ABB闸系统功能介绍(大屯孔庄)

1、 ABB Group November 19, 2021 | Slide 1ABB 立井提升机制动系统功能介绍Song Weihan, Mining System, ABB PAMI, 2009-09-23 ABB Group November 19, 2021 | Slide 2DocNo.3ACN174000Z1000目录 nABB 提升机制动系统的主要构成nABB 提升机制动系统工作制动的原理及实现nABB 提升机制动系统安全制动的原理及实现nABB 提升机制动系统主要监视功能及实现nABB 提升机制动系统的市场介绍n上一次技术交流未解决的问题 ABB Group November 19

2、, 2021 | Slide 3DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统的主要构成 ABB Group November 19, 2021 | Slide 4DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统的主要构成机械部分：n闸架+制动单元n液压站n管路电气部分：n闸控柜n人机界面n电机启动箱n液压站接线箱n闸架接线盒n测速发电机n闸间隙传感器、偏摆开关 ABB Group November 19, 2021 | Slide 5DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作原理两种工作状态：n工作制动 (Service Brake

3、) 在提升系统没有故障的情况下，按照提升周期的要求，配合电控系统完成敞闸、全敞闸、贴闸、施闸等正常工艺流程n安全制动 (Safety Brake) 在提升系统出现导致系统跳闸的故障时，采取紧急制动，确保提升机安全停车，并不出现滑绳 ABB Group November 19, 2021 | Slide 6DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 敞闸顺序(1)第一步：当制动系统接收到敞闸指令时，通过控制 32 号控制阀和 37 号比例阀，使系统油压上升至约 8.5 MPa； ABB Group November 19, 2021 | Slide 7DocN

4、o.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 敞闸顺序(2)第二步： 之后，通过控制 37 号比例阀的给定，继续将系统油压升高至大约 11 MPa，此时，制动单元处于贴闸状态； ； ABB Group November 19, 2021 | Slide 8DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 敞闸顺序(3)第三步： 在敞闸指令发出一段时间后，通常为箕斗、罐笼即将出爬行段的时间，通过 39 号阀得电，使系统油压达到最大值，约 14 MPa，此时，制动系统为全敞闸状态，提升机开始加速。 ABB Group November 19,

5、 2021 | Slide 9DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 敞闸油路 ABB Group November 19, 2021 | Slide 10DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(1)第一步： 在提升机进入爬行段时，39 号阀失电，系统油压降至约 11MPa，制动系统进入贴闸状态。 ABB Group November 19, 2021 | Slide 11DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(1) ABB Group November

6、19, 2021 | Slide 12DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(2)第二步： 在进入停车位置时，敞闸指令消失，此时通过 37 号阀使系统油压降至约 8.5 MPa ； ABB Group November 19, 2021 | Slide 13DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(2) ABB Group November 19, 2021 | Slide 14DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(3)第三步： 紧接着，仍然通过

7、 37 号比例阀，使系统油压降至约 6.5，此时制动单元对闸盘的制动力逐渐增加； ABB Group November 19, 2021 | Slide 15DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(4)第四步： 在经过一段延时之后，132 号备用控制阀失电，系统油压降至一个平台油压，这个油压是提升系统安全回路跳闸时获得允许最大制动力对应的系统油压。 这一步骤的主要目的是，测试 132 号备用阀的功能是否正常。 ABB Group November 19, 2021 | Slide 16DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动

8、系统工作制动的原理 施闸顺序(4) ABB Group November 19, 2021 | Slide 17DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(5)第五步： 在完成 132 号备用阀测试之后，37 号比例阀完全失电之前，油压仍然保持在平台油压； 该步骤为双通道控制的第一施闸指令； ABB Group November 19, 2021 | Slide 18DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(6)第六步： 最后，32 号控制阀失电，系统油压将为 0，制动单元以最大制动力作用与闸盘，即完

9、成双通道控制的第二施闸指令。 132 号控制阀再次得电。 ABB Group November 19, 2021 | Slide 19DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的原理 施闸顺序(6) ABB Group November 19, 2021 | Slide 20DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的实现实现方式：AC800M (CPU) 程序控制 通过 PLC 系统的两路输出控制工作制动的敞闸和施闸动作。如果这两路输出有任何一路出现故障，那么工作制动系统将保持施闸状态。如果在提升机开始运行之后，发现任何路输出有故障

10、，工作制动系统也会恢复到施闸状态。 AC800M 控制器控制敞闸继电器和模拟量给定值。敞闸继电器和安全继电器配合，向液压站的控制阀发出 ON/OFF 信号；模拟量信号通过闸控板 BCC 将电压信号转换为电流信号，控制比例阀。同时比例阀也受安全继电器的控制。 在工作制动过程中，每次施闸时都会对控制阀进行自动检测，实现故障的主动预防。 ABB Group November 19, 2021 | Slide 21DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统工作制动的设计理念n 控制器发出冗余信号；n阀类型多样性：比例阀和ON/OFF控制阀；n系统具备阀状态自动检测功能；n安全回路

