KTSF系列提升机电控使用说明书_图文

1、K T S F系列矿井提升机和提升绞车P L C电控设备使用说明书 目录1 概述 (11.1 用途及适用范围 (11.2 技术参数 (11.3 型号规格 (11.4 电控柜结构及尺寸 (21.5 技术性能 (21.6 注意事项 (31.7 订货须知 (42 提升机电控系统构成 (43 PLC操作主控系统原理及应用 (53.1 PLC硬件组成 .(5 3.2 PLC软件结构及设计 .(53.3 系统操作程序说明. (64 监控系统原理及应用 (124.1 简介. . (124.2 监控系统配置与组成 (124.3 监控软件简介 (124.4 主要监控画面介绍 (124.5 监控系统的使用. .

2、(195 变频调速系统原理及应用 (125.1 简介. . (125.2 变频调速系统配置 (125.3 变频系统系统结构 (126 操作及控制原理说明 (196.1 开车前的准备工作 (196.2 启动加速等速运转减速停车 (196.3 调绳方式. . (206.4 非常状态开车 (217 现场设备搬运、安装、接线与调试 (217.1 现场设备搬运、安装 (217.2 现场接线 (227.3 现场调试 (228 故障分析 (239 产品的维护和保养 (231 概述本提升机电气控制系统设备符合下列文件的规定和基本要求:现行国家电工委员会及国家有关标准;电气设备遵守国际电工委员会IEC标准;煤矿

3、安全规程(2007年版;矿山电力设计规范(GB50070-94;金属非金属地下矿山安全规程335kV交流金属封闭开关设备(GB3906-91;交流传动矿井提升机电控设备技术条件(JB/T4263-86;煤矿用JTP型提升绞车安全检验规范(AQ1033-2007;煤矿用JK型单绳缠绕式矿井提升机安全检验规范(AQ1035-2007。1.1 用途及适用范围KTSF型系列提升机电气控制系统用于各种类型提升机的控制操作,适用于交流变频电动机单绳缠绕式码头缆车提升机或单绳缠绕式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机,可以与新安装的提升机配套,也适合于对提升机老电控的技术改造。电控设备适用于以下适用场所:1、海

4、拔高度不超过2000米,如超过这个海拔高度,元器件在功率、容量方面应按海拔高度的增加,适当降容使用,并考虑一些元器件的安全爬电距离等安全参数。2、周围环境温度不高于40,不低于-20;3、相对湿度不超过85%;4、没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏作用的气体;5、没有剧烈振动和颠簸;6、没有强磁场作用;7、不需防爆的场所;8、采取必要措施后能满足适用的场所;9、特殊场所的应用必须非标订货,在技术协议中必须注明。1.2 技术参数1、提升主电机型式及调速方式:电机容量:单筒1000kW及以下;双2×1000kW及以下电机电压等级:高压6kV ,10kV;低压380V ,660V调速方式:变

5、频调速主回路:高压真空断路器和真空接触器、低压空气断路器和真空接触器或CJ40空气接触器2、适用范围:码头缆车提升,矿用主井单水平、多水平提升和付井单水平、多水平提升等。 : : 10kV 6kV 0.6kV 提升机滚筒数: D 单筒; S 双筒 : PC PLC 控制串电阻调速; PB PLC 控制变频调速 重庆四丰矿山建筑机器有限公司矿用电控设备 D 三相可控硅模块整流动力制动 N 变频能耗制动 H 变频回馈制动 0.38kV 图1 型号组成含义 KTSF 1.3 型号规格KTSF 型系列提升机电气控制设备的型号规格组成及其各部分的含义见:(图11.4 电控柜结构及尺寸电控柜采用筐架式、型

6、材柜壳结构,其中高压柜:高度为2200mm ;宽度为1200mm 、1000mm 两种;深度为1200mm ;低压柜:高度为2260mm ;宽度有1200mm 、1100mm 、1000mm 、800mm 四种;深度为650mm 。操纵台:高度为1200mm 、宽度为12002500mm 、深度为 850mm 。柜内配线采用线槽,板前走线,柜体上部装有吊环,下部有安装孔。大玻璃门、喷塑面板。1.5 技术性能1、根据提升机工艺控制要求及信号系统发出的信号指示,控制提升机的启动、运行、减速、停车等过程,运行平稳可靠。2、实现提升机的半自动或手动运行,满足提升机控制工艺要求及各种安全联锁保护要求。3

