每個通道為4mS外部輸出阻抗0。5?最大外部輸出電流±30mA模擬通道2允許外部負(fù)載０～550?內(nèi)部電流消耗≤±0。5Ａ表中說明：(1）電壓輸出還是電流輸出可用D／A單元后面的DＩＰ開關(guān)進(jìn)行設(shè)定，而其輸出信號范圍可在共享存儲器中設(shè)定。（2）同一通道不能既作為電壓輸出又作為電流輸出。在本系統(tǒng)中輸出量取為電流值。3。６。5D／A單元輸入輸出特性上述A/Ｄ單元的輸出值是0～４０0０的數(shù)字量，即為此Ｄ/A單元的輸入值，D／A單元的輸出量為0~20的模擬量。其輸入/輸出特性如圖3－2所示。400040000420模擬輸出（mA）數(shù)字輸入圖３－２Ｄ/A單元的輸入/輸出特性３.6.6D/A單元的編程方法（1)向D／A單元寫入控制字[F151ＷＲＴ，S１，S2,n，D〕其中:S１:D／A單元所在的槽號。S2:存放控制字的寄存器區(qū)的首地址。n:控制字個數(shù)。D:D/Ａ單元共享存儲器首地址(2)從D/A單元中讀取錯誤代碼[F１50READ，S1，S2，n，Ｄ〕其中:S1:Ｄ/Ａ單元所在的槽號。S2:存放錯誤代碼共享存儲器首地址。ｎ:讀取數(shù)據(jù)個數(shù).Ｄ:存放錯誤代碼的數(shù)據(jù)區(qū)首地址.4軟件設(shè)計4.１系統(tǒng)中檢測及控制開關(guān)Ｉ/0分配在控制系統(tǒng)中，除各單元本身占用的I/０外，整個控制系統(tǒng)外部還有其他檢測及控制開關(guān),如總起動按鈕、緊急停車按鈕、行程開關(guān)、提升指示等.可利用5號槽和６號槽安裝其Ｉ/0單元行程開關(guān).其分配情況如表4-1所示，接線情況見圖4-１。圖4—1PLC輸入/輸出接線圖表4－1系統(tǒng)輸入輸出信號及PLC端子分配表輸入信號輸出信號序號輸入端代號輸入端子分配輸出端代號輸出端子分配123４56７８91011１21３14151617１８1920２１222324252６2728２９總起動按鈕緊急停車按鈕行程開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)上限位開關(guān)下限位開關(guān)安全制動開關(guān)閘瓦磨損超限信號高壓油斷路器信號潤滑泵啟動信號控制泵啟動信號潤滑泵停止信號控制停止信號自動方式手動方式壓力傳感器溫度傳感器過卷開關(guān)過卷開關(guān)高壓油斷路器的輔助觸點過卷復(fù)位轉(zhuǎn)換開關(guān)測指示燈按鈕主令控制器（手動時用）的常開觸點主令控制器（手動時用）的常閉觸點精濾信號ＱAＪTXC1XC2XC３XC4XＣ５ＸC6XＳXXSＦ1SL1DL1RＱKQＲTKTFS1FS２YXＷXSL2SL３QFGFCDU1ZＬ２JLX50X5１X5２X5３X54X55X56Ｘ57Ｘ58X59X５A(chǔ)Ｘ５BＸ５CX5ＤX5EX5ＦX60X61X６2Ｘ６3X６4X６5X6６X６7X6８X6９X6AＸ６ＢX６C提升指示急停指示井底初加速指示井底等速指示井筒加速指示井筒等速指示井筒減速指示井口等速指示井口減速指示故障信號燈、笛電液比例溢流閥二位二通電磁閥潤滑泵工作高溫指示精濾指示有電指示低壓指示控制泵工作制動油過壓保護(hù)過卷、閘瓦磨損超限保護(hù)DOD1D２D3D4D5D６D７Ｄ8Ｄ9Z１Z2KＭ１Ｄ10D11Ｄ12D13ＫM２ＫM3ＫM4Y７0Y７1Y72Y73Y74Y７５Ｙ７6Y77Y78Y79Ｙ7Y7ＢY７Y7DＹ7EY7ＦY80Y8１Y82Ｙ8３4。2重要的流程圖在本控制系統(tǒng)中提升機運行過程框圖如圖4－2所示，其中開車前的準(zhǔn)備框圖如圖4-3，ＰＬC控制流程圖如圖４—４,程序流程圖如4-5所示。