11、串联设计； ABB Group November 19, 2021 | Slide 22DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的原理 安全制动： 在提升机安全回路跳闸时，通过安全继电器动作，断开控制阀和油泵，使制动系统进入紧急制动状态。 在紧急制动过程中，通过控制阀启动蓄能器回路，由蓄能器保持所需的油压。 安全制动的一个重要感念： 恒减速恒减速 ABB Group November 19, 2021 | Slide 23DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的原理 恒减速 什么叫恒减速？ 在安全制动模式下，能够在不同的制动条件

12、下：不同载荷、不同运行方向、不同位置，自动实现预定减速度的安全制动。 ABB 如何实现恒减速？ 通过闸控板 BCC 卡和测速发电机，直接控制液压站的控制阀和比例阀，实现预定减速度。 ABB Group November 19, 2021 | Slide 24DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的原理 恒减速(1)第一步： 安全回路跳闸，即敞闸命令消失，32 号方向阀、39 号控制阀和 40 号控制阀失电，切断油泵供油回路，接通蓄能器回路； ABB Group November 19, 2021 | Slide 25DocNo.3ACN174000Z1000A

13、BB 提升机制动系统安全制动的原理 恒减速(2)第二步： 通过 BCC 卡中的设定，调节 37 号比例阀将油压控制在预定的压力值； 132 阀做为备用控制回路； ABB Group November 19, 2021 | Slide 26DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的原理 恒减速(2) ABB Group November 19, 2021 | Slide 27DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的原理 恒减速(3)第三步： 37 号比例阀给定值将为 0，系统油压将为 0。 ABB Group November 1

14、9, 2021 | Slide 28DocNo.3ACN174000Z1000紧停时电路工作原理ABB 提升机制动系统安全制动的原理 恒减速(4)恒减速安全制动时，BCC 板 37 阀控制电路原理图 ABB Group November 19, 2021 | Slide 29DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的设计理念被动冗余功能在安全制动过程中，BCC 闸控板具备被动冗余功能：n 主功能 恒减速制动。通过控制比例阀调节系统油压至预定的值；n 备用功能 在恒减速制动过程中，如果 BCC 闸控板检测到提升机减速度小于预设值，即可能会出现减速行程过长时，BCC

15、 将切断比例阀，启用备用的 ON/OFF 控制阀。 特别在箕斗、罐笼接近进口时，如果出现减速故障，并且恒减速制动可能导致制动行程过长时，制动系统将切换为备用功能 ABB Group November 19, 2021 | Slide 30DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的设计理念电源冗余 n BCC 闸控板和控制阀由可充电的 UPS 电池供电，确保在即使出现外部电源故障时，仍能提供可靠的安全制动。n BCC 闸控板具有电源检测功能，包括过压检测、欠压检测、接地检测和充电故障等； ABB Group November 19, 2021 | Slide 31

16、DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统安全制动的设计理念其他 n BCC 闸控板具有测速发电机状态检测功能；n 在控制系统检测到重物下放工况时，制动系统会采用安全制动模式；n 安全制动模式下所使用的控制阀均会在工作制动模式中做自动检测；n 蓄能器的释放阀每 2 个小时，且提升机处于停车状态时，进行自动检测； ABB Group November 19, 2021 | Slide 32DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统主要监视功能及实现通过模拟变送器监视油压信号 (4-20mA)；通过监视油压和闸衬垫行程（气隙传感器）监视施闸/敞闸的状态；

17、当闸衬垫磨损超出限制，或闸间隙需要调整时，闸控面板将给出报警信息；在闸测试程序中，自动检测闸弹簧性能，如果检测出故障，闸控面板将给出报警信息；通过监视油压，在工作制动敞闸和施闸周期中，自动检测控制阀和蓄能器状态，包括 32 号阀、37 阀、39 阀、132 阀和蓄能器。40 号阀每 2 个小时自动检测一次；用于安全制动的闸控板 BCC 具备以下检测功能： - 电池性能：过压、欠压、接地和充电故障； - 减速故障，如果减速度与设定值不符，将启动被动冗余安全制动模式； - 通过提升控制系统检测测速发电机状态；油泵电机启动器的保护；液压站油箱检测以下状态：- 油位低；- 通过加热器和冷却器实现油温控

18、制；- 高温报警；- 过滤器检测。 ABB Group November 19, 2021 | Slide 33DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升机制动系统的市场介绍市场份额： 80% ABB Group November 19, 2021 | Slide 34DocNo.3ACN174000Z1000上一次技术交流未解决的问题 11、并列运行、一用一备，如何切换？ n 机械部分： ABB Group November 19, 2021 | Slide 35DocNo.3ACN174000Z1000上一次技术交流未解决的问题 11、并列运行、一用一备，如何切换？ n 机械部分： ABB Group November 19, 2021 | Slide 36DocNo.3ACN174000Z1000上一次技术交流未解决的问题 11、并列运行、一用一备，如何切换？ n 电气部分： 运行