摘要：矿井提升机又称作矿井的咽喉，提升机运转的安全性和可靠性对井上与井下的整个作业系统而言都非常重要。近年来，我国摩擦提升机频繁发生严重事故（制动失灵、打滑、过卷），提升机设备发生故障，不仅会造成设备本身的损坏，而且还会造成经济财产损失、人员伤亡等的严重后果。因此，这就对矿井电气提升设施系统在安全性、高效性和可靠性方面都提出了更高的要求，即设计一个监测系统对提升机制动系统进行实时监测，为提升系统安全运行保驾护航。

本论文首先对提升机的运行原理进行一定的分析，并且对当前矿井使用的摩擦提升机进行分析，得出其存在的问题。其次对存在的问题和不足进行解决方案的设计，说明研究技术方法。包括采用位于终端的传感器对提升机的电动机主轴转速、闸瓦间隙、液压站的制动油压的信号进行采集，然后输入硬件平台进行计算处理，从而获得提升速度、闸瓦间隙和制动油压的监测数据。其中介绍了各终端传感器的选型情况和原因。同时，设计了对应传感器的安装支架，保证检测的合理和准确。除此之外，说明了采用将检测值与标准值进行对比的方法，设计对应故障的报警方案，用来警示操作人员及时调整。再次，选择合适的硬件系列编写程序，先设计程序的流程并给出流程图，后按流程图进行梯形图的编写并以图片的形式在文中展现。与此同时，确定上位机的界面设计方案。最后，结合接线图、矿井实际生产环境以及对作业人员操作情况的合理假设，确定安全监护系统的控制柜设计方案。

本设计能够实现对提升机主要问题参数的实时监测和显示，并能够通过系统的自动调整，及时解决报警问题。设计的监护系统较为稳定，能够适应矿井生产的复杂环境，基本满足小型矿井的作业需求。

关键词 PLC；矿井提升机；提升速度；闸瓦间隙；制动油压

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景和意义-1

1.2 研究现状及存在问题-1

1.2.1 国内外研究现状-1

1.2.2 当前研究存在的问题-3

1.3 研究内容-3

1.4 研究方法技术路线-3

1.5 本章小结-4

2安全监护系统的总体设计-5

2.1整体结构简单方案-5

2.2方案设计原则要求-5

2.3 提升机提升速度检测方案设计-6

2.4 闸瓦间隙检测方案设计-6

2.5制动油压监测方案设计-7

2.6 本章小结-7

3检测方案设计-8

3.1 闸瓦间隙检测-8

3.1.1 位移传感器的选型-8

3.1.2 位移传感器的支架设计-9

3.1.3 位移传感器的安装-9

3.1.4 报警方案-10

3.2 提升速度检测-10

3.2.1 轴编码器的选型-10

3.2.2 轴编码器的支架设计-11

3.2.3 联轴器-11

3.2.4 轴编码器的安装-12

3.2.5 报警方案-13

3.3 油压检测-13

3.3.1 液压传感器的选型-13

3.3.2 油压传感器的支架设计-14

3.3.3 油压传感器的安装-15

3.3.4 报警方案-15

3.4 本章小结-15

4 硬件选型设计-16

4.1 硬件平台的对比选型-16

4.2 PLC的选择-17

4.3 I/O口分析设计-18

4.4 PLC模块选型-19

4.6 硬件型号明细-19

4.7 本章小结-20

5 提升机控制系统流程设计-21

5.1 主流程设计-21

5.2 闸瓦间隙流程设计-22

5.3 制动油压流程设计-23

5.4 提升速度流程设计-24

5.5 上位监控组态软件选型-24

5.6 上位机画面设计-25

5.7 本章小结-25

6 控制柜壳体设计-26

6.1 局部设计-26

6.1.1 控制柜前半部分设计-26

6.1.2 控制柜后半部分设计-27

6.2 主壳体整体设计组合装配-28

6.3 本章小结-29

结论-30

致谢-31

参考文献-32

附录-33

附录1 提升机控制系统软件程序梯形图-33