7、、实现提升机的行程监视和位置闭环控制、具有完善的深度、速度显示及控制功能。4、实现提升机高压主回路控制器件真空化的要求,采用PLC 控制,硬件配置简单,软件编辑灵活,调试方便且维护量小。系统动静态性能好,具有良好的闭环性能。5、设计更加合理,机电配合更加协调,整机可靠性高。6、提高了矿井提升机运行的安全可靠性和控制技术水平,对降低设备故障率,提高生产效率,减轻操作人员的劳动强度发挥着重要作用。安全回路闭锁了提升机的运行条件,只有当外部设备运行正常,具备开车条件后,才允许提升机运转;安全回路闭锁了提升机的全部故障保护信号,故障一旦发生,提升机立即进行紧急制动;对于提升系统出现的轻故障,允许完成本

8、次提升,待排除故障后,提升机方可继续运行。联锁和保护的基本项目符合JB4263-86、JB/T6754.2-93中的相关要求。1、利用一路或双路光电编码器实现对提升机的运行速度及位置的数字化检测和控制,提高系统控制精度以及可靠性。2、安全回路双冗余,至少有一路软件安全回路,一路硬件安全回路。3、PLC出现故障无法用PLC开车时,可低速进行故障开车并保证必要的安全保护。4、用双路光电编码器的系统,当一路速度及深度检测有问题而另一路正常的情况下,可用PLC进行限速开车。5、自动发送位置信号,如减速、停车、过卷信号等,重要的点如减速、过卷信号就有软件送出和硬件送出两路共同起作用。6、有深度指示器失效

9、保护、运行方向错误保护、松绳保护、减速检查保护。通过触摸屏或工控机与PLC之间的通讯实现监控目的。上位监控具备提升信号种类显示、参数设定、提升机运行过程及事故过程显示及记录、数据存储及查询等功能,为提升机故障原因及动态过程分析提供依据。若配有工控机,调试期间可在显示器上以梯形图形式显示PLC控制程序并监控各逻辑回路动作情况,调试及检修非常方便。上位监控系统具有多幅静态和动态画面,为司机操作、观察提升机运行过程带来方便,也为维护调试人员提供相关数据,使维护调试人员更快捷、准确解决问题所在。1.6 注意事项1、PLC输入、输出线不要与动力线装在同一穿线导管内或捆扎在一起。2、为了增加抗噪声干扰,P

10、LC输入/输出(I/O接线长度一般不超过30米。3、确认PLC输入/输出(I/O接口的电源等级和极性以及公共端无误。否则可能会造成PLC损坏。1.7 订货须知2 提升机及电控系统构成提升机包括主机和电控系统。主机包括主电机、变速箱(减速器、卷筒以及液压站、润滑站等。电控系统可简单地划分为:控制系统(PLC主控系统、辅控系统、调速控制系统(调速系统、供电及换向系统、操作监控系统(操纵台、监控系统,提升机电控系统构成见图2。PLC主控系统主要是指完成提升机从加速、等速、减速、爬行到停车整个运行过程的开关量逻辑控制及其必要的保护并与其他子系统交换信号共同完成对提升机整机有效控制的系统。辅控系统是指辅

11、助控制回路的各路供电电源、以及辅机系统的控制部分。供电及变频调速控制系统系统是指根据控制系统的指令对提升机的主电机进行启动、调速的系统。 调速系统是指根据控制系统的指令,作为执行机构最终对提升机的主拖动电动机进行加速、减速、爬行到停车运行控制的系统。监控系统是指对电控系统关键部件,包括提升信号系统工作情况、提升机运行过程中关键参数、参量的曲线、以及司机操作的正确性进行监控和显示,并进行必要的记录以备需要查阅所需的系统。操纵台上有电控系统的人机界面,担负着对提升机进行集中监视、控制,参数显示、设定的重任,以及故障诊断、显示。3 PLC操作主控系统原理及应用3.1 PLC硬件组成可编程控制器(PL

