絞車控制系統(tǒng)用戶手冊

1、斜井防爆變頻絞車 PLC 控制系統(tǒng)用用 戶戶 手手 冊冊唐山開誠電器有限責(zé)任公司唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 1 頁 共 30 頁目目 錄錄一、概述一、概述21.1 變頻絞車 21.2 用途及適用范圍 21.3 技術(shù)參數(shù) 31.4 型號規(guī)格 31.5 注意事項(xiàng) 3二、系統(tǒng)組成二、系統(tǒng)組成 42.1 電控系統(tǒng) 42.2 變頻調(diào)速系統(tǒng) 52.3 信號系統(tǒng) 6三、三、PLCPLC 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 83.1 主要特點(diǎn) 83.2 設(shè)備組成與說明 83.3 主要控制功能133.4 主要保護(hù)與閉鎖功能19四、設(shè)備安裝四、設(shè)備安裝22 4.1 開裝檢查224.2 安裝前準(zhǔn)備工作224,3 設(shè)

2、備布置與接地224.4 電纜敷設(shè)，接線234.5 附件安裝24五、操作與維護(hù)五、操作與維護(hù) 245.1 操作準(zhǔn)備245.2 操作方式245.3 試驗(yàn)方式255.4 常見故障265.5 注意事項(xiàng)275.6 幾種特殊情況28 附錄 1: 用戶參數(shù)表 30唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 2 頁 共 30 頁一、概一、概 述述1.11.1 變頻絞車變頻絞車煤礦井下斜井絞車，以前主要是以內(nèi)齒輪絞車(機(jī)械拖動(dòng)), 液壓絞車(液壓拖動(dòng))和交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速絞車(電氣拖動(dòng))等幾種類型為主，但這些設(shè)備在安全可靠性、調(diào)速、節(jié)能、操作、維護(hù)等方面都不同程度的存在缺陷。串電阻調(diào)速絞車在電氣防爆性

3、能方面也很難滿足要求。自從有了防爆變頻絞車后，使斜井絞車的裝備水平發(fā)生了質(zhì)的變化。目前變頻絞車已成為市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，其主要特點(diǎn)如下： 1)、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、移動(dòng)方便、用于礦山井下可節(jié)省大量開拓費(fèi)用。2)、安全防爆,適用于煤礦井下等含有煤塵，瓦斯或其它易燃易爆氣體的場所。 3)、變頻絞車是以全數(shù)字變頻調(diào)速為基礎(chǔ),以矢量控制技術(shù)為核心，使異步電機(jī)的調(diào)速性能可以與直流電機(jī)相媲美。表現(xiàn)在低頻轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍廣、精度高、節(jié)能明顯等。 4)、采用雙 PLC 控制系統(tǒng),使斜井絞車的控制性能和安全性能更加完善。 5)、操作簡單、運(yùn)行安全穩(wěn)定、故障率低、基本免維護(hù)。 變頻絞車控制系統(tǒng)是完成絞車按一定

4、的控制要求，安全可靠運(yùn)行的一種過程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括絞車的提升控制；行程測量、控制與指示；故障檢測、報(bào)警與保護(hù)；安全電路及液壓站工作制動(dòng)與安全制動(dòng)控制等。以 PLC 為控制核心的絞車控制系統(tǒng)，極大地提高了控制系統(tǒng)本身的安全可靠性，使絞車控制性能和保護(hù)性能更加完善；使控制系統(tǒng)的硬件組成和線路更加簡化；操作和維護(hù)更加容易。以下稱為 PLCPLC 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用的是日本三菱公司的 FX2N系列可編程序邏輯控制器即 PLC，具有可靠性高，使用壽命長，體積小，軟件功能豐富，易使用等特點(diǎn)。1 1. .2 2 用用途途及及適適用用范范圍圍 變頻絞車電控系統(tǒng)，適用于交流異步電動(dòng)機(jī)(繞線型

5、或鼠籠型)驅(qū)動(dòng)的單滾筒或雙滾筒纏繞式絞車。既可以與新安裝的絞車配套使用，也適合于對老絞車電控系統(tǒng)的技術(shù)改造。 變頻絞車電控設(shè)備適用于以下場所： 1)、海拔高度不超過 1000 米,如超過這個(gè)海拔高度，元器件在功率、容量方面應(yīng)按海拔高度的增加，適當(dāng)降容使用。2)、周圍環(huán)境溫度不高于+40，不低于-20；唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 3 頁 共 30 頁3)、相對濕度不超過 953； 4)、沒有導(dǎo)電塵埃及對金屬和絕緣有破壞作用的氣體； 5)、在無淋水、滴水、無劇烈振動(dòng)和顛簸的地點(diǎn)使用； 6)、沒有強(qiáng)磁場作用； 7)、防爆設(shè)備適用于煤礦井下等含有煤塵，瓦斯或其它易燃易爆氣體的場所。1

6、 1. .3 3 技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)1)、電機(jī)型式及調(diào)速方式： 電機(jī)：交流異步電動(dòng)機(jī)，推薦采用鼠籠電機(jī)；單機(jī)最大容量：660V，355kW；1140V，500kW；電機(jī)電壓等級：380V，660V,1140V；電壓波動(dòng)范圍: 10；調(diào)速方式：交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速；主回路：交-直-交電壓型；功率器件：IGBT 或 SKiiP。2)、控制方式: PLC 雙線制控制。3)、適用范圍：井下暗斜井、暗立井；地面斜井、立井；單水平、多水平；單滾筒、雙滾筒。4)、產(chǎn)品類型: 防爆型；礦用一般型；普通型。1 1. .4 4 型型號號規(guī)規(guī)格格變頻絞車電控設(shè)備的型譜：Z Z J J J J B B - - - -

7、 - - 唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 4 頁 共 30 頁1 1. .5 5 注注意意事事項(xiàng)項(xiàng)1)、變頻絞車電控設(shè)備主要由電力電子器件和半導(dǎo)體集成電路等組成，在運(yùn)輸及安裝過程中，嚴(yán)禁水泡雨淋,要盡量避免強(qiáng)烈的震動(dòng)，盡量垂直運(yùn)輸。長期不用時(shí)，應(yīng)存放在清潔干燥的地方。儲(chǔ)存與使用場所嚴(yán)禁有害氣體和濕度超標(biāo)，防止電子元器件及有關(guān)設(shè)備受腐蝕損壞。2)、防爆設(shè)備，在出廠前均已按要求裝配調(diào)試合格，嚴(yán)禁用戶改動(dòng)裝置殼體結(jié)構(gòu)和電氣元件，以確保本產(chǎn)品的防爆性能和電氣性能。3)、嚴(yán)禁對變頻器進(jìn)行耐壓和絕緣測試。4)、嚴(yán)禁對現(xiàn)場調(diào)試好的設(shè)備的電氣參數(shù)和軟件私自隨意修改。5)、嚴(yán)禁擅自改變設(shè)備使用電壓

8、等級，更換使用對象和使用功率。6)、設(shè)備安裝時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照廠方提供的圖紙施工。嚴(yán)禁在強(qiáng)磁場附近安放和使用。變變頻頻器器供供電電電電源源要要求求采采用用獨(dú)獨(dú)立立的的變變壓壓器器就就近近供供電電；供供電電回回路路饋饋電電開開關(guān)關(guān)，應(yīng)應(yīng)盡盡量量采采用用電電控控廠廠家家所所推推薦薦的的開開關(guān)關(guān)；變變頻頻器器的的輸輸入入與與輸輸出出電電纜纜應(yīng)應(yīng)采采用用屏屏蔽蔽電電纜纜，電電纜纜屏屏蔽蔽層層盡盡可可能能多多處處接接地地，并并且且不不允允許許與與通通訊訊線線，瓦瓦斯斯檢檢測測裝裝置置和和檢檢測測線線及及一一些些電電子子儀儀器器儀儀表表等等在在同同一一巷巷道道，同同一一地地方方相相鄰鄰。 7)、用戶在安裝和使

