破碎机电控方案.doc

破碎机电控 技 术 方 案上海跃尔自动华科技有限公司 目 录1概述12 系统完成功能13 技术参数24 技术方案25 技术培训96 其他说明9一、概述破碎系统是造矿厂的主要生产系统之一，其主要设备是一圆锥破碎机， 其运行是否正常， 将影响采矿场及选矿厂正常生产。 目前破碎机的运行现状， 其电气控制回路采用传统的继电器保护。随着使用时间的推移线路老化， 继电器动作可靠性差， 系统故障频繁， 再加上检测保护不够， 致使该设备轴瓦缺油，大瓦粘死， 主机过载甚至烧毁电机， 严重影响了选矿厂的正常生产。为使中破碎系统能正常运行，防止主机过载、轴瓦粘死事故的发生， 对选矿厂中破碎机的电气控制系统进行改造。采用了先进的集散控制系统，采用德国西门子控制器进行改造。二、技术要求1、破碎机参数说明 电机功率：电机功率200400KW 电压：1140V润滑电机功率:0.25KW 电压:380V2、控制要求破碎机控制要求:过载，过流，欠压，过压，缺相，失速等保护，启动，停止，正反转，急停，报警，同步转速监测润滑泵控制要求:启动，停止，电机常用保护润滑泵与破碎机的顺序起启停控制 8个压力超限保护、1个液位超限保护（开关点） 三、系统设计1、设计规范、标准及技术要求1、煤矿安全规程2005年版2、煤炭工业矿井设计规范GB 50215-943、可编程逻辑控制器编程语言标准 IEC61131-34、国际可编程控制组态语言标准 IEC1131-35、电子设备用图形符号GB/T5465-19968、工业控制用软件评定准则GB/T13423-19929、工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB/T13926-9210、可编程序控制器GB/T1596911、GB 3836.4-2000爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求12、爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB 3836.1-200013、煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT 209-9014、矿山电力设计规范 GB50070-9415、调速电气传动系统 第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定GB/T 12668.2-2002 16、煤矿井下用电器设备 通用技术条件MT/T661-1997 17、调速电气传动系统 第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法GB12668.3-2003 18 、电能质量 公用电网谐波GB/T14549-1993 四、系统功能完成说明采用德国西门子可编程控制器作为现场控制器， 用以处理各种开关量、模拟量以及联锁保护、速度采集等。 1、系统采购轴编码器采集电机转速，再由PLC进行处理。当速度小于 m/s默认电机失速，整个系统停机，故障输出。失速速度值可设定。2、系统分为手动、自动、远控三种控制方式： 手动控制方式下：速度保护失效、进料保护失效，设备间没有关联保护，可以单独启动润滑泵和破碎机设备。 自动控制方式下：速度保护正常、进料保护正常、设备间关联保护；设备启动方式为下： 按下自动启动按钮-润滑泵启动-延时（ S）-破碎机启动同时润滑泵停止（润滑泵可按照时间设置定时启停）按下自动停止按钮破碎机停止-延时（ S）-润滑泵停止3、远控方式下：如设备需要集中控制，可选择远控状态由其他设备对其进行远程操作4、设备预留RS485通讯接口，以太网口。可实现地面集中控制。5、破碎机具有:过载，过流，欠压，过压，缺相，失速等保护，启动，停止，正反转，急停等功能，采用矿用隔爆兼本安型磁力启动器QJZ-400/1140完成驱动。 五、系统组成及其配置整个系统由矿用隔爆兼本安控制箱、 矿用防爆磁力启动器 、 传感器 四部分组成，协调运行，共同完成破碎机系统控制。系统设备间关系： 矿用隔爆兼本安控制箱对、各个传感器及开关量信号进行采集和处理，实时与显示屏进行通讯，对软启动和启动器进行控制。显示屏对PLC数据进行实时显示；矿用防爆软启动器对破碎电机进行驱动、磁力启动器对油泵进行控制。1） 矿用可编程控制箱就地控制箱由德国西门子PLC模块、电源模块、10寸触摸屏显示、传感器组成，控制箱具有手动/自动/远控功能，控制箱对各个传感器的数据进行采集和进行数据处理。a) 可编程控制器（PLC）PLC作为整套系统的控制核心（数据采集和数据处理）我们选用进口名牌产品（西门子）。PLC具有：模块化结构：各I/O模块采用可拆卸端子排，出现故障时便于维修和更换；具有故障自诊断功能：PLC的扫描器和适配器发生故障时，系统会通过网络的通讯情况判断故障，并发出报警；PLC的I/O模块发生故障时，CPU会通过I/O模块的状态位侦测到故障及故障内容，系统会发出报警；a) 输入电压：控制箱AC127V，75%Ue110%Ue；b) 本安端：最高开路电压：DC24.2V ；DC12.2V 最大输入电流：0.28A ；1.8Ac) 工作制：连续工作制；d)尺寸：730*630*580（高*宽*深）2） 显示屏 显示屏采用10寸触昆仑通态屏，可对整个系统进行控制和监测，触摸屏可直观的对设备的运行状态进行显示、并与PLC集中控制箱进行实时数据通讯。