礦用提升機電控說明書講解

1、重慶豪特礦山機電設備制造有限公司KTD係列提升機交流電控設備（低壓 660V、380V）電氣說明書2 0 10年 8月、概述 31.1用途及適用范圍1.2技術(shù)參數(shù)1.3型號規(guī)格1.4電控柜結(jié)構(gòu)1.5技術(shù)性能1.6注意事項1.7訂貨須知二、提升機電控系統(tǒng)構(gòu)成 4三、PLC操作主控系統(tǒng)原理及應用 63.1 PLC硬件組成3.2 PLC軟件結(jié)構(gòu)及設計3.3系統(tǒng)操作程序說明四、監(jiān)控系統(tǒng)原理及應用 164.1簡介4.2監(jiān)控系統(tǒng)配置與組成4.3監(jiān)控軟件簡介4.4主要監(jiān)控畫面介紹4.5監(jiān)控系統(tǒng)的使用五、線路動作說明 245.1開車前的準備工作5.2啟動加速-等速運轉(zhuǎn)-減速-停車5.3. 驗繩方式5.4. 調(diào)

2、繩方式5.5非常狀態(tài)開車六、 電氣原理框圖及電控柜外形尺寸 25七、產(chǎn)品安裝與包裝標志 -26八、現(xiàn)場安裝、接線與調(diào)試 -26九、故障分析與排除 27十、產(chǎn)品的維護和保養(yǎng) 27一、概述1.1用途及適用范圍KTDC型提升機雙PLC控制系統(tǒng)適用于各種類型的提升機和提升絞車。適用于交流繞線式 異步電動機傳動的單繩纏繞式礦井提升機、JTP型礦用提升絞車和多繩摩擦式提升機等產(chǎn)品， 也可以與新安裝的各類提升機和提升絞車（以下簡稱提升機）配套，也適合于對提升機老電控的技術(shù)改造。電控設備適用于以下使用場所：1）、海拔高度不超過1000米,如超過這個海拔高度，元器件在功率、容量方面應按海拔 高度的增加，適當降容

3、使用，并考慮一些元器件的安全爬電距離等的安全參數(shù)。2）、周圍環(huán)境溫度不高于 40C，不低于0C；3）、相對濕度不超過85 %;4）、沒有導電塵埃及對金屬和絕緣有破壞作用的氣體；5）、沒有劇烈振動和顛簸；6）、沒有強磁場作用；7）、不需防爆的場所；8）、采取必要措施后能滿足使用的場所；9）、特殊場所的應用必須非標訂貨，在技術(shù)協(xié)議中必須注明。1.2技術(shù)參數(shù)1）、電機型式及調(diào)速方式：電機容量：單機1000kW及以下；雙機2 x 1000kW及以下 電機電壓等級：高壓 6kV，10kV;低壓380V，660V 調(diào)速方式：繞線式電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速電機主回路：電機定子回路使用元件為高（低）壓真空式或空氣式

4、斷路器及接觸器、 轉(zhuǎn)子回路兀件米用低壓真空式或空氣式接觸器。2）、適用范圍：主井提升、付井提升，單水平、多水平，單層罐籠、雙層罐籠塔式、落地，地面、盲 井（非防爆）、井下（非防爆）過壩提升、升船提升、鑿井提升、交通罐提升等1.3型號規(guī)格KTDC型提升機控制系統(tǒng)適合于交流提升機使用。KTDC系列交流提升機電控設備的型譜：i 1 B CO1.4電控柜結(jié)構(gòu)電控柜采用條架式、型材柜殼結(jié)構(gòu)，高度為 2200mm寬度為1200mm 1040mm 700mm 三種；深度為1300mm 1300mm 800mm三種。柜內(nèi)配線采用線槽，板前走線。柜體上部裝 有吊環(huán)，下部有安裝固定孔。大玻璃門、噴塑面板。1.5技

5、術(shù)性能1.5.1控制功能1） 根據(jù)提升工藝控制要求及信號系統(tǒng)發(fā)出的信號指示，控制提升機的啟動、運行、減速、 停車等過程，運行平穩(wěn)可靠。2）實現(xiàn)提升機的半自動或手動運行，滿足提升機控制工藝要求及各種安全聯(lián)鎖保護要 求。3）實現(xiàn)提升機的行程監(jiān)視和位置閉環(huán)控制，具有完善的深度、速度顯示及控制功能。4） 實現(xiàn)提升機主回路控制器件真空化、無觸點化的要求，采用PLC控制，硬件配置簡 單，軟件編程靈活，調(diào)試方便且維護量小。系統(tǒng)動靜態(tài)性能好，具有良好的閉環(huán)性能。5）提高了礦井提升機運行的安全可靠性和控制技術(shù)水平，對降低設備故障率，提高生 產(chǎn)效率，減輕操作人員的勞動強度發(fā)揮著重要作用。1.5.2安全保護及聯(lián)鎖功

6、能安全回路閉鎖了提升機的運行條件，只有當外部設備運行正常，具備開車條件后，才允 許提升機運轉(zhuǎn)；安全回路閉鎖了提升機的全部重故障保護信號，故障一旦發(fā)生，提升機立即 進行緊急制動；對于提升系統(tǒng)出現(xiàn)的輕故障，允許完成本次提升，待排除故障后，提升機方 可繼續(xù)運行。1.5.3完善的綜合后備保護功能1）利用一路或雙路光電編碼器實現(xiàn)對提升機的運行速度及位置的數(shù)字化檢測和控制， 提高系統(tǒng)控制精度以及可靠性。2）安全回路雙回路，本系統(tǒng)有兩路軟件安全回路，一路硬件安全回路。實現(xiàn)提升系統(tǒng) 多重保護。3）PLC出現(xiàn)故障無法用PLC開車的情況下，應能低速簡易開車并具有必要的安全保護。4） 一路速度及深度檢測有問題而另一

