1、本科毕业论文（20 届）煤矿绞车监控与保护系统设计DESING OF COAL MINE WINCH MONITORINF AND PROTECTION SYSTEM所在学院 专业班级 矿山机电 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I毕业设计（论文）共 65 页（其中：外文文献及译文 13 页）图纸共 1 张辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书本人郑重承诺： 煤矿绞车监控与保护系统设计 毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在 指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。学生签名：年 月 日辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）指
2、导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对 同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。指导教师签名：年 月 日II摘要矿井提升绞车是重要的矿山设备之一，它肩负着井上、井下联系的重要任务在整个矿井中占有非常重要的地位。由此可见，解决提升绞车的行程，速度监控问题，是保护整个提升绞车系统的重中之重。但目前，国内矿山大多采用机械式装置来监测保护整个绞车系统，但是此类设备的精度不高，可靠性差，维护量大，这些都与煤矿的安全形势和采矿业的发展不相适应。因此，研制高精度的煤矿提升绞车监控保护系统是非常迫切的。本文
3、从煤矿工业现场的实际情况出发，通过对煤矿提升系统和提升绞车的监控系统的功能的综合分析，提出了一套设计方案。把可编程序控制器，变频调速技术等应用到提升绞车的监控与保护系统中。通过电机和变频器的选定，再通过 PLC 进行编程，实现对提升绞车的控制。本文采用西门子系列的 PLC S7-200 对提升绞车的监控系统进行编程，编写梯形图，再采用 STEP 7-Mircro/WIN 32 编程软件实现对编完的 PLC 进行监测等过程。以实现整个提升绞车系统的安全运行。本次设计的煤矿提升绞车监控与保护系统基本满足了矿山生产的需要，达到预期效果，今后的任务是在此基础上对系统进行完善。关键词：煤矿提升绞车；监控
4、系统；PLCIIAbstractMine hoist is one of the important mine equipment, it bears the important task of Inoue and underground connection, and it plays an important role in the whole mine. This shows that, to solve the problem of hoist trip, speed monitoring,is the key to protect the entire hoist system. B
5、ut at present, the domestic mines most of the mechanical device to monitor the winch system protection, but the precision of this kind of equipment is not high, poor reliability, maintenance. These are with coal mine safety situation and mining industry development does not adapt. Therefore, it is v
6、ery urgent to develop a high precision coal mine hoist monitoring and protection system.From the actual situation of coal mine industry field, this paper puts forward a set of design scheme through comprehensive analysis of the function of the coal mine lifting system and the monitoring system of th
7、e hoist. Application of PLC, frequency conversion and speed adjustment technology to the hoist monitoring and protection system. Through the motor and frequency converter selected, through the PLC programming, to improve the winch control. The Siemens series S7-200 PLC programming to improve the mon
8、itoring system of the winch, ladder diagram programming, then the step 7-Mircro/WIN 32 programming software of PLC after a series of process monitoring. To realize the whole hoist system safe operation.This design of mine hoist monitoring and protection system basically meet the needs of mine produc
9、tion, to achieve the expected results, the task is to improve the system on the basis of this.Keywords: mine hoist; monitoring system; PLC目录摘要 .Abstract.引言 .11 绪论 .21.1 研究背景 .21.2 研究现状 .21.3 绞车控制的发展趋势 .31.4 设计意义及设计内容 .31.4.1 设计意义 .31.4.2 设计内容 .42 矿井提升绞车监控与保护系统的分析与设计 .52.1 绞车系统结构组成 .52.1.1 煤矿绞车系统分类 .
10、52.1.2 煤矿绞车系统结构 .52.1.3 煤矿绞车的监测信号采集 .62.2 矿井提升绞车电控系统组成 .62.3 矿井提升绞车的监控系统组成 .72.3.1 绞车制动装置设计 .72.3.2 过负荷与欠电压保护装置与安全回路 .82.3.3 防过速装置与限速装置 .82.3.4 深度指示器及其失效保护装置 .92.3.5 防过卷装置 .92.3.6 闸间隙保护装置 .92.4 监控系统总体框图确定 .103 提升绞车监控系统的硬件设计 .113.1 提升绞车变频控制部分设计 .113.1.1 提升绞车变频器容量选择 .113.1.2 提升绞车变频器选择 .113.1.3 提升绞车系统变
11、频器外部电路设计 .133.2 主控模块硬件设计 .133.2.1 PLC 简介 .143.2.2 PLC 工作原理 .153.2.3 控制系统 I/O 统计 .163.2.4 PLC 选型 .163.2.5 控制系统 I/O 分配 .203.2.6 提升绞车监控系统的 PLC 外部电路设计 .223.3 信号采集模块硬件设计 .223.3.1 传感器的选择 .234 提升绞车监控系统软件设计及调试 .304.1 PLC 软件设计 .304.1.1 提升绞车调速系统的中断子程序功能 .314.1.2 提升绞车调速系统的故障处理子程序功能 .314.1.3 提升绞车调速系统的程序梯形图 .314.1.4 提升绞车调速系统的程序调试 .334.2 上位机设计 .354.2.1 组态软件 .364.2.2 提升绞车监控画面设计 .374.2.3 PLC 与计算机通讯 .384.3 系统抗干扰措施设计 .385 技术经济性分析 .416 总结与展望 .426.1 研究成果及结论 .426.2 研究展望 .42致谢 .43参考文献 .44附录 A 译文 .46附录 B 外文文献 .52