12、C是一种操作容易,集逻辑、数字和算术运算的工业电子产品,专为工业环境下的应用而设计。它采用可编程序控制的存储器,存储过程数据并执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等操作指令,通过数字、模拟的输入、输出来控制各控制对象的运行过程。具有程序设计简单,通用性好,抗干扰能力强,可靠性高的技术特点。通常可编程控制器PLC主要由电源、CPU、通讯单元、高速计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。本系统一般采用的是:日本三菱重工生产的(FX2N系列PLC,由PLC 本体(包含:电源、CPU、通讯、高速计数、数字量输入/输出I/O和模拟量输入/输出(I/O模快。订货时用户也可提出采用其

13、它品牌的PLC。3.2 PLC软件结构及设计PLC控制变频调速系统正常时其操作方式分为半自动和手动。本电控系统满足如下控制要求:主要包括:1、模块初始化及I/O控制软件设计;2、控制工艺软件设计;3、安全保护软件设计;4、上位通讯软件设计;5、位置闭环控制软件设计;6、网络化通讯软件设计。可编程控制器使用的主要编程手段为:语句表(STL 和梯形图(LAD 。为了完成复杂的软件控制功能,我们采用程序结构化编程方式。结构化编程是指把整个控制程序分成一个个独立部分,单独编程、组合处理的编程方式。PLC 执行程序时,反复进行输入处理、程序执行、数据运算及存储、输出处理的循环。KTSF 型提升机控制系统

14、采用框图程序设计,应用程序框图见图3。3.3 系统操作程序说明 当开车准备一切就绪后,只要接到开车信号,PLC 就根据 上次开车的状态自动确定本次开车的方向,完成方向选择。若是使用的半自动开车,司机可根据信号的方向直接逐渐推出制动手柄、同时推出或拉动智能手柄,提升机即可进入敞闸等速、减速、停车的运行过程。若是使用的手动开车,司机则需根据信号的方向,手动按一下开车方向按钮,再按一下开车确定按钮后,方可逐渐推出制动手柄、同时推出或拉动智能手柄,提升机就进入敞闸加速、等速、减速、爬行、停车的运行 过程。提升机进入等速后,当提升容器运行到减速点时,井筒开关、(机械式深度指示器、从轴编码器到PLC 的软

15、位置信号同时发出减速信号,绿色蜂鸣器立刻警示司机减速,系统立即按要求自动减速度,同时司机也应根据设定减速段的距离,逐渐向开车时的反方向运动智能手柄和制动手柄。多重减速信号能确保提升机可靠减速,增加了系统的安全性。根据给定的速度图,提升机减速、爬行后准确停车。辅机启动程序主要用于控制润滑油泵的启动、液压泵的启动、动力制动装置以及冷却风机等装置的启动等。各辅机启动完毕后,作为开车准备的一个条件。程序根据预先设定判断正常开车的条件是否已经具备,其中包括:操作电源是否闭合、辅机是否启动、智能手柄和制动手柄是否在零位、上次提升过程中有无影响本次开车的故障(如润滑油温过高、润滑油压力过高或过低、制动油温过

16、高、闸瓦磨损、钢绳松绳等。当上述条件均正常后程序发出开车准备就绪信号,可启动液压站接通安全回路,该开车准备就绪信号作为安全回路接通的一个条件。主要包括通过硬件和软件设置的有关提升机联锁保护的各种重故障点。发生重故障时,具有对故障种类记忆功能。排除故障后,用故障复位按钮复位,安全保护由以下几部分组成:1、智能手柄零位联锁当智能手柄处于零位时,零位继电器闭合允许安全回路接通。当安全回路断电后,智能手柄必须回到零位,安全回路才允许重新接通。2、制动手柄零位联锁及限位开关当制动手柄在零位时,闸瓦为全抱闸位置,其限位开关的触点闭合,允许安全回路接通。3、测速断线保护当测速轴编码器损坏或断线时,PLC判断