7、路正常的情況下，應能用PLC進行限速開車。5）自動發(fā)送位置信號，如減速、停車、過卷信號等，重要的點如減速、過卷等必須有兩 路以上共同起作用。6）須有深度指示器失效保護、運行方向錯誤保護、松繩保護或鋼繩滑動保護、減速檢 測保護。1.5.4上位監(jiān)控功能（工控機用戶選配）通過觸摸屏或工控機與PLC之間的通訊實現(xiàn)監(jiān)控目的。上位監(jiān)控具備提升信號種類顯示、 參數(shù)設定、提升機運行過程及事故過程顯示及記錄、數(shù)據(jù)存儲及查詢等功能，為提升機故障 原因及動態(tài)過程分析提供了依據(jù)。調(diào)試期間可在工控機的顯示器上以梯形圖形式顯示PLC控制程序并監(jiān)控各邏輯回路動作情況，調(diào)試及檢修非常方便。上位監(jiān)控系統(tǒng)具有多種靜態(tài)和動態(tài)畫面。

8、1.6注意事項1）運輸及使用過程中嚴防水泡雨淋和重物撞擊。2） 儲存與使用場所嚴禁有害氣體和濕度超標，防止電子元器件及有關(guān)設備受腐蝕損壞。3）嚴禁在強磁場附近安放及使用。4）不能自行改變使用電壓等級。5）運輸、儲存、使用場所應預先排除能使本設備損壞的隱患。安裝時應注意： 、PLC輸入、輸出線不要與動力線裝在同一穿線導管內(nèi)或捆扎在一起。 、為了增加抗噪聲干擾，PLC輸入/輸出（I/O）接線長度一般不超過30米。 、確認PLC輸入/輸出（I/O）接口的電源等級和極性以及公共端無誤。否則可能會造成PLC損壞。1.7訂貨須知1）訂貨時，需注明提升機型號、深度指示器型號，并提供提升主電機型號、規(guī)格、技

9、術(shù)參數(shù)。2 ）按型號含義注明電控設備型號，對配套設備如操作臺、交流提升機的動力制動電源 類型、真空換向柜，真空開關(guān)柜等重要設備的具體要求也應注明，最好能簽訂技術(shù)協(xié)議。3）非標訂貨時，雙方簽訂有關(guān)技術(shù)協(xié)議并作為合同的附件。二、提升機系統(tǒng)構(gòu)成提升機系統(tǒng)包括主機系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。主機包含主電機、變速箱、滾筒等； 輔助系統(tǒng)包含液壓站、潤滑站等。電控系統(tǒng)可簡單地劃分為：控制系統(tǒng)（主控系統(tǒng)、輔控系 統(tǒng)）、主電源及調(diào)速控制系統(tǒng)（調(diào)速系統(tǒng)、供電及換向系統(tǒng)）、操作監(jiān)控系統(tǒng)（操縱臺、監(jiān)控 系統(tǒng)），提升機系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖2.1所示。主控系統(tǒng)主要是指完成提升機從加速、等速、減速、爬行到停車整個運行過程的開關(guān)量

10、 邏輯控制及其必要的保護并與其他子系統(tǒng)交換信號共同完成對提升機整機有效控制的系統(tǒng)。輔控系統(tǒng)是指各路控制電源、控制回路的接口以及輔機系統(tǒng)的控制等部分。對傳統(tǒng)的繼 電器-接觸器控制系統(tǒng)而言還包括可調(diào)閘速度閉環(huán)環(huán)節(jié)、動力制動速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)（對交流提升機電控而言）、速度保護環(huán)節(jié)和測速環(huán)節(jié)等。供電及換向系統(tǒng)是指根據(jù)控制系統(tǒng)的指令對提升機的主電機進行起動、換向的系統(tǒng)。圖2.1提升機系統(tǒng)構(gòu)成框圖調(diào)速系統(tǒng)是指根據(jù)控制系統(tǒng)的指令投切電阻，最終對提升機的主拖動電動機進行加速、 減速、穩(wěn)速運行控制的系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是指對電控系統(tǒng)關(guān)鍵部件，包括提升信號系統(tǒng)工作情況、提升機運行過程中關(guān) 鍵參數(shù)、參量的曲線、以及司機操作的正

11、確性進行監(jiān)控和顯示，并進行必要的記錄以備需要 查閱之需的系統(tǒng)。操縱臺是電控系統(tǒng)的人機界面，擔負著對提升機進行集中控制、監(jiān)視、參量信號設定顯 示的重任，以及故障診斷及顯示等。三、PLC操作主控系統(tǒng)原理及應用3.1 PLC硬件組成可編程控制器（PLC是一種操作容易，集邏輯、數(shù)字和算術(shù)運算的工業(yè)電子產(chǎn)品，專 為工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。它采用可編程序控制的存儲器，存儲過程數(shù)據(jù)并執(zhí)行邏輯運 算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出來 控制各機械和生產(chǎn)過程。具有程序設計簡單，通用性好，抗干擾能力強，可靠性高的技術(shù) 特點?？删幊炭刂破鱌LC主要由電源、CPU通訊單元、高速

12、計數(shù)單元、模擬量 I/O單元、數(shù) 字量I/O單元等硬件組成。3.2 PLC軟件結(jié)構(gòu)及設計提升機電控應滿足如下控制要求：1）有提升信號后才允許開車。2）方向選擇可以記憶，只有到停車位置后或手動解除后才能復位，避免由于某種原因 停車后判斷不了方向而發(fā)生誤操作的情況。3）根據(jù)來自深度指示器，井筒開關(guān)及軟件等的位置信號實現(xiàn)自動減速和停車。4）操作控制和閘控制具有良好配合關(guān)系。5）對于多水平提升系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各水平提升的相互轉(zhuǎn)換。6）每一個提升循環(huán)，深度指示校 準一次。3.2.1 PLC 控制軟件設計主要包括：1）模塊初始化及I/O控制軟件設計；2）控制工藝軟件設計；3）安全保護軟件設計；4）上位通訊軟件

