矿车变频牵引控制系统毕业设计开题报告.doc

电信学院毕业设计（论文）开题报告 姓 名 王海玲 专业 电气工程及其自动化 班级 电气一班 学 号指导教师 刘朝荣 题目类型 工程设计 题 目 矿车变频牵引控制系统设计 选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1、选题的目的和意义 矿车变频牵引控制系统的设计，主要在于矿车装矿过程的控制，利用电机的正反转及滑轮和绳索来牵引矿车的运行。具体过程是:电机正转启动带动矿车正向启动，随后电机加速带动矿车加速，直到最大速度全速运行，矿车进入矿洞，当矿车经过前减速限位开关时，电机减速带动矿车减速，直到停车，矿车完成进洞过程；电机反转带动矿车反向启动，加速到预定速度后匀速运行，当矿车经过放料开始行程开关时，放矿机开始往矿车车皮放矿，并且此过程中必须保持矿车匀速运行，直到经过放料结束行程开关，放矿机停止放矿，矿车车皮满载，电机再加速，带动 矿车加速到最大速度，重载全速运行出矿洞，当矿车经过后减速限位开关时，电机减速带动矿车减速，直到停车，矿车完成一次装矿过程。放矿示意图如图1所示。 洞内 洞外 放矿机 洞口 矿车 图1 矿车放矿示意图 依据矿车装矿的工艺，绞车电气牵引采用变频器作为牵引电机数字化调速装置，实现对绕线式115kw交流电机无级调速，变频器满足电机低速、重载、频繁启动要求。另外，为了满足检修需要，牵引电机可以进行变频与工频切换。整个控制系统采用PLC实现放矿牵引工艺的集中控制（包括供电、检测、液压、牵引），采用工控机或人机界面形成上位机系统。 2、参考文献： [1]张冠生，《电器学》[M]，机械工业出版社，1979. [2]陆文伟，《三相异步电动机的控制线路》[M],水利出版社，1983. [3]李仁，《生产机械的电气控制》[M]，机械工业出版社。 [4]张建华，《电子技术基础实验技术》[M]，北京工业学院出版社，1997. [5]杨辉、张凤言，《大规模可编程逻辑器件与数字系统设计》[M]，航空航天出版社. [6]王远，《模拟电子技术》[M],机械工业出版社，1994. [7]张晓锋，《电气控制与可编程控制技术及应用》[M]，国防工业出版社，2010. [8]黄义峰、黄北刚，《常用电气控制电路》[M]，化学工业出版社，2011. [9]史国生，《电气控制与可编程控制器技术》[M]，化学工业出版社，2005. [10]阎石，《数字电子技术基础（第四版）》[M],高等教育出版社，1998. [11]苏彦民，《电力拖动系统的微型计算机控制》[M],西安交通大学出版社，1988. [12]刘豹，《现代控制理论》[M]，机械工业出版社，1992. [13]梁慧冰、孙炳达，《现代控制理论基础》[M],机械工业出版社，2007. [14]郑大中，《线性系统理论》[M],清华大学出版社，1990. [15]常恒毅，《可编程序控制器》[M]，人民邮电出版社，1991. [16]陈伯时，《电力拖动自动控制系统（第三版）》[M]，机械工业出版社，1981. [17]许大钟，《交流电机调速理论》[M]，浙江大学出版社，1991. [18]王卫兵，《组态王使用手册》[M]，北京工业学院出版社，1997. 二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1、主要设计（研究）内容 根据矿车的运行速度、放矿机与矿车的相对位置，实现全自动放矿及整个工作循环。要使用组态软件或人机界面与PLC进行通讯。要充分考虑到电源、电机、变频器、轴编码器、PLC控制、开关等。考虑到多种突发事件，要使用声光报警。在考虑设置I/O点时要收集所有的动作，包括正反方向、高速、中速、低速、报警、正常、维修、手动、自动等等。由变频器控制电机的工作，编码器与电机轴相连，电机转动的信息就传给了计数器模块，编程软件将所需动作给PLC再输出给变频器，从而控制电机的动作，带动矿车前进或后退。 全自动运行：矿车启动-加速-全速运行-减速-停车-启动-加速-匀速运行-放矿-匀速运行（负载变化）-停止放矿-再加速-重载全速运行-减速-停车 整个工作循环全自动运行。在控制室通过监视系统全程监视。 手动运行：在放矿点和控制室均可单独实现放矿机和牵引电机的手动控制。 紧急处理：在放