Система логического управления автоматизированным электроприводом шахтной подъёмной установки

• Автор: Кубарев, Василий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЁМНЫМИ УСТАНОВКАМИ

1.1 Современное состояние систем логического управления шахтными подъёмными установками
1.2 Системы логического управления и особенности их построения для электроприводов подъёмных установок

1.3 Обзор аппаратов управления и защиты подъёмных установок

1.4 Способы представления алгоритмов и математического описания систем логического управления
1.5 Пути повышения производительности подъёмной установки оптимизацией тахограммы движения
1.6 Математическое моделирование как метод исследования системы логического управления в составе электромеханической системы ШПМ
1.7 Выводы по главе и постановка задачи работы
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОДЪЁМНОЙ УСТАНОВКИ
2.1 Математическая модель электромеханической системы подъёмной установки
2.2 Математическая модель системы автоматического регулирования скорости
2.3 Математическая модель защиты от превышения скорости
2.4 Представление системы технологической автоматики и защит методами теории графов
2.5 Графическое описание диаграмм поведения автоматных объектов
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА И АЛГОРИТМЫ СИСТЕМЫ ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
3.1 Структура системы логического управления
3.2 Модуль вычисления положения и скорости сосудов
3.3 Алгоритмы формирования оптимальной по производительности диаграммы движения
3.2.1 Алгоритм автоматического формирования точки начала замедления
3.2.2 Алгоритм управления динамическим током в режиме замедления подъёмной машины
3.4 Модуль формирования тахограммы движения
3.5 Модуль управления состоянием
3.6 Модули контроля стволовых датчиков и проверки их исправности
3.6.1 Отслеживание точного останова
3.6.2 Модуль контроля положения сосуда в кривых
3.6.3 Модуль защиты от переподъёма и контроля состояния стволовых датчиков
3.7 Модуль управления рабочим тормозом
3.8 Модуль защиты от превышения скорости
3.9 Структура программного обеспечения
3.10 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
4.1 Универсальный компьютеризированный испытательный стенд
4.2 Программа моделирования
4.3 Алгоритмы обработки данных
4.3.1 Моделирование помех в аналоговых каналах измерений
4.3.2 Моделирование работы инкрементного шифратора и помех по его каналам
4.3.3 Квадратурное декодирование сигналов шифратора

4.4 Структура и аппаратная реализация системы логического управления
4.5 Экспериментальная проверка эффективности полученной СЛУ на
действующей установке
4.6 Расчет технико-экономических показателей системы
4.6.1 Увеличение производительности из-за уменьшения времени подъема
4.6.2 Анализ причин простоев подъёмной установки
4.7 Методика проектирования систем логического управления
4.8 Методика определения показателя качества спроектированной СЛУ
4.9 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б СВИДЕТЕЛЬСТВА О РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММ, ПАТЕНТЫ, АКТЫ ВНЕДРЕНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО И ОБРАЗОВАТЕЛЬНУЮ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПАРАМЕТРЫ ПОДЪЁМНОЙ УСТАНОВКИ И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА «ПОДЪЁМ»
через копровые ШКИВЫ КШ] и КИЬ приводит в движение подъёмные сосуды (скипы) Сі и С2.
Исходя из рисунка 2.1, подъёмную установку можно представить как двухмассовую систему, в которой первая масса — двигатель, вторая — вращающиеся элементы (муфта, барабан, копровые шкивы) и подъёмные сосуды. На обод барабана действует переменное усилие, изменяющееся для неуравновешенной установки, с высотой подъема, при этом упругие свойства каната не учитываются (рисунок 2.2).
Уравнение равновесий моментов для двухмассовой системы на рисунке 2.2 можно записать в виде:
где її — момент инерции подъёмного двигателя;
}2 — момент инерции барабана с приведенными к нему сосудами и копровыми шкивами;
Мъ М2 — моменты на валу подъёмного двигателя и на барабане (М2 — принимается как сумма статического момента тормоза и статического момента образуемого поднимаемым грузом и некомпенсированной частью каната М2= Мст+ Мт);
М|2— упругий момент;
Мд— демпфирующий момент при диссипации в силовой передаче;
сої, со2 — скорости двигателя и барабана соответственно.
Упругий момент можно найти как:
~МХ-Ма-Мд

(2.1)
Мі2 = С12-(ф, - ф2) + Р12‘((О] - С02),
(2.2)
где С]2 — эквивалентная жесткость элементов системы;
р]2 — коэффициент вязкого трения элементов системы; ф! — ф2 = Аф — величина относительного перемещения масс; СО] — со2 = Дсо — разница скоростей.