编码器的输出是系列脉冲，需要个计数系统对脉冲进行累计计数，般还需要个基准数据即零位才能完成角度测量。绝对编码器不需要基准数据及计数系统，它在任意位置都可给出与位置相对应的固定数字码输出。本系统中的编码器是用来测量绞车主轴的转速的，也可安装于绞车的减速器的低速轴的轴端，并设定要求的精度为脉冲，即输出个脉冲，绞车转动。因为开式齿轮的传动比是，所以，需要选用的编码器的分辨率为。因此，我选用的增量型光电旋转编码器型的。其主要参数如下表型号外形尺寸，轴径分辨率，取输出相相可逆的精度输出相位差最高响应频率允许最大转速电源电压，消耗电流以下输出容量电压输出，开路集电极输出荷重径向横向启动转矩保护结构规格使用环境温度，不结冰参数脉冲化的计算已知条件编码器的分辨率为，即每转输出的脉冲个数。牵引绞车设计第页滚筒的周长开式齿轮的传动比每米输出的脉冲个数个图斜坡长度与高度的值的转换公式设为取得的水位信号，为取得的泵房的位置，为脉冲化后的参数值。为倍数值且，为调整值即绞车起停时，加减速脉冲化后的脉冲数。由于本系统中，为了便于工人便于装卸泵房的水管，为泵房设置每米个停靠位，则每米的脉冲数是，则得到公式调整值的计算绞车速度的确定上提时速度下放时速度式中，电机同步转速，电机额定转速，主加速度的确定参考煤矿安全规程规定，对斜巷运输物料时的最大加速度，规程中无明确限制，在实际运行中，主加速度般按不超过考虑。这类似于绞车提升泵房的情况。本系统中的绞车起停活动不是很频繁，而且每次调整的斜坡距离最少是相当于是水位变化。因此，它对主加速度无明确的限制。上提时取加速度值下放时取加速度值主减速度的确定参考煤矿安全规程规定，下放重载的制动减速度不得小于，提升重载时的制动减速度不得大于自然减速度，则自然减速度式中，为泵房的阻力系数，上提时减速度计算调整值牵引绞车设计第页上提时，已知，，加速阶段减速阶段调整值，取下放时，已知，，加速阶段减速阶段调整值，取电气接线绞车控制系统的主电路的电气接线如图纸，主要是对主电动机和油泵电动机的控制。图中的电路保护环节有熔断器的电路短路保护热继电器的过载保护作用操作台的设计操作台的组成操作台的布局结构如下图，由以下几部分组成启动系统调整泵房初值位置主电动机的控制油泵电机的控制盘形制动器和电磁制动器的控牵引绞车设计第页制油温指示液位指示绞车深度指示压力指示些相关的指示灯等。主电动机正转反转停止油泵电动机盘形制动器电磁制动器起动停止松闸制动松闸制动启动系统调整泵房初始位置值油箱油温液位指示绞车深度指示总油压调绳液压缸处油压不用调整正转调整反转调整绞车过卷报警泵房到底报警调整泵房指示指示灯温度计压力表图操作台面板示意图操作台上各按键及仪表的作用启动系统按键，做启动系统的准备，相当于合上电气电路中的闸开关。调整泵房初值位置的按键，系统安装后或是修理后，重新定位泵房与水位对应的初始位置。温度计，用来观察和了解油箱内油液的温度。液位指示表，指示水位的信号。绞车深度指示表，指示泵房的位置信号。压力表，用来观察和了解液压站中的相关的油压值，以便于及时调整。指示灯区，指示各种操作的状态，通过观察指示灯，绞车操作者可以完成相应的操作，从而使泵房准确的调整。主电动机区，对于主电动机的正反转及停车操作。油泵电动机区，对于油泵电动机的起停操作。制动器区，对于盘形制动器和电磁制动器的松闸制动的操作。程序设计对于中的程序设计，其程序流程图如附录所示，源程序如附录所示。