提升机后备保护系统的研究

【摘要】：本论文的研究目标是提升机后备保护系统在矿山生产中的实际应用,对现有的后备保护系统进行改造设计,提高精度,在更安全的范围内保证矿山生产的顺利进行。后备保护系统的硬件系统是采用嵌入式计算机系统及其技术,设计上采了模块化结构,硬件部分由开关电源,I/O接口板,主机板,显示板等单元模块构成,各个单元硬件结构紧凑,功能相对独立,便于维护和调试。整机运行准确、抗干扰能力强,操作简单,性能稳定。保护系统的硬件组成是针对工作现场可能对本后备保护系统产生的干扰而设计的,设计中充分考虑到保护系统恶劣的使用环境,采用功能强大的单片机系统,应用各种现场抗干扰措施。包括采用进线电源滤波器;压敏吸收器;光电耦合器等。后备保护系统的大多功能是依靠软件实现的。要实时测量电机轴的转速、提升深度测量显示、运算等。还要根据提升机的运行状态,分析、判断是否出现违规操作,一旦发现异常,应立即采取保护动作,并把当前故障记录,写到后备保护系统非易失性(掉电不丢失数据)存储器当中,并且当上位计算机发出要求通讯的信号时,与上位计算机进行串行通讯,可以把故障记录存入上位计算机数据库中。尤其在软件中采用提升速度包络线控制方法,使超速报警更加科学合理。有由于受到存储器容量限制,存储记录有限,所以设计中增加了和计算机的异步串行通讯功能,使存储记录几乎没有限制,并可以实现存储数据备份、存档、查询、汇总、统计、打印。而这些功能在目前同类系统中所不具备的。由于国外先进的提升系统中都具备提升机钢丝绳的张力检测功能,国内虽然也有对提升机钢丝绳张力进行检测并进行保护的专用装置,但都独立于后备保护系统之外,不能和其他保护功能协调工作,这样不仅增加了提升机绞车司机的负担,且不方便。本文希望对钢丝绳进行力学分析,希望为本后备保护系统的后续研究做一些理论上的准备,希望通过对钢丝绳的受力、应变和强度进行理论分析后,能在本保护系统的功能上增加对提升机钢丝绳的张力是否正常进行保护的功能。