17、后实现安全保护功能。4、高压掉电保护(用于高压电机拖动当高压开关柜真空断路器合闸后,串入安全回路的触点闭合。当由于短路、过负荷、欠压、失压、司机人为紧急停车等原因而使高压真空断路器跳闸掉电时,立刻断开安全回路。5、制动油压高保护液压站制动油压超过触摸屏设定时或电接点压力表上限触点闭合,相应继电器得电后断开安全回路。6、错向保护当提升机运行方向与预选方向不同时,PLC判断后实现安全回路断开。8、PLC输出安全制动继电器当PLC判断系统发生重故障时,相应安全回路输出继电器得电,安全回路断开。9、减速过速保护减速过程中,若提升机运行超速,安全回路断开。10、过卷开关过卷开关分别装在深度指示器园盘或井

18、架上。当提升容器超出正常停车位0.5米时,相应的过卷开关动作,安全回路断开。11、过卷复位开关当提升容器过卷后,主电源断电,需开车解除过卷。先将过卷复位开关转到“开复位”的位置,主电源方能重新接通,然后提升机向过卷的反方向开车。待过卷故障解除后,必须将过卷复位开关转回到“复位关”位置,提升机放可正常运行。12、断轴保护当深度指示器出现断轴时,PLC检测后进行安全故障报警和保护。13、闸瓦磨损开关只要其中有一对闸瓦磨损到一定程度(见主机说明,其开关动作,相应继电器得电,PLC进行安全故障报警,也可根据要求断开安全回路。14、松绳保护当提升机发生松绳现象时,松绳开关动作,相应继电器动作,断开安全回

19、路,提升机实施安全制动。15、制动电源保护提升机运行前必须启动电气制动电源装置,如果电气制动电源装置不启动或启动不正常,安全回路接通,投电气制动时安全回路会断开,提升机无法运行。16、调绳联锁(用于双滚筒提升机需要调绳时,将调闸选择开关先转到“脱开”位置,待离合器脱开后,在将调闸选择开关转到“调绳”位置,此操作活滚筒可靠抱闸,且离合器处于离开位置,固滚筒可进行调绳开车。1、安全制动时首先切除电动机主回路电源,先进行必要的电气制动,工作闸继电器及制动油泵等控制回路断电,安全制动阀断电,同时结合二级制动阀的状态,实现提升机一级或二级制动。注意注意:任何情况下只有当系统接收到开车信号后才允许司机开车

20、。2、当提升过程中发生润滑油压过高、过低;润滑站滤油器堵塞(用行星减速器时才有或油温高;制动液压站油压过高或油温高等轻故障时,电控系统允许本次提升完毕。当故障解除后才允许进行下次提升。3、当提升机因故障中途停车而提升容器位于减速段内时,排除故障点后允许按上次选择方向开车,并且只能以低速开车;若提升容器不在减速段内且系统恢复正常时,井口发开车信号后,允许司机高速开车。主要作用是确定本次开车预选方向。提升方向的选择以主(双筒时提升容器运行方向 为准,主提升容器向下运行为正向,向上运行为反向。就提升控制工艺来讲,方向选择有以下两种形式: 1、手动选向:提升容器停在中间位置时司机可以人为手动选择方向。

21、 5、信号工已打过信号,且系统同意接收开车信号6、其他各种联锁正常7、司机将智能手柄向前推至开车位置,制动手柄推出松闸该程序块框图见图5。在正常工作状态下,可调闸控制用于保证司机根据需要随时调整工作制动油压以调整制动器的制动力,达到控制提升机速度的目的。可调闸的控制主要由两部分组成:一是可调闸逻辑自动控制(变频器产生转矩后通过PLC给出敞闸信号,确定是否敞闸;二是可调闸手动油压值控制,确定开闸大小。可调闸逻辑控制中主要包括如下逻辑条件:1、安全回路信号,保证只有当安全回路吸合后,变频器通过PLC给出敞闸信号,闸才能松开。2、制动手柄松闸信号,手动运行时只有当司机将制动手柄推向松闸位置,闸才能松

22、开。3、敞闸信号,自动运行时只有当变频器产生转矩后通过PLC给出敞闸信号,才能敞闸。4、开车信号联锁。保证只有当信号系统发出开车信号且系统开车前准备工作完闭后,工作闸方可松开。5、给定方向联锁。主要目的是为了保证正向或反向到停车点时自动抱闸。当上述条件都满足后,允许松闸逻辑结Array果为“1”。而松闸的大小还要取决于给定的大小。当松闸逻辑结果为“1”时,PLC读入可调闸给定信号,并把这个信号整理后通过模拟量输出口送出进行功率放大,以带动可调闸线圈控制工作油压大小;当松闸逻辑为“0”时,可调闸给定信号不起作用,直接对模拟量输出口赋零,使工作油压在小于设定残压的值。当提升容器处于减速段时,可调闸

