矿井提升机电控系统

矿井提升机电气控制系统应用及优化【摘要】矿井提升机电气控制系统在矿山生产中起着至关重要的作用。

本文从矿井提升机电气控制系统的组成、应用领域、优化方法、安全生产作用和发展趋势等方面进行了探讨。

通过对该系统的分析，可以更好地了解其在矿山生产中的关键意义，并为未来的研究方向提供一定的指导。

矿井提升机电气控制系统的优化将有助于提高矿山生产效率和安全性。

在不断发展的工业时代，矿井提升机电气控制系统的重要性将会日益凸显，成为矿山生产中的关键技术之一。

通过本文的介绍，读者可以更好地了解该系统的应用和未来发展方向，为相关领域的研究工作提供有益的参考。

【关键词】矿井提升机、电气控制系统、应用、优化、安全生产、发展趋势、关键意义、未来研究方向、总结。

1. 引言1.1 矿井提升机电气控制系统的重要性矿井提升机电气控制系统是矿井生产中至关重要的一部分，它负责控制提升机的运行、保证矿工和物资的安全顺利地输送。

矿井提升机是矿井中最重要的设备之一，其运行状态直接关系到矿井的生产效率和工人的安全。

而电气控制系统则是提升机的“大脑”，通过控制提升机的电机、制动器和传感器等设备，实现提升机的安全、高效运行。

矿井提升机是矿井生产中运载人员和物资的主要工具，其安全和稳定运行直接关系到矿工们的生命安全。

电气控制系统能够监测提升机的运行状态，及时发现故障并采取措施，保障提升机的安全运行。

矿井提升机的运行效率直接关系到矿山的生产效率和经济效益。

电气控制系统通过优化控制提升机的启停、速度调节和负载分配等参数，实现提升机的高效运行，提升矿山的产量和效益。

矿井提升机电气控制系统的重要性不言而喻，它是矿山生产中不可或缺的一部分，对于保障矿工安全、提升生产效率具有重要作用。

1.2 研究背景和意义矿井提升机电气控制系统是矿山生产中的重要组成部分，其在保障矿工安全、提高生产效率、减少能源消耗等方面发挥着关键作用。

随着现代矿山生产的高效化和自动化要求不断提升，矿井提升机电气控制系统的研究和优化显得尤为重要。

提升机电控系统一、提升机控制系统组成本系统装置适用于煤矿等行业的提升机控制。

对现在沿用的TKD系统进行技术改造或控制设备更新尤为适用。

（1）使用范围①环境温度-5℃－+40℃②相对湿度不超过90％（+20℃）③其周围环境空气中没有导电尘埃和绝缘材料的气体和微粒，无爆炸性气体和煤尘；④没有剧烈振动、冲击的场所⑤没有高温、结霜、雨淋的场所二、矿井提升机控制系统的功能（1）手动和半自动功能系统有手动和半自动两种运行功能，在半自动状态下，提升机的启动由主令手动给定速度，等运行到变坡点后通过司机按半自动运行按钮实现半自动运行，半自动运行时等速、减速及停车按预先设定的速度图运行；在手动状态下，提升机在操作司机的控制下运行。

（2）半自动验绳、半自动检修运行功能、应急开车方式验绳时提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令，设备的起停和方向由司机操纵主令手柄控制。

半自动检修运行时，提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令，设备的起停和方向由司机操纵主令手柄控制。

应急开车只用在有一套PLC系统发生故障时运行。

此时系统完全由一台PLC控制且各种保护具备，绞车能在限定的速度(0.37m/s)下由司机手动完成本次提升。

（3）测速及容器位置指示安装在提升机上的两个轴编码器输出的数字脉冲与主电动机的转速成正比，一个用于提升机速度和行程的显示，另一个用于速度保护，两个轴编码器相互监测，如果一个失效，将切换到另一个进行提升机速度和行程的显示和速度保护。

（4）保护及联锁功能①首次上电或故障时安全继电器断电后，只有提升机在主令零位紧闸位才能再次接通安全继电器，当有故障时安全继电器断电后，配合液压站安全阀使提升机实现一级或二级制动；，工作闸继电器及制动油泵等控制回路断电，使制动油压降为零。