13、設計；5）位置閉環(huán)控制軟件設計；6）網(wǎng)絡化通訊軟件的設計。322 軟件結(jié)構(gòu)可編程序控制器使用的主要編程手段為：語句表 （STL）和梯形圖（LAD）。為了完成復雜 的軟件控制功能，我們采用程序結(jié)構(gòu)化編程方式。結(jié)構(gòu)化編程是指把整個控制程序分成一 個個獨立部分，單獨編程、組合處理的編程方式。PLC執(zhí)行程序時，反復進行輸入處理、程序執(zhí)行、數(shù)據(jù)運算及存儲、輸出處理的循環(huán)。KTDC型提升機控制系統(tǒng)采用框圖程序設計、編程、調(diào)試過程，框圖如圖3.2.2.13.3系統(tǒng)操作程序說明當信號工發(fā)過開車信號后，PLC根據(jù)上次開車的狀態(tài)自動確定本次開車的方向，完成 方向選擇。司機根據(jù)選定的方向控制制動手柄、主令手柄的位置

14、或手動按開車方向按鈕， 確定開車方向，提升機手動或自動敞閘、自動加速和等速運行。當提升容器運行到減速點時，井筒開關(guān)、（機械式深度指示器）、從軸編碼器來的位置信號同時發(fā)出減速信號。提示司機減速，這三至四重減速點確保提升機可靠減速，增加了 系統(tǒng)的安全性。根據(jù)給定的速度圖，提升機減速、爬行后準確停車。3.3.1輔機起動輔機起動程序主要用于控制潤滑油泵的起動、液壓油泵的起動、動力制動裝置以及冷 卻風機等裝置的啟動等。各輔機起動完畢后，作為開車準備的一個條件。初始化程序Y 4輔機起動Y1*t N開車準備Y=1IN安全回路Y結(jié)束圖3.2.2.1 應用程序框圖332開車準備該程序判斷正常開車的條件是否已經(jīng)具

15、備，其中包括：操作電源是否閉合、輔機是否 起動、主令手柄和制動手柄是否在零位、上次提升過程中有無影響本次開車的一次提升故 障（如制動油溫過高、潤滑油溫過高、潤滑油壓力過高或過低、閘盤偏擺、鋼繩滑動等）、監(jiān)控器調(diào)零是否完成，等等。當上述條件均正常后發(fā)出開車準備就緒信號，該開車準備就 緒信號作為信號回路接通的一個條件。3.3.3安全回路主要包括通過硬件和軟件設置的有關(guān)提升機聯(lián)鎖保護的各種重故障點。發(fā)生重故障時， 具有對故障種類記憶功能。排除故障后，用故障復位按鈕復位。安全保護由以下幾部分組成：1）、主令控制器手柄零位聯(lián)鎖當主令手柄處于中間零位時，零位繼電器閉合允許安全回路接通。當安全回路斷電后，

16、主令手柄必須回到零位，安全回路才允許重新接通。2）、工作閘制動手柄聯(lián)鎖限位開關(guān)當工作閘手柄在全抱閘位置時，其限位開關(guān)的常開觸點閉合，允許安全回路接通。3）、測速斷線保護當主測速機損壞或斷線時，PLC判斷后實現(xiàn)安全保護功能。4）、咼壓掉電保護當高壓開關(guān)柜合閘時QF1觸點閉合。當由于短路、過負荷、欠壓、失壓、司機人為緊急 停車等原因而掉電時，斷開安全回路。5）、制動油壓咼保護液壓站制動油壓超過要求時，電接點壓力表上觸點閉合，相應繼電器得電后斷開安全回路。6）、錯向保護當提升機運行方向與預選方向不同時，PLC判斷后實現(xiàn)安全保護。7）、等速超速當提升機運行速度超過最大速度的15%時，PLC判斷后安全回

17、路斷開。8）、PLC輸出安全制動繼電器當PLC判斷系統(tǒng)發(fā)生重故障時（PLC內(nèi)安全回路斷開時），相應繼電器失電，安全回路斷開。9）、減速過速保護減速過程中，若提升機運行超速，安全回路斷開。10）、過卷開關(guān)過卷開關(guān)分別裝在深度指示器和井架上。 當提升容器超出正常停車位0.5米時，相應的 過卷開關(guān)動作，安全回路斷開。11）、過卷復位開關(guān)當提升容器過卷后，若需繼續(xù)開車，應根據(jù)容器的過卷方向選擇過卷復位開關(guān)位置，安 全回路方能重新接通，提升機只能向過卷的反方向開車。待過卷故障解除后，將過卷復位開 關(guān)重新扳回工作位置。12）、斷軸保護當深度指示器出現(xiàn)斷軸時,PLC檢測后進行安全保護。13）、閘間隙保護（即

18、閘瓦磨損保護）閘瓦磨損到一定程度時，開關(guān)動作，相應繼電器得電，斷開安全回路。14）、松繩保護松繩保護裝置接入報警回路和/或安全回路。用于豎井提升的提升絞車（提升機）在鋼絲 繩松弛時應能自動斷電并報警，用于斜井提升的提升絞車（提升機）在鋼絲繩松弛時應能自 動報警。15）、制動電源保護提升機運行前必須啟動電氣制動電源裝置，如果電氣制動電源裝置不啟動或啟動不正常安全回路接通，投電氣動力制動時安全回路會斷開，提升機無法運行。16）、調(diào)繩聯(lián)鎖提升機需要調(diào)繩時，將工作/調(diào)繩開關(guān)打到調(diào)繩位置，游動滾筒可靠抱閘，且調(diào)繩離合 器處于離開位置時，安全回路接通，可以進行調(diào)繩開車，否則安全回路斷開。334系統(tǒng)的保護及

19、聯(lián)鎖1）安全制動時首先切除電動機主回路電源，先進行必要的電氣制動，工作閘繼電器及制 動油泵等控制回路斷電，安全制動閥斷電，同時結(jié)合二級制動閥的狀態(tài)，實現(xiàn)提升機一級或 二級制動。2） 提升機正反向高壓換向接觸器具有機械和電氣聯(lián)鎖。電氣聯(lián)鎖是通過在正向接觸器線 圈回路中串接了反向接觸器常閉觸點或反向接觸器線圈回路中串接正向接觸器常閉觸點來實 現(xiàn)的，保證了當一個方向接觸器通電時，另一個方向接觸器不能得電。同樣，機械聯(lián)鎖裝置 也保證了兩個換向接觸器不能同時得電。注意：任何情況下只有當系統(tǒng)接收到開車信號后才允許司機開車。3）當提升過程中發(fā)生潤滑油壓力過高、過低；潤滑站濾油器堵塞或油溫高；液壓站濾 油器堵

