基于PLC的高速提升机控制设计

基于PLC的高速提升机控制设计

黄跃娟 ,薛莹 ,魏颖 ,张娜 ,朱雨婷

哈尔滨华德学院  150025

摘要：本文对高速提升机控制进行设计，先对控制方案论证，得出最优方案，在进行系统的硬件设计，提升机控制系统硬件主要由PLC、变频器、旋转编码器、声光报警模块、电源模块等组成，最后利用编程软件设计程序。

关键词：提升机; 可编程控制器; 变频器

1、引言

矿井提升机是矿山最重要的设备，肩负着矿石、物料、人员等的运输责任。传统的矿井提升机控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，这类提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行启动和调速。这种控制系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。针对这种情况采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造，提高整个电控系统安全可靠性、控制精度及调速性能。因此，对矿井提升机控制系统进行研究具有现实意义，也是国内外相关行业专家学者的一个研究课题。

2、控制方案论证

在可编程控制器的编程语言中，梯形图是最为广泛使用的语言。通过可编程控制器的指令系统将梯形图变成可编程控制器能接收的程序。由编程器将程序键入到可编程控制器的用户存储区中去。 可编程控制器的梯形图与继电器控制线路图十分相似，主要原因是可编程控制器梯形图的发明大致上沿用了继电器控制的电路元件符号，仅个别地方有些不同。同时，信号的输入/输出形式及控制功能也是相同的，但可编程控制器的控制与继电器的控制还是有不同之处，现在的PLC产品都已系列化了，PLC配备有各种各样，种类齐全的I/O模块和配套部件用户选用，可以很方便地搭建成可满足不同控制要求的控制系统,用户不再需要自己设计和制作相应的硬件装置。在确定了PLC的硬件配置和I/O外部接线后，用户所做的工作只是程序设计而已。

3、系统硬件设计

系统供电电源采用三相四线制上机供电。供电电源等级为AC380±5％，50Hz。其中QF1给变频器提供电源， QF2给24V开关电源提供电源，和PLC供电，电机的主回路热继电器，制动电机还包括制动单元的辅助回路。整机的接地保护与系统的接地保护网相联接。

分配输入/输出点信号、输出点与输出控制是一一对应的。分配好后，按系统配置的通道与接点号，分配给每一个输入信号和输出信号，即进行编号。FX2N型PLC的输入/输出通道号采用自由配置、固定通道方式。输入输出继电器可自由选择，与输入点对应的即为输入继电器，与输出点对应的即为输出继电器。

4、系统软件设计

矿井高速提升机控制系统是基于PLC集成控制的系统，根据本节叙述的内容中的系统整体控制流程图及系统的输入和输出信号，来编制PLC的梯形图。PLC采用循环扫描方式，按梯形图从上而下，从左而右的先后顺序予以执行。部分梯形图如图。

5、总结

本文设计的提升机控制系统硬件主要由PLC、变频器、旋转编码器、声光报警模块、电源模块等组成。软件部分进行了梯形图设计。

参考文献

[1] 廖常初．S7-200PLC基础教程（第二版）[M] ．北京：机械工程出版社．2018

[2] 汪晓光，孙晓瑛，王艳月．可编程控制器原理及应用[M]．机械工业出版社． 2018．