ZTKG-PLC-1286高压PLC电控技术方案(动力制动)

ZTKG-PLC-1286KP高压PLC系列提升机交流电控设备技术方案 1简介本电控系统主回路控制电机为高压交流6千伏，八级切转子电阻加速控制，系统控制核心为可编程控制器（PLC），系统共有两个CPU主机，实现双主机RS485通讯，分布式控制，减少电缆连线，提高运行可靠性，节约系统安装成本。电控系统满足国家现行相关技术要求及安全保护要求，配有模拟量连续可调动力制动控制，适合多种运行控制方式，广泛适用于高压切阻起动非防暴类提升绞车系统。电控系统成套型号为：ZTKG-PLC-1286KP2引用标准2.1 煤矿安全规程（2009版）2.2 矿山电力设计规范（GB50070-94）2.3 中国冶金矿山安全规程2.4 有色矿山电气设计规程2.5 交流电机半导体变频调速装置总技术条件（GB12668-90）2.6 工业无线电干扰基本测量方法（GB3907-8）2.7 电气设备的抗干扰性基本测量方法（GB4859-84）2.8 现行国家电工委员会及其它有关标准产品符合或相关部分符合以上国家标准相关内容，3技术条件3.1主机参数主机型号：2JK-2.5/20最大提升速度：最大静张力：最大静张力差：3.2减速器参数减速器型号：减速比：203.3环境条件海拔:不高于1000米环境温度：045工作环境:煤矿提升类型：斜井 提升水平：一级提升高度：625米 3.4电机参数：电机型号：JR额定功率：280KW额定频率：50Hz额定转速： r/min定子电压：6KV定子电流： 35A转子电压： 551V转子电流： 324 A 3.5测速机参数：电机型号：ZCF-32额定转速：额定功率：1.1KW励磁方式： 复励额定电压：230V额定电流：励磁电压：230V励磁电流：3.6液压站型号：3.7电源条件：主回路电源： 三相AC 6KV 10%，50Hz控制电源：三相AC380V，单相AC220V，50Hz3.8提升方式：手动方式；半自动方式；检修方式；故障开车方式3.9电控适用范围：本电控系统适用于高压切阻起动非防暴类提升绞车4系统技术要求4.1系统核心采用三菱FX2N系列PLC控制，三菱FX2N系列PLC运算速度快，布尔运算时间仅为0.22us,功能强大，独立高速计数器最大可到30KHz，接口简单，满足源/漏极输入两种接发，灵活简便，整体压插式端子更换容易，安装简单，功能模块化设计，辨识方便，小巧的结构设计，合理的性能价格比使其在提升控制领域有着广泛的应用。使用PLC控制主要特点有：实现双机通讯，强化控制能力，减少外部接线；关键模拟量进入PLC，实现AD/DA输入输出处理，信号数据化；模块化安装，扩展方便；柔性可扩展性强，现场工艺适应性强；4.2可编程控制器全行程监控，全程包络线，速度、位置实时监测，全行程位置自动判断，定点校正，安全保护人性化，故障判断更准确，强化抗干扰误动作能力；高速计数模块与数字深度指示器组合，组成可视化行程控制器，柱状粗针显示罐笼在全行程中的大概位置，方便司机开车判断，精针显示精确到厘米，方便司机停车对罐。4.3安全回路保护由继电器硬回路和PLC软回路组成，重要保护采用双回路冗余结构设计，实现多点、软硬同时监测方式，确保系统运行安全可靠，系统具有的安全保护内容有：等速过速：在全速段运行时，出现电机失控，绞车速度超过全速时的115时安全回路动作；低速过速：在减速段运行时，绞车未能按照设计要求减速，并超过给定速度10时安全回路动作；过卷保护：当罐笼超过停车点0.5米时安全回路动作；松绳保护*：在出现罐笼卡滞或其它因素造成钢丝绳松弛下坠时安全回路动作；深指失效*：亦即断轴保护，当机械深度指示器机械传动机构出现断裂、卡滞故障不能正确指示罐笼实际位置时安全回路动作；闸瓦磨损*：当盘形制动器因长期运行磨损严重，危害到绞车制动安全时安全回路动作；弹簧疲劳*：当盘形制动器因长期处于较高油压压制，反复伸缩造成弹簧疲劳，弹簧弹力不足，危害到绞车制动安全时安全回路动作；满仓保护*：该保护适用于有称量装置的箕斗提升设备，当装在物超出设计最大承载量时安全回路动作；欠电压、过负荷：当主回路电压过低或负载过重产生大电流，对电机产生危害时安全回路动作；手柄错向：当选定绞车运行方向与司机操作方向不一致时安全回路动作；反转错向：当负荷过重造成绞车转动方向与控制转动方向