23、限速控制自动投入以保证安全减速。此时,松闸的大小除了要取决于闸给定外,还跟限速给定设置有关。可调闸控制程序框见图6。二级制动是指当提升机发生事故进行紧急制动时,使制动油压很快降到预先调定的某一值,经过延时后,制动器的油压迅速回到零,使提升系统处于全制动状态,即停车状态。当提升容器接近井口(或井底某一位置时,若发生安全事故,提升机只能实行一级制动,使制动器的油压迅速回到零,提升系统立即处于安全制动状态。解除二级制动是根据提升容器的位置而设定的。二级制动解除距离可以通过调整减速开关位置而定。二级制动的控制与解除主要是控制液压站上的2个电磁阀。 根据提升控制工艺要求,我们在PLC 操作系统中应用了位

24、置闭环控制技术,组成了完整的提升机控制网络,实现对矿井提升机的运行过程控制、安全联锁保护和上位监控功能,提高提升机电控系统的系统化、自动化、智能化控制水平。位置闭环控制主要是指提升机数字式深度、速度控制。提升机数字式深度控制的功能与机械式牌坊器深度指示器类似,主要是指示提升容器在井筒中的实际位置,并根据容器位置发出相应的控制指令。其优点是指示精度高、控制水平数多,调整方便,可靠性高。数字式深度控制系统主要由如下各部分组成:1、位置检测传感元件光电编码器;2、高速计数模块(或PLC 内部高速计数器;3、位置计数校正元件位置开关;4、运行状态及深度显示部件高精度彩色人机界面;光电编码器与提升机卷筒

25、或减速箱相连。卷筒旋转一周,光电编码器根据速度比也旋转N 周,产生固定数量的脉冲列。共有4路脉冲信号:A 、A-、B 、B-。其中一组A ,B 脉冲信号作为提升机深度控制的输入信号。对光电编码器输出脉冲可产生下列功能:1、通过旋转脉冲的累加值可确定提升容器在井筒中的行程。2、脉冲A ,B 之间相差90°电角度,通过判断其相差的正负,可确定提升机滚筒的旋转方向。3、通过测量旋转计数脉冲的频率,可确定实际提升速度。校正开关用于提供提升容器提升到上减速位置时的校正信号。在提升容器上(双筒时在两个容器上分别装上撞块,在井筒或深度指示圆盘的减速位置装上行程开关。对于单水平提升的情况,正反向减速

26、点相对于两个提升容器是在同一标高上。当容器1或容器2(双筒时向上通过各自井筒行程开关时,发出深度指示同步信号,对脉冲计数值各进行一次校正即用预置数取代技术模块中的原有的计数脉冲累加值,减少由于其他因素造成的行程累计误差,使提升容器在井筒中的行程计数值更加准确可靠。图7二级制动程序框图大屏模触摸式彩色人机界面装在司机操作台上,模拟显示提升机运行状态及容器所处的位置(离井口的距离。人机界面具有精针深度指示功能,即:提升容器每到正反向减速点就会在人机界面上弹出一个类似精针深度指示的棒形图,使操作司机更清楚提升容器离停车点的距离,准确掌握提升容器到位可靠停车。一般超过停车点的0.5米表示过卷距离,停车

27、点以下表示容器在井筒中的位置。深度指示的分辨率为0.1米,最大深度指示为999.9米。通过检测光电编码器的脉冲数,PLC 将计数值同预置值进行比较,从而设置各种位置点,如减速点、二级制动解除点、2m/s 的限速点、各水平的停车点等。在提升机的运行过程中,PLC 发出不同的位置信号,并根据提升工艺完成相应的操作控制。深度控制应用程序主要完成如下功能:a 、运行方向判别b 、计算提升速度c 、根据计数的结果发出位置信号1、方向判别PLC 对位置脉冲的计数值代表了容器在井筒中的位置,不同时刻测得的脉冲差值即为位置变量S 。判断单位时间内测得的脉冲差值的正、负号,就可以确定提升机实际运行方向。2、测速

