提升機(jī)電控系統(tǒng)及操作說明

提升機(jī)電控系統(tǒng)一、提升機(jī)控制系統(tǒng)組成本系統(tǒng)裝置適用于煤礦等行業(yè)的提升機(jī)控制。對(duì)現(xiàn)在沿用的TKD系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造或控制設(shè)備更新尤為適用。（1）使用范圍①環(huán)境溫度②相對(duì)濕度-5℃－+40℃不超過90％（+20℃）③其周圍環(huán)境空氣中沒有導(dǎo)電塵埃和絕緣材料的氣體和微粒，無爆炸性氣體和煤塵；④沒有劇烈振動(dòng)、沖擊的場所⑤沒有高溫、結(jié)霜、雨淋的場所二、礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的功能（1）手動(dòng)和半自動(dòng)功能系統(tǒng)有手動(dòng)和半自動(dòng)兩種運(yùn)行功能，在半自動(dòng)狀態(tài)下，提升機(jī)的啟動(dòng)由主令手動(dòng)給定速度，等運(yùn)行到變坡點(diǎn)后通過司機(jī)按半自動(dòng)運(yùn)行按鈕實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)運(yùn)行，半自動(dòng)運(yùn)行時(shí)等速、減速及停車按預(yù)先設(shè)定的速度圖運(yùn)行；在手動(dòng)狀態(tài)下，提升機(jī)在操作司機(jī)的控制下運(yùn)行。（2）半自動(dòng)驗(yàn)繩、半自動(dòng)檢修運(yùn)行功能、應(yīng)急開車方式驗(yàn)繩時(shí)提升機(jī)的速度由PLC數(shù)字輸出給變頻器一個(gè)恒速(0.37m/s)運(yùn)行命令，設(shè)備的起停和方向由司機(jī)操縱主令手柄控制。半自動(dòng)檢修運(yùn)行時(shí)，提升機(jī)的速度由PLC數(shù)字輸出給變頻器一個(gè)恒速(0.37m/s)運(yùn)行命令，設(shè)備的起停和方向由司機(jī)操縱主令手柄控制。應(yīng)急開車只用在有一套PLC系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)運(yùn)行。此時(shí)系統(tǒng)完全由一臺(tái)PLC控制且各種保護(hù)具備，絞車能在限定的速度(0.37m/s)下由司機(jī)手動(dòng)完成本次提升。（3）測速及容器位置指示安裝在提升機(jī)上的兩個(gè)軸編碼器輸出的數(shù)字脈沖與主電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，一個(gè)用于提升機(jī)速度和行程的顯示，另一個(gè)用于速度保護(hù)，兩個(gè)軸編碼器相互監(jiān)測，如果一個(gè)失效，將切換到另一個(gè)進(jìn)行提升機(jī)速度和行程的顯示和速度保護(hù)。（4）保護(hù)及聯(lián)鎖功能①首次上電或故障時(shí)安全繼電器斷電后，只有提升機(jī)在主令零位緊閘位才能再次接通安全繼電器，當(dāng)有故障時(shí)安全繼電器斷電后，配合液壓站安全閥使提升機(jī)實(shí)現(xiàn)一級(jí)或二級(jí)制動(dòng)；，工作閘繼電器及制動(dòng)油泵等控制回路斷電，使制動(dòng)油壓降為零。②任何情況下，只有提升機(jī)在主令零位緊閘位才能接收到開車信號(hào)，只有當(dāng)司機(jī)接到開車信號(hào)后，才能起動(dòng)提升機(jī)使其運(yùn)行。③當(dāng)提升過程中發(fā)生潤滑油壓力過高、過低，潤滑油溫高、液壓站油溫高時(shí)、上位機(jī)和操作臺(tái)上均有相應(yīng)的一次提升故障信息顯示，點(diǎn)亮相應(yīng)信號(hào)燈，告知司機(jī)可以完成本次提升工作。當(dāng)故障解除后才允許司機(jī)進(jìn)行下一次提升工作。④當(dāng)提升機(jī)因發(fā)生故障在中途停車，工控機(jī)上有相應(yīng)的故障信息顯示，排除故障后允許司機(jī)選擇方向開車。⑤全礦停電時(shí)，由PLC保證提升機(jī)能實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)，并作好提升機(jī)的后備保護(hù)。⑥盤式制動(dòng)器的工作制動(dòng)力矩可調(diào)，緊急制動(dòng)（安全制動(dòng)）能產(chǎn)生二級(jí)制動(dòng)，避免機(jī)械沖擊力，活卷筒和死卷筒的制動(dòng)機(jī)構(gòu)能單獨(dú)作用。（5）自學(xué)習(xí)功能在不知道電動(dòng)機(jī)必要參數(shù)時(shí)，可用自學(xué)習(xí)功能自動(dòng)地設(shè)定電動(dòng)機(jī)參數(shù)。變頻器能自動(dòng)設(shè)定電動(dòng)機(jī)銘牌范圍的電機(jī)參數(shù)，由此從變頻器專用電機(jī)到通用電機(jī)都可以進(jìn)行矢量控制運(yùn)行，使電動(dòng)機(jī)最大限度地發(fā)揮作用。