20、塞或油溫高等輕故障時，電控系統(tǒng)允許本次提升完畢。當故障解除后才允許進行下次 提升。4）當提升機因故障中途停車而提升容器位于減速段內(nèi)時，排除故障點后允許按上次選 擇方向開車，并且只能以低速開車；若提升容器不在減速段內(nèi)且系統(tǒng)恢復正常時，井口發(fā)開 車信號后，允許司機高速開車。3.3.5方向選擇主要作用是確定本次開車預選方向。提升方向的選擇以主提升容器運行方向為準，主 提升容器向下運行為正向，向上運行為反向。就提升機控制工藝來講，方向選擇有以下兩 種形式：1）、手動選向：提升容器停在中間位置時司機可以人為手動選擇方向。2） 、自動選向：提升容器停在停車點位置時系統(tǒng)自動確定下次開車方向。通過信號工的打點

21、信號自動選擇開車方向。程序框圖如圖所示：方向選擇程序框圖3.3.6 開車方向提升機的起動和運行操作由開車方向決定。在開車方向回路中包含如下聯(lián)鎖（以正向 開車為例）：1）、各輔機已啟動正常2）、安全回路吸合3）、上次開車沒有上過卷4）、方向選擇為正向5）、信號工已打過信號，且系統(tǒng)同意接收開車信號6）、其它各種聯(lián)鎖正常7）、司機將主令手柄推向正向開車位置，制動手柄推出松閘該程序塊框圖如下圖所示：NY開車方向程序框圖3.3.7可調(diào)閘控制在正常工作狀態(tài)下，可調(diào)閘控制用于保證司機根據(jù)需要隨時調(diào)整工作制動油壓以調(diào)整 制動器的制動力，達到控制提升機速度的目的。可調(diào)閘的控制主要由兩部分組成：一是可調(diào)閘邏輯控制

22、，確定是否敞閘；二是可調(diào)閘 油壓值控制，確定敞閘的大小。這里可調(diào)閘的控制和啟動電機的控制有一個配合關(guān)系。有 兩方面的含義：一是輕負荷提升，為了避免啟動時有較大的電流沖擊，應考慮先敞閘后啟 動電機，或敞閘和啟動電機同時進行；二是重負荷提升時，為了避免起車時的下墜現(xiàn)象， 應考慮先啟動電機后敞閘。為了取得滿意的效果，需要根據(jù)現(xiàn)場具體情況而定。 可調(diào)閘邏輯控制中主要包括了如下邏輯條件：1 ）、安全回路信號。保證只有當安全回路吸合后，閘才能松開。2）、制動手柄松閘信號。保證只有當司機將制動手柄推向松閘位置時，閘才能松開。3）、開車信號聯(lián)鎖。保證只有當信號系統(tǒng)發(fā)出開車信號且系統(tǒng)開車前準備工作完閉后， 工作

23、閘方可松開。4）、給定方向聯(lián)鎖。主要目的是為了保證到停車點時自動抱閘。當上述條件都滿足后，允許松閘邏輯結(jié)果為“1 ”。而松閘的大小還要取決于閘給定的大小。當松閘邏輯結(jié)果為“ 1”時，PLC讀入可調(diào)閘給定信號，并把這個信號整理后通過模 擬量輸出口送出進行功率放大，以帶動可調(diào)閘線圈控制工作油壓大??；當松閘邏輯為“0”時，可調(diào)閘給定信號不起作用，直接對模擬量輸出口賦零，使工作油壓降為零。當提升容器處于減速段時， 可調(diào)閘限速控制自動投入以保證安全減速。此時，松閘的大小除了要取決于閘給定外，還跟限速給定有關(guān)?？烧{(diào)閘控制程序框圖如下：3.3.8 二級制動控制二級制動是指當提升機發(fā)生事故進行緊急制動時，使制

24、動油壓很快降到預先調(diào)定的某一 數(shù)值，經(jīng)過延時后，制動器的油壓迅速回到零，使提升系統(tǒng)處于全制動狀態(tài)，即停車狀態(tài)。 當提升容器接近井口（或井底）某一位置時，若發(fā)生安全事故，提升機只能實行一級制動， 使制動器的油壓迅速回到零，提升系統(tǒng)立即處于全制動狀態(tài)。解除二級制動是根據(jù)提升容 器的位置而設定的。二級制動解除距離可以通過調(diào)整井筒開關(guān)位置而定。在我們配置的主機中若配置的液壓站為414A液壓站時，二級制動的控制與解除主要是控制液壓站上的2個電磁閥就可以了。PLC操作系統(tǒng)中應用了位置閉環(huán)控制技術(shù)，組成了3.3.9位置閉環(huán)控制根據(jù)提升機控制工藝要求，我們在 一個完整的提升機過程控制網(wǎng)絡，實現(xiàn)對礦井提升機的運

25、行過程控制、安全聯(lián)鎖保護和上 位機監(jiān)視功能，提高提升機電控系統(tǒng)的系統(tǒng)化、自動化、智能化控制水平。位置閉環(huán)控制主要是指提升機數(shù)字式深度控制。提升機數(shù)字式深度控制的功能與機械式監(jiān)控器類似，主要是指示提升容器在井筒中的 實際位置，并根據(jù)容器位置發(fā)出相應的控制指令。其優(yōu)點是指示精度高、控制水平數(shù)多， 調(diào)整方便，可靠性高。數(shù)字式深度控制系統(tǒng)主要由如下各部分組成：1 ）、位置檢測傳感元件光電編碼器；2 ）、高速計數(shù)模塊（或PLC內(nèi)部高速計數(shù)器）；3 ）、位置計數(shù)校正元件井筒開關(guān)；4）運行狀態(tài)及深度顯示部件-高精度彩色人機界面；339.1光電編碼器光電編碼器與提升機減速箱相連。卷筒旋轉(zhuǎn)一周，光電編碼器根據(jù)速

