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矿井提升机在煤矿生产中起着非常重要的作用,它是矿山生产的关键设备。提升机电控装置的技术性能,既直接影响矿山生产的效率及安全,又代表着矿井提升机的发展的整体水平。目前,我国矿井提升机90%以上是采用单机容量在1000KW以下传统的交流异步电机拖动,采用转子串、切电阻调速,由继电器—接触器构成逻辑控制装置。其中多半为电动机—发电机组(F-D机组)供电,采用品闸管整流传动(SCR-D)的只占一部分。传统的交流拖动系统的显著缺点是: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。淮南矿业(集团)公司望峰岗煤矿主井提升机电控设备为F-D控制系统,是上世纪五十年代由前苏联援建,采用直流发电机+继电器控制,经过近五十年的使用,设备严重老化,已经不能适应当前的生产需要。进入90年代以来,随着计算机和数字技术的发展,组成一套全数字控制系统已经成为可能,全数字直流调速电控系统在我国矿井提升机SCR-D系统中已开始广泛应用,它从根本上改变了F-D控制系统的缺点,并具有其它控制系统无法比拟的优点。本论文以该煤矿主井提升机改造项目为基础,对矿井提升机拖动及电控系统改造设计提出了详尽的需求分析,在基于“上位计算机监控+下位多PLC控制+微处理器多数字调节+可控硅变流+拖动电机”的模式下,通过对现有矿井直流提升机控制系统、主井装卸载系统和提升信号系统的自动化改造,用PLC控制取代人工操车,实现提升机的各种安全保护及自动开车功能,实现提升机的全自动运行;并通过上位机监控系统,提高矿井生产现代化管理水平,实现主井自动化提升。设计内容主要包括:针对直流提升机的复杂工况,提出一种模糊参数自适应PID控制策略,解决大功率系统中非线性震荡问题,从而提高提升机的速度控制精度和运行稳定性;构造多PLC冗余控制系统,开发出双PLC提升机行程控制器和PLC、继电器双线制安全回路、提升自动化PLC控制网络等;采用全数字直流传动系统对原“F+D”系统的改造;建立基于模糊控制的提升机传动系统与制动系统协调控制算法,解决开车时因松闸太快提升机重载侧突然下落,或松闸太慢提升机受到电流冲击的历史疑难问题;采用VB6.0语言开发提升机监控软件,并运用Winsock、ActiveX控件技术实现提升机运行参数和运行状态在网上的发布功能,从而实现系统远程监控和网络化管理。整个控制系统自改造完成投入运行以来,运行平稳安全、节电效果十分显著,不但对提高矿山提升系统工业的现代化装备水平有推动作用,而且产生了显著的经济效果,极大地提高了煤矿的生产效率。