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基于plc的矿井提升机的设计

摘       要
     本文针对近几年直线电机的发展，对直线同步电机和永磁直线同步电机提升系统做了介绍分析，指出了永磁直线电机提升系统的优点和今后的发展的方向。本文的重点部分是可编程控制器在提升系统中的控制应用。可编程控制器是一种迅速发展的工业自动化装置，其工作原理、基本功能指令和梯形图语句在文中有详细的介绍。本文的最后一部分是变频器的一些基本知识。变频器在直线电机提升系统中的作用十分重要，它的使用可以大大改变提升的效率和提升运行的精度，加之与可编程控制器的方便配合使用，使整套系统的控制较以前相比有了很大的改善。可编程控制器在本系统中起到总体管理作用，根据多段电机并联的特点，编制了一般的控制程序，又根据同步电机的供电特点编写速度位置检测程序和失步保护程序。
 关键词：   永磁直线同步电机         可编程控制器
            变频器

Abstract
        This subject according to the development of the line electrical machinery in recent years, introducing the function and construct of the line permanent magnet synchronous electrical machinery and its elevating system. It points out the elevating systems advantageous and its developing direction in project. The important part of this subject is the use of the Programmable Logical Controller in the elevating system. The Programmable Logical Controller is a quick-develop automation device, the subject introduce Programmable Logical Controller’s basically principles; basically function order and ladder-shape word. The last part of the text is something about inverter, which has a very important effect in the elevating system. The efficiency of the elevating system and the precision of the use of inverter, besides, it can link PLC so conveniently that the whole elevating system’s performance superior to the past. The Programmable Logical Controller plays an important role of administrative in the elevating system. On the ground of the character of many electrical machinery parallel connections, writing the ordinary control program that can control the whole system run regular. At the same time, the speed and position monitor program and the protecting program when the line electrical machinery loses its step are written as the power supply character of the line permanent magnet synchronous machinery. I make a report about the use of PLC on the system; the main part is the software design of PLC regulating control of the motors and designs the program of detecting speed and situation of the rotor of the permanent magnet motor based on the character of power supply.
Key words: the line permanent magnet synchronous electrical machinery            Programmable Logical Controller                   inverter

目      录
前言
摘要
第一章：直线同步电机及其提升系统…………………………1
1. 1直线电机的基本结构及其工作原理…………………………1
  1.1.1  直线电机的基本结构……………………………………1
  1.1.2  直线电机的基本工作原理………………………………3
1.1.3  直线永磁同步电机……………………………………4
1.2直线永磁电动机提升系统…………………………………………5
    1.2.1  直线电机提升系统的工作原理…………………………5
    1.2.2  控制系统的硬件组成及工作原理……………………7
  1.2.3  永磁直线同步电动机垂直运输系统的特点……………8
1.3 设计的目的和意义………………………………………………8
第二章 PLC的基本原理及提升系统中的应用…………………10
2.1 PLC控制系统的设计原则和步骤………………………………10
2.2 PLC的组成和工作原理…………………………………………14
     2.2.1  PLC的基本组成………………………………………14
     2.2.2  可编程控制器的工作原理……………………………15
2.3 可编程控制器的编程语言………………………………………19
2.3.1  基本指令简介…………………………………………20
2.4 FX2 系列的可编程控制器………………………………………21
2.4.1  FX2可编程控制器……………………………………21
2.4.2  FX2的I/O编址………………………………………22
2.4.3  FX2的参数……………………………………………22
2. 5 PLC输入输出分析及I/O分配的设计………………………23
2.5.1  输入分析……………………………………………23
2.5.2  输出分析………………………………………………23
第三章 检测和保护程序的设计…………………………………27
3. 1检测程序的设计…………………………………………………27
3.1.1  位置检测程序的设计思路…………………………27
3.1.2  运行和检测原理……………………………………29
3.1.3  速度位置检测梯形图程序设计……………………29
3. 2 一般控制程序和保护程序的设计……………………………34
3.2.1  基本的设计思路……………………………………34
3.2.2  子程序块的设计……………………………………35
3.2.3  控制和保护程序的设计……………………………38
第四章：   变频器在提升系统中的应用…………………………49
4.1  变频器的工作原理及其分类…………………………………49
4.1.1  变频器的构成………………………………………49
4.1.2  变频器的工作原理…………………………………49
4.1.3  变频器的类别………………………………………49
4.2   变频器（FR-241E-55K）在提升系统中的应用……………53
      4.2.1  FR系列变频器………………………………………53
      4.2.2  端子简介……………………………………………55
      4.2.3  可编程控制器与变频器的连接……………………56
      4.2.4  变频器的一些相关参数设定………………………57
致谢…………………………………………………………………58
参考文献………………………………………………………………59