9、用設(shè)備之前,必須詳細(xì)閱讀本手冊，特別是對黑斜體字的內(nèi)容應(yīng)更加留意。二、系統(tǒng)組成二、系統(tǒng)組成2.12.1 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng): :變頻絞車電控系統(tǒng)可簡單地劃分為：變頻調(diào)速系統(tǒng)(由輸入電抗器箱+VFD1、變頻器箱+VFD2 組成)；PLC 控制系統(tǒng)(由 PLC 控制箱+DS、司機(jī)臺+PA 組成)；信號系統(tǒng)(+LM)。絞車電控系統(tǒng)組成如圖 1 所示。唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 5 頁 共 30 頁 圖圖 1 1 電控系統(tǒng)組成電控系統(tǒng)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng)是根據(jù) PLC 控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令，通過對絞車交流拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和頻率控制,來完成對絞車的啟動(dòng)、加速、穩(wěn)速、減速、停止等

10、運(yùn)行過程的控制。交流異步電動(dòng)機(jī)采用了矢量控制技術(shù)后, 使異步電機(jī)的調(diào)速性能可以與直流電機(jī)相媲美。表現(xiàn)在低頻轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍廣、精度高、節(jié)能明顯等。PLCPLC 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主要完成絞車從啟動(dòng)、加速、等速、減速、爬行到停車的整個(gè)過程的邏輯控制；行程測量、控制與指示；故障檢測、報(bào)警與保護(hù)；安全電路及液壓站工作制動(dòng)與安全制動(dòng)控制等。PLC 控制系統(tǒng)極大地提高了控制系統(tǒng)本身的安全可靠性，使絞車控制性能和保護(hù)性能更加完善；使控制系統(tǒng)的硬件組成和線路更加簡化；操作和維護(hù)更加容易。PLC 控制系統(tǒng)受信號系統(tǒng)的控制與閉鎖。信號系統(tǒng)信號系統(tǒng)是根據(jù)上下井口或各個(gè)中段的生產(chǎn)情況,在具備開車條件后，由各

11、水平信號工以打點(diǎn)的形式,通知司機(jī)按要求開車,同時(shí)與 PLC 控制系統(tǒng)之間有各種信號閉鎖,可避免因司機(jī)誤操作造成安全故障。信號系統(tǒng)內(nèi)部有嚴(yán)格的邏輯閉鎖，并有語音對講和報(bào)警功能。 2.22.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng): :(詳細(xì)說明參見“ZJT-30ZJT-30 型隔爆兼本安智能變頻調(diào)速裝置用戶型隔爆兼本安智能變頻調(diào)速裝置用戶手冊手冊”)ZJT-30 型隔爆兼本安智能變頻調(diào)速裝置（四象限）是絞車專用的電氣傳動(dòng)產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)絞車的調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、能量回饋制動(dòng)等功能。其主要配置為輸入電抗器、可控整流系統(tǒng)、電容濾波器、輸出逆變系統(tǒng)。是由輸入電抗器箱和變頻器箱組成。唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊

12、第 6 頁 共 30 頁2.2.12.2.1、輸入電抗器箱、輸入電抗器箱(+VFD1):(+VFD1):箱體內(nèi)主要元器件及其功能如下:1)、輸入電抗器: 輸入電抗器的電感量是按通入變頻器額定電流時(shí)其阻抗壓降為電源相電壓的 15%計(jì)算的。其主要功能為： * 作為儲(chǔ)能元件，使電感上的電壓與電源電壓的相量和高于電源電壓，從而可以提高變頻器直流母線電壓，為能量回饋制動(dòng)作好準(zhǔn)備。* 擬制由電源回路流入的浪涌電壓和電流； * 衰減由變頻器產(chǎn)生的或外電路流入的諧波電流；2)、充電電阻:用來限制電容器的充電電流。3)、旁路接觸器:當(dāng)直流母線電壓上升到一定值時(shí), 自動(dòng)旁路充電電阻。4)、變頻器控制回路變壓器:8

13、00VA,660V(1140V)/380V,為變頻器箱電源板提供三相 380V 電源。5)、PLC 控制回路變壓器:1200VA,660V(1140V)/110V,24V,為 PLC 控制箱提供電源。6)、熔斷器 RU1、RU2:用來保護(hù) PLC 控制回路變壓器。7)、制動(dòng)油泵控制回路:由斷路器 Q1,接觸器 K1,熱繼電器 KH1,油泵選擇接觸器K2、K3 組成。為液壓站制動(dòng)油泵提供電源。8)、制動(dòng)油泵控制回路:由斷路器 Q2,接觸器 K4,熱繼電器 KH2,油泵選擇接觸器K5、K6 組成。為潤滑站油泵提供電源。2.2.22.2.2、變頻器箱、變頻器箱(+VFD2):(+VFD2):變頻器所

14、采用的功率器件和控制板件均為進(jìn)口產(chǎn)品, 其主要功能如下:1)、可控整流器:由三組 SKiiP 模塊組成三相全控橋。由 MSC2 控制板通過接口板（PIB）對三相全控橋?qū)嵭?PWM 控制，可實(shí)現(xiàn)能量在電源側(cè)和直流側(cè)的雙向傳輸，同時(shí)，系統(tǒng)可將電源側(cè)的功率因數(shù)調(diào)整到任何希望的數(shù)值，且電源側(cè)的電流為近乎完美的正弦波。SKiiP 模塊是一種集功率半導(dǎo)體器件，驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路等為一體的智能功率模塊（即 IPM 模塊） ?？煽卣髌鞯闹饕δ苋缦拢? 能將電動(dòng)機(jī)的發(fā)電制動(dòng)能量回饋到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)；* 內(nèi)置的 PID 控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整輸入電流，使直流母線電壓穩(wěn)定在設(shè)定值上，不受電網(wǎng)電壓的波動(dòng)而變化； *

15、電源側(cè)功率因數(shù)為 1； * 電源側(cè)電流接近正弦波，諧波含量小于 5%； * 具有過壓、欠壓、短路、過流、過載、過溫等保護(hù)。2)、濾波電容器:主要作為直流回路濾波和儲(chǔ)能用。3)、逆變器: 由三組 SKiiP 模塊組成三相全控橋。由 MSC3 控制板通過接口板唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 7 頁 共 30 頁（PIB）對三相全控橋?qū)嵭?PWM 控制，可實(shí)現(xiàn)能量在電機(jī)側(cè)和直流側(cè)的雙向傳輸。由于采用了矢量控制技術(shù)，使交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能與直流電動(dòng)機(jī)的幾乎相同。主要表現(xiàn)在以下方面： * 最大輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)到變頻器額定輸出轉(zhuǎn)矩的 2 倍，并能持續(xù)一分鐘； * 低頻運(yùn)行時(shí)輸出轉(zhuǎn)距能達(dá)到 1

