提高提升机的曲线速度给定与实现

为了提高提升机的舒适性和减少对机械部分的冲击，本系统中借助于PLC实现提升机速度的S曲线变化。SO曲线不但要求系统在加、减速过程中速度变化平滑，而且要求系统的加、减速度变化平滑，如图7-35所示。

 

图7-35 S曲线速度、加速度、变加速度给定

    1．系统S曲线相关参数

    设定系统中A1=A2 =A3 =A4 =0. 25m／S2，am1=am2=0.5 m/s2，加速段I、加速段III、减速段I和减速段III的时间均为2s。该矿井为单次提升189 m的双水平斜井，设计提升最高速度为3.82m/s，爬行速度设定为0.2m/s。

    根据以上分析，可以将整个提升行程分为8个阶段。每个阶段的速度给定都以公式形式给出。程序中采用的方法是每个阶段开始都对时间进行复位，每个阶段复位的条件在加速段和减速段不同，在加速段靠速度（即Vl，V2）比较来判断，在减速段靠行程比较来判断。

    2．PLC软件设计

    本系统PLC程序部分用到了主程序循环OB1、循环中断0835、诊断中断0882、暖启动OB100等组织块。另外还用到了自定义的功能FC、数据块DB、系统功能SFC等。

    操作保护PLC必须确保提升机安全运行，所以其程序中主要是两大类故障的处理。给出其软件程序流程如图7-36所示。各个组织块之间的切换由PLC的操作系统负责，操作系统检测系统运行时间，如达到中断时间则调用一次OB35，若发现有硬件故障，则调用OB82。

行程控制PLC主要是为了给出完整的S型曲线，其程序结构和操作保护PLC类似。这里给出其速度计算的流程图，如图7-37所示。其中v表示实际速度、Vm表示主令速度给定、vi表示根据“S曲线”各阶段公式计算出来的速度给定，S表示实际行程，Sjsd表示实际减速点。在减速点之前速度Vm由主令给定，当主令变化时，实际速度跟随，设定动态跟随加速度为0.8 m/s。在减速点的时刻，计算出减速段的各特征位置，用来判断整个减速段各点所处的阶段。在减速之后，主令给定比理论计算给定速度小时，则按主令给定，否则按理论S曲线减速。在程序设计时，两个量比较还有滤波，在流程图中略去。

 

图7-36操作保护PLC流程图

 

图7-37 S曲线速度给定流程图

    该矿副井提升机自从投入运行以来，运行良好，该系统的突出优点如下。

    ①基于双PLC结构的提升机调速系统设计功能完善，运行安全可靠，改原来系统减速段主令和制动闸配合减速为自动减速。

    ②S曲线速度给定使变频器能够控制提升机平滑运行，减少机械冲击，大大提高人员舒适度。变频器结合制动单元可以实现提升机4象限运行，解决了提升机下放回馈的问题。

③触摸屏上显示了罐笼位置，速度（给定速度、实际速度、包络线速度）、系统状态等，方便司机观察和操作。

 

（部分原创文章应编辑稿费需求，每篇需要收取2元的稿费，如需查看全文请联系客服索取，谢谢理解！在线客服：）