28、程序 在传统的提升控制系统中,速度信号的获得都来源于测速发电机,为模拟量信号。在PLC 控制系统中为了增强系统的保护功能,我们通过PLC 在单位时间内的脉冲计数值就可计算出提升机运行速度。我们知道PLC 对位置脉冲的计数值代表了容器在井筒中的位置。不同时刻测得的脉冲差值即为位置变量S 。而S 与时刻变量T 之比S/T (行程变量与时间变量之比即为速度。基于这一原理,我们将其演变为单位时间内走过的行程即为速度。利用PLC 具有的软件可设置中断功能,通过中断程序来测速。程序框图见图8。该速度信号可以和测速信号进行比较实现测速断线保护,也可以作用速度显示。4 监控系统原理及应用监控系统原理及应用(工

29、控机用户选配工控机用户选配4.1 简介随着电子计算机技术的发展以及PLC 功能的增强和网络技术的发展,越来越多的需要得到提升机系统运行的实际参数、工作状态、运行故障显示等具设置单位时间 启动计数器 读计数值 计数值暂存 结 束 图8 测速程序框图体、直观的表现形式,因此出现了不同种类的人机交互设备。如触摸屏、工业控制计算机、管理计算机等,集中管理系统运营数据,在工程上称为工程管理计算机站,简称上位机监控。4.2 监控系统配置与组成提升机上位机监控系统,选用触摸屏或工控机与PLC进行网络通讯;利用组态监控软件实现实时多画面监控,以达到监控设备运行状态的目的。工控机用(工控机用监控组态软件简介(4

30、.3 监控组态软件简介1、P4系列的工控机。2、VGA、SVGA图形卡。3、内存大于128MB,主机主频在1.6GHz以上。4、存储硬盘不小于40GB。1、作图功能完善,图形逼真。2、具有数据报警、速率报警和偏差报警等多种报警设施。3、具有多种数据类型。4、具有实时速度曲线图、历史趋势曲线图和报警画面。5、组态方式灵活。6、对提升机工作状态作全程监控记录(主机存储元件大小决定记录时间。 图9 开机初始画面4.4 主要监控画面介绍监控系统形成后,可以根据需要,可在任一画面随时切换到你需要需要观察的画面。主要监控画面有:开机初始画面、提升机实时运行状态的运行画面、数据显示画面、参数设定画面、故障报

31、警画面、PLC的I/O点画面、故障显示画面、报警记录画面、故障记忆画面等等。打开操作台上的电锁,控制回路接通,PLC以及触摸屏上电,在PLC以及触摸屏自检完成后,触摸屏和PLC之间通讯正常的情况下,触摸屏显示如图9的开机初始画面。画面上有画面切换按钮,如按下“运行画面”按钮,画面就随之切换到如图10的运行画面。 图10 主运行画面运行画面中可以监控提升机运行状态。如运行状态、报警状态、提升深度位置、提升速度、实时速度图、调速档位、调速给定棒图、调闸给定棒图及主要运行参数的显示等等,在提升机运行时还有提升容器运行方向显示以及模拟动画显示。形象的趋势图案模拟出提升容器的移动和位置和提升机的运行状况

32、,并随时检测提升容器的速度值、深度值等,显示时实深度值和速度值。运行画面还有两个隐形的类似精针深度指示的棒形图,它是提升容器运行至减速点以内才弹出显示。在提升机正常运行中,司机在操作控制中只需观察该运行画面就基本上能全面了解整个提升系统的工作状态。运行画面见图10。在画面中按下“数据显示”按钮,画面就是一个数显表盘,显示提升机系统各主要运行数据,数据显示画面见图11 图11 数据显示画面在画面中按下“参数设定”按钮,画面会先弹出一个数字键盘窗口,这是进入参数设定画面密码的键盘。初次使用输入“1234”(可根据用户要求修改后,按下“Eenter”密码确认按键,画面即刻进入“参数设定”画面。如果密

