矿井提升机数字监控器的研制

摘要

矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。对提升机来说，运行的安全性与可靠性是至关重要的。传统矿井提升机监控系统采用机械圆盘凸轮板式和行程一速度双重控制，技术落后，精度差，保护不可靠。随着计算机和PLC技术的不断发展，采用先进的数字监控器代替传统的机械式监控系统，从而使矿井提升机的监控性能得到极大的改善，其自动化水平、安全性、可靠性都达到了新的高度。 本文在矿井提升机监控器的系统设计中，通过对不同的运行速度曲线对矿井提升机运行特性的影响的分析，探讨了理想S形速度曲线对矿井提升机作用及给定方式，建立了一种理想S形速度曲线数学模型；采用国内外先进的PLC控制技术和触摸屏技术取代矿井提升机传统、落后的机械式行程监控器系统；采用先进的故障树分析方法对提升机系统故障进行监控取代原有的故障诊断系统；采用先进的计算机控制技术实现矿井提升机的微机管理与控制，从而，保证矿井提升机可靠、准确地运行，实现矿井提升机的计算机控制。 现场调试和运行结果表明，该系统工作可靠、控制精度高，完全可以满足现场生产运行的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1论文选题的背景

1.2本课题研究领域国内外的研究动态及发展趋势

1.3本课题研究的意义

1.4课题的主要工作及预期目标

1.5本章小结

2行程控制技术

2.1机械式监控器与数字监控器的比较

2.1.1机械式监控器的工作原理

2.1.2数字监控器的工作原理

2.1.3两种监控器的优缺点

2.2提升机速度控制原理

2.3时间-速度控制方式的缺点

2.4速度曲线优化设计

2.4.1 S形速度图提升的优点

2.4.2矿井提升机S形速度曲线的模型研究

2.5本章小结

3提升机数字监控器的硬件组成

3.1系统硬件选型

3.1.1可编程控制器CPU315-2DP

3.1.2高速计数模块

3.1.3 I/O模块

3.1.4触摸屏

3.1.5脉冲编码器

3.2 PROFIBUS现场总线

3.2.1概述

3.2.2 PROFIBUS-DP的基本特性

3.2.3 PROFIBUS-DP系统配置和设备类型

3.3 PROFIBUS-DP总线构成

3.4传感器的安装

3.4.1脉冲编码器与高速计数模板FM350的连接

3.4.2脉冲编码器的安装

3.5本章小结

4提升机数字监控器的软件设计

4.1矿井提升机数字监控器PLC程序实现

4.1.1 STEP 7的编程功能

4.1.2 STEP 7的硬件组态与诊断功能

4.2矿井提升机数字监控器程序软件架构

4.2.1计数值处理程序

4.2.2滑绳监视

4.2.3过卷监视

4.2.4逐点速度监视

4.2.5连续速度监视

4.2.6同步校正

4.2.7滚筒自校正

4.3触摸屏程序实现

4.4本章小结

5故障分析

5.1故障树分析法

5.1.1数学基础

5.1.2.布尔代数规则

5.2提升机故障树的建立

5.3提升机故障分析

5.3.1故障树的割集和最小割集

5.3.2结构重要度分析

5.4故障树定量分析

5.5提升机故障检测

5.6抗干扰措施的设计和实施

5.7本章小结

6结论

致 谢

参考文献

附 录