【万丰矿机】电气系统，提升机电控系统，鹤壁电气控制系统

电气系统：有多种控制系统可供用户选择。

        普通型：选用国内知名电气生产厂家、定点购买元件。元件经过筛选，其特点是价格较低，维护方便。

        PLC型：其特点是数字控制，故障率低。

        变频型：是目前为止先进、节能控制方式。

        在控制系统中，根据最新煤安规程，设置了过速、过卷、过负荷、欠压、油温、限速、闸瓦间隙、松绳等多种安全功能保护。

        变频-PLC电气设备

        总则：

        本交流电控系统设备符合下列文件的规定和基本要求：

        《煤矿安全规程》（2010年版）。

        《金属非金属地下矿山安全规程》（GB16424-1996）。

        《矿山电力设计规范》（GB50070-94）。

        《低压配电设计规范》（GB50054-95）

        (89)中煤总生机字第128号文件规定的各项保护及后备保护功能。

        《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》（GB/T13926-92）

        《JB4263-86交流传动矿井提升机电控设备技术条件》

        现行国家电工委员会及国家有关标准

        进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准

        10.电控装置的电磁兼容性符合《工业无线电干扰基本测量方法》（GB3907-83）、《电气设备的抗干扰特性基本测量方法》（GB4859-84）

        基本参数

        主机型号：

        提升方式：

        主电机参数：

        技术方案及特点

        主回路控制方式：全数字变频调速，容量选择足够裕量。

        控制回路方式：PLC可编程序控制器。

        1)、控制设备类型：采用新型电控系统，全数字变频调速，西门子S7-PLC控制，控制原则符合提升工艺要求，并具有更完善的软硬件保护环节，各主要保护实现双重保护。电控系统根据信号去向情况，手动或半自动加速，自动减速、自动停车。

        特点：①、无级调速、速度稳定且连续可调；

        ②、与传统的转子串电阻形式相比节能显著；

        ③、技术先进，代表着提升机交流电控的发展方向；

        ④、技术成熟，已进入推广阶段

        ⑤、无噪音，占地面积小；

        2)、提升操作系统满足手动、半自动、自动。

        3)、操作手柄采用新型主令开关，操作灵活，可靠。

        提升机电控设备供货单

        主要控制设备特点

        3.4.1低压电源柜、变频控制柜

        双回路电源进线，并具有相应的控制、测量和保护功能；双回电源进线采用一用一备工作方式。

        为电控系统的辅助设备（液压站、润滑站等）提供0.22/0.38kV三相电源。其馈出回路选用优质开关及其它保护、控制、测量和信号元器件。

        在柜内设不间断电源装置UPS，向控制设备和PLC供电，以保证低压电源故障后，能够使提升机实现可靠的安全制动和数据保持。

        提供进线电源的过流保护和进线电源的电压、电流检测；

        采用威康变频器作为数字化调速装置，实现无级调速，真正做到稳速运行；

        取消了大量转子电阻，显著降低使用能耗，节约运营成本；也减少了占地面积；

        具有很强的抗干扰能力，环境适应性强；谐波分量小，对电网无公害；

        采用变频的矢量控制技术，实际速度紧跟预定速度变化，速度图从等速段向减速段、减速段向爬行段过渡的平滑性好，与直流拖动的提升机相比，具有更优的调速性能；

        具有很好的堵转特性，堵转电流可以随意设定，并且实际电流值不会超过设定值；

        矿井提升机数字化变频电源装置根据“S”型给定曲线运行，使得加速度的变化率da/dt较小或恒值，启动停止过程中对机械系统的冲击较小，对于副井提升的提升机而言，人员乘坐感觉舒适；

        通过人机对话界面，使用调试方便，根据不同的使用场合，设定的参数少；

        具有强大的内部软件故障以及外部线路故障的诊断功能，在诊断到故障的情况下，装置首先自动停止工作，防止故障进一步扩大，同时进行准确的故障报警；

        计算机全数字控制，调试方便、性能稳定、可靠性高。

        3.4.2PLC控制操作台

        采用可编程控制器（PLC）S7-实现提升工艺的控制，互相监视、安全保护相互冗余。PLC控制系统有DI/DO、AI/AO、高速计数、通讯等组成，并具有一定的余量。

        具有功能：

        安全回路由PLC及继电器冗余实现；

        全行程速度监控，实际速度超过给定速度的8%预报警，等速段超过给定速度的15%、减速段超过给定速度的10%进行安全制动；

        过卷0.5m实现安全制动；

        闸瓦磨损及弹簧疲劳保护；

        与信号系统的软、硬件闭锁；

        PLC软件综合故障保护。

        具有下述保护：

        主回路过流，以及过、欠电压保护；

        变频器输入、输出缺相保护；

        深度指示器断轴保护；

        减速点后备保护；

        井口2m/s限速保护；

        错向保护；

        二级制动解除保护；

        等速段、减速段超速保护；

        开车与打点信号互锁保护；

        开车方向自锁以及自动换向功能；

        安全回路由PLC内部和外部AC回路串联实现；

        操作台上装有指示灯、仪表、选择开关、按钮、音响设备;能实现提升机运行的各种控制工艺的要求。

        仪表主要显示的内容：提升速度、电机电压、电机电流、制动油压、可调闸电流等。

        指示灯的内容包括：提升机运行状态指示、信号指示和安全状态指示两大类。

        选择开关及按钮包括：运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、半自动开车按钮等。

        3.4.3变频制动柜

        变频制动柜内装设有与变频器相适应的制动单元和制动电阻，配合变频系统的工作，以达到减速运行的要求。在负力的情况下，提升过程将部分能量消耗在制动电阻上。

        3.4.4轴编码器根据控制功能的要求,控制和保护用轴编码器测速发电机来完成。

        编码器脉冲和测速机信号分别送入PLC中，进行独立测量、运算，相互比较，完成控制及保护。

        根据轴编码器产生的脉冲通过PLC运算在触摸屏上显示提升容器的位置，并参与行程控制。

        3.4.5触摸屏

        触摸屏安装在操作台上，与主控PLC通过电缆进行数据通讯。触摸屏在实际运行过程中，对提升机运行过程的动、静态参数及可能危及提升机正常运行的设备进行监测监控，实现全汉字化界面，具有对提升机系统发生的轻重故障进行诊断和保存，实现了综合后备保护功能；能显示及打印故障发生的位置、时间、原因以及故障前的有关数据参数；对深度、速度实时值、提升种类、信号情况进行实时显示并记录。

        能实现主要设备技术参数显示，显示提升循环速度图以及故障发生情况，能显示PLC各接口的动作情况，便于线路维修。

        具体画面包括：

        各路模拟量的监视

        PLC状态监视（包括外部传感器的工作情况）

        提升容器的位置指示（包括运行方向、速度、到位、过卷、开勾次数等）

        服务承诺

        提供以下资料：系统控制软件、PLC手册、功能模块模块手册（中文）、通讯模块手册（中文）等资料各壹套；提供系统说明书、原理图、接线图等图纸资料。