33、码输入不正确,按下“Eenter”密码确认按钮后,画面中输入的错误密码消失,且不能进入“参数设定”画面。因此参数设定画面中的数据是与提升机正常运行有密切联系的。所以不能随便修改。当要进行参数修改时进入参数设定画面。如图12参数设定画面,按一下要修改项目的数据框,画面中会弹出数字输入键盘。输入需要设定的数值,按下“Eenter”确认按钮即可。各个项目都按实际值或允许输入值范围内即可,具体说明如下: 图12.1 密码输入1、速度上限按提升机最大运行速度的1.15倍设定,超过此设定应报警并进入安全制动。2、上减速位置此点为软件检测提升机进入减速区域,控制系统自动发出声光信号,提示绞车司机应注意施闸减

34、速。设定按实际需要或具体情况而定。3、下减速位置此点为软件检测提升机进入减速区域,控制系统自动发出声光信号,提示绞车司机应施闸减速。设定按实际需要或具体情况而定。4、上停车位置此点为软件检测提升机上减速提醒后的自动停车点。设定时按实际需要或具体情况而定。5、下停车位置此点为软件检测提升机下减速提醒后的自动停车点。设定时按实际需要或具体情况而定。6、上过卷位置此点为软件检测的软安全保护点,并由PLC软安全回路输出串入硬件安全回路。设定时按实际需要或具体情况而定。一般设定小于上停车点0.5米左右的距离为上过卷点。 图12 参数设置画面7、下过卷位置此点为软件检测的软安全保护点,并由PLC软安全回路

35、输出串入硬件安全回路。设定时按实际需要或具体情况而定。一般与深度值设为相同的米数或比深度值大一点的值。一般设定超过下停车点0.5米左右的距离为下过卷点。8、减速速度此值为提升容器进入减速区域后,提升容器允许运行的最大速度。一般按提升机最大运行速度的65%左右设定。(煤安对不同规格的提升机的运行速度有不同的要求,可查相关资料手册。9、车斗初始位置值此设定值用于提升容器运行测量位置与实际位置有误差时的人工校正,每次校正时提升容器必须在上停车的位置时才能进行,校正时只需用“初始位置确定”开关确定一下即可。另外系统还可利用上下减速点行程开关每运行一个周期自动校正1次。使提升机运行的深度检测更准确。10

36、、系统电流上限此参数为提升机主电机的过流、短路、过载和长时间堵转的保护值。11、动力制动电流上限此参数为预防动力制动直流电流过高的保护值。12、动力制动恒流1需要时系统可按此设定值自动输出恒定的动力制动电流。13、动力制动恒流2需要时系统可按此设定值自动输出恒定的动力制动电流。 图12.2 数据键入 图13 故障报警显示画面根据煤安要求,针对提升机电控系统对安全保护的严格要求,安全报警回路包括硬件安全报警回路和软件安全报警回路。该提升机电控系统中的主要安全报警保护种类以图13的画面动态反映出来。故障报警显示画面中的报警反映了提升机运行故障情况及状态。若提升机某环节或部位出现故障,画面中该安全点

37、的指示灯颜色会发生相应的改变(绿色指示表示正常状态,红色且闪烁时则表示该环节或部位出现安全故障,同时在操作台上有声光故障报警提醒司机。出现安全故障报警后,维修人员即可通过画面监察报警故障点,并结合电气原理图或电气接线图查找故障原因,排除故障后按下故障复位按钮进行复位。画面中A字头为输入数字量点,B字头为输出数字量点,画面中的指示灯能随该状态回路的工作状态,发生相应的改变。有输入量或输出量时该量点为红色,无输入量或输出量时该量点为绿色。见图14 图14 IO点量画面以实时曲线的形式动态的反映提升系统的运行速度随提升深度变化的关系,直观的反映出提升机运行过程的动态性能等特性。通过形象的指示文字说明

38、记录当前信号系统的工作状况,如当前信号种类信号要求方向等。最少可记忆前两次发生故障的原因,有助于分析系统发生故障原因,提高电控设备维护效率。4.5 监控软件的使用监控软件的使用(工控机用工控机用监控软件提供了较强的监控组态功能,用户可以方便通过键盘操作实现各个画面之间的切换;利用画面中提示的功能键,就可以从一幅监控画面切换至另一幅需要观察的监控画面。5 变频变频调速调速调速系统原理及应用系统原理及应用5.1 简介目前矿用提升机普遍使用交流绕线式电机转子串电阻调速控制系统。此系统中提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,尤其在负载变动时很难实现恒减速控制,经常会造成过放或过卷事故;提升机频繁的