16、00%變頻器額定輸出轉(zhuǎn)矩； * 調(diào)速平滑，調(diào)速范圍廣（1：10） ，精度高（0.5%） ； * 具有過壓、欠壓、短路、過流、過載、過溫等保護(hù)。2.32.3 信號系統(tǒng)信號系統(tǒng): :(詳細(xì)說明參見“信號系統(tǒng)使用說明書信號系統(tǒng)使用說明書”) 信號系統(tǒng)主要由車房顯示箱，上井口信號箱和 PLC 控制箱，下井口信號箱，語音報(bào)警裝置及供電電源，直通電話，備用信號等組成。裝在 P PL LC C 控控制制箱箱內(nèi)的三菱 FX2NPLC(主控 PLC)是通過 CC-LINK 通訊網(wǎng)絡(luò)與裝在各各水水平平信信號號箱箱內(nèi)的三菱A 系列 PLC(相當(dāng)于遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng))進(jìn)行通訊來傳輸數(shù)據(jù)的。2 2. .3 3. .1

17、1、信號系統(tǒng)信號系統(tǒng)組組成成說說明明1 1) )、車車房房顯顯示示箱箱: :主要由顯示屏，三菱 A 系列 PLC，擴(kuò)音喇叭，打點(diǎn)（報(bào)警）喇叭，送話器，繼電器等組成。除了“急?！焙汀巴＼嚒毙盘柾?，其它信號都是車房顯示箱內(nèi) PLC 與上井口 PLC 通過通訊得到的。顯顯示示屏屏可以漢字的形式顯示“提升種類信號” ， “急停信號” ；還能以數(shù)字的形式顯示“打點(diǎn)信號” ， “水平選擇信號” ， “前三次打點(diǎn)信號”等。由繼繼電電器器接點(diǎn)構(gòu)成與控制系統(tǒng)的信號閉鎖。2 2) )、上上井井口口信信號號箱箱和和 P PL LC C 控控制制箱箱: :兩個(gè)箱子要求安放在一起使用,因?yàn)樯暇谛盘栂鋬?nèi)的信號是直接進(jìn)入

18、 PLC 控制箱的。上上井井口口信信號號箱箱主要由顯示屏，各信號按鈕，提升種類選擇開關(guān)，擴(kuò)音喇叭，打點(diǎn)（報(bào)警）喇叭等組成。 上上井井口口顯顯示示屏屏具有雙路數(shù)碼顯示功能,可以同時(shí)顯示下井口“打點(diǎn)信號”和上井口“打點(diǎn)信號” 。P PL LC C 控控制制箱箱主要由三菱 FX2NPLC，AC127V 供電電源回路等組成。3 3) )、下下井井口口或或各各水水平平信信號號箱箱: : 主要由顯示屏，三菱 A 系列 PLC,各信號按鈕，擴(kuò)音喇叭，打點(diǎn)（報(bào)警）喇叭等組成。顯顯示示屏屏有一路數(shù)碼管可顯示“打點(diǎn)信號”等。2 2. .3 3. .2 2、信號系統(tǒng)信號系統(tǒng)主主要要功功能能1 1) )、閉閉鎖鎖功功

19、能能: : * 與絞車控制系統(tǒng)進(jìn)行閉鎖：不發(fā)信號開不了車；開車方向與所發(fā)信號方向不一致時(shí)開不了車； * 急停信號與絞車安全電路閉鎖：信號系統(tǒng)急停按鈕按下時(shí)，絞車立即進(jìn)行安全制動(dòng)； * 信號與信號之間閉鎖：當(dāng)信號發(fā)出后，其它提升信號發(fā)不出（急停和停止除外） ，只有所發(fā)信號清零后，方可發(fā)出其他提升信號；唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 8 頁 共 30 頁 * 上下井口信號之間的閉鎖：信號實(shí)行轉(zhuǎn)發(fā)式，下井口不發(fā)信號，上井口不能發(fā)出信號。 * 與其它設(shè)備閉鎖。2 2) )、顯顯示示功功能能: :(信號箱顯示屏)* 提升種類漢字顯示，即“人” （提人） 、 “物” （提物） 、 “檢” （

20、檢修） 、及水平顯示（1 水平、2 水平等） ；* 急停信號漢字顯示，即“急”和停車信號的顯示“0” ；* 打點(diǎn)信號數(shù)碼顯示：“2”代表正常速度上提， “3”代表正常速度下放，“4”代表慢速上提、 “5”代表慢速下放、 “0”代表停車（打點(diǎn)信號清零） ；* 提升勾數(shù)（提升次數(shù)）的數(shù)碼顯示，最大值“999” ；* 打點(diǎn)信號（信號 2、信號 3、信號 4、信號 5）連續(xù)三次循環(huán)記憶顯示。3 3) )、聲聲光光報(bào)報(bào)警警功功能能: :* 語言報(bào)警裝置：當(dāng)某水平發(fā)出提升信號后，全線語言報(bào)警裝置開始報(bào)警，發(fā)出 “信號發(fā)出，注意安全”的語言報(bào)警聲，并有“信號發(fā)出，注意安全”的漢字顯示，聲音延時(shí) 5-7 秒停

21、止，字符保留，待發(fā)出停車信號后消失。* 提升信號發(fā)出后，伴有與打點(diǎn)信號數(shù)字相同并同步的打點(diǎn)音響聲。如發(fā)“2”時(shí)，自動(dòng)伴有兩聲音響，發(fā)“3”時(shí)，自動(dòng)伴有三聲音響，以加強(qiáng)信號的聲光效果。* 發(fā)出急停信號時(shí)，伴有特殊的急停報(bào)警音響，并延時(shí) 5-7 秒后，音響停止，“急”字保留，由車房清除后恢復(fù)。4 4) )、呼呼叫叫與與通通話話功功能能: : * 呼叫裝置：在上下井口信號箱上，設(shè)有呼叫信號鈕，可進(jìn)行打點(diǎn)音響（音響次數(shù)）呼叫聯(lián)絡(luò)，只能作為上下井口信號工之間的聯(lián)絡(luò)，不對車房。 * 直通電話：在車房和上下井口信號箱上裝有送話器和擴(kuò)音喇叭,可進(jìn)行:車房上井口下井口，全線通話。車房、上井口、下井口任一處拿起送

22、話器，按下按鈕，即可進(jìn)行通話聯(lián)絡(luò)，三處均有講話聲音，實(shí)現(xiàn)全線對講功能。 三三、P PL LC C 控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)3.13.1 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)1)1)、雙線制、雙線制:PLC 控制系統(tǒng)主要由兩套 PLC 系統(tǒng)組成。PLC1 作為主控系統(tǒng)，PLC2 作為監(jiān)控系統(tǒng)。每套 PLC 系統(tǒng)都帶有各自獨(dú)立的位置檢測元件（軸編碼器） 。正常工作時(shí)，兩套 PLC 系統(tǒng)同時(shí)投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了絞車的“雙線制雙線制”控制與保護(hù)。為了確保兩套 PLC 系統(tǒng)能同步工作,在 PLC1 內(nèi)對兩套 PLC 系統(tǒng)的位置信號和速度唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 9 頁 共 30 頁信號進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，一但偏差過大，就