程序实现的功能在系统第次工作时，按下按键，调整泵房的初始位置，使泵房的初始位置与水位的零位对应。正常工作时，按下启动系统按键，指示灯亮，内部程序开始检测水位信号，从而确定是否需要调整泵房的位置及怎样调整，并控制相应的指示灯的亮灭，显示调整动作，指示操作员工作。按下按键，做正转调整，指示灯亮。牵引绞车设计第页按下按键，做反转调整，指示灯亮。按下按键，绞车停车。当出现绞车过卷或是下放到底时，指示灯区相应的指示灯亮，提醒操作员，做相应的应急操作。按键是手动控制油泵电动机的启动，指示灯亮。按键是手动控制油泵电动机的停止。当出现主电动机故障停车时，指示灯亮当出现油泵电动机故障停车时，指示灯亮。提高系统可靠性的措施专为在工业环境下应用而没计，其显著特点之就是高可靠性，为了提高的可靠性，本身在软硬件上均采取了系列抗干扰措施，在般工厂内使用完全可以可靠地工作，般平均无故障时间可达几万小时，但这并不意味着对的环境条件及安装使用可以随意处理。在过于恶劣的环境条件下，如强电磁干扰超高温超低温过欠电压等情况，或安装使用不当等，都可能导致内部存储信息的破坏，引起控制紊乱，严重时还会使系统内部的元器件损坏。为了提高控制系统运行的可靠性，必须选择合理的抗干扰措施，使系统正常可靠的工作。良好的环境条件是系统正常运行的重要保证。各厂家的对安装环境都有规定，通常应满足以下条件环境温度约在，环境温度过高或过低，使长期处于极限温度下工作，会影响工作的稳定性和可靠性。因而安装时应远离热源。安装在控制柜内时，柜的上下应有通风散热的百叶窗，必要时应安装电风扇降温注意不要把发热量大的元器件，如变压器稳压电源加热器大功率电阻等放在下方。四周底留有定的空间供通风散热用。允许的相对湿度般在，湿度太高不仅使漏电流增大影响绝缘性能，而且直接影响模拟量输入输出装置的精度，必要时可设置小加热器或夜间不切断电源。周围不应有导电尘埃油性物或有机溶剂腐蚀性气体。以防锈蚀元器件，造成绝缘降低严重漏电局部短路等故障，甚至损坏设备。能承受的振动和冲击有定规定，振动过大会引起插接件松动。为了减少震动和冲击，可将控制柜与振动和冲击源分开，或用抗震垫来固定控制柜。结论本次设计的主要目的是实现牵引绞车的自动化控制。在设计中，我主要完成的是牵引绞车的控制系统。我使用可编程序控制器对牵引绞车进牵引绞车设计第页行控制，对编程来实现控制回路的功能，从而简化系统，使系统的工作更可靠稳定，并且易于维修。在设计的过程中，由于自身的经验不足，考虑的问题不够周全，系统中还存在着很多的问题。如在机械结构设计时，对实际的情况估计不足，使得结构复杂化，并增加了相应的成本。在选择液压系统各元器件时，其流量的匹配做得不够，使得系统的冗余较大，造成了定的浪费，这方面有待优化。在控制方面，指示灯的设置有些重复，需要改进。此外，我所设计的控制功能较简单，仅仅是实现绞车的上提和下放的简单调整，以及过卷报警和下放到坡底的报警动作。系统的控制功能还可以进步完善。这里有两点改进的想法在绞车下放时，要考虑泵房的自重产生的影响，会引起泵房下放过快，需要调节制动力的大小，以便于绞车正常的工作，实现匀速下放。思路是利用传感器检测泵房的下放速度，再将速度信号传入中，比较检测到的速度值是否超过固定值，若超过，则由输出信号去控制液压站的调压装置，改变液压站的工作压力，进而调节盘形制动器的制动力的大小，以便于调节泵房的下放速度。