39、启动和制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗;转子串电阻调速控制电路复杂,接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易损坏,影响生产效益。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制,能很好的防止提升机过卷和过放事故发生;变频器调速还可以实现电动机的软启动,去除了转子串电阻造成的能耗,具有十分明显的节能效果;变频器调速控制电路简单,克服了接触器,电阻器,绕线电机电刷等容易损坏的缺点,降低了故障和事故的发生;变频器灵活的调速控制便于实现提升机的多段速控制,能防止叉道和弯道脱轨事故。因此,变频器在提升机调速系统中的应用有十分广阔的前景。5.2 变频调速系统变频调速系统配置配置本系统主要采用日

40、本安川CIMR-G7A4185(BPQ 高性能数字式变频调速器进行高精度电机调速和CDBR4220B 制动单元,构成主要电气设备的驱动回路5.3 变频调速系统结构提升机变频调速系统主要由变频器、行程控制、操作控制、能耗制动和抱闸制动等组成,如图15。变频器主要对提升机的升降实现变频调速等;行程控制负责对提升机的变速、停车和制动等进行精确的行程控制;操作控制针对提升机的提升启动,下降启动,故障复位及紧急制动等操作实行控制;能耗制动和抱闸制动主要实现提升机停车控制。提升机系统中,变频器主要实现恒加速变频调速启动,恒减速变频调速停车及行程变频调速运行等变频调速。变频器通过改变电动机输入电源的频率来调

41、节电机转速,因此调速范围非常宽,基本上可以达到0400Hz,调节精度一般为0.01Hz,可以很好的满足提升机的恒加速和恒减速无级调速的要求。采用变频器后,电机可以真正意义上实现软启动和平滑调速。变频器调速有别于转子串电阻调速,降低了转差率,提高了电路的功率因数,可以恒转矩输出,输出功率随转速变化,具有很好的节能效果;同时,变频调速系统在加速和减速过程可以灵活的调节,这种调速方式对防止提升机的过卷、过放、脱轨等都是十分有利的。因此变频调速系统在企业生产中具有相当的优势。行程控制分为两个过程:一个为正向提升行程,另一个为反向下降行程。行程控制将提升机的升降过程划分成不同的行程区间(升降位置,根据每

42、一行程区间的行程控制器将行程位置转换成开关信号通过变频器的控制端子,可以用不同的变频调速控制提升机的升降速度;而且行程控制同时还兼顾控制提升机的停车和制动过程,可以很好的防止提升机过卷、过放、脱轨和翻车等事故发生,在具有弯道和叉道的特殊斜井应用控制系统中具有非常明显的优势地位。提升机的安全使用必须以良好的制动和制动控制系统做为前提。制动一般采取能耗制动和抱闸制动相结合。1、能耗制动主要利用提升机的惯性在减速和下降行程所产生的再生能量进行制动,变频器使用能耗单元实现能耗制动,这是一种软制动形式,能很好的防止机械冲击和快速下滑。2、为了防止滑车等事故,使用抱闸对提升机实施抱死制动,抱闸制动一般在停

43、车时使用,当运行到停车位时,行程控制器对变频器发出停车信号,同时,对抱闸制动器发出抱闸控制信号,实施抱闸制动;当发生脱轨等事故时,也可以操作控制实行紧急抱闸制动。操作控制主要执行提升启动、下降启动和紧急抱闸制动等控制。1、提升启动操作控制变频器正转运行,提升过程由行程控制器的提升行程控制完成。2、下降启动操作控制变频器反转,下降过程由行程控制器的下降行程控制完成。3、紧急制动操作控制异常时的变频器停止和抱闸制动。5 操作及控制原理说明5.1 开车前的准备工作过卷复位旋钮开关置于“关”位置。5.2 启动-加速-等速运转-减速-停车井口信号工发出开车信号,若不存在故障则允许开车;若还存在润滑站滤油器堵或油温高、液压站滤油器堵或油温高等轻故障,则安全回路不会接通,系统正常指示灯不亮。待维修人员排除故障后,司机按故障复位按钮复位PLC 所记忆的故障,再次启动润滑泵好液压泵,待信