（6）直接轉(zhuǎn)矩控制功能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測電機(jī)軸上的負(fù)載力矩，根據(jù)負(fù)載力矩的大小控制變頻器的輸出電流，使輸出力矩滿足負(fù)載力矩的要求，轉(zhuǎn)矩控制精度為±4％。（7）PID控制功能使用PID控制功能可以實(shí)現(xiàn)反饋控制。所謂反饋控制，是用檢測裝置將檢測出的值進(jìn)行反饋，使變頻器的輸出頻率（電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）與指令目標(biāo)一致的控制方式。（8）零伺服控制功能控制系統(tǒng)在零伺服控制有效時(shí)，可以使電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為零的狀態(tài)下也能產(chǎn)生200％以上的轉(zhuǎn)矩，這一功能特別適用于位勢能負(fù)載的控制。（9）低噪聲功能由于輸出回路采用IGBT功率模塊和高載波頻率正弦波SPWM控制方式，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪聲大大降低。（10）監(jiān)視功能使用數(shù)字操作器可監(jiān)視頻率指令、輸出頻率、輸出電流、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電壓指令、主回路直流電壓、輸出功率、力矩指令、輸入端子的狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、軟件編號(hào)。（11）能量再生及回饋功能當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，電機(jī)也處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。為了使再生能量能回饋到電網(wǎng)，通過控制直流母線電壓，采用有源逆變技術(shù)，將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，這種回饋制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行，電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。（12）故障監(jiān)視及記錄功能應(yīng)用可編程序（PLC）控制技術(shù)和通訊技術(shù)，配合精度高、穩(wěn)定性好的旋轉(zhuǎn)編碼器、無觸點(diǎn)感應(yīng)式電位器、霍爾傳感器及閘瓦磨損開關(guān)，對(duì)電機(jī)、滾筒及天輪等提升機(jī)的各種運(yùn)行工況及參數(shù)進(jìn)行采集、處理、顯示、存貯，使提升機(jī)不僅具有良好的啟動(dòng)、停車、調(diào)速和功率平衡等功能，而且能監(jiān)測設(shè)備各部位的運(yùn)行情況，對(duì)松繩、斷繩、深度指示器失效、過速及閘瓦磨損等不正常狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，顯示和記錄故障類型，具有完善的保護(hù)和自診斷功能。(13)、運(yùn)行方式本系統(tǒng)共有三種運(yùn)行方式可供選擇：正常運(yùn)行(人力推車階段：40M，0.37m/s；減速段:a=0.29m/s2,19.5M，減速時(shí)間10S，爬行段：0.37M/s，20m)三、安全回路安全回路設(shè)計(jì)的好壞，是衡量對(duì)提升機(jī)的保護(hù)及不發(fā)生跑車事故的重要標(biāo)志。新系統(tǒng)將安全回路設(shè)計(jì)成雙安全回路，即系統(tǒng)的安全回路有兩套，一套由PLC構(gòu)成（“軟”安全回路），另一套為繼電器直動(dòng)安全回路（“硬”安全回路）。提升機(jī)的保護(hù)分兩種，一種是在發(fā)生故障時(shí)立即實(shí)現(xiàn)一級(jí)或二級(jí)安全制動(dòng)；另一種是在發(fā)生故障時(shí)可以完成本次提升循環(huán)，不能進(jìn)行下一個(gè)提升循環(huán)的二次不能開車保護(hù)。安全回路的保護(hù)由以下幾個(gè)部分組成：1、主令控制手柄零位聯(lián)鎖2、工作閘制動(dòng)手柄聯(lián)鎖3、制動(dòng)油超壓保護(hù)4、主電源斷電保護(hù)5、后備保護(hù)6、變頻故障7、過卷保護(hù)8、機(jī)械閘瓦磨損保護(hù)9、調(diào)繩聯(lián)鎖保護(hù)10、LC軟安全回路控制紙質(zhì)濾油器全堵塞等速超速保護(hù)減速段過速保護(hù)爬行段超速保護(hù)行狀態(tài)監(jiān)測溜車故障制動(dòng)泵故障潤滑泵故障深指失效編碼器失效PLC故障松繩故障四、電氣制動(dòng)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，降速的基本方法是通過逐漸降低給定頻率來實(shí)現(xiàn)。在頻率