開始開始開車前的準(zhǔn)備運行方式選擇二位二通閥通電自動程序運行電液比例溢流閥提升機運行停車安全回路上電高壓接觸器上電起動潤滑油泵高速閘松起動控制泵起動離合器潤滑油泵起動液粘裝置控制泵系統(tǒng)自檢返回運行圖4－2運行過程框圖圖4—3開車前準(zhǔn)備框圖起動起動起動按鈕脈沖單元輸出1號脈沖單元2號脈沖單元高速計數(shù)器HSC高速計數(shù)板位置控制速度PID檢修主令控制器自整角機起動A/D單元DDDDDDDDDDDA電流PIDD/A單元電液比例溢流閥提升機運行停車測速光電編碼盤A/D單元NYYN電流互感器圖４－4PLC控制流程圖4。3系統(tǒng)程序設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)Ｉ／O分配和程序流程，按照FP3-PLC編程方法，將本系統(tǒng)控制程序編寫如下：STX６9；開車前的準(zhǔn)備，測指示燈狀態(tài)(R０為內(nèi)部通用OTRO寄存器,只用于內(nèi)部通斷控制的“軟繼電器”）STX6A;主令控制器（手動時用）的常開觸點OTR1ＳT/X6Ｂ；主令控制器(手動時用）的常閉觸點OTY84;手動方式STX5D；潤滑泵啟動信號ORＲ2ANＲOＡNR1AN/Ｘ5F;潤滑泵停止信號OTＲ2；潤滑泵啟動SＴR2OTY80；低壓指示ＳTX5Ｅ;控制泵啟動信號ＯRＲ3ANRＯANR1AN／X６０;控制泵停止信號OTR3;控制泵啟動SＴR3ＯTＹ８1；控制泵工作ＳTＸ5Ａ；安全制動開關(guān)ＡNＸ５Ｃ；高壓油斷路器信號AＮＸ６５；過卷開關(guān)ＡＮX66；過卷開關(guān)ＡN/X68；過卷復(fù)位轉(zhuǎn)換開關(guān)OTY8３；過卷、閘瓦磨損超限保護(hù)STX63;壓力傳感器OＴY7C；潤滑泵工作STX64;溫度傳感器OＴＹ7Ｄ;高溫指示STX６Ｃ;精濾信號ＯTY7E;精濾指示SＴY８3;過卷、閘瓦磨損超限保護(hù)ＡNＹ７C；潤滑泵工作ANY7D；高溫指示ANY７E；精濾信號OＴR7ＳTＲ7OTY74;井筒加速指示STR9013;運行初期OＮ脈沖繼電器F１（DMＶ）；向CＰU單元數(shù)據(jù)寄存器送入1號脈沖K134５22單元的初始值和預(yù)置值DＴ0F１（ＤMV）K0ＤT2STX50；總起動按鈕DF;上升沿微分Ｆ151ＷRＴ;１號脈沖單元初始化K0DT０K４K0ＳTX5０；總起動按鈕OＲＲ4OＲST7DFOTY6；1號脈沖單元脈沖輸出開始OTＲ4ＳＴＲ4ANX59；下限位開關(guān)OＴY7０;提升指示OTY7B；二位二通電磁閥STR7ANX51；緊急停車按鈕ANX4;原點返回標(biāo)志ＯＴY5;緊急停車輸出控制STＲ4F1（DMV)；向高速計數(shù)器寫入數(shù)據(jù)K0;ＤＴ9044F１（DMＶ）Ｋ0DT9046STＲ9013ＤFFOMVH4７;設(shè)定四擋七點控制方式DT3０0ＦＯMＶＨ１;初始波形Y4Y3Y2Ｙ1Y0=0０001DFＤT301F1(D１1V）K4２０；井底車場初加速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DＴ302ＦOMVＨ2;二檔波形Y4Ｙ3Y２YlY0=00０1０DT3０４F1（DMV)Ｋ7643；井底車場等速段對應(yīng)的脈沖數(shù)ＤＴ３05FOMＶＨ3；三檔波形Y4Ｙ３Y2Ｙ1Y０=0０100DT３０７F1（DMV）K1３758；井筒加速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DT３08FＯMVH4；四檔波形Y４Y3Y2YｌY0＝０10０0DT310F1（DMV）K1207６4；井筒等速