26、比也旋轉(zhuǎn)N周,產(chǎn)生固定數(shù)量的脈沖列。共有 4路脈沖信號：A A-、B B-。其中一組A,B脈沖信號作為提 升機深度控制的輸入信號。對光電編碼器輸出脈沖計數(shù)可產(chǎn)生下列功能：1）通過旋轉(zhuǎn)脈沖的累加值可確定提升容器在井筒中的行程。2）、脈沖A,B之間相差90電角度，通過判斷其相位差的正負，可確定提升機滾筒的 旋轉(zhuǎn)方向。3）、通過測量旋轉(zhuǎn)計數(shù)脈沖的頻率，可確定實際提升速度。3.3.9.2井筒效正開關(guān)井筒校正開關(guān)用于對位置信號進行校正。在兩個提升容器上分別裝上撞塊，在井筒接近減速區(qū)域的位置上裝上行程開關(guān)。對于 單水平提升的情況，正反向減速點相對于兩個提升容器是在同一標高上的。當容器1或容器2向上通過各自

27、井筒行程開關(guān)時，發(fā)出深度指示同步信號，對脈沖計 數(shù)值各進行一次校正即用預置數(shù)取代計數(shù)模塊中原有的計數(shù)脈沖累加值，使減速段的計數(shù) 值更加準確可靠。3.3.9.3運行狀態(tài)及深度指示器高精度彩色人機界面裝在司機操作臺上，顯示提升機運行狀態(tài)及容器所處的位置。人機 界面具有四象限深度指示功能，即：井口停車點為0,停車點以上為+,表示過卷距離。 停車點以下為-，表示容器在井筒中的位置。深度指示的分辨率為0.01米，最大指示為土 1999.99米。3.3.9.4位置信號發(fā)送通過軟件編程，PLC將計數(shù)值同預置值進行比較，從而設置各種位置點，如減速點、二 級制動解除點、2m/s限速點、各水平停車點等。在提升機的

28、運行過程中，PLC發(fā)出不同的位置信號，并根據(jù)提升工藝完成相應的操作控制。3.3.9.5控制程序深度控制應用程序主要完成如下功能：a、運行方向判別b、計算提升速度c、根據(jù)計數(shù)的結(jié)果發(fā)出位置信號1 ）、方向判別計數(shù)模塊對位置脈沖的計數(shù)值代表了容器在井筒中的位置，不同時刻測得的脈沖差值 即為位置變量AS。判斷單位時間內(nèi)測得的脈沖差值的正、負號，就可以確定提升機實際 運行方向。2 ）、測速程序在傳統(tǒng)的提升機控制系統(tǒng)中，速度信號的獲得都來源于測速發(fā)電機，為模擬量信號。在PLC控制系統(tǒng)中為了增強系統(tǒng)的保護功能，我們通過計數(shù)模塊計算提升機運行速度。我們知道計數(shù)模塊對位置脈沖的計數(shù)值代表了容器在井筒中的位置。

29、不同時刻測得的脈沖差值即為位置變量AS。而AS與時刻的變量AT之比$/（行程變量與時間變量之 比）即為速度。基于這一原理，我們將其演變?yōu)閱挝粫r間內(nèi)走過的行程即為速度。利用PLC具有的軟件可設置中斷功能，通過中斷程序來測速。程序框圖如圖所示：設置單位時起動計數(shù)器1讀計數(shù)值一.1計數(shù)值暫存結(jié)束該速度信號可以和測速機信號進行比較實現(xiàn)測速斷線保護，也可以用作速度顯示。四、監(jiān)控系統(tǒng)原理及應用（工控機用戶選配）4.1簡介隨著電子計算機技術(shù)的發(fā)展以及 PLC功能的增強和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，越來越多的需要得 到提升機系統(tǒng)運行的實際參數(shù)、工作狀態(tài)、運行故障顯示等具體、直觀的表現(xiàn)形式，因此出 現(xiàn)了不同種類的人機交互設

30、備。如觸摸屏、工業(yè)控制計算機、管理計算機等，集中管理系統(tǒng) 運營數(shù)據(jù)，在工程上稱為工程管理計算機站，簡稱上位機監(jiān)控。4.2 監(jiān)控系統(tǒng)配置與組成提升機上位機監(jiān)控系統(tǒng)，選用觸摸屏或工控機與PLC進行網(wǎng)絡通訊；利用組態(tài)監(jiān)控軟件, 實現(xiàn)實時多畫面監(jiān)控，以達到監(jiān)控設備運行狀態(tài)的目的。1）、在電控系統(tǒng)內(nèi)配置通訊單元，用通訊電纜將其連接到工控機的通訊端口上。2）、在司機操作室內(nèi)配置工控機，工控機內(nèi)裝入監(jiān)控軟件。4.3 監(jiān)控軟件簡介4.3.1監(jiān)控軟件的運行環(huán)境1）、IBM PC 586以上的微型機及其兼容機、工控機。2）、VGA、SVGA圖形卡。3）、內(nèi)存大于64M字節(jié)，主機主頻在400MH血上。4） 、具有高

31、速緩存、數(shù)字協(xié)處理器（擴充時用）和圖形協(xié)處理器（擴充時用）。4.3.2監(jiān)控軟件的特點1）、作圖功能完善，圖形逼真。2）、具有數(shù)據(jù)報警、速率報警和偏差報警等多種報警設施。3）、具有多種數(shù)據(jù)類型。4）、具有實時曲線圖、歷史趨勢曲線圖和報警畫面。5）、組態(tài)方式靈活。4.4主要監(jiān)控畫面介紹監(jiān)控系統(tǒng)形成后，可以根據(jù)需要，隨時切換當前工作畫面。主要監(jiān)控畫面有：開機 畫面、提升機實時運行狀態(tài)的運行畫面、參數(shù)修改畫面、故障診斷畫面、軟硬件安全回 路檢測畫面、簡易說明畫面等等。1）、開機畫面（如圖4.1所示）圖4.1開機畫面打開操作臺上的電鎖時控制回路通電，PLC以及觸摸屏上電，在PLC以及觸摸屏自檢完成后，觸