相反时安全回路动作；溜车保护：当拖动电机未上电，而出现绞车松闸自由滑行时安全回路动作；定点过速：当罐笼运行之井口时，其出井口速度大于2m/S时安全回路动作；通讯故障：当双主机PLC通讯出现故障，不能正确交换数据时安全回路动作；液压站过压：当液压站压力失控，造成压力过大对系统产生不良影响时安全回路动作；减速限速贴闸：在减速段运行时，绞车未能按照设计要求减速时，闸电流自动下降控制闸盘贴闸减速，强制绞车减速；加速故障：当加速级出现故障，造成电机加速不完全，电机特性变软，性能下降时安全回路动作；测速故障：测速机与轴编码器相互监视，当这两种测速元件有一种出现故障时安全回路动作；动力制动故障：在需要动力制动投入，而动力制动回路不能正确投入时安全回路动作；*说明：这些保护功能均预留电气接口，需在主机及外部设备配套完善情况下实现。4.4安全保护可实现以下几种停车保护功能：立即全压施闸的紧急停车：在接近井口，过二级制动解除点以后出现安全故障时，为最快的停止绞车运行，防止可能出现的人身及财产损失，液压站立即全压施闸紧急停车；井中具备一定机械缓冲的二级制动施闸紧急停车：在井中出现安全故障时，因为有较长的减速距离且为了减少机械冲击，液压站分段施压进行停车制动；完成本次提升后不允许再次开车的停车保护：出现非重要安全故障时，安全系统不会立即施闸停车，待本次提升结束后，启动禁止运行回路直至故障排除；4.5电控系统可完成各种常规控制方式，实现手动开车方式，半自动开车方式，检修低速开车方式，故障应急开车方式，双筒调绳工作方式（双筒绞车）；4.6具有上位监控系统，能够实时检测绞车运行的各项参数。组态王软件是以开放的标准化的软件技术为基础，开发的融合了过程控制技术和经验的新型人机接口系统，并具有高级软件组态功能，运行环境为Microsoft Windows2000/2003/XP,集成了多种标准的软件技术，上位监控系统为实现多种应用提供了一种统一的方法，是适于工业过程的、高度集成的控制和管理解决方案。上位监控系统具有以下特点：信息高度集成集成电控系统所有状态信息，状态查询一目了然；易于使用具有友好的人机界面，强大的导航能力，系统设计具有内在的安全性和信息可管理性，组态方便快捷；全面的操作功能具有清晰简洁的监控界面，强大的报警管理功能，多种历史纪录。上位监控系统显示的画面例举如下：系统监视主画面：显示各类信号实时状态：能够打印班组报表：记录及显示各类故障：4.7具有远程监控扩展功能，电控系统增加数据流通讯模块，实现数据实时采集，通过通讯网络将数据送达所需位置，通过数据流交换可把提升系统作为网络端点实时显示在中央集控室，以利于生产统筹调度，在出现疑难问题时，可通过通讯网络实现远程监控，快捷、高效的解决问题。4.8元器件布置合理，安装牢固，标识清晰，接线美观，电控装置能够承受提升机和通风机运行时的地坪震动，运行可靠。4.9柜体结构采用大板柜，设置柜内照明，柜体主体颜色：5系统组成5.1高压开关柜一台 具有以下优点： 双回路隔离开关进线； 用真空断路器进行线路分断； 设有电压表及指示灯指示电压，设有电流表指示负载电流，表及灯安装于柜面上，便于观察； 设有功率表，指示负载功率情况； 设有过电压保护器，反时限GL型电流继电器保护过电压及过电流； 必要的机械、电气联锁及闭锁。5.2 高压换向柜一台正反向主回路采用5级真空断路器，A、C两相为两极串连接入，并具备电气及机械互锁，主回路装有阻容吸收装置及高压线路带电显示器，柜门安装有线路和低频拖动工作指示灯，且设有门限安全保护。5.3 PLC主控柜一台PLC主控柜核心控制器件三菱FX2N系列可编程控制器，功能强大，性能可靠，由CPU主控制模块和扩展I/O数字量模块组成，通过输入端口采集各种控制状态及反馈信号，经运算处理后通过输出端口驱动执行元件，完成各项提升工艺控制。供电回路具备双回路进线功能，微型断路器分断电源，具有液压站、润滑站、控制回路、柜内照明等电源，并配有UPS不间断电源，以保证关键电路供电的可靠性，及实现供电断电情况下的提升机二级安全制动电路短时供电。5.4可控硅转子柜一台转子柜采用优质可控硅，单级三角形连接，角形触发板触发导通，节省电能，无噪音，寿命长，性能可靠。5.5动力制动柜一台采用国内优质可控硅，交流380V两相供电，全桥半控触发，010V连续触发信号，输出电压、电流连续可调，柜内安装有动力制动闭环控制板，可实现动力制动开环、闭环两种控制方式。