23、會(huì)立即報(bào)警。兩套 PLC 系統(tǒng)主要是以通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換2)2)、應(yīng)急方式、應(yīng)急方式:如果有一套 PLC 出現(xiàn)故障或其位置檢測元件出現(xiàn)故障，則可在“應(yīng)急應(yīng)急 1 1”或“應(yīng)急應(yīng)急 2 2”方式下，由單套 PLC 繼續(xù)工作。絞車在應(yīng)急方式應(yīng)急方式下工作時(shí)，應(yīng)有的保護(hù)并沒有缺少，只是沒有了“雙線制” 。但為了保證絞車運(yùn)行的安全可靠性，將運(yùn)行速度降為半速。如果兩套位置檢測元件出現(xiàn)故障，絞車只能以不超過 0.5m/s 的速度運(yùn)行。3)3)、雙路速度源：、雙路速度源：控制系統(tǒng)中的實(shí)際速度來自變頻器和軸編碼器兩個(gè)不同的速度源,參與控制和超速保護(hù)的實(shí)際速度取自兩者的最大值。4)4)、位置控制、位置控制:

24、 :PLC 自動(dòng)產(chǎn)生以行程為自變量的速度給定 v(s)，對等速段以后的速度給定實(shí)行 v(t)與 v(s)雙重給定，在兩者不一致時(shí)，以行程給定 v(s)為主。5)5)、試驗(yàn)方式、試驗(yàn)方式: :可以在靜態(tài)時(shí)對系統(tǒng)的一些關(guān)鍵故障進(jìn)行模擬測試。6)6)、半自動(dòng)操作方式、半自動(dòng)操作方式: :與傳統(tǒng)意義上的半自動(dòng)操作方式不同,是利用司機(jī)臺上的“速度選擇開關(guān)”來同時(shí)控制絞車的運(yùn)行速度與工作閘的開閉,特別適用于斜井絞車的運(yùn)行情況。3.23.2 設(shè)備組成與說明設(shè)備組成與說明 PLC 控制系統(tǒng)主要由 PLC 控制箱(+DS),司機(jī)臺(+PA)和附件等組成。3.2.13.2.1、PLCPLC 控制箱控制箱(+DS)

25、(+DS)主要由兩套 PLC、供電電源、繼電器和接觸器、深度信號轉(zhuǎn)換板等組成。PLC選用的是日本三菱公司的 FX2N系列產(chǎn)品,PLC1(-A1)作為主控系統(tǒng),PLC2(-A2)作為監(jiān)控系統(tǒng)。3.2.1.13.2.1.1、PLCPLC 系統(tǒng)系統(tǒng)PLC1 由基本單元-A10(128MT)，模擬量輸入單元-A11(4AD)，模擬量輸出單元-A12(4DA)組成；PLC2 由基本單元-A20(64MT)，模擬量輸入單元-A21(4AD)，模擬量輸出單元-A22(4DA)組成。1)1)、PLCPLC 基本單元基本單元主要由電源、CPU、鋰電池、RS485 通訊、數(shù)字量輸入（其中:X0-X7 為高速計(jì)數(shù)器

26、輸入端） 、數(shù)字量輸出(晶體管輸出)等部分組成。(1) 電源：額定輸入電壓:AC100240V。電壓允許范圍:AC85264V。本系統(tǒng)輸入的電源電壓為 AC110V。(2) CPU 單元：CPU 是 PLC 的核心，含有編程接口等。絞車的控制程序儲(chǔ)存在 CPU 內(nèi)部的 RAM 存儲(chǔ)器中，電源中斷后，可由鋰電池保持。PLC 上有內(nèi)置的“RUN/STOP”開關(guān)，由人工進(jìn)行操作。C CP PU U 工工作作方方式式: :、 “STOP”方式唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 10 頁 共 30 頁 不掃描程序 禁止輸出(信號狀態(tài)為“0”) 可對 PLC 編程或修改程序。、 “RUN”方式

27、循環(huán)進(jìn)行輸入刷新、執(zhí)行程序和輸出刷新 面面板板 L LE ED D 指指示示燈燈主主要要有有： 電源指示(POWER):亮?xí)r電源正常 運(yùn)行指示(RUN) :亮?xí)r PLC 運(yùn)行正常 電池電壓指示(BATT.V) :亮?xí)r須在一個(gè)月內(nèi)更換鋰電池 出錯(cuò)指示(PROGE.E) :閃亮?xí)r可能程序有錯(cuò) I/O 點(diǎn)狀態(tài)指示: 亮?xí)r有輸入或輸出信號 (3) 鋰電池:在 PLC 電源故障時(shí)，保存程序和程序中所有帶停電保持的軟元件的內(nèi)容。 (4) RS485 通訊:系統(tǒng)中兩套 PLC 通過 RS485 通訊交換數(shù)據(jù)。PLC1 為主站，由 M800-M899，D490-D499 發(fā)送數(shù)據(jù)；由 M900-M999，D5

28、00-D509 接收數(shù)據(jù)。PLC2 為分站，由 M800-M899，D490-D499 接收數(shù)據(jù)；由 M900-M999，D500-D509發(fā)送數(shù)據(jù)。(5) 數(shù)字量輸入 由現(xiàn)場過程來的數(shù)字量信號用 24VDC 電壓等級輸入。每個(gè)輸入均采用光電隔離。輸入信號狀態(tài)變化時(shí)，PLC 上有對應(yīng)的燈光指示。數(shù)字量輸入地址采用的是 8 進(jìn)制數(shù)。PLC 輸入端子號與程序中表示的輸入信號相同。X0-X7 可作為高速計(jì)數(shù)器輸入端，能直接接收軸編碼器 A，B 兩相脈沖信號，并能根據(jù) A，B 兩相的相位進(jìn)行增減計(jì)數(shù)。(6) 數(shù)字量輸出PLC 執(zhí)行完整個(gè)程序后,可將運(yùn)算結(jié)果通過輸出端子輸出。輸出信號狀態(tài)變化時(shí), PLC

29、 上有對應(yīng)的燈光指示。數(shù)字量輸出地址也采用的是 8 進(jìn)制數(shù)。PLC 輸出端子號與程序中表示的輸出信號相同。2)2)、模擬量輸入單元、模擬量輸入單元模擬量輸入單元將現(xiàn)場過程來的模擬量信號（電壓或電流信號）采集進(jìn)來，轉(zhuǎn)化為 PLC 內(nèi)部的數(shù)字量，來參與程序控制。對于 4AD，外部輸入 10V，對應(yīng)PLC 內(nèi)部 2000 數(shù)字量。系統(tǒng)中主要模擬量輸入信號有：手動(dòng)速度給定（ 8V 對應(yīng)額定速度） ；變頻器速度（8V 對應(yīng)額定速度） ；電機(jī)電流（10V 對應(yīng)變頻器最大電流） ；液壓站油壓信號。在程序中看到的都是經(jīng)過規(guī)格化的實(shí)際物理量。 4AD輸入電壓超過15V 時(shí)模塊就可能損壞。3)3)、模擬量輸出單元

30、、模擬量輸出單元唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 11 頁 共 30 頁P(yáng)LC 將運(yùn)算結(jié)果（數(shù)字量）通過模擬量輸出單元轉(zhuǎn)化為模擬量信號（電壓或電流信號） 。對于 4DA，PLC 內(nèi)部 2000 數(shù)字量，對應(yīng)外部 10V 輸出。系統(tǒng)中主要模擬量輸出信號有：變頻器速度給定（8V 對應(yīng)額定速度） ；變頻器速度指示（0-10V） ；電機(jī)電流指示（0-10V） ；液壓站油壓指示（0-10V） 。3.2.1.2、供電電源、供電電源+DS 箱內(nèi)的進(jìn)線電源來自+VFD1 箱,有 AC110V 和 AC24V。AC110VAC110V 電源電源直接供給開關(guān)電源 V1 和 V2（兩開關(guān)電源都具有過載和