32、摸屏和PLC之間通訊正常的情況下，觸摸屏就顯示如圖4.1的開機畫面。畫面上有四個畫面切換按鈕：運行狀況、故障診斷、參數(shù)修改、使用說明。如果此時輕按對應切換按 鈕觸摸屏會切換到相應的顯示畫面。如輕按“運行狀況”按鈕，畫面隨之切換到圖4.2 “運行畫面”。2）、運行畫面運行畫面中可以監(jiān)控提升機的運行狀態(tài)。如開車信號、絞車的運行速度、絞車所處 的深度位置、檔位顯示等等，在絞車運行時還有絞車運行方向顯示及動畫顯示絞車的移 動和位置。圖4.2運行畫面3）、參數(shù)修改畫面請輸入您的密碼PLEASE ENTER YOUR PASSWORD:取消0 II . II 7 I ENT圖4.3密碼輸入畫面圖4.4參數(shù)

33、修改畫面1+0. 50 米2. 5米砲、-S. 00 米下瓏1*-500. 0 米2- 0米慰-1100 米2. 5米二水平-800.00 米+ 0_ 00 米CLRENT-890-00 X三水平圖4.5參數(shù)修改畫面2在開機畫面中輕輕按下“參數(shù)修改”按鈕，畫面會中彈出請輸入密碼的畫面。此時我們 輸入5個“8”后，按下“ ENT密碼確認按鈕，畫面隨之切換到圖 4.4 “參數(shù)修改畫面1” 畫面。如果密碼輸入有誤，按下“ ENT密碼確認按鈕后，畫面中會顯示密碼輸入有誤，請重 新輸入，按下“確認”按鈕后返回密碼輸入畫面中。因為參數(shù)修改畫面中的數(shù)據(jù)是與提升機 正常運行有密切聯(lián)系的。所以不能隨便修改。當要

34、進行參數(shù)修改時進入?yún)?shù)修改畫面。如圖4.5參數(shù)修改畫面2，按一下要修改項目的數(shù)據(jù)框，畫面右下角會彈出數(shù)字輸入鍵盤。輸入需要設定的數(shù)值，按下確認按鈕“ENT鍵即可。各個項目都按實際值或在允許輸入值范圍內(nèi)即可，具體說明如下：1、 運行速度 按提升機運行的最大速度設定。2、上過卷點-此點為軟件安全回路中安全保護點。設定時按實際需要或具體情況 而定。一般設為+0.5米。3、下過卷點-此點為軟件安全回路中安全保護點。設定時按實際需要或具體情況 而定。一般與深度值設為相同的米數(shù)或比深度值小一點（約 5米左右）的值。此值為負值。4、 上停車點 此點為軟件檢測提升機減速后自動上停車的點。設定時按實際需要或具體

35、情況而定。一般設定在上過卷點下 1米左右的距離為上停車點，即此值為-0.5米。5、 下停車點 此點為軟件檢測提升機減速后自動下停車的點。設定時按實際需要 或具體情況而定。一般設定在下過卷點上 1米左右的距離為上停車點。此值為負值。6、上減速點-此點為軟件檢測提升機進入減速區(qū)域，控制系統(tǒng)自動發(fā)出聲光信號， 提示絞車司機應施閘減速。設定時按實際需要或具體情況而定。一般設定在離上停車點下 4050米左右的距離為上減速點。此值為負值。7、下減速點 此點為軟件檢測提升機進入減速區(qū)域，控制系統(tǒng)自動發(fā)出聲光信號， 提示絞車司機應施閘減速。設定時按實際需要或具體情況而定。一般設定在離下停車點上 4050米左右

36、的距離為下減速點。此值為負值。&減速速度 此值為絞車進入減速區(qū)域后，絞車允許運行的最大速度。設定時按實際具體情況而定。一般設定為“運行速度”的65%左右。如絞車的運行速度為3.4m/s時減速速度應設為2.0m/s （煤安對不同規(guī)格的提升機的運行速度有不同的要求，可查相關(guān)資料手 冊）。9、校正點此設定值根據(jù)井道上所安裝的深度校正開關(guān)離井口的實際距離而定。 此設定值必須安裝了深度校正開關(guān)才有效。安裝了開關(guān)后正確設定此值，提升機每運行一個 完整的周期深度會自動校正2次。使絞車運行的深度更準確。此值為負值。在首次開車前作自學習時還需要使用此設定值，所以正確設定此設定值非常重要。10、滾筒直徑 此參數(shù)值

37、為所配滾筒大小。此值設定準確，在運行畫面中小車或吊 罐的動畫運行才準確。11、深度設置-此參數(shù)值為井道實際深度。在設置時可設為比實際井深大一點的值。 此值為負值。12、一水平-此值為有多水平停車要求的礦井時設置水平停車點。根據(jù)各礦井的實 際情況而定。此值為負值。13、二水平-此值為有多水平停車要求的礦井時設置水平停車點。根據(jù)各礦井的實 際情況而定。此值為負值。14、三水平-此值為有多水平停車要求的礦井時設置水平停車點。根據(jù)各礦井的實 際情況而定。此值為負值。系統(tǒng)初始化功能：在系統(tǒng)初次運行時、在換了新鋼繩時或在應急開車后，系統(tǒng)必須進行 初始化，讓系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復初始值。初始化操作步驟：1、把絞車提升

38、到井口起點（0米）的位置；2、 進入觸摸屏的參數(shù)設置畫面，把“上過卷點”設為+0.5 ； “上停車點”設為0;其他 運行數(shù)據(jù)根據(jù)實際情況正確設定。3、返回進入運行畫面，把“正力/負力”開關(guān)旋到正力位置，把“過卷復位”開關(guān)旋到 上過卷復位位置。4、 檔位手柄置為零位位置、閘把手柄置為抱閘位置（即零位位置）。5、此時按下初始化按鈕。在運行畫面中小車或吊罐會回到停車點位置，系統(tǒng)的編碼器 值置為零，顯示的深度值置為零。系統(tǒng)自學習功能：系統(tǒng)自學習是指系統(tǒng)在初次運行前，所有的安裝、測試工作都已完成后，井道上已經(jīng)安 裝了深度校正開關(guān)，所有的運行參數(shù)都正確的設定。完成了系統(tǒng)初始化后，絞車停在上停車點，把“過卷

