PLC的矿井提升机电控系统设计+仿真图+流程图(6)
I125.6 KM2 继电器常闭触点KM2
I125.7 KM3 继电器常闭触点KM3
要想使提升系统提升时，既电动机的次级在电机组中上升运行，而又不使电动机空载运行，分组切换电机既需要设置对应的可编程控制器输出继电器。与第一组电机切换接触器对应的可编程控制器输出继电器设置为Q124.1，与第二组电机切换接触器对应的可编程控制器输出继电器设置为Q124.2，与第三组电机切换接触器对应的可编程控制器输出继电器设置为Q124.3，与第四组电机切换接触器对应的可编程控制器输出继电器设置为Q124.4，同样与第五组电机切换接触器对应的可编程控制器输出继电器设置为Q124.5。对应于失电与动力制动接触器的可编程控制器的输出继电器为Q124.6，对应于动力制动接触器的可编程控制器输出继电器为Q124.7，对应于失电保护接触器的可编程控制器输出继电器为Q124.0，对应于抱闸接触器的可编程控制器的输出继电器设置为Q125.0，对应于变频器下降控制信号的可编程控制器的输出继电器为设置为Q125.1，对应于变频器上升控制信号的可编程控制器的输出继电器为设置为Q125.2，对应于变频器停车控制信号的可编程控制器的输出继电器设置为Q125.3。总需要输出的点数为12点，其输出地址分配如表4所示。
表4 输出地址分配表
输出继电器地址 符号 外围设备名称
Q124.1 Y1 1#电机切换器
Q124.2 Y2 2#电机切换器
Q124.3 Y3 3#电机切换器
Q124.4 Y4 4#电机切换器
Q124.5 Y5 5#电机切换器
Q124.6 Y6 失电与动力制动接触器
Q124.7 Y7 动力制动接触器
Q124.0 Y8 失电保护接触器
Q125.0 Y9 抱闸接触器
Q125.1 Y10 变频器下降控制端
Q125.2 Y11 变频器上升控制端
Q125.3 Y12 变频器停车控制端
4.2 程序框图设计
结合矿井提升机及PLC实际硬件配置，按照系统控制要求，电机的运行状态有三种：上升、下降和停车，电机在这三个状态下电机组的工作顺序是不相同的，其控制保护程序流程图如图6所示。
图6 基本的控制保护程序流程图
提升机有三种运行方式，分别是上升、下降、停车，当选择相应的按钮时，系统自动进入相应的子程序，然后进行失步检测，进入失步保护程序[11]。
提升机下降阶段和上升阶段，电机组的供电顺序是相反的，但是编程方法是相同的，下降子程序流程图如图7所示。
图7 下降子程序流程图
流程图表明，当按下下降按钮时，提升机的4#、5#电机组供电，如果5号传感器没有信号，则继续保持该状态，否则3#、4#电机组供电，如果4号传感器没有信号，则继续保持该状态，否则2#、3#电机组供电，如果3号传感器没有信号，则继续保持该状态，否则1#、2#电机组供电，如果2号传感器没有信号，则继续保持该状态，否则停车。
4.3 检测程序的设计
永磁直线同步电机提升系统的PLC检测和保护程序包括同步电机的速度位置检测程序及失步保护程序[12]。
4.3.1 位置检测程序的设计思路
电机的提升重物的过程分为三个阶段：启动、匀速运行和停车制动，在整个过程中，第一阶段为电机的启动阶段，频率由0Hz上升到5Hz，上升时间为1秒，即直线电机的启动时间为1秒；第二阶段为匀速运行阶段，稳定运行时频率为5Hz，此时电机运行速度是稳定的，由同步电机的基本原理知运行速度 ；第三阶段为停车制动阶段，停车制动时变频器的频率由5Hz下降到0Hz，制动时间也是1秒，变频器的供电频率图如图8所示。