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矿井提升机电控系统的PLC改造开题报告终极版

太原理工大学现代科技学院信息系

本科毕业论文（设计）开题报告

毕业设计(论文)题目

矿井提升机电控系统的PLC改造

学生姓名武静蕾导师姓名

专业自动化

报告日期

班级08-2班

指导教

师意见

签字年月日专业(教

研室)主

任意见年月日系主任

意见

年月日

1.选题意义

矿井提升机是煤矿，有色金属矿生产过程中的重要设备，提升机

的安全，可靠，有效高速运行直接关系到企业的生产状况和经济效益，

矿井提升系统具有环节多，控制复杂，运行速度快，惯性质量大，运

行特性复杂的特点，且工作状况经常交替转换，虽然矿井提升系统本

身有一些安全保护措施，但是由于现场使用环境条件恶劣，造成了各

种机械零件和电气元件的功能失效，以及操作者的人为过失和对行程

监测研究的局限性，是的现有保护未能达到预期的效果，只是提升系

统的事故至今仍未能消除，一旦提升机的行程失去控制，没有按照给

定速度曲线运行，就会发生提升机超速，过卷事故，造成楔形罐道萁

斗的损坏，影响矿井正常生产，甚至造成重大人员伤亡，给煤矿生产

带来极大的经济损失，所以提升机调速控制系统的研究一直是社会各

界人士共同关注的一个重大课题，并且根据提升机的运行方式和煤矿

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企业的固有特点，国产矿井提升机电控制系统中应用plc也发展很快。

但从现场使用情况来看，目前，在国产煤矿提升机控制系统中，plc主

要用于处理开关量，以替代老式提升机控制系统中众多的继电器、接

触器、复杂的连线以及信号显示系统，而涉及到提升机安全运行的制

动系统中的模拟量和自动调节过程，大多还是通过用半导体器件、运

算放大器等可调闸和可控硅动力制动的普通电子模式来处理。使用过

程中经常会出现零点漂移、电子元件损坏，并且存在维修及重新调试

难、可靠性差等缺点，因而使提升机电控系统的可靠性降低。针对上

述问题，深入研究用plc控制煤矿提升机控制系统是非常必要的。

2.国内外研究现状概述

矿井提升机对安全性，可靠性和调速性能的特殊要求，是的提升

机电控系统的技术水平在一定程度上代表一个厂或国家的传动控制技

术水平，因此世界各大公司纷纷将成熟的技术应用于提升机电控系统，

首先，我国矿井提升机电器控制系统的现状是，在煤矿生产中，矿井

提升机起着非常重要的作用，它是矿山生产的效率及安全，又代表着

矿井提升机发展的整体水平，目前我国机90%以上是采用单机容量在

1000KW一下传统的交流异步电机拖动，采用转子串，且电阻调速，

由继电器接触器构成逻辑控制装置，其中多半为电动机，发电机供电，

采用晶闸管交流传动的只占一部分，传动交流拖动系统的显著特点是：

调速性能差，调速时能量要大量消耗在电阻上，给定方式落后，控制

精度低，安全保护和监测环节不完善，安全可靠性差，维护工作量大，

而且运行不经济，由于异步电动机在低速运行时特性曲线软，在次同

步状态下无法产生有效的制动力矩，因而难于准确的控制提升机的停

车位置，目前多采取动力制动或低频拖动加制动的方式来完成减速，

爬行和停车，目前在用的动力制动及低频电源大多数为采用模拟技术

控制的晶闸管装置，仍存在调试困难，维护量