39、復位”開關(guān)旋到上過卷復位位置。 按下“自學習”按鈕，選擇正向慢速向下開車到井底。查看運行數(shù)據(jù)是否正確。4）、故障診斷畫面圖4.6軟件安全故障診斷畫面1根據(jù)煤安要求，針對提升機電控系統(tǒng)對安全保護的嚴格要求，安全回路包括硬件安全回 路和軟件安全回路雙回路。我們將提升機電控系統(tǒng)中的主要安全保護種類以動態(tài)的圖案反映 出來。如上圖4.6軟件安全故障診斷畫面1中可以檢測和查看提升機故障情況及狀態(tài)。某些故 障信號在操作臺上還有指示燈及用報警器提示司機。提升機出現(xiàn)故障了。畫面中的指示燈能 夠隨該安全回路的工作狀態(tài)，發(fā)生相應的改變。如正常時該安全點顏色為暗色，發(fā)生故障該 安全點顏色變?yōu)榧t色。出現(xiàn)軟件安全故障后，

40、可通過此畫面監(jiān)控報警故障點，排除故障后按 下故障復位按鈕進行復位。如下圖4.7硬件安全回路接通畫面，畫面中的指示燈能夠隨該安全回路的工作狀態(tài)，發(fā)生相應的改變。如正常接通時該安全點顏色為綠色，發(fā)生故障后或硬件安全回路未接通時， 從未接通的安全回路點起后面的安全回路點顏色變?yōu)榧t色。液壓站電機啟動無法保持時或安全回路出現(xiàn)故障時維修人員可通過此畫面結(jié)合電氣原 理圖或電氣接線圖查找故障原因。圖4.7硬件安全回路接通畫面5）、動態(tài)圖：以形象的趨勢圖案模擬出提升機的運行狀況，并隨時檢測提升機的速度值、提升容器的 深度值等。6）、提升深度與速度曲線：以實時曲線的形式動態(tài)的反映提升系統(tǒng)的運行速度隨提升深度變化的

41、關(guān)系，并顯示實時 深度值和速度值，直觀地反映出提升機運行過程和動態(tài)性能等特性。7 ）、信號監(jiān)視：通過形象的指示和文字說明記錄當前信號系統(tǒng)的工作狀況，如當前信號種類、信號要求 方向等。8 ）、上次重故障記憶：記憶上一次發(fā)生重故障的原因，有助于分析系統(tǒng)發(fā)生故障原因，提高電控設備維護效率。4.5監(jiān)控系統(tǒng)的使用監(jiān)控軟件提供了較強的監(jiān)控組態(tài)功能，用戶可以方便地通過鍵盤操作實現(xiàn)各個畫面之間 的切換：利用畫面中提示的功能鍵，就可以從一幅監(jiān)控畫面切換至另一幅需要觀察的監(jiān)控畫 面。五、線路動作說明提升系統(tǒng)的運行可以分為起動、加速、等速、減速、爬行、施閘停車等幾個階段。 5.1開車前的準備工作 合上主電源 .送各

42、路低壓控制電源。 .將主令控制器手柄置于零位，工作閘手柄置于全抱閘位置，過卷復位轉(zhuǎn)換開關(guān)置于 工作位置“ 0”位。 .旋轉(zhuǎn)電控操縱臺上鑰匙開關(guān)，送上控制電源。此時觸摸屏、PLC上電自檢，自檢完成后若軟件安全回路無故障，軟件安全指示燈會亮，啟動（如主機配有潤滑油站系統(tǒng)，先啟動 潤滑油泵）液壓站油泵，硬件安全繼電器吸合，操縱臺上硬件安全信號燈和液壓站油泵工作 燈亮，零位指示燈亮。至此，開車前準備工作完畢。5.2啟動-加速-等速運轉(zhuǎn)-減速-停車 司機做好開車前準備工作，等待開車信號。 .開車信號井口信號工發(fā)出開車信號后，若不存在其它輕故障則允許開車信號燈亮；若還存在潤滑 站濾油器堵或油溫高、液壓站濾

43、油器堵或油溫過高等輕故障，則安全回路不會接通，允許開 車信號燈也不亮。待維修人員排除故障后，司機按故障復位按扭復位PLC所記憶的故障，再次啟動潤滑泵和液壓泵，待信號系統(tǒng)發(fā)出開車信號后允許開車信號燈亮允許司機開車。注意：手柄不在零位電控系統(tǒng)接收不到開車信號，開車方向也無法選擇。并且會報警。 .選向a. 由停車開關(guān)自動選向。b. 容器位于井中時由信號工打點選擇方向或司機手動選向。c. 方向一旦選定具有記憶功能。 .啟動加速當司機按正確方向?qū)⒅髁羁刂破鲝闹虚g位置向前推或向后拉時，主令控制器相應接近開 關(guān)動作，觸點閉合。同時將工作閘手柄推向松閘位置，限位開關(guān)常開點閉合。工作閘繼電器 吸合，工作閘自整角

44、機得電，可調(diào)閘線圈 KT1（或KT2）得電。隨著工作閘手柄不斷前推，可調(diào) 閘線圈的電流逐漸增大，開閘油壓隨之增高，提升機逐漸松閘。同時主電源接入電動機定子 繞組，提升機開始啟動。每級電阻切除必須具備兩個條件：a.每級切換時間到，b.主回路電流沒有超出限定范圍， 防止過早切除下一級轉(zhuǎn)子電阻而產(chǎn)生過大的沖擊電流，對電控系統(tǒng)、主機和鋼絲繩造成危害。隨著轉(zhuǎn)子電阻的逐級切除，提升機自動加速到全速。此外司機還可逐級扳動主令手柄，人為延長轉(zhuǎn)子外接電阻的切換來實現(xiàn)提升機的 手動加速過程或配合閘實現(xiàn)低速運行。當提升負荷極輕或電機處于負力狀態(tài)時，提升機將會迅速加速至接近同步轉(zhuǎn)速， 此時系統(tǒng)將自動切除全部轉(zhuǎn)子電阻，