31、短路保護(hù)功能） 。V1（AC110V/DC5V）給司機(jī)臺數(shù)字深度指示器提供 5V 電源；V2（AC110V/DC24V）通過各路轉(zhuǎn)換開關(guān)分別給 PLC1 數(shù)字量輸入輸出和模擬量輸入輸出提供 DC24V 電源（M1+，M0） ；給 PLC2 數(shù)字量輸入輸出和模擬量輸入輸出提供 DC24V 電源（M2+，M0） ；給整個(gè)控制回路提供 DC24V 電源（M+，M-） 。AC110V 電源還通過斷路器 Q3 供給 PLC1 基本單元；Q4 供給 PLC2 基本單元。 AC24VAC24V 電源電源供給單相整流橋變成直流后，給蓄電池進(jìn)行浮充，再經(jīng)過二級管降壓后，可作為 UPS 電源給液壓站電磁閥提供 D

32、C24V 電源。UPS 電源可保證液壓系統(tǒng)在整個(gè)電源斷電后，仍能正常進(jìn)行二級制動(dòng)。3.2.1.33.2.1.3、繼電器、接觸器、繼電器、接觸器PLC 控制系統(tǒng)所選用的繼電器繼電器 HH54P-FL，DC24V 是一種合資產(chǎn)品。共有 4 對轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，帶指示燈和過電壓吸收元件；體積小、可靠性高；采用導(dǎo)軌安裝、易于更換。在控制系統(tǒng)中主要用作硬軟件信號轉(zhuǎn)換，邏輯閉鎖和保護(hù)等。接觸器接觸器選用的是西門子 3TH 系列直流操作交流接觸器，主要用在安全電路、液壓站控制、油泵控制等回路。3.2.1.43.2.1.4、深度信號轉(zhuǎn)換板、深度信號轉(zhuǎn)換板 由于 PLC 數(shù)字量輸出單元為漏型輸出,而數(shù)字深度指示器的輸入

33、信號為正電 平觸發(fā),因而必須在兩者之間加深度信號轉(zhuǎn)換板深度信號轉(zhuǎn)換板進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。實(shí)際上就是由三極管組成的倒向器。系統(tǒng)中共用了三塊即 A101-A103。每塊上有 16 路倒向器。3.2.23.2.2、司機(jī)臺、司機(jī)臺(+PA)(+PA) 司機(jī)臺主要由主令手柄、制動(dòng)手柄、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按(旋)鈕、指示儀表、指示燈、數(shù)字深度指示器、信號顯示屏等組成。對礦用一般型和普通型系統(tǒng)還可配上位機(jī)。3.2.2.13.2.2.1、主令手柄、主令手柄(-B1)(-B1)主令手柄是一個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，是由手柄、高耐磨電位器、和轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。前后推動(dòng)手柄時(shí)，可帶動(dòng)電位器的中心頭滑動(dòng)，按照一定的接線可連續(xù)的改變電阻值的大小，

34、同時(shí)手柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)，在不同位置可接通相應(yīng)的接點(diǎn)。手動(dòng)唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 12 頁 共 30 頁開車時(shí)手柄通過改變加在電位器上的電壓值，給出 0-8V 的電壓信號作為速度給定，還可給出“手柄零位” ， “正向” ， “反向”接點(diǎn)。3.2.2.23.2.2.2、制動(dòng)手柄、制動(dòng)手柄(-B2)(-B2)與主令手柄機(jī)構(gòu)相同,但作為工作閘給定時(shí)所要求的轉(zhuǎn)換開關(guān)接點(diǎn)接通的位置不同。手動(dòng)開車時(shí)手柄通過改變加在電位器上的電壓值，給出 0-12V 的電壓信號加在閘控板的輸入端，經(jīng)閘控板放大后可對工作閘線圈提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號。制動(dòng)手柄在零位時(shí)，可給出“零位”接點(diǎn)。3.2.2.33.2

35、.2.3、轉(zhuǎn)換開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)主要有:“制動(dòng)油泵選擇”,“潤滑油泵選擇”,“過卷旁路”,“水平選擇”,“操作方式選擇”,“應(yīng)急方式選擇” ， “半自動(dòng)速度給定”等轉(zhuǎn)換開關(guān)。3.2.2.43.2.2.4、按鈕、旋鈕、按鈕、旋鈕主要有:“報(bào)警解除”,“事故復(fù)位”,“急?！?“運(yùn)人” 和制動(dòng)油泵和潤滑油泵起停等按鈕；“檢修”和各種試驗(yàn)用旋鈕。3.2.2.53.2.2.5、指示儀表、指示儀表有:“電源電壓指示”,“電流指示”,“速度指示”,“工作閘電流指示”,“油壓指示”,“電機(jī)溫度指示” 。3.2.2.63.2.2.6、指示燈、指示燈有 24 個(gè)故障指示燈和 24 個(gè)狀態(tài)指示燈。3.2.2.73.2.

36、2.7、數(shù)字深度指示器、數(shù)字深度指示器可以對容器的位置進(jìn)行數(shù)碼管精指示和發(fā)光二級管粗指示。通常以主容器在上井口的停車位置作為系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)(矸石山絞車是以裝載站為基準(zhǔn)點(diǎn))，對應(yīng)數(shù)字深度指示器一邊的精指示值為 0m，粗指示在最上端。主容器在基準(zhǔn)點(diǎn)以下時(shí)精指示值變?yōu)樨?fù)值，以上時(shí)變?yōu)檎?。精指示值的指示范圍為?999.99m。數(shù)字深度指示器的驅(qū)動(dòng)信號是由 PLC 高速計(jì)數(shù)器采集軸編碼器的脈沖信號，并在 PLC內(nèi)轉(zhuǎn)換為位置信號，經(jīng) PLC 輸出端輸出的。精指示值的增加與減少是由編碼器輸出的 A，B 兩相的相位決定的。3.2.2.83.2.2.8、信號顯示屏、信號顯示屏主要顯示打點(diǎn)信號打點(diǎn)信號，如“2”

37、：快上、 “3”：快下、 “4”：慢上、 “5”：慢下。提升種類信號提升種類信號，如“提物” 、 “提人” 、 “檢修” 。3.2.2.93.2.2.9、上位機(jī)、上位機(jī)由上位機(jī)組成的監(jiān)視系統(tǒng)，能以內(nèi)容豐富、畫面鮮明生動(dòng)的動(dòng)態(tài)形式，實(shí)時(shí)反映絞車的各種運(yùn)行狀態(tài)；能自動(dòng)生成速度和電流的實(shí)時(shí)趨勢曲線；能逼真的模仿提升容器在軌道上的運(yùn)行情況；硬軟件安全電路，真實(shí)的反映了所發(fā)生的故障及故障發(fā)生的原因、日期和時(shí)間。上位機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)是通過與 PLC 控制系統(tǒng)通訊獲得數(shù)據(jù)的。唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 13 頁 共 30 頁3 3. .2 2. .3 3、附附件件: :主要有軸編碼器,巷道及機(jī)械

38、式深度指示器開關(guān)等。3.2.3.13.2.3.1、軸編碼器、軸編碼器 軸編碼器是 PLC 控制系統(tǒng)中最關(guān)健的位置傳感器。軸編碼器的可靠性直接關(guān)系到 PLC 控制系統(tǒng)的安全可靠性。1)1)、軸編碼器選型、軸編碼器選型: :不同廠家的軸編碼器其電氣性能存在一定的差別。從使用的角度來衡量軸編碼器的電氣性能主要有以下幾點(diǎn)：* 抗干擾能力:在復(fù)雜的電氣環(huán)境中,如在有變頻器工作的現(xiàn)場，其輸出的脈沖信號的相位和脈沖數(shù)都應(yīng)正常等。* 精度:在高速旋轉(zhuǎn)過程中,用示波器看到的脈沖波形應(yīng)清晰整齊,上升沿和下降沿陡度好,并不出現(xiàn)多脈沖或少脈沖現(xiàn)象。* 靈敏度:在轉(zhuǎn)速急速上升或下降時(shí),軸編碼器輸出脈沖要能及時(shí)跟隨變化。

