基于PLC的矿井提升机控制系统设计(3)

2019-04-23 22:56

设计(论文)说明书

井口车场的长度:LK=30m; 井底车场的长度:LD=30m; 提升机滚筒直径:D=2.5m; ②与提升运动相关的计算 a.矿车组在井底车场运行阶段 初加速段:

t01=vO/aO1=1/0.3=3.3(s) L01=1/2V0t01=1/2?1?3.3=1.65(m) 等速运行阶段:

L02=LD-L01=30-1.65=28.35(m) T02=L02/V0=28.35/1=28.35(s) 井底车场运行总时间: TD=t01+t02=3.3+28.35=31.65(s) b.矿车组在井筒运行阶段: 加减速运行阶段:

t1=t2=(vm-vD)/a1=(5-1)/0.5=8(s) L1=L2=1/2(vm+v0)/t=(5+1)/2?8 =24(m) 等速运行阶段:

L3=L-(LD+LK+L2+L2)=528-2(30+24)=420(m) t3=L3/vm=420/5=84(s) 车组在井口车场运行阶段: LK=LD=30(m) tK=tD=31.65(s) 一次提升循环时间:

T=(tD+tK+t1+t2+t3)+θ=2(tD+t1)+t3+θ =2(31.65+8)+84+25 =188.3(s) ③脉冲数的计算:

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滚筒的周长为LG=лD=3.14?2.5=7.85 (m).

按滚筒每转一圈发出n0=2000个脉冲计算,一次提升的长度为528m,应转的圈数为N=528/7.85=67.26圈,一次提升应发出的总脉冲数为nS=N?n0=67.26?2000=134522。

a.车组在井底车场运行阶段所对应的各个阶段的脉冲数 初加速段:

n01=L01/LD?n0=1.65/7.85?2000=420个 等速运行段:

n0=L02/LG?n0=28.35/7.85?2000=7223个

b.矿车组在井筒运行阶段所对应的各个阶段的脉冲数 加减速运行段:

n1=n2=L1/LG?n0=24/7.85 ? 2000=6115个 等速运行段:

n3=L3/LG ? n0=420/7.85 ? 2000=107006个 c.矿车在井口运行段

与井底运行的脉冲数相同nK1=420个,nK2=7223个 (2)速度的脉冲化

将速度值转化成脉冲数为: f0=0

f1=v0/LG?n0=1/7.85?2000=255个 f2=vm/LG? n1=5/7.85?2000=1275个 f3=f1=255个 f4=f0=0 (3)加速度的脉冲化

与井底车场初加速及与井口车场减速对应的脉冲数: na01= na02=V0/t01=255/3.3=77个

与井筒运行段的加、减速度对应的脉冲数: na1=na2=vm/t1=1275/8=159个

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与加速度对应的脉冲单元2的脉冲输出频率: f01=77 f02=159

可以通过脉冲输出单元的Y23进行脉冲输出频率的切换控制,Y23 OFF时输出为低档,当Y23 ON时为高档。 3.2.2 脉冲单元面板上主要端子的功能

(1) DELAY:延时时间设定调节螺钉。当进行高、低档频率切换时,可设定切换延时时间。该时间在100~500ms之间任意可调。 (2) F.MIN和F.MAX:高、低档频率细调调节螺钉。

(3) C=P, C>P:经过值、预置值比较输出端。C为经过值,P为预置值。当C=P时和C>P时相应的端子输出为高电平。

(4) RST:脉冲单元复位输入端。该输入端开关接通时,脉冲单元复位,即停止输出脉冲,并将经过值和预置值寄存器清零。

(5) P.CNT:脉冲频率控制输入端。当该端输入高电平时,脉冲频率切换为高档,反之切换为低档 (6) OUT0和OUT1:脉冲输出端。

(7) ZERO和SUB:原点到位信号输入端和近原点到位信号输入端。 (8)输入、输出工作指示灯。 (9)I/O单元插座(50)芯。 (10)工作方式选择DIP开关。 3.2.3 脉冲单元工作方式选择开关的设置

表3-1列出了FP3脉冲单元工作方式选择开关的具体设置方法。

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表3-1脉冲单元方式选择开关 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5~SW8 ON 输出保持方式 中断使能 C=P 方式 单脉冲输出方式 未用 OFF One-shot 输出方式 中断不使能 C=0方式 双脉冲输出方式

在本系统中应具体设置为:

SW1:取OFF状态使之处于One-shot输出方式,即当C=P端输出高电平时只接通一个扫描周期。

SW2:取ON状态使之处于中断使能。

SW3:取0N状态使之处于C=P方式,经过值计数器进行加计数。 SW4:取0N状态使之处于单脉冲输出方式。 SW5~SW8:未用。

3.2.4 脉冲单元共享存储器的内容设置

FP3脉冲单元共享存储器分配如表表3-2所示。 表3-2脉冲单元共享存储器表

K0 K1 K2 K3 读 数 据 经过值(低16位) 经过值(高8位带符号数) 不能读 不能读 写 数 据 初始值(低16位) 初始值(高8位带符号数) 预置值(低16位) 预置值(高8位带符号数)

在本系统中1号脉冲单元:KO可以读经过值、写初始值此处为O,K2只能写预置值本系统取为134522。2号脉冲单元:KO可以读经过值、写初始值此处为O,K2只能写预置值先本系统设为255,后可经过程序修改。 3.2.5 占用I/O点及I/O分配

本系统可将1号脉冲单元安装在0号槽,2号脉冲单元安装在1号槽。

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其脉冲单元分配如表3-3所示。

表3-3脉冲单元分配表

1号脉冲单元 输入 说明 X0 X1 X2 X3 X4 C=P标志位 C>P标志位 上、下溢出标志位 未用 原点返回操作标志位 输出 说明 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 2号脉冲单元 输入 说明 X10 X11 X12 X13 X14 C=P标志位 C>P标志位 上、下溢出标志位 未用 原点返回操作标志位 输出 说明 Y15 Y16 Y17 Y18 Y19 紧急停车输出控制 脉冲输出开始 正、反转输出控制 脉冲输出频率控制 原点返回操作控制 紧急停车输出控制 脉冲输出开始 正、反转输出控制 脉冲输出频率控制 原点返回操作控制 表中说明:

(1)表中C和P的意义是:C表示经过值,P表示预置值。 C=P时,X0: ON, C>P时X1: ON。

(2)X2是溢出标志位,当发生溢出时X2: ON。脉冲单元中有经过值计数器和预置值计数器,二者最大计数范围为-16777216~+16777215,当超过此范围时发生溢出。

3.2.6 脉冲单元在本系统中的工作过程

1号脉冲单元:首先向CPU单元的数据区送入脉冲单元的初始值和预置值,均为十进制表示的脉冲数,即为脉冲单元的初始化作准备,接下来是脉冲单元的初始化,即将初始值和预置值写入脉冲单元的共享存储器中,当有提升信号时,起动按钮按下同时,其上升沿接通Y6后,1号脉冲单元开始有脉冲输出。该脉冲送入高速计数器HSC的XO端,使高速计数器HSC按所设定的参数表进行工作。

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