论文部分内容阅读
矿井提升机是矿山最重要的设备之一,它的可靠运行直接关系到矿厂的安全生产和经济效益,对其进行监控能给提升机提供可靠保证,所以设计一种可靠性能优良的监控系统具有重要的理论和现实意义。本文主要围绕矿井提升机监控系统展开,分析监控系统的需求,研究监控系统的监视方法和控制策略,主要任务是监控系统的硬件电路设计和软件设计。通过分析监控系统的特点及需求,采用西门子公司的S7-200系列的最高级型号CPU226 PLC作为系统的主控装置,还采用了与处理器配套的扩展模块以及用于上位机监控的触摸屏。系统主要实现功能为:通过编码器进行行程与速度的监测;为提升机整个运行过程提供超速保护;提供过卷、松绳、提升错向等多个保护;可以实现误差校正;在安全制动时可以实现恒减速制动;所有的数据送到触摸屏进行显示,并且可以通过触摸屏对内部参数进行设计和修改。设计了一整套从监视到保护及保护后进行恒减速制动的全自动系统。为了使系统具有更强的功能,改进了对提升机监控的方法,对于减速点的确定采用了模糊控制策略来动态的改变减速点,打破了固定减速点带来的局限性,由于这种控制方法不好进行仿真,所以在实验装置中进行了验证。为了验证制动系统采用模糊控制方法进行恒减速制动,在MatLab/SimuLink环境下,搭建了仿真模型,结果表明采用模糊控制的方法能很好的满足监控系统对制动系统的控制要求。根据控制方案,设计了基于PLC加触摸屏以及包含其它元器件的成套装置。为本套系统设计了整体的电路原理图,同时,采用PLC的梯形图+语句表+级式语言的混合编程法设计了系统的软件,完成了中断计数、速度保护曲线形成、模糊控制等子程序以及主程序。利为触摸屏组态的专用组态软件,为系统组态了多幅监控界面。在实验室为整套的监控系统专门建立了一套提升机控制系统为监控系统进行测试。测试结果表明监控系统能可靠的实现监视和保护功能,输出控制动作迅速,能够满足矿井提升机对监控系统的要求。