39、 按照以上要求，并經(jīng)過現(xiàn)場使用比較，選用歐姆龍的軸編碼器，能夠滿足對變頻絞車的使用要求。2)2)、軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)的確定、軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)的確定: :軸編碼器的脈沖數(shù)不宜過高或過低。過高后，除了產(chǎn)生大量的運(yùn)算數(shù)據(jù)，占用 PLC 的程序執(zhí)行時(shí)間外，還會(huì)因軸編碼器本身的安裝誤差和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中存在的間隙所造成的累計(jì)誤差就會(huì)增高。另外，軸編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)太高，其本身的抗干擾能力也會(huì)下降。當(dāng)然，如果所選的脈沖數(shù)太低，則電控系統(tǒng)的控制精度也就降低了。通常按照 1 個(gè)脈沖對應(yīng)0.5cm1cm 選擇。3)3)、軸編碼器的安裝位置及安裝、軸編碼器的安裝位置及安裝: :(1),安裝位置:理想的安裝位置是滾

40、筒軸端一個(gè)，電機(jī)軸端一個(gè)。但實(shí)際上由于所用機(jī)械設(shè)備不同，可能存在的安裝位置有：滾筒軸端,電機(jī)軸端,減速器高速軸端、低速軸端,機(jī)械式深度指示器軸端等。不管裝在哪個(gè)位置，對于現(xiàn)有規(guī)格的軸編碼器，能基本滿足 1 個(gè)脈沖對應(yīng) 0.5cm1cm 即可?，F(xiàn)有規(guī)格：800P/R；100P/R；30P/R。一般情況下:800P/R 可裝在滾筒軸端或減速器低速軸端;100P/R 可裝在機(jī)械式深度指示器軸端;30P/R 可裝在電機(jī)軸端或減速器高速軸端(2),安裝:軸編碼器如果安裝不同心，不僅容易損壞,而且給 PLC 的脈沖信號也可能不準(zhǔn)確。絞車上所用的軸編碼器大部分都是在現(xiàn)場進(jìn)行安裝的，因而安裝的同心度很難保證,

41、所以必須采用軟連接。比較理想的軟連接是用軟的電纜膠皮連接，但軸編碼器軸端與連接軸軸端必須綁扎結(jié)實(shí)，否則容易打滑,造成計(jì)數(shù)誤差。電纜膠皮時(shí)間長了易老化，應(yīng)注意及時(shí)更換。(3),軸編碼器接線: 軸編碼器的連接電纜,應(yīng)采用屏蔽電纜,且電纜兩端屏唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 14 頁 共 30 頁蔽層都應(yīng)該可靠接地。電纜線不允須與主回路電纜一同走線，若能單獨(dú)穿鋼管走線，可靠性更高。對于歐姆龍的軸編碼器,其接線為，棕色：電源正；藍(lán)色：電源負(fù)；黑色：A 相；白色：B 相；橘紅色：Z 相（不用接） ；屏蔽線。軸編碼器送電前，應(yīng)檢查其電源線是否正確。3.2.3.23.2.3.2、巷道及機(jī)械式深

42、度指示器開關(guān)、巷道及機(jī)械式深度指示器開關(guān)1)1)、巷道開關(guān)、巷道開關(guān): :控制系統(tǒng)中所選用的巷道開關(guān)是一種防爆型電感式接近開關(guān)（德國圖爾克公司生產(chǎn)）,它由電感式接近開關(guān)和與開關(guān)相配套的隔離開關(guān)放大器兩部分組成。接近開關(guān)被平裝在巷道軌道的內(nèi)側(cè)，當(dāng)?shù)V車的車輪經(jīng)過它時(shí)開關(guān)導(dǎo)通，經(jīng)過連線將信號傳到被裝在+DS 箱內(nèi)的開關(guān)放大器，放大器就會(huì)輸出相應(yīng)的接點(diǎn)信號。接近開關(guān)在軌道內(nèi)的安裝非常關(guān)健，開關(guān)一般被平裝在軌道的內(nèi)側(cè)，從軌道正面向下看，軌道的側(cè)面正好與開關(guān)的一個(gè)側(cè)面在同一垂直面上，同時(shí)還要保證開關(guān)的平面與礦車車輪的最外沿之間的距離在 5mm10mm 之間。一個(gè)開關(guān)放大器可帶兩路接近開關(guān)，輸出兩路“NO”

43、或“NC”接點(diǎn)信號。放大器上有三個(gè)撥碼開關(guān)，1，2 可選擇兩路輸出的接點(diǎn)信號是“NO” 還是“NC” 。3 可選擇一路開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，放大器輸出一路還是兩路信號。通常將 1，2 撥到“NC”一邊，3 撥到“1：1”一邊。當(dāng)接近開關(guān)導(dǎo)通后，放大器上相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)相應(yīng)的輸出接點(diǎn)導(dǎo)通。如果連接開關(guān)的兩條線接反或斷線，或者開關(guān)接觸或接近了其它金屬體，則放大器上的指示燈就會(huì)一直點(diǎn)亮，接點(diǎn)信號就會(huì)一直輸出。本系統(tǒng)中的接近開關(guān)主要用作上同步和上停車，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，就會(huì)造成控制系統(tǒng)位置信號紊亂。2)2)、機(jī)械式深度指示器開關(guān)、機(jī)械式深度指示器開關(guān)裝在機(jī)械式深度指示器上的開關(guān)主要有上下過卷和上下減速開關(guān)

44、。這些開關(guān)主要用作硬件后備保護(hù)。過卷位置和減速位置應(yīng)與 PLC 內(nèi)軟件設(shè)制的位置基本一致。H3.3H3.3 主要控制功能主要控制功能 控制系統(tǒng)的控制功能主要由 PLC 軟件完成的。3.3.13.3.1、邏輯控制、邏輯控制: :3.3.1.13.3.1.1、方向選擇、方向選擇提升方向的選擇以主容器運(yùn)行方向?yàn)闇?zhǔn)，主容器向上運(yùn)行為正向，向下運(yùn)行為反向。雙滾筒絞車一般是以固定滾筒所掛的容器作為主容器。 方向選擇分以下幾種情況： 1)1)、信號帶方向閉鎖的單水平提升、信號帶方向閉鎖的單水平提升:提升方向完全由“打點(diǎn)信號”的方向決定。且開車方向受“打點(diǎn)信號”方向閉鎖。唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶

45、手冊第 15 頁 共 30 頁 2 2) )、信號不帶方向閉鎖的單水平提升信號不帶方向閉鎖的單水平提升:當(dāng)采用臨時(shí)信號,只能給出聲光信號而沒有接點(diǎn)信號時(shí), 提升方向只能由司機(jī)按照臨時(shí)信號所要求的方向開車。 3)3)、信號帶方向閉鎖的多水平提升、信號帶方向閉鎖的多水平提升: : 提升方向由“水平選擇方向”與“打點(diǎn)信號”的方向決定。兩者不一致時(shí)，取決于“水平選擇方向” 。所謂“水平選擇方向”是指系統(tǒng)所選擇的水平在提升容器所在區(qū)域（上下減速點(diǎn)之間）以上時(shí)，選擇正向；以下時(shí)，選擇反向。 4)4)、有上下停車點(diǎn)的單水平提升、有上下停車點(diǎn)的單水平提升:容器停在上停車位置時(shí)自動(dòng)選擇反向,停在下停車位置時(shí)自動(dòng)