②任何情况下，只有提升机在主令零位紧闸位才能接收到开车信号，只有当司机接到开车信号后，才能起动提升机使其运行。

某矿井提升机变频调速电控系统技
术培训教材
矿井提升机是煤矿、金属矿、盐矿等地下矿山中的一种重要设备，其主要功能是将煤、矿石、物资等提升到地面或地下。

维护和保养提升机是保障煤矿安全生产必须的工作。

在提升机的制造和维护中，电控系统是至关重要的一环。

某矿井提升机的变频调速电控系统技术培训教材介绍了该矿井提升机的电控系统的结构、原理、维护和保养等方面的知识，主要内容如下：
一、电控系统的结构
某矿井提升机的电控系统由主控柜、从控柜、变频器、控制电缆和电机等组成。

其中，主控柜和从控柜负责控制和保护电机和变频器，变频器实现提升机的变速控制。

二、电控系统的原理
某矿井提升机的变频调速电控系统采用了矢量控制技术和PID闭环控制技术。

其主要原理是通过测量电机的电流、电压、转速、位置等参数，对电机进行控制，使电机达到所需要的转速和扭矩。

三、电控系统的维护和保养
1. 每日检查控制柜和变频器的工作情况，检查电缆连接是否牢固。

2. 定期进行维护保养，清洁和排除控制柜内部和电缆的灰尘和杂物。

3. 编写电控系统应急预案，以便在发生故障时，能够及时进行故障排除。

4. 实施日志记录和定期巡视，确保电控系统的正常运行和防范故障。

通过本教材学习，能够加深对某矿井提升机电控系统的认识，提高掌握该控制系统的技能。

在实际的生产中，应加强对电控系统的维护和保养，确保矿井提升机的正常运行，保障煤矿的生产运营。

第一章概述第一节提升机电力拖动的特点及对拖动控制装置的要求矿井提升机（又称绞车、卷扬机）是矿井生产的关键设备。

提升机电控系统技术性能如何，将直接影响矿井生产的效率及安全。

欲掌握提升机电控系统的原理，首先要了解提升机对电控系统的要求，以及各种电气传动方案的特点。

矿井提升机为往复运动的生产机械，有正向和反向提升，又有正向和反向下放。

对于不同水平的提升，在每次提升循环中，容器的上升或下降的运动距离可能是相同的，也可能是不同的。

在每一提升周期都要经过从起动、加速、等速、减速、爬行到停车的运动过程，因此提升机对电控系统一般有下述一些要求。

1、要求满足四象限运行设提升机正向提升时，拖动电动机工作在第一象限。

而在减速下放时，如果是正力减速，拖动电动机也工作在第一象限，但如果为负力减速，则拖动电动机就工作在第二象限。

同样当提升机反向提升时，拖动电动机工作在第三象限。

而在减速下放时，如果是正力减速，拖动电动机也工作在第三象限，但如果为负力减速，则拖动电动机就工作在第四象限。

因此，提升机的运行必须能满足四象限运行的要求。

2、必须平滑调节速度且有精度较高的调节精度提升工艺要求电控系统须能满足运送物料(达到额定速度)、运送人员(可能要求低于额定速度)、运送炸药(2m／s)、检查运行(0.3～1.0m／s)和低速爬行(0.1～0.5m／s)等各种要求，所以要求提升机电控系统必须能平滑连续调节运行速度。

对于调速精度，为了在不同负载下的减速段的距离误差尽可能地小，要求提升机的静差率ｓ越小越好(一般在高速下ｓ＜１％)。

这样可以使爬行段距离尽可能设计得小，来减少低速爬行段的时间，从而缩短提升周期，获得较大的提升能力。

3、要求设置准确可靠的速度给定装置提升工艺要求电控系统的加减速度平稳。

根据安全规程，对矿井提升机的加、减速度都有一定的限制。

对竖井来说，提物时加减速度小于1.2m/s2；提人时加减速度小于0.7m/s2；对斜井，提人时加减速度小于0.5m/s2。

矿井提升机电气控制系统应用及优化随着矿业的发展和进步，矿井提升机在煤矿生产中起着至关重要的作用。

矿井提升机是矿井生产中用于提升矿石、人员和物资的设备，其安全性和稳定性对煤矿生产具有重要影响。

而矿井提升机的电气控制系统则是其关键组成部分，对矿井提升机的性能和运行安全起着至关重要的作用。

在矿井提升机电气控制系统的应用与优化方面，需要从以下几个方面进行探讨：一、矿井提升机电气控制系统的基本组成矿井提升机电气控制系统主要由电机、变频器、控制柜、传感器、PLC、HMI等组成。