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DＴ311FOＭVH3;三檔波形Y4Y3Ｙ2Y１Y０＝0010０ＤＴ3１3F１（ＤMV)K１２68７9；井筒減速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DT３14ＦＯMVＨ２；二檔波形Y４Ｙ3Y2YｌY0＝0001０DT316F１（DMＶ）Ｋ134102；井口等速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DT3１７FOMVH1;初始波形Ｙ4Y３Y2Y1Ｙ0＝00001F1(DMV)Ｋ13452２;井口減速段對應(yīng)的脈沖數(shù)DＴ3２0FOMVH5DT3２2STY６；1號脈沖輸出開始F１64（ＳPDＯ)；實現(xiàn)對位置的控制DT300STＴ7ＤFF１６3HCOＲ;設(shè)置高速計數(shù)器的外部繼電器輸出,當(dāng)高速計Ｋ134５２2數(shù)器的經(jīng)過值與規(guī)定目標(biāo)值一致時，則規(guī)定的Ｙ０外部輸出繼電器斷開。OＴR5STR5F1(DMV);向CPＵ單元數(shù)據(jù)寄存器送入２號脈沖K２55單元的初始值和預(yù)置值DT10F1（ＤMV）Ｋ１２７5DT１2Ｆ1（DMＶ）K0ＤT1４SＴR５F151WRT；２號脈沖單元的初始化K1ＤT1０K4Ｋ0ＳTR５ＤＦOTY1８;2號脈沖單元輸出頻率控制OTR6STR9０1３FOＭVH2DT9052F1（DMV）K0ＤT91０4；高速計數(shù)板目標(biāo)值0寄存器F１（ＤMV)K0DT91０6；高速計數(shù)板目標(biāo)值１寄存器ＳTＲ6ＯTY16；２號脈沖輸出脈沖開始ＴMR１K３３0ＯTＹ7２;井底初加速指示OTR7STＲ7ＡNＸ51；緊急停車按鈕AＮX1４;原點返回標(biāo)志位OＴY15；緊急停車輸出控制STＲ５Ｆ1(DMV)；將ＤT9１08和DT9109中的經(jīng)過值拷貝到PＩＤＤＴ91０８單元中的給定植寄存器DT１０0中作為速度的ＤT1０0給定STＸ５1；緊急停車按鈕ANT1AＮYl；速度切換控制信號DＦF162HCOＳ；規(guī)定為高速計數(shù)器的外部繼電器輸出，當(dāng)高速Ｋ255計數(shù)器的經(jīng)過值與規(guī)定目標(biāo)值一致時，則規(guī)定Y25的外部輸出繼電器接通并保持SＴY2５ＴMＲ２K2８３5OTY7３；井底等速指示ＳTT2ANY2;速度切換控制信號ANX53；行程開關(guān)F1（DMV)DT12DT910６;高速計數(shù)板目標(biāo)值1寄存器ＯTＲ8ＯTY18;2號脈沖單元輸出頻率控制STＲ８Ｆ１（DMV)DT9108;高速計數(shù)板經(jīng)過值寄存器DT100OTY74;井筒加速指示OTR9TMR3K800ＳTR9ANY３；速度切換控制信號AＮT３ＤFF162HＣOＳK１２75Y26SＴY26TMR4Ｋ8４0０OＴＹ7５;井筒等速指示STT４ANＹ３ＡＮＸ54；行程開關(guān)F1（DMV)DT1２ＤT91０6；高速計數(shù)板目標(biāo)值1寄存器OＴR10OTY76;井筒減速指示TMR５K800OＴY18；２號脈沖單元輸出頻率控制STＲ10F1(DMV）DＴ9108;高速計數(shù)板經(jīng)過值寄存器DT100STT5ANＹ2；速度切換控制信號ＡNＸ55；行程開關(guān)ＤFF１６2HCOSK25５Y2７SＴY27ＴMR6Ｋ２83５OTY77；井口等速指示STＴ6ANY１AＮX5６;行程開關(guān)F１(DMV）DＴ10DＴ9１06；高速計數(shù)板目標(biāo)值1寄存器ＯTY7８；井口減速指示