46、選擇正向。這種方式常用在立井提升中。 在 PLC 程序中正向選擇繼電器為 M74，反向選擇繼電器為 M75；正向記憶繼電器為 M514（反向運(yùn)行時(shí)解除） ，反向記憶繼電器為 M515（正向運(yùn)行時(shí)解除） 。3.3.1.23.3.1.2、速度選擇、速度選擇 根據(jù)提升種類不同和多水平提升中各運(yùn)輸區(qū)段距離不同，所選擇的最高運(yùn)行速度也不同。本系統(tǒng)中的速度種類有以下幾種： 1)1)、全速、全速: :一般為運(yùn)物速度。程序中由 M151 選擇。 2)2)、半速、半速: : 一般為運(yùn)人方式和應(yīng)急方式下的速度。程序中由 M152 選擇。 3)3)、檢修速度、檢修速度: :為檢修方式下的速度 0.3-1m/s。程序

47、中由 M155 選擇。 4)4)、爬行速度、爬行速度: :爬行段的速度 0.5m/s。程序中由 M160 選擇。 5)5)、小于爬行速度、小于爬行速度: : 檢修方式下的最低速度 0.3m/s。程序中由 M161 選擇。在程序中將速度分為兩種即高速和低速。全速全速屬于高速, 半速半速和檢修速度檢修速度屬于低速。由繼電器 M213 區(qū)分，M213“OFF”時(shí)選擇高速；“ON”時(shí)選擇低速。在多水平提升中，有些運(yùn)輸區(qū)段的距離較短，不能加速到全速，那么可在半半速速或檢修速度檢修速度中選擇一個(gè)速度作為這一段的最高運(yùn)行速度。這種情況被綜合在M650 繼電器中。還有一種情況就是礦車在選定水平進(jìn)出偏口時(shí)，速度

48、不能太高，通常選為爬行速度 0.5m/s，這種情況由 M512 繼電器來反映。3.3.1.33.3.1.3、水平選擇、水平選擇在多水平提升中，根據(jù)信號系統(tǒng)顯示的水平信號，在司機(jī)臺上可以進(jìn)行水平選擇。水平選定后，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)建立運(yùn)行方向，自動(dòng)選擇運(yùn)行速度，運(yùn)行到所選水平后會(huì)自動(dòng)減速和停車。本系統(tǒng)可提供七路水平選擇信號。M57：1 水平(上井口） ；M58：2 水平；M59：3 水平；M60：4 水平；M61：5 水平；M62：6 水平；M63：7 水平（下井口） 。3.3.1.43.3.1.4、正反向開車、正反向開車1)1)、開開車車準(zhǔn)準(zhǔn)備備程序中開車準(zhǔn)備繼電器為 M120，其線圈回路中綜合了

49、所有與開車有關(guān)的信號, 當(dāng)這些信號均正常后，M120“ON”給出開車準(zhǔn)備就緒信號，該信號作為開車條件包含以下信號：唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 16 頁 共 30 頁(1)、PLC1 緊停(M96):正常時(shí)“OFF” 、有緊停故障 “ON” 時(shí)不能開車(2)、一次開車故障(M109): 正常時(shí)“ON” 、有故障 “OFF” 時(shí)不能開車(3)、運(yùn)行記憶(T38):開車前“OFF”,有運(yùn)行指令后延時(shí) 3 秒“ON”(4)、手柄零位記憶(M126): 開車前“ON”,兩手柄離開零位后延時(shí) 3 秒“OFF”(5)、復(fù)位方式(X24):“ON”時(shí)不能開車(6)、試驗(yàn)方式(X70): “O

50、N”時(shí)不能開車(7)、應(yīng)急 1(M21): “ON”時(shí)不能開車(8)、閘檢修信號(M8): “ON”時(shí)不能開車 2)2)、運(yùn)行準(zhǔn)備好、運(yùn)行準(zhǔn)備好 開車準(zhǔn)備繼電器 M120“ON”時(shí),若信號系統(tǒng)給了“允許開車” 信號,則“運(yùn)行準(zhǔn)備好”指示燈閃亮,此時(shí)就可以開車了。 3)3)、開車、開車在手動(dòng)方式下同時(shí)操作主令手柄和制動(dòng)手柄就可以進(jìn)行正反向開車，制動(dòng)手柄要完全推到松閘位置，主令手柄用來控制速度大小。在半自動(dòng)方式下通過操作“速度選擇開關(guān)” 進(jìn)行正反向開車，速度高低由“速度選擇開關(guān)”選擇，工作閘自動(dòng)打開。有運(yùn)行指令后，延時(shí) 0-0.5S 打開工作閘，讓電機(jī)先建立力矩，防止倒轉(zhuǎn)。M132 為正向開車指令

51、，M135 為反向開車指令，M136 為開車指令。開車過程是由 PLC 控制變頻器來完成的。對于 ZJT-30 四象限變頻器，當(dāng)硬件安全電路吸合后，其整流側(cè)投入運(yùn)行。逆變側(cè) “使能”端由 M136 輸出控制，“正向” 端由 M132 輸出控制， “反向” 端由 M135 輸出控制，同時(shí)由 PLC 輸出0-8V 電壓信號作為變頻器頻率給定，8V 對應(yīng)電機(jī)額定頻率或額定速度，連續(xù)改變電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)速度。加、減速度的大小是在變頻器內(nèi)由參數(shù)設(shè)置的。變頻器給 PLC 返回的信號有：“故障” ， “運(yùn)行” ， “電機(jī)電流” ， “電機(jī)頻率” 。3.3.1.53.3.1.5、減速、減速程序中減速繼電器為

52、M150，帶有置位線圈和復(fù)位線圈。置位線圈由“允許手動(dòng)開車”信號 M114 或“允許半自動(dòng)開車” 信號 M117 驅(qū)動(dòng)。在復(fù)位線圈斷開時(shí)置位線圈一帶電，M150“ON” ；復(fù)位線圈由正向減速繼電器 M148 和反向減速繼電器 M149 驅(qū)動(dòng)，另外在出現(xiàn)“緊停故障” 、 “電氣制動(dòng)故障” 、或信號系統(tǒng)發(fā)出停車信號時(shí)都能使復(fù)位線圈帶電。復(fù)位線圈一帶電，M150“OFF” 。M150 在開車前當(dāng) M114 或 M117 吸合時(shí)“ON” ，絞車可以高速運(yùn)行；到達(dá)減速位置當(dāng) M148 或 M149“OFF”時(shí)，絞車減速運(yùn)行。對正反向減速繼電器說明如下：1)1)、正向減速繼電器、正向減速繼電器 M148:

53、M148: M148 在減速點(diǎn)之前“ON”, 之后“OFF” 。其線圈回路綜合如下信號：唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 17 頁 共 30 頁 (1)、硬件上減速 M141:當(dāng)外部減速開關(guān)動(dòng)作時(shí)“OFF” (2)、中間水平上減速點(diǎn) M143:當(dāng)容器到達(dá)所選水平的上減速位置時(shí)“OFF” (3)、PLC1 上終端減速點(diǎn) M144: 當(dāng)容器到達(dá)上終端減速位置時(shí)“OFF” (4)、PLC2 上終端減速點(diǎn) M216: 當(dāng)容器到達(dá)上終端減速位置時(shí)“OFF” (5)、正向記憶繼電器 M514:選正向時(shí)“ON” 、反向時(shí)“OFF”2)2)、反向減速繼電器、反向減速繼電器 M149M149： M1