电机作为提升机的动力源，由变频器控制其旋转速度和输出功率；控制柜则是电气控制系统的核心部分，负责对电机进行启停、正反转、速度调节等操作；传感器用于对提升机运行状态进行监测和反馈；PLC作为控制系统的大脑，负责对传感器反馈信号进行处理和输出控制信号；HMI则是人机交互界面，用于监控和操作矿井提升机的运行状态。

在实际运行中，矿井提升机电气控制系统存在一些问题。

首先是系统的可靠性和稳定性有待提高，由于煤矿环境的特殊性，矿井提升机电气控制系统容易受到灰尘、潮湿等因素的影响，导致系统故障频发；其次是系统的智能化水平低，缺乏对提升机运行状态的准确监测和预测能力，无法实现对提升机运行状态的智能化管理。

为了解决矿井提升机电气控制系统存在的问题，需要从以下几个方面进行优化：1. 提高系统的可靠性和稳定性，采用防尘、防潮等技术手段，提升系统在恶劣煤矿环境下的适应能力；2. 提升系统的智能化水平，引入先进的传感技术和智能控制算法，实现对提升机运行状态的准确监测和预测，实现对提升机运行状态的智能化管理；3. 优化系统的人机交互界面，设计简洁直观的操作界面，提升系统的易用性和操作性，减少操作失误和事故发生的可能性；4. 强化系统的故障诊断和预防能力，引入先进的故障诊断技术，实现对系统故障的快速诊断和处理，提升系统的可维护性和可靠性。

目录引言................................................ 错误！未定义书签。

第一章传统矿井提升机电控系统. (2)1.1 传统矿井提升机电控系统概述 (2)1.2 矿井提升机电控系统的组成 (2)1.2.1 TKD-A电控系统的主回路 (2)1.2.2 TKD-A电控系统的控制系统 (3)1.3 提升机电气控制方式 (6)1.3.1 提升机运行速度图 (6)1.3.2 提升机的运行过程 (7)1.4 传统矿井提升机电气控制系统存在的问题 (12)第二章电控系统PLC改造设计 (13)2.1电控系统PLC改造的意义 (13)2.2电控系统PLC改造总体方案 (13)2.3 PLC控制系统的组成及各部分的功能 (15)2.3.1 PLC控制系统的组成 (15)2.3.2 PLC控制系统各部分的功能 (15)2.4 PLC的选择及I/O点的分配 (16)2.4.1 PLC的选择 (16)2.4.2 确定系统的输入设备和输出设备 (16)2.4.3 S7-300 PLC接线图 (18)2.4.4 PLC与其他原元件的对应关系 (18)2.5 PLC电控系统原理设计 (23)2.5.1 主控逻辑电路 (24)2.5.2 可调闸动力制动电路 (24)2.5.3 信号检测控制仪电路 (26)2.5.4 加速电阻切换接触器柜 (27)2.5.5 高压换向动力制动切换柜 (27)2.5.6 动力制动电源 (28)2.6 工作过程介绍 (28)2.6.1 开车前准备 (28)2.6.2 速度图的实现 (28)2.6.3 各阶段的实现 (29)2.7 结构化程序编制 (31)2.7.1 软件结构 (31)2.7.2结构化梯形图程序编制 (31)2.7.3 语句表程序编制 (3232)第三章工艺设计 (33)3.1 设备平面布置示意图.......................... 错误！未定义书签。

矿井提升机电控系统集控改造及优化摘要：提升机承担着地面与井下的原煤、人员、物料以及设备的运输任务。

PLC技术是实现矿井提升机电控系统自动化控制的关键技术，对促进提升机电控系统高精度、网络化控制意义重大。

相关企业在设计提升机电控系统时，还需结合PLC技术的基本优势优化系统，满足不同工况种提升机的运行管理要求，确保矿井下的矿产资源能够安全运输，为我国矿产事业的开发建设提供助力。

