《变频器技术应用与实践》课件-情景三 项目五 提升机控制系统

项目五

提升机控制系统一、项目背景及要求

矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械，广泛用于煤矿的立、斜井，是生产运输的主要工具，其主要任务是提升煤炭、运送人员、设备和材料等。对矿井提升机的运行要求为：低速运行平稳、位置控制准确。二、知识讲座

提升机电控系统由主控系统、变频调速控制系统、上位机监控系统、安全系统等组成。1、提升机控制系统提升机电控系统二、知识讲座1）主控系统1、提升机控制系统矿井提升机主控系统是矿井提升机电控系统的核心，它综合信号系统、深度指示系统、传动系统、上位机系统及其它设备的各种信号、数据，对提升机及相关设备的工作状况进行实时监控，完成提升机由启动、加速、减速、爬行到停车整个运行过程的逻辑控制即开关量控制，主控系统在控制过程中，要实时将提升机运行中速度大小、电流情况等与其他控制子系统或监视系统进行交互，共同完成对提升机的控制。二、知识讲座2）变频调速控制系统1、提升机控制系统变频调速系统是控制系统的执行者，主电动机的启动、加速、减速、爬行等动作。都由调速系统根据上控制系统发出的指令进行控制。在系统中，调速系统主要由PLC根据程序的运行情况进行控制。3）上位机监控系统上位机监控系统可实现对矿井提升机的监视及故障诊断，提高提升机的可靠性和可维护性，从而保证矿山安全生产，提高生产效率。人机交互界面利用专用组态软件开发，其上的监控画面可以直观地反映工作状态与流程。监控系统可通过RS-232接口与PLC实时通信，达到监视、控制同步进行。二、知识讲座4）安全保护系统1、提升机控制系统安全保护系统设有过卷、等速超速、定点超速、PLC编码器断线、错向、传动系统故障及自动限速等保护功能。安全保护通过硬件与软件的结合来实现，安全电路相互冗余与闭锁，一条断开时，另一条也同时断开。硬安全回路通过硬件回路实现，软安全回路在PLC软件中搭建，与硬安全回路相同并且同时动作。5）制动系统制动系统由其特殊性，要有安全可靠的冗余系统，可采用两套相同的，可靠性高的PLC组成的系统构成。二、知识讲座1）回馈制动原理2、回馈制动变频器回馈制动电路原理框图二、知识讲座

2）控制算法2、回馈制动能量回馈变频器网侧变流器矢量控制算法框图二、知识讲座

3）回馈制动特点2、回馈制动网侧变流器工作在有源逆变状态。这样就容易实现功率的双向流动，且具有很快的动态响应速度，同时这样的拓扑结构使得系统能够完全控制交流侧和直流侧之间的无功和有功功率的交换，且效率可高达97%，经济效益较大，热损耗为能耗制动的1%，同时不污染电网，功率因数约等于1，具有绿色环保的特点。三、项目解决方案

1、总体设计方案基于PLC技术的矿井交流提升机电控系统控制电路，要由以下5部分组成：高压主电路（包括高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源）、主控PLC电路、提升行程检测与显示电路、提升速度检测、提升信号电路，其中高压主电路部分仍采用传统的继电器控制电路。矿井交流提升机电控系统框图三、项目解决方案

2、.硬件设计

1）PLC变频器调速系统

PLC变频器调速系统主电路图三、项目解决方案

2、.硬件设计

1）PLC变频器调速系统参数号设置值说明P000521显示实际频率P07002由端子排数字输入P070117固定频率设定值P070217固定频率设定值P070317固定频率设定值P07041ON/OFF1（接通正转

/停车命令1）P07052ONreverse/OFF1（接通反转

/停车命令1）P07069故障确认P073152.3变频器故障P10003固定频率设定P100125固定频率设定P100250固定频率设定变频器主要参数设置三、项目解决方案

2、.硬件设计

1）PLC变频器调速系统变频器主要参数设置参数号设置值说明P100310固定频率设定P10040固定频率设定P10800设定电动机最低频率P108250设定电动机最高频率P112010斜坡上升时间P112110斜坡下降时间P03001异步电动机P0304380电动机额定电压P0305206电动机额定电流P0310110电动机额定功率P0311990电动机额定转速三、项目解决方案

2、.硬件设计

2）制动回路设计晶闸管动力电源装置主要有两部分组成，一部分为主回路，另一部分为触发回路。本文设计中采用kzg型三相可控硅动力制动系统。单闭环动制动系统方框图三、项目解决方案

2、.硬件设计

3）速度给定回路速度给定方式就是按行程原则产生速度给定信号。在矿井提升机电控系统中，通常是采用凸轮板给定方法，即由凸轮板控制自整角机的输出电压。