1、 山西大同大学毕 业 设 计 说 明 书矿井提升机电控系统 PLC 初步改造设计作 者 : 霍娜学 号：080806021113学 院(系): 煤炭工程学院电气工程系专 业 : 自动化指导教师: 王天祥 职 称 副教授 评 阅 人: 职 称 完成日期: 2012 年 6 月 10 日 山西大同大学 2012 届本科毕业论文 (设计)选题审批表学院：煤炭工程学院 系别：电气工程系 专业(专业方向)：自动化学生姓名 霍娜 学号 080806021113指导教师 王天祥 职称 副教授所选题目名称：矿井提升机电控系统 PLC 初步改造设计选题性质： ( )A.理论研究 ( )B.应用研究 ( )C.应
2、用理论研究 ( )D. 产品设计 ( )E.工程技术开发 ( )F.软件开发与应用 ( )G.其它 选题的目的和意义：传统矿井提升机电控系统（比如 TKD-A 型）在日常矿山生产中存在很多问题,为了克服传统绕线式异步电动机调速系统的缺点,现采用 PLC 控制系统对传统矿井提升机电控系统进行初步改造。具体是用 PLC 等代替原系统的各个系统回路，其中主回路等不变，对提升系统进行保护和监控，使系统更加安全。通过改变 PLC 程序来实现提升电动机的正反转从而实现提升机的各个工作过程，改造后的控制系统具备以下优点：可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、控制程序可变、功能强大，适应面广、容易操作、减少了控制
3、系统的设计及施工的工作量体积小、重量轻、功耗低、维护方便。指导教师意见：签字： 年 月 日学院意见：签字： 年 月 日备注：山西大同大学煤炭工程学院毕 业 设 计 任 务 书学 院（系）： 煤炭工程学院电气工程系专 业 ： 自 动 化学 生 姓 名： 霍娜学 号：080806021113设计 (论文 )题目 ： 矿井提升机电控系统 PLC初步改造设计起 迄 日 期 : 2012 年 2 月 11 日 2012 年 6 月 10 日设计 (论文 )地点 : 山西大同大学煤炭工程学院指 导 教 师 : 王天祥专 业 负 责 人 : 王福成发任务书日期: 2012 年 2 月 10 日任务书填写要求
4、1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；4任务书内有关“学院（系） ”、 “专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如 0201140102,为 10 位
5、数） ，不能只写最后 2 位或 1 位数字；5有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2012 年 3月 15 日”或“2012-03-15” 。毕 业 设 计 任 务 书1毕业设计课题的任务和要求：1、对现有提升机电控制系统进行分析，根据设计要求完成 PLC 控制系统电气设计。2、通过设计掌握控制系统初步设计的基本技能。3、培养学生查阅技术资料的能力，培养学生综合运用所学理论知识和实践知识独立完成课题的工作能力。4、提高学生对工作负责、一丝不苟，勇于实践的基本素质。2 毕业设计课题的具体工作
6、内容:第一章 传统矿井提升机电控系统1、传统矿井提升机电控系统（TKD-A）的组成及各部分的作用。2、矿井提升机电控系统的电气控制方式。3、 传统矿井提升机电气控制系统存在的问题。第二章 主控 PLC 电控系统改造设计1、电控系统改造设计的意义。2、 电控系统改造设计的总方案。3、 电控系统改造后的组成及各部分的功能。4、 PLC 的选择及 I/O 点的分配。5、 主控 PLC 电控系统的原理设计。6、 用 PLC 控制的提升机的工作工程。7、 程序化结构编制。第三章 工艺设计1、设备平面布置示意图2、主要电控柜内配置3、提升机电控系统设备连线第四章 故障检测3对毕业设计课题成果的要求：1设计
7、计算说明书一份（含任务书、指导教师评阅页和答辩委员会评语页、中英文摘要，目录(章节) ，正文，结论，谢辞、参考文献） ；2绘制图纸（1）PLC 控制系统原理图（12 张） 。（2）PLC 程序图。4毕业设计课题工作进度计划：起 迄 日 期 工 作 内 容2 月 11 日 3 月 31 日4 月 01 日 4 月 26 日4 月 26 日 5 月 09 日5 月 10 日 5 月 30 日6 月 01 日 6 月 05 日6 月 05 日 6 月 10 日开题报告及设计准备工作毕业实习设计方案论证及初步设计矿井提升机电控系统 PLC 改造论文整理准备答辩所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系审
8、查意见：系领导： 年 月 日山西大同大学煤炭工程学院毕业设计开题报告学 生 姓 名 ： 霍娜学 号：080806021113学 院 （ 系 ） ： 煤炭工程学院电气工程系专 业 ： 自动化设 计 (论 文 )题 目 ： 矿井提升机电控系统 PLC 初步改造设计指 导 老 师 ： 王天祥完 成 时 间 ： 2012 年 4 月 26 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网
9、页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册） 。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标 GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；4学生的“学号”要写全号（如 0201140102,为 10 位数） ，不能只写最后 2 位或1 位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2012 年 3月 15 日”或“2012-03-15” ；6. 指
10、导教师意见和所在专业意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写 1500 字左右的文献综述：文 献 综 述矿井提升机是矿山的大型固定设备之一。它在生产过程中担负着提升煤炭、矸石、升降人员、下放物料和设备等重要任务。其电力传动结构复杂，电动机正反转频繁。提升机能否正常运行，对矿井的煤炭生产及井下的矿工安全起着重要作用，因此，矿井提升机要求配备良好的电控系统和保护装置，以保证提升机的安全、可靠的运行。而提升机运行质量如何, 主要取决于它的电气传动及电气控制装置是否具有先进性和可靠性。单绳提升机出现最早，在我国使用
11、最多的一种提升机类型，其工作原理是将提升钢丝绳的一端固定在提升机卷筒上，另一端绕过井架的天轮与提升机容器相连，利用两个卷筒上钢丝绳缠绕方向的不同，使提升机转动时实现俩个容器一个上提另一个下放。目前，我国用于单绳交流矿井提升机的传统电控系统主要有:TKD-A 系列、TKDG 系列、TKD-NT 系列等。传统矿井提升机电气控制技术出现的问题：1. 在启动过程中，常常出现停车不准确甚至提前停车的现象。2. 控制系统体积大，运行噪音大，功耗高，各项保护都采用机械构造与继电器的触点连锁来实现控制，提升机将会发生过卷，超速飞车等恶性事故，严重制约了煤矿的安全生产。3. 控制线路复杂，工作稳定性差，缺乏故障诊断功能及排查故障困难。4. 缺乏运行参数显示功能。5. 辅控系统是以磁放大器为综合比较环节的反馈控制回路, 经过长期使用证明具有调试困难, 速度闭环环节跟随性与灵敏度差等等。本设计主要针对传统矿井提升机 TKD-A 型电控系统在现实中存在的缺点，进行电控系统的改造主要采用 PLC 控制来代替原传统的接触器-继电器控制，除代替原系统的功能外, 据用户需要扩展适当的功能。改造后的电控系统具有如下特点：1.可靠性高，抗干扰能力强2.通用性强，控制程序可变，使用方便3.功能强，适应面广4.编程简单，容易掌握5.减少了控制系统的设计及施工的工作量