45、進入全速運行，以防負力時發(fā)生超速現(xiàn)象。 .等速運行階段控制線路無變化。 .減速提升機運行至減速點時，減速開關(guān)動作，操縱臺上減速指示燈亮，同時減速蜂鳴器響。 在減速段有兩種方式選擇：a. 不切除主電機定子的高壓（或低壓）電源，轉(zhuǎn)子回路接入一部分電阻。此時，司機可根 據(jù)負載和提升機減速情況操縱主令手柄逐級增加轉(zhuǎn)子回路中所接電阻，同時施閘使提升機運 行速度逐漸下降。此種方式適用于重物上提（正力）工況。b. 踩腳踏動力制動，會斷開主電源，轉(zhuǎn)子接入全部電阻。經(jīng)過消弧延時后電氣制動自動 投入并切除第一級電阻，隨著速度的降低，轉(zhuǎn)子電阻逐級切除，直至進入爬行。 .施閘停車當提升容器到達停車位置時，井架上的停車

46、開關(guān)動作，司機將主令手柄拉至零位，將工 作閘手柄拉至全抱閘位置施閘停車，為提升機自動換向做好準備。當信號工再次發(fā)出開車信 號后，電控系統(tǒng)根據(jù)信號自動判斷開車方向。5.3. 驗繩方式可將操作臺上的開關(guān)選擇驗繩方式，控制閘實現(xiàn)低速開車驗繩。54調(diào)繩方式(雙筒時才有調(diào)繩)1) 鎖上卷筒地鎖，啟動油泵，將操作臺調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)打到脫開位置， (操作手柄與制動 手柄均處于零位)，安全電磁閥1DT 2DT斷電，調(diào)繩電磁閥12DT工作，提升機處于安全制動 狀態(tài)。2) 將操作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)打到調(diào)繩位置，使電磁閥2DT通電，操縱制動手把使油壓上升， 打開調(diào)繩離合器。當離合器完全脫開，操作臺上離合器分指示燈亮，此時，迅速

47、將制 動手柄拉回零位。3) 打開地鎖，手動慢速開車，使固定滾筒上的提升容器到達所需位置，抱閘停車。4) 將操作臺調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)打到復位位置，調(diào)繩電磁閥12DT斷電，讓離合器外齒與內(nèi)齒 完全合上，操作臺上離合器合指示燈亮。如復位對齒不準，離合器不能閉合時，司機 可借制動手柄和操縱手柄配合復位，待離合器完全復位。5) 恢復轉(zhuǎn)換開關(guān)至正常工作位置。6) 安全回路中的調(diào)繩聯(lián)鎖開關(guān)是利用安裝在活動滾筒上的閘瓦磨損開關(guān)作為調(diào)繩時抱 閘保護用。注意：本項說明中1DT-12DT閥只是將相應液壓站中電磁閥以順序列出，除功能外，不一定 與具體液壓站中電磁閥標號對應。5.5非正常狀態(tài)開車(亦稱“故障開車”)當PLC出

48、現(xiàn)故障時,可以簡易開車到停車點。注意：此方式為應急方式，不允許多次使用。開車方式為：1) .操縱臺上的應急轉(zhuǎn)換開關(guān)打至應急開車方式，此時PLC電源被自動斷開。若無外部故障，啟動潤滑站和液壓站油泵電機，則硬件安全回路被接通。(注：主令手把和閘手把必須處于零位。)2) .推開閘手把可以開閘；推動主令手把，可接通主電機定子回路，并可手動控制依次切除 第一電阻，開動提升機；全手動操作直至抱閘停車。注意：此時提升系統(tǒng)處于簡易開車狀態(tài)，司機和信號工須提高警惕。六、產(chǎn)品兀器件安裝、產(chǎn)品包裝、貯運(1) .裝于設備上的電器元件應符合標準規(guī)定和安裝規(guī)程要求，應依據(jù)設備的制造圖樣要 求進行固裝與調(diào)整。(2) .設

49、備電器元件布置應力求整齊美觀，操作方便,工藝合理和檢修安全。(3) .控制柜或箱及操作臺自身都帶有安裝底座槽鋼。(4) .控制柜或箱及操作臺應有清晰的設備銘牌。(5) .產(chǎn)品的外包裝具有防潮能力且結(jié)實可靠；包裝箱外壁應有明顯的文字標記貯運注意事項。(6) .搬運設備時，應根據(jù)設備重量、體積、外形選用適當?shù)陌徇\工具。搬運中，應小心謹慎，防止設備受到碰撞和機械損傷。(7) .設備搬運到現(xiàn)場后，如不能立即安裝，應放在清潔干燥處用帆布蓋好，或放在倉庫中，避免雨水和潮氣的侵入。七、電氣原理圖及電控柜外形尺寸1、電氣原理框圖:2、高壓電控柜的外型尺寸為：電源柜：高度為 2200mm寬度為1200mm深度為

50、1300mm 換向柜：高度為 2200mm寬度為1040mm深度為1300mm 調(diào)速柜：高度為 2200mm寬度為800mm 深度為700mm 操縱臺：高度為 mm 寬度為 mm 深度為 mm。八、現(xiàn)場安裝、接線與調(diào)試8.1、現(xiàn)場設備安裝(1) 、操作臺電纜接線及維修在后面，安裝操作臺時，請注意此問題(2) 、傳動柜應安裝在獨立的安裝底座或槽鋼上當心 、用不正確的方法吊裝電控柜，可能導致人身傷害/或設備損失。 、電控柜必須由適當?shù)挠匈Y格人員按照說明書用適當?shù)脑O備吊裝。 、為避免吊裝時產(chǎn)生外殼變形，在吊環(huán)上不能出現(xiàn)水平方向分力。 、根據(jù)安全規(guī)則(如 DIN,VDE以及國家關(guān)于合適的電纜尺寸及保護接地，過流保護等規(guī)則，安裝電控柜、變壓器等電氣設備。 、電控柜的安裝必須符合相關(guān)的安全規(guī)則(如