基于PLC 的无极生绞车的控制系统设计.doc

目录 1无极绳绞车运输的特点及其工作原理 3 1.1无极绳绞车的用途及特点 3 1.1.1用途 3 1.1.2特点 3 1.2无极生绞车的工作原理 4 1.2.2列车编组形式 5 1.2.3使用环境条件与环境影响 5 1.2.4工作条件 5 1.2.5安全 6 1.3选题背景 6 1.4课题研究的主要内容 6 2 无极绳绞车及控制系统的组成 7 2.1无极绳绞车的主要设备 7 2.1.1绞 车 7 2.1.2张紧装置 7 2.1.3梭 车 8 2.1.4尾 轮 8 2.1.5轮 组 8 2.2无极生绞车的运行方式 9 2.2.1使用前的准备和检查 9 2.2.2使用时的安全注意事项 10 2.2.3启动及运行过程中的操作程序及注意事项 11 2.2.4运行中的监测和记录 11 2.2.5停车的操作程序、方法及注意事项 11 2.3无极生绞车控制的关键技术及难点 11 3无级绳绞车控制系统的硬件设计 12 3.1现场总线技术 12 3.1.1现场总线的特点 13 3.1.2现场总线技术发展趋势 14 3.2 PROFIBUS（过程现场总线） 15 3.2.1 PROFIBUS的组成 15 3.2.2 PROFIBUS的传输技术 16 3.2.3 PROFIBUS总线存取方式 16 3.2.4 PROFIBUS-DP设备的分类 16 3.2.5 PROFIBUS-DP网络配置方案 16 3.3 PLC系统 17 3.3.1 PLC系统 17 3.4无极绳绞车控制系统设计与选型 18 3.5 S7-300系列PLC简介 18 3.5.1 S7-300的概况 18 3.5.2 S7-300的组成部件 18 3.6无级绳绞车控制系统的通信网络配置 19 3.7修磨机PLC控制系统的硬件配置 20 3.8无极生绞车的变频传动系统 22 3.8.1变频器的工作原理 22 3.8.2变频器电路的基本功能 22 3.8.3逆变电路的基本工作原理 23 3.8.4变频器的种类 23 3.8.5中小容量通用型变频器的主电路 24 3.8.6变频器的选型 24 3.9网络系统 27 3.10无极生绞车控制原理 29 3.11无极绳绞车控制系统硬件配置 32 3.12电气控制系统的操作部分 37 3.13无极绳绞车的保护系统 38 4无极绳绞车控制系统的软件设计 40 4.1软件设计综述 40 1无极绳绞车运输的特点及其工作原理 1.1无极绳绞车的用途及特点 1.1.1用途 无极绳连续牵引车是煤矿和金属矿山井下巷道的以钢丝绳牵引的普通轨道运输设备。适用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件下的工作面顺槽、采区上（下）山和集中轨道巷材料、设备等系统行驶线路内的不经转载的直达运输。是替代传统小绞车接力、对拉运输方式，实现重轻型液压整体支架和矿井各种运输的一种比较理想的运输装备。也可用于金属矿井下巷道和地面坡度不大且起伏变化轨道运输。 1.1.2特点 无极绳连续牵引车吸收借鉴了绳牵引卡轨车的部分优良技术，参考了传统无极绳绞车的使用经验，创造性地研制的一种实用新型辅助运输装备，是对井下无极绳辅助运输系统的完善和进一步提高，具有如下特点： （1）操作简单，可靠性高。采用机械传动方式，结构紧凑，操作方便，大大地提高了工人可操作性和设备可靠性。 （2）适应性强，用途广。无极绳连续牵引车既可使用在顺槽，又可应用在采区上（下）山，还可布置在集中轨道巷，又能为掘进后配套服务。 （3）系统布置灵活。 无极绳绞车既可平行于轨道布置，又可垂直于轨道布置。 系统既可布置成单轨（两条轨道）单运输，又可布置成双轨（四条轨道）双运输，还可布置成三轨（三条轨道）双运输。 如系统布置成单轨（两条轨道）运输，可采用钢丝绳同在轨道内；也可采用主绳在轨道内，而副绳在轨道外的布置型式。 无极绳绞车进出绳方便且体积适中，既可利用原有硐室布置，又可靠巷帮布置，充分为客户着想。 （4）系统配置方便。根据不同的工况条件，采用不同轮组配置方式，可适应起伏变化坡道的不同运输需求。 （5）可实现巷道水平转弯运输。配备专用弯道达到水平曲线运输之目的。 （6）梭车储绳量大，运行费用低。采用张紧装置张紧钢丝绳,钢丝绳张力随牵引工况而变化，钢丝绳寿命长；采用导向轮分绳,避免钢丝绳咬绳,减少钢丝绳磨损；梭车采用储绳结构，可减少有运距变化巷道钢丝绳浪费；系统采用可靠的机械结构，故障率低，维护量小。 （7）安全高效，经济实用。两套制动系统；区段内直达运输，无需转载，减少人力倒车次数，减轻了作业人员的劳动强度；同时大大降低了管理人员的难度和设备使用的事故率。 （8）安装简单。采用灵活的固定结构，拆装方便；尾轮固定简单，可方便快捷地移动，实现运距变化。 1.2无极生绞车的工作原理 1.2.1工作原理 由电机提供动力，采用减速机