2025【基于PLC的矿用提升机控制系统的硬件和软件设计9800字（论文）】.docx

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基于PLC的矿用提升机控制系统的硬件和软件设计

摘要

本次设计的论文在进行设计过程当中，其设计的题目为矿井提升机的PLC控制系统，该系统在进行设计的时候，主要是针对于矿井提升机进行调速，通过对其调速的分析来完成整套系统针对于变频器调速的研究。在该系统进行分析的过程当中，主要是针对于各种变频调速系统的方式以及方法进行验证，同时在进行该套系统设计时，主要是采用了交流变频调速系统。在进行选择的过程当中，针对于变频器的类型，以及变频器的系统要求进行了整体的分析，并且还针对于各种故障问题，其处理的要求进行了设计，采用PLC系统对其进行编程以及控制。完成了变频调速的基本设计，要求同时该系统还设计了抗干扰的方案，以确保该系统能够在运行的过程当中实现长时间稳定的工作。

关键词：矿井提升机，调速控制，变频器，PLC

目录

TOC\o1-3\h\z\u前言 1

1矿井提升机 3

1.1矿井提升机概述 3

1.2国外矿井提升机的发展 3

1.3国内矿井提升机的发展 4

2矿井提升机调速控制系统设计 5

2.1提升机电气控制系统要求及组成 5

2.2变频调速基本原理 7

2.3变频调速在提升机电控上的应用 7

2.4交-直-交PWM变频器主回路简介 7

2.5变频器的选择 9

2.5.1变频器的选型 9

2.5.2变频器容量的选择 10

2.5.3变频器外部电路设计 10

3PLC硬件设计 12

3.1PLC简介 12

3.2PLC的选型 12

3.3PLC的硬件接线图 13

4PLC软件设计 14

4.1程序设计 14

4.1.1软件结构 14

4.1.2软件部分设计 14

4.2PLC软件概述 15

4.3PLC系统抗干扰措施 16

结论 17

参考文献 18

附录 19

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基于PLC的矿井提升机电控系统设计

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前言

在各种厂矿当中，其重要的设备之一就是矿井提升机，矿井提升机对于厂矿的正常运行起着关键的作用，提升机系统在运行的过程当中需要能够保证安全以及稳定可靠的运行，矿井提升机的安全运行将会直接影响着厂矿的生产效益以及生产状况，在进行控制的过程当中，对于矿井提升机来说，具有着较多的控制步骤，环节较多控制较为复杂，很容易在运行的过程当中发生变化，因此在进行设计矿井提升机的时候，需要设计一定的安全防护，安全防护措施能够避免因为外界的条件而使得矿井提升机产生事故变化，并且还需要对矿井提升机的零件以及电气设计部分充分考虑各种影响。在相关人员进行操作的过程当中，还有可能会由于人员的操作失误而导致矿井提升机出现意外事故[1]。

因此针对于矿井提升机来说，使其能够安全高效的运行，才能够满足厂矿的基本设计需求，一直以来对于矿井提升机的调速系统研究是各大高校以及各大研究部门重点研究的问题，在进行电气系统控制的过程当中，对于系统的自动启动以及平稳运行都有了较多的经验，为了能够在进行系统工作的时候避免较多的机械磨损，防止出现较大的机械冲击，延长矿井提升机的使用寿命，则需要对矿井提升机的调速进行充分的研究，使得在进行调速的过程当中能够以最大的效率进行工作，同时在长时间的运行当中能够保持稳定以及响应快的特性[2]。

现在，我国的传动系统主要有：同步电机矢量控制交交变频传动控制系统和晶闸管换流器直流电机传动控制系统。这些系统主要采用数字控制来完成操作的。基本的优点有：安全稳定、工作效率高，但是价格不经济。对于中小型提升机，采用交流绕组电机转子开关电阻调速的交流电气传动系统。此设备结构简单，但是是逐级调速，缺点是在操作时控制速度不稳定，容易造成事故，并且控制调整的电路复杂，其各类组件容易损坏失效，使生产效率降低[3]。

矿井提升机的发展趋势是利用变频调速技术，并且提升机经过多年的改造发展已经使用了交-直-交电压变频调速技术，首先有节能的优点，可以实现恒加速恒减速的控制。其次电路十分简单，降低了各类组件易损坏率和事故发生的次数，保障了人员的安全和矿材产量的增加。

本文将和PLC与变频器综合应用于矿井提升机中，很大程度提升了调速的性能，并且提升了提升机系统的安全稳定性。

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1矿井提升机

1.1矿井提升机概述

在进行使用矿井提升机的过程当中，其包含较多的组成部分，例如在矿井提升机的内部包含电机机械以及液压装置，广泛应用于各种生产场合当中，例如煤矿生产，铁矿生产，以及有色金属生产当中是进行货物运输的重要交通工具，在生产的过程当中，需要相关的操作人员对矿井提升机进行操作，利用矿井提升机也是