54、49 在減速點(diǎn)之前“ON”, 之后“OFF” 。其線圈回路綜合如下信號： (1)、硬件上減速 M142:當(dāng)外部減速開關(guān)動(dòng)作時(shí)“OFF” (2)、中間水平上減速點(diǎn) M145:當(dāng)容器到達(dá)所選水平的上減速位置時(shí)“OFF” (3)、PLC1 上終端減速點(diǎn) M146: 當(dāng)容器到達(dá)上終端減速位置時(shí)“OFF” (4)、PLC2 上終端減速點(diǎn) M217: 當(dāng)容器到達(dá)上終端減速位置時(shí)“OFF” (5)、反向記憶繼電器 M515:選反向時(shí)“ON” 、正向時(shí)“OFF”在 M148 中的所有減速點(diǎn)都在有正向選擇信號 M74 時(shí)“ON” ；在 M149 中的所有減速點(diǎn)都在有反向選擇信號 M75 時(shí)“ON” ；在選擇低速

55、時(shí)即 M213“ON”時(shí)，硬件減速點(diǎn) M141、M142 被旁路；在“檢修” 、 “應(yīng)急” 、 “運(yùn)人”等方式下 M72“ON”時(shí),中間水平減速點(diǎn) M143、M145 被旁路；在“檢修” 、 “應(yīng)急”方式下 M52“ON”時(shí),PLC2 減速點(diǎn) M216、M217 被旁路。PLC1 上下終端減速點(diǎn) M144、M146 和 PLC2 上下終端減速點(diǎn) M216、M217 中都綜合了高速、低速減速點(diǎn)和運(yùn)人、運(yùn)物減速點(diǎn)。3.3.1.63.3.1.6、停車、停車礦車或人車經(jīng)減速后到達(dá)停車位置時(shí),都能自動(dòng)停車。礦車停車是靠裝在軌道上的電感式接近開關(guān)或裝在機(jī)械式深度指示器上的接近開關(guān)來完成的。開關(guān)動(dòng)作后，觸發(fā)

56、程序中的停車回路，使停車信號動(dòng)作。M139為上停車信號，M169 為下停車信號。兩停車信號動(dòng)作后在 0-100cm 范圍內(nèi)都有效。人車停車完全是由軟件來完成的。M265 為上停車信號，M268 為下停車信號。兩停車信號動(dòng)作范圍也為 0-100cm。多水平提升時(shí)各中段停車也完全由軟件來完成。M37：2 水平停車信號；M40：3 水平停車信號；M43：4 水平停車信號；M46：5 水平停車信號；M78：6 水平停車信號。動(dòng)作范圍也都為 0-100cm。所有的停車信號被綜合在 M93 中，由 M93 觸發(fā)停車?yán)^電器 M127，M127“ON”后可保持 2 秒，確?？煽客＼?。3.3.23.3.2、位置

57、控制、位置控制:唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 18 頁 共 30 頁 容器在軌道上運(yùn)行時(shí),需要在不同的位置有不同的速度，對實(shí)際行程也有限制,不能發(fā)生過卷或過放現(xiàn)象，這些都離不開位置控制。3.3.2.13.3.2.1、位置測量、位置測量提升容器的位置信號是由 PLC 高速計(jì)數(shù)器接收安裝在絞車機(jī)械軸上的軸編碼器的脈沖信號，并在 PLC 內(nèi)將累加的脈沖數(shù)按照一定的關(guān)系換算成位置信號。這個(gè)過程涉及以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。1)、PLC 高速計(jì)數(shù)器： X0-X7 是 FX2NPLC 高速計(jì)數(shù)器的 8 路輸入端,本系統(tǒng)采用 X0、X1 兩路輸入端來接收編碼器 A、B 兩相脈沖信號，并選擇高速計(jì)數(shù)

58、器 C251 來儲(chǔ)存脈沖數(shù)。2)、軸編碼器:也叫旋轉(zhuǎn)編碼器或光電編碼器 本系統(tǒng)選用的是歐姆龍系列增量式軸編碼器，具有抗干擾能力強(qiáng)、精度和靈敏度高等特點(diǎn)。軸編碼器需要輸入一路 DC24V 電源,并輸出 A、B 兩相脈沖信號。A、B 兩相脈沖的相位決定了計(jì)數(shù)方向。在 PLC 中反映 C251 計(jì)數(shù)方向的信號為 M8251，M8251“OFF”時(shí)為增計(jì)數(shù)， “ON”時(shí)為減計(jì)數(shù)，由此可以確定絞車的實(shí)際運(yùn)行方向。3)、安裝位置: 軸編碼器的安裝位置及安裝前面都已經(jīng)講過，這里要強(qiáng)調(diào)的是如果軸編碼器安裝處的速比不知道，則一定要準(zhǔn)確測量滾筒轉(zhuǎn)一圈時(shí)編碼器實(shí)際輸出的脈沖數(shù)，這樣才能準(zhǔn)確算出位置信號。4)、脈沖-

59、位置換算:由公式：C251*D/P 可算出脈沖數(shù)所對應(yīng)的行程值（單位：cm） 。程序中用 D127D126 表示。式中：D：滾筒直經(jīng)，P：滾筒轉(zhuǎn)一圈時(shí)編碼器實(shí)際輸出的脈沖數(shù)。根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)測得的行程差值 S 與該段時(shí)間 T 之比 ST 就可算出編碼器所產(chǎn)生的速度信號。程序中用 D162 表示。3.3.2.23.3.2.2、位置同步校正、位置同步校正由于鋼絲繩存在拉長現(xiàn)象，時(shí)間一長就會(huì)造成提升容器位置偏差，但通過對PLC 中高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行校正，就可以消除這種位置誤差。通常由裝在軌道上的電感式接近開關(guān)或裝在機(jī)械式深度指示器上的接近開關(guān)來完成。所謂同步校正，就是在開關(guān)動(dòng)作時(shí)，將開關(guān)所在位置所

60、對應(yīng)的脈沖數(shù)同步裝入高速計(jì)數(shù)器 C251 中，并在此基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)數(shù)。同步開關(guān)的安裝位置通常設(shè)置在減速點(diǎn)之前，保證容器能可靠減速。容器到達(dá)停車位置時(shí)，由停車開關(guān)再次進(jìn)行位置校正。沒有同步開關(guān)和停車開關(guān)時(shí)，還可由人進(jìn)行手動(dòng)調(diào)零。唐山開誠電器唐山開誠電器 用戶手冊用戶手冊第 19 頁 共 30 頁程序中 D243D242 為上同步脈沖數(shù)，D245D244 為下同步脈沖數(shù)。3.3.2.33.3.2.3、位置信號、位置信號在程序中，PLC 將當(dāng)前行程值與設(shè)定值進(jìn)行比較，可以產(chǎn)生各種位置信號，如減速點(diǎn)、二級制動(dòng)解除點(diǎn)、2m/s 限速點(diǎn)、各水平停車點(diǎn)、過卷點(diǎn)等。這些軟開關(guān)點(diǎn)設(shè)置靈活方便，動(dòng)作安全可靠，對絞車