工业显示屏作为整套系统的显示核心我们选用北京昆仑通态，具有各种设备运行状态和参数显示功能，包括生产系统的运行、停止、电机电流、故障保护控制方式状态、温度、传动装置运行各参数及其视频信号显示 、运行时间等几十个参数和多达50个故障及报警信息，并且可以追溯。3） 矿用隔爆磁力启动器1、起动器主要适用于周围空气中可能含有爆炸性气体（甲烷）的环境中，如煤矿井下、露天煤矿、冶金矿山、港口码头、选煤厂、发电厂等大负荷恶劣环境中运输设备的 直接起动。2、起动器具有漏电闭锁、断相、过载、欠压、过流、过载、三相不平衡、短路等保护功能及相应的故障指示，另根据需方要求配备485通讯接口，兼容MODBUS通讯协议。3、 额定电压：1140(660)、660(380)的-75%10；工作频率：50HZ ；4、适用设备：皮带运输机、绞车、大型风机、水泵、空压机等；5、防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型；防爆标志：ExdibI；6、额定工作制：8小时工作制；7、操作频率：12次/小时以内；8、冷却方式：自然冷却； 4） 传感器BQH24矿用本安型编码器一、用途与使用范围在煤矿自动化系统中离不开速度闭环控制。特别是在矿井提升机、人物两用的皮带式输送机对速度反馈要求高的设备上，采用速度闭环控制，以增强系统运行的可靠性。为此，BQH24 矿用本安型编码器在闭环控制或速度保护装置中，是必不可少的。本矿用轴编码器既可与矿用绞车、带式输送机电控装置配套使用，也可以单独使用，作为绞车和皮带机的测速装置和保护装置。二、使用环境条件环境要求a) 环境温度：-540；b) 平均相对湿度：不大于95%（+25）；c) 大气压力：80kPa106kPa；d) 无显著振动和冲击的场合；e) 煤矿井下有甲烷、煤尘等爆炸性气体环境，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。三、防爆型式：防爆型式：本质安全型， 标志：ExibI五、外形尺寸、重量及安装尺寸a)外形尺寸：100mm78mmb)重量：1kgc)安装尺寸：固定螺钉中心距为90mmd) 螺钉规格：M4六、外形图七、连轴器外形图八、技术数据a)工作电压：524.5Vb)工作电流：80mA以下c)转速范围：06000r/mind)误差：5%（FS） e)外壳防护等IP54。f)污染等级为3级。九、结构特征与工作原理a)编码器壳体一侧输出一个传动轴，与即电机的输出轴或其他有关旋转机构相联。编码器安装重心点吻合，无裂痕，线缆完整，接口端点整齐。b)壳体另一测设有一个进线嘴，用作外接连线用。c)本编码器为光电编码器，外部有5根线，分别为+24V,0V,A,B,Z,编码器是直接利用光电转换原理输出三组脉冲A、B、Z相，工作原理光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。十、安装与接线方式（详见表1）表1BQH24 矿用本安型编码器线色端子名白电源（+Vcc）红输出A相绿输出B相黄输出Z相黑0V十一、安装、维护注意事项1.本产品使用于经本安检验合格的电路中。2.使用时请不要超过额定电压范围。如施加额定电压以上的电压时，会引起破裂和烧损。3.高压线和动力线并行连线时，会因感应而发生误动作或破损，所以请分开连线。4.使用电源如发生浪涌，请在电源间接上浪涌吸收器。为了避免干扰，请尽量在短距离之内连线。5.在接通电源或切断电源时，容易发生错误脉冲，所以请在接通电源1秒后、及切断电源1秒前使用。6.需注意电源极性等，不能错误连线，以免引起破裂和烧损。7.注意不能让负载短路，以免引起破裂和烧损。8.请不要随意拆卸、修理、改造本产品。9.用户需根据设备的机型,参照本轴编码器安装尺寸,自行配置安装底脚或安装板.确保同轴度调整安装距离。十二、故障及排除办法（见表2）表2 故障及排除办法故障现象原因分析排除方法备注脉冲接收不到1、电源是否有电2、信号线是否接错1、检查电源2、信号线重接十三、包装、运输及储存13.1随同产品装箱的文件；（1）装箱单；（2）产品合格证；（3）产品使用说明书。13.2系统允许用任何有防雨、防晒措施的运输工具运输。13.3编码器包装后，可在温度为-1040，相对湿度不大于90且无腐蚀性物质、无强烈振动的室内存放一年以上。该系统传感器包括：速度传感器、温度传感器、等组成。 六 地面生产系统设备配置清单序号设备名称规格型号单价单位数量价格型号1矿用隔爆本安控制箱4.4万台14.4万KXJ1-1272矿用防爆可逆起动器2.4万台12.4万QJZ-400/11403矿用本安编码器0.35万 个 10.35万 BQH24合计：7.15万元5 技术培训项目实施时对矿方的技术人员提供免费的项目技术培训，培训目标使矿方的技术人员能够完全掌握系统正常情况下的日常运行维护和故障的排除等。培训内容包括：针对投标设备的技术基础培训，实施技术方案培训，各设备、软件的安装、调试、配置和使用、维护培训等。培训具体形式应至少包括专业的技术培训和基础理论培训、现场实践技能培训两种。中级培训达到掌握本系统的技能和维护能力（包括掌握计算机网络基础知识及各系统的相关设备知识）。