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铁道车辆技术毕业论文,铁道车辆工程毕业论文

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单滚筒提升机PLC自动化改造摘要:用JTDK―PC型PLC电控改造TKD―A老式电控,实现斜井单滚筒提升机自动化控制。关键词:单滚筒提升机; PLC;自动化;改造1 前言井亭煤矿斜井提升机担负着提升物料、升降人员的任务,目前使用的TKD―A型电控系统,要实现速度闭环,电气制动闭环运行非常困难,加之部分安全保护设施难以达到《煤矿安全规程》要求,所以斜井单滚筒纯提人绞车为了加速和减速过程运行较平稳,多采用手动操作主令控制器可调闸,绞车开环运行。2 运行特征2・1 下放运行无论是空载、半载、额定载荷,均为纯负力运行。(1)加速过程 由于电流值较小,电流继电器不动作,为纯时间控制,按整定值逐级切除电动机转子回路串入的电阻。若不用人工施闸,易造成启动加速过大,甚至电阻没切完,电动机已达到额定速度,会出现“飞车”现象。(2)等速过程 容器运行最大速度超过额定速度4%左右。(3)减速过程 容器运行至减速点,由于“死区”原因极易造成安全制动,所以只能靠人工操作,提前减速,使制动闸投入电气制动,来控制运行速度。这样运行不平稳,随意性大,可靠性较差。2・2 上提运行上提运行为正力运行。(1)加速过程 按整定电流值和时间控制来完成加速过程。(2)等速过程 容器运行速度低于下放时运行速度4%左右。(3)减速过程 容器运行至减速点后,靠人工操作二次给电提升,将容器提至停车位置。3 问题提出(1)上提和下放运行2种状态完全不一样,使用TKD―A型电控系统无法实现自动控制,转换、加速和减速过程只靠人工操作参与控制,加之各司机操作不同,使容器运行速度不平稳。(2)等速段运行由于上提和下放时的速度相差4%左右,超速15%的保护在上提下放时不能同时满足《煤矿安全规程》要求。(3)下放运行时,限速10%保护经常动作,无法正常提升,只能靠司机操作可调闸和电气制动投入,容器运行很不平稳,经常出现晃动,严重时人行车会出现掉闸现象。(4)减速点固定后,由于提升载荷不同,上提时必须二次给电,将容器提升至井口停车位置,若提升载荷较小,停车前速度不大于2 m/s的限速点保护极易超速动作,影响绞车正常运行。(5)电流继电器、时间继电器和消弧继电器的整定值经常发生变化,加之人为参与控制的影响,使运行速度图不平滑,与设计相差较大,一次提升时间不稳定,也较长,很不经济。因斜井单滚筒提人绞车运行特殊性和存在问题,使用TKD―A型电控实现可靠连续的自动化提升非常困难,也是不可靠的。4 自动化运行特性为了实现斜井单滚筒提人自动化,将目前使用的电控系统更换成JTDK―PC型电控系统,就解决了上述运行特性中存在的问题。井亭煤矿提升机主要运行参数如下:井筒提升斜长/m 425提升容器CRX―10型斜井人车最大提升速度/m・s-12・60减速行程/m 36继电器1SJ、2SJ、3SJ、4SJ、5SJ对应延时时间/s:0・6、0・8、1、0・6、0・34・1 下放运行(1)加速过程 此过程为恒负力下放,控制方式为纯时间控制。各延时继电器按设定时间动作来切除电机转子回路电阻。为防止加速过快,在工作闸回路中串入电阻,使KT线圈的电流略低于80 mA的贴闸皮电流值,来保证提升机较平稳地加速运行至36 m。加速段结束后,让线圈的电流自动上升为120mA(全松闸电流值)。(2)等速过程 提升机运行至等速段后,1JC~5JC全部吸合,容器全速运行。因斜井单滚筒运行方式比较特殊,故下放运行的最大速度比上提运行稍高一些,上提运行时最大速度为2・6 m/s,下放运行时最大速度为2・68 m/s。(3)减速过程 提升机运行至减速点后,电机主回路断电,经消弧继电器延时0・5 s后,动力制动才可能投入。从电机主回路断电到动力制动投入这段时间里,提升机处于失控状态,此时易出现超速,导致安全回路断电,引起提升机紧急制动。为了避免这种现象发生,可在容器等速运行距减速点1 m时,让KT线圈电流降至贴闸皮电流值,过减速点后,延时0・75 s投入电气制动再运行2 m,施以制动电流Iz,Ie为电机额定值(1)Iz= 1.1Ie,运行行程为8 m;(2)Iz=0.8Ie,运行6 m;Iz=0.5Ie,运行3 m后动力制动退出。再把KT线圈电流降至贴闸皮电流值,控制绞车平稳运行至停车位置。4・2 上提运行(1)加速等速过程 此时为正力提升,控制原则是电流为主,时间为辅,提升机正常加速进入等速段。(2)减速过程 减速过程为正力减速,提升机运行至减速点后电机不脱离电网,此时可按速度原则,电机转子逐级串入电阻,使提升机平稳运行至停车位置。4・3 信号的设置(1)上提或下放信号发出后,进入主控机分别显示提升状态。发出上提信号后,不能下放开车,实现记忆闭锁,同时输出上提运行程序,反之亦然,2种提升状态运行到位后,自动抱闸停车。(2)停车信号 在距停车位置10 m以内,若上提时发出停车信号,电机与电网脱离,延时0・2 s,在速度低于1・5 m/s的情况下,可调闸抱闸;若下放时发出停车信号,延时0・2 s,速度低于1・5 m/s时可调闸抱闸。在其他区域若发出停车信号,则给司机提供信息。1] 简立明. 施耐德Micro PLC在机床电控系统改造中的应用[J]. 电工技术, 2010, (01) :36-37,39[2] 孙春耕, 袁锐波, 吴张永, 任伟. PLC在液压泵站中的应用[J]. 液压与气动, 2010, (02) :87-88[3] 张志会, 熊瑞平, 冯烨, 袁中凡. 一种基于PLC控制的五个自由度气动配料机械手[J]. 液压与气动, 2010, (02) :4-6[4] 吴军民. 基于现场总线的PLC控制生产系统的监控系统[J]. 机床与液压, 2010, (02) :85-87,64[5] 洪振宇. PLC在剪板机上的应用初探[J]. 福建电脑, 2010, (01) :158,101[6] 刘恺. PASSIM12K控制系统改进研究[J]. 工业控制计算机, 2010, (01) :86,99[7] 张文利. 基于PLC的注塑机控制系统改造[J]. 机电产品开发与创新, 2010, (01) :156-158[8] 俞海珍, 史旭华, 蓝林花. 基于组态技术的PLC实验教学平台设计与实现[J]. 宁波大学学报(理工版), 2010, (01) :42-45[9] 孙倩华, 满庆丰. 基于PLC控制的航空电镀生产线自动输送系统的设计[J]. 制造业自动化, 2010, (01) :157-160[10] 余江, 李伟洪, 沈小云. 基于PLC的X-Y数控工作台控制系统设计[J]. 煤矿机械, 2010, (01) :158-160

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