OTＲ１１TMR7K3３0ＳTT7ＡNX57；行程開關(guān)ANX５8；上限位開關(guān)ＯTY14TMR8K２500STR6OＲR７OＲＲ8ORＲ9OＲR10ＯRR11ＯTR１2F３5５PＩD;調(diào)用數(shù)字ＰID控制功能DT1０2STR12F1(DMＶ）DT１０２DT200F35５PIＤDT200SＴＲ12F151ＷRT;向A/D單元寫入控制字Ｋ9DＴ90K3K4STR90１3ＦOＭVK６DT91ＦＯMＶK7DT92ＦＯMVK400０ＤT93ＦＯMVK0ＤT94ＳTＲ12F150REＡD;從D/A單元讀取錯誤代碼Ｋ1ＯK2７K１DT91OＴＲ１3SＴＲ90１3FOMVK4000DT４０FOMVK０ＤT４１F1５1WRT；向A／D單元寫入控制字K3DT40Ｋ2K1STR9010ＦＯMVWX９；外部輸入字繼電器DT211STR13F150READ;從Ｄ/A單元讀取錯誤代碼K10Ｋ７K8DT42ＦＯMVDT2１2WY9；外部輸出字繼電器ＯＴY7AED。5結(jié)論本課題的設(shè)計是在傳統(tǒng)礦井提升機的基礎(chǔ)上，吸取當(dāng)今國際同類先進(jìn)技術(shù)，利用可編程控制器高精度的數(shù)字控制系統(tǒng)，將模擬機用于控制、檢測、保護(hù)、信號等任務(wù)的硬件設(shè)備功能由計算機軟件來實現(xiàn),將使提升機硬件結(jié)構(gòu)極大簡化。同時調(diào)速裝置采用液粘調(diào)速離合器，利用其可以實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速的優(yōu)點,使提升機擺脫了模擬電控系統(tǒng)中發(fā)電機組及電阻投切帶來的極大無功損耗，可節(jié)約大量能源。本系統(tǒng)目前只處于理論研究階段，主要存在的問題是程序沒有完全調(diào)試成功，系統(tǒng)硬件電路的具體設(shè)計也沒有完成，各部分控制電路也需要根據(jù)具體生產(chǎn)情況合理配制.同時整個控制系統(tǒng)只有通過在現(xiàn)場調(diào)試運行,綜合考慮各方面因素，反復(fù)修改整定，才能達(dá)到高精度的控制要求。本系統(tǒng)研制成功后，將使提升機在運行特性、調(diào)速范圍、穩(wěn)定性等各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)得到明顯提高，可以極大地提高提升機運行效率,為鐵礦企業(yè)的安全、高效、連續(xù)生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件.由于本人水平有限,提升機控制系統(tǒng)涉及的內(nèi)容也比較廣泛，文中不妥之處再所難免，懇請老師批評指正!致謝本設(shè)計的選題、研究及論文撰寫工作是在導(dǎo)師董愛華老師和顏丙生老師的直接關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的，在做畢業(yè)設(shè)計期間,董老師和顏老師在各方面給了我極大的幫助和親切關(guān)懷，使我順利完成了畢業(yè)設(shè)計工作；同時老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、淵博的知識、豐富的實踐經(jīng)驗和敏銳的思維將使我受益終身,在此，謹(jǐn)向在畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫過程中，信息工程教研室及實驗室的許多參考文獻(xiàn)［1］汪曉光，孫曉瑛，王艷丹等可編程控制器原理及應(yīng)用（上.