关键词：矿井；提升机电控系统；集控；优化1提升机概述针对运输对象的不同，煤矿生产中的提升机分为主井提升系统和副井提升系统。

其中，主井提升系统主要用于对煤炭进行运输；副井提升系统主要用于对人员和物料的运输。

总的来讲，提升系统主要包括有拖动系统、提升容器、钢丝绳、天轮以及装载设备等。

根据实际提升运输工况，提升机控制系统实现对提升容器的加速、减速、匀速、爬行以及制动停车等六种控制状态。

对于提升机控制系统而言，旨在保证提升机能够根据实际工况对将设备控制在最佳、最合理的运行状态，核心是保证设备的运输效率和安全性可靠性。

提升机控制系统需满足如下要求。

1.1实现对提升机速度的精准控制根据《煤矿安全规程》的相关规定，为保证提升的安全，针对不同的提升对象其对应的提升加速度、减速度需合理。

当提升人员时，加速度和减速度不得大于0.75m2/s；当提升物料时，加速度和减速度不得大于1.2m2/s[1]。

1.2实时显示功能基于提升机控制系统可实时对设备的提升速度、运行方向以及实时位置进行显示，确保操作人员可直观掌握提升机的工作状态。

1.3高灵敏度的制动系统要求提升机控制系统可实现提升机的稳定制动停车；且在遇到突发情况时实现提升机的紧急停车。

2矿井提升机电控系统的设计电控系统是矿井提升机的重要组成部分，系统的主要由变频调速系统、核心处理器组成。

基于PLC的提升机电控系统的核心处理器多为S7-300，其他组件包括PLC控制箱、低压配电柜、制动电阻柜、变频电源柜、操作台触摸屏等。

简析矿井提升机电控系统组成及原理设计1、矿井提升机电控系统机械结构组成在进行矿山采矿时矿井提升机属于一种把井下和地面联系起来来的唯一运输工具。

它是由主轴、制动器、卷筒、电控柜、减速器、液压站、深度指示器以及操作台等部分所构成的。

1.1、主轴装置对于主轴装置而言它是由主轴、两个卷轴、调绳装置等所组成。

主轴装置中固定转轴在右侧，游动转轴在左侧，在进行调绳时它能和主轴进行相对滑动，主轴装置大多都是采用整体焊接式或者是剖分式。

对于弹性结构的卷轴而言，其强度大，受力均匀。

1.2、液压站对于液压站它主要是在控制制动器中所使用，它的特点大概有下面几点：（1）当有压力产生时它能通过调节制动油进而来控制制动器，同时获取制动力柜。

（2）液压站他可以迅速使制动器回油，还可以产生二级甚至一级安全制动。

（3）液压站它能产生压力油，这样对于双筒提升机调绳装置的控制（就是离合器开合）有很大作用。

1.3、盘形制动器在矿井提升机的制动系统当中盘形制动器是其中的一重要部件，它是在安全制动与工作制动时所使用的。

所以对其要求就不仅仅是重量轻、结构紧凑，还要求动作灵敏、操作简单即要安全又要可靠。

1.4、减速器矿井提升机所采用的减速器是双极圆弧齿轮，它是由机体、两级人字齿轮对和机盖等所构成。

而减速器中所用润滑油是通过独立的润滑油站所稀油强制的，每个轴承用的都是滚动轴承。

1.5、润滑系统减速器轴承、主轴承以及齿轮的润滑油都是通过润滑油站集中进行供给的，润滑系统主要有薄片过滤器、齿轮油泵、供油指示器、电接点压力表、管路、旋塞等构成。

矿井提升机电气系统中的润滑油站一共有两套齿轮泵装置，有一套是备用的。

注意过滤器一定要定期进行清洗。

1.6、测速发电机矿井提升机电气系统中的测速发动机，它主要组成是三角皮带轮、直流电机、护罩、三角皮带等。

它主要有以下作用：能发出与矿井提升机的减速轴真正的转数相适应的直流电压，能够真实的反映容器的速度。

测速发电机能提供直流电源给起速保护继电器与限速保护继电器等。