5.6 PLC操作台一台PLC操作台为三体式结构（带上位工控机），台面由指示仪表、指示灯、17寸显示器、按钮开关、主令手柄等显示及主令元件组成，是电控系统的显示、操作平台。仪表可显示以下参数：控制电源电压、测速机速度（电压）、液压闸控毫安数（或电压）、动力制动电流、主回路电流、主回路电压、液压站压力、润滑站压力、罐笼位置等。指示灯可显示以下内容：外部继电器硬件安全回路状态；PLC软安全回路状态；液压站、润滑站等系统设备运行状态；手动、检修、调绳等系统控制状态；离合器开合状态（双筒）；提升、下放及减速点、轻故障等工作运行状态。主令开关、手柄可做以下控制：正反向过卷复位；调绳、检修、手动、半自动控制的转换；正常提升和故障应急提升控制的转换；液压站各控制阀的通断电；液压站、润滑站等设备的起、停控制；提升、下放方向的选择及复位；紧急停机及安全故障后的系统复位；液压站压力控制及电机运行速度档位给定等主令操作控制。操作台内安装有多种PLC模块，主要由CPU主控制模块、扩展I/O数字量模块、模拟量输入输出模块组成，通过信号输入端口采集各种控制状态及反馈信号，模拟量模块将采集到的各种信号进行运算处理，然后通过输出端口输出模拟量控制信号，CPU主控制模块与PLC主控柜内的CPU主控制模块进行双机通讯交换各类控制信号，减少连线，减轻设备安装、维护工作量。5.7电阻器一套 电控系统配有成套电阻器，安装方便，经久耐用。5.8系统配件电控系统配备有系统所必须的开关、传感器等检测元器件，但不包含其它机械设备上所需电气元件，井筒内安装电气设备满足防暴（仅对煤矿，金属及其它类为非防暴一般型）、防水要求，未定具体安装形式或特种要求元件不在系统配件内，元器件安装所需支架等机械构件由机械部分供货商提供，或由用户依据现场具体情况制作安装，具体内容详见第6条供货范围，各类电缆、辅材等未在供货范围内的由用户自行解决。6供货范围序号名 称型号规格数量备注 注1高压开关柜TGZ-61台 高压真空（带综保及避雷装置）2高压换向柜HXG1台高压真空3PLC主控柜LKG1台PLC自动化平台（含浪涌保护装置）4可控硅转子柜ZKG1台800A/1800V5动力制动柜ZDG1台单相模拟量100A6PLC操作台CZT3台含座椅7上位监控研祥1套17CRT彩显，彩色打印机8UPS电源MK-10001台在线9稳压电源3KW1台10轴编码器1000线2套含连轴器11断轴传感器1套牌坊式深度指示器用12电阻ZX-1型用户自备（原有保留）7器件选型7.1元器件选型原则以国内或行业优质知名品牌优先，尽可能使用同一品牌产品，缩小供货范围。7.2在不影响系统设计性能及可靠性的情况下，可由用户推荐或指定部分元器件品牌及供货商。8随机资料8.2柜体外形图2份8.3电气原理图2份8.4端子接线图2份8.5元件布置图2份8.6使用说明书1份8.7产品合格证1份8.8发货清单1份9产品质量承诺一、建立并实施符合GB/T19001ISO9001“质量体系、设计、开发、生产安装和服务的质量保证模式，”标准的质量体系，在全体员工树立“质量第一、用户至上”的观念，用一流的工作质量，生产出用户满意的产品，提供用户满意服务。二、产品设计和制造符合国家标准和行业标准，并千方百计满足用户提出的特殊要求。三、对产品原材料和配套件选择有质量承诺的供方，做为定点供应厂家。四、检测，实验人员严格按规定进行检测实验，坚持不合格产品不出厂。10其它电控系统按照行业通用使用条件设计，广泛满足提升系统的使用要求，如用户有特殊使用或配置要求，在不影响系统安全、稳定的前提下亦可作设计改动。产品保修时间及售后服务承诺1、保修时间产品质保期一年，自双方最终验收签字之日起计算，在质保期内免费负责修理。2、售后服务承诺我公司根据基本参数以及技术要求，负责全套电控系统设计及供货，满足提升机的正常运行与各项保护。3、产品交货期根据贵公司要求时间内到货。4、用户条件具备，我公司立即派人到现场负责现场指导调试，现场技术培训。5、认真处理、用户来电、来函、来访，现场如因产品发生问题，省外四十八小时内到达现场，省内二十四小时赶到现场。6、本公司一贯奉行“用户第一”的原则，确保各项服务及时到位，确保为用户提供的产品合格率100%，优良率100%。注；本项为到