下）冊機械工業(yè)出版社20０2．５［２]王兆義可編程控制器實用技術(shù)機械工業(yè)出版社199６.8[3]汪曉光,孫曉瑛,王艷丹等可編程控制器（ＦＰ)系列編程手冊機械工業(yè)出版社20０2.5［４］楊和余液體粘性軟起動裝置液壓站技術(shù)改造鐵礦機電出版社2000.6[5］馬建民,趙增玉等現(xiàn)代提升機數(shù)字控制系統(tǒng)中國礦業(yè)大學(xué)出版社［6]楊和余，夏彬,靳建順等液體粘性軟起動裝置液壓站技術(shù)改造鐵礦機電期刊2０0１年第1期［7］王清靈，龔幼民現(xiàn)代礦井提升機電控系統(tǒng)機械工業(yè)出版社2002。7[８］吳宏鑫PIＤ控制的應(yīng)用與理論依據(jù)控制工程期刊２０03年第１期［9]熊幸明,張文希PLC控制系統(tǒng)可靠性設(shè)計的研究鐵礦機電期刊200４年第03期［10]吳秋瑞,劉西印,曹麗君基于PLＣ的交流提升機控制系統(tǒng)研制鐵礦機械期刊２００５年第02期［11]李星,朱曉芳,李艷慧PLC在電牽引采鐵機電控系統(tǒng)中的應(yīng)用工礦自動化期刊20０4年第5期摘要礦井被稱作地下礦井系統(tǒng)的咽喉,是井下與地面最重要的通道.礦井提升機承擔(dān)著礦井與井下人員、礦料、設(shè)備等物資運輸?shù)闹厝?，是整個礦井系統(tǒng)中的核心部分，礦井提升機的安全可靠運行至關(guān)重要.所以設(shè)計一套安全可靠的礦井提升機控制系統(tǒng)具有極大的意義。PLC出現(xiàn)后以其顯著優(yōu)點迅速成為工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向,其可靠性高，抗干擾能力強；編程簡單，使用方便；控制程序可變,具有很好的柔性功能完善；擴充方便,組合靈活，極大減少控制系統(tǒng)設(shè)計及施工工作量；體積小,重量輕；非常適用“機電一體化”設(shè)備.基于PLC設(shè)計礦井提升機控制系統(tǒng)，極大滿足對大型機械控制安全與可靠性的要求，且節(jié)能環(huán)保,便于操作與維護(hù)。關(guān)鍵詞：礦井提升機;PLC；控制系統(tǒng).AbｓｔｒaｃtThemineiｓcａlleｄthetｈroatｏftheunｄｅrｇｒounｄmine,whichisｔｈemostiｍｐｏrtanｔcｈannelｏfｔｈeunｄergroundmiｎe.Ｔheminehoｉsｔbearsthｅｈｅavyreｓpｏnsiｂｉｌiｔｙｏfthemineaｎdtｈeｕnｄerｇrｏundperｓoｎnel，theｏｒemａt(yī)eriａl,ｅqｕipmeｎtaｎdsｏon.Itisthecoreｐartofthｅｅntｉremiｎesｙｓtem,anｄtｈesafeandｒeliabｌeoperatｉonofｔhｅmineｈｏiｓtisｖeryiｍporｔant.Thereｆｏre，iｔiｓofgｒｅatsｉgｎificancetodeｓignａｓafeandｒelｉablecontrolsystemofmineｈｏiｓt．PLCａppearswitｈitsremａrkａbleａｄvanｔaｇesｑuicklｙｂｅcoｍｅinduｓtrialproduｃｔiｏnｃonｔｒoｌsｙsteｍofthｅmａｉｎstｒeamofthｅdevelopmeｎtｄireｃｔiｏnof，ｔhehiｇｈｒeliabｉlity，strｏｎｇantｉ-interferenceaｂｉlitｙ;ｐｒｏgrammｉngisｓｉmpｌｅ，easyｔousｅ；variabｌecontrolｐrocedurｅs,withｐｅｒfectgoｏdfｌexiｂlefｕnｃｔｉon;tofａ