当然，由于速度和控制液压站的信号均是模拟信号，需要扩展模拟量模块。二液压站的蓄能器及盘形制动器处都可以检测压力信号，并将信号送入中，当检测的压力不足时，可由输出相应的信号控制液压泵动作，以补偿其压力损失。检测压力值可选用电接点式压力表或是压力继电器。由于压力信号及控制信号均为模拟量，也需要扩展模拟量模块。所以，可以选用模拟量输入输出模块。最后，通过本次设计，我了解了完成项设计的基本步骤，从收集相关资料，了解课题的发展，到分析实际工作情况，确定相关参数，再到选择正确的原理公式及元器件等。每步都要认真考虑，才能使设计的结果符合要求。牵引绞车设计第页参考文献吴辉海液压绞车北京煤炭工业出版社，吴中俊，黄永红可编程序控制器原理及应用北京机械工业出版社，韩春艳液粘调速绞车的控制系统硕士学位论文辽宁辽宁工程技术大学，赖昌干采掘运机械的控制徐州中国矿业大学出版社，张复德矿井提升设备北京煤炭工业出版社，朱伯申，张炬数字式传感器北京北京理工大学出版社，广西大学实用机械零件手册编写组实用机械零件手册广西广西科学技术出版社，朱龙根简明机械零件设计手册北京机械工业出版社，成大先机械设计手册，第卷北京化工工业出版社，中国机械工程学会，中国机械设计大典编委会中国机械设计大典第卷，机械控制系统设计南昌江西科学技术出版社，王华，韩永志可编程序控制器在运煤自动化中的应用北京中国电力出版社，谢桂林，黄章，刘允纮电力拖动与控制徐州中国矿业大学出版社，王洪欣，李木，刘秉忠等机械设计工程学Ⅰ徐州中国矿业大学出版社，唐大放，冯晓宁，杨现卿等机械设计工程学Ⅱ徐州中国矿业大学出版社，刘延俊等液压与气压传动北京机械工业出版社，付本庆用可编程序控制器对提升机绞车信号系统改造煤炭技术，第卷第期孙峰，常海伟移动组合式全数字变频防爆绞车控制系统中国煤炭，第卷第期韩志明，代亚萍，茹彩金斜井甩车场保护提升绞车减速机的措施中国煤炭学会中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集煤炭工业出版社，段全虎，谢学山气动绞车远程控制系统的设计液压与气动，第期张连山美国新型单轴齿轮传动绞车石油机械，第卷增刊敖沛国外绞车控制系统石油机械，第卷第期岳优杰，达善荣，王雁桥副立井绞车电控系统改造煤炭科学技术，第卷第期郑补祥绞车电控系统常见故障的分析与判断西山科技，第期王绍定矿用小绞车北京煤炭工业出版社，潘英矿山提升机械设计江苏徐州中国矿业大学出版社，，，牵引绞车设计第页，，，，，，，，牵引绞车设计第页附录开始启动准备，合上闸开关，制动器松闸取得水位信号将水位信号的初值取出将水位信号的变化值变换成与泵房位置对应的斜坡位移的值绞车过卷报警绞车下放到底报警水位与泵房位置的差值是否在，内不用调整信号灯亮水位与泵房位置的差值是否大于零上提信号灯亮，电机正转调整下放信号灯亮，电机反转调整结束是否是否主程序流程图牵引绞车设计第页电动机正转调整子程序流程图开始按下正转按钮赋调整值位移参数脉冲化为停止调整，进行停车操作高速计数器计数编码器的脉冲是否到值结束否是调整水位信号的初值牵引绞车设计第页电动机反转调整子程序流程图开始按下反转按钮赋调整值位移参数脉冲化为停止调整，进行停车操作高速计数器计数编码器的脉冲是否到值结束否是调整水位信号的初值牵引绞车设计第页附录程序子程序列表取得水位信号的值使用高速计数器计数轴编码器的脉冲数主电动机的正反转的控制启动准备阶段，