《變頻器技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐》課件-情景三 項(xiàng)目五 提升機(jī)控制系統(tǒng)

項(xiàng)目五

提升機(jī)控制系統(tǒng)一、項(xiàng)目背景及要求

礦井提升機(jī)是機(jī)、電、液一體化的大型機(jī)械，廣泛用于煤礦的立、斜井，是生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?，其主要任?wù)是提升煤炭、運(yùn)送人員、設(shè)備和材料等。對(duì)礦井提升機(jī)的運(yùn)行要求為：低速運(yùn)行平穩(wěn)、位置控制準(zhǔn)確。二、知識(shí)講座

提升機(jī)電控系統(tǒng)由主控系統(tǒng)、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等組成。1、提升機(jī)控制系統(tǒng)提升機(jī)電控系統(tǒng)二、知識(shí)講座1）主控系統(tǒng)1、提升機(jī)控制系統(tǒng)礦井提升機(jī)主控系統(tǒng)是礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的核心，它綜合信號(hào)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)及其它設(shè)備的各種信號(hào)、數(shù)據(jù)，對(duì)提升機(jī)及相關(guān)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成提升機(jī)由啟動(dòng)、加速、減速、爬行到停車整個(gè)運(yùn)行過程的邏輯控制即開關(guān)量控制，主控系統(tǒng)在控制過程中，要實(shí)時(shí)將提升機(jī)運(yùn)行中速度大小、電流情況等與其他控制子系統(tǒng)或監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行交互，共同完成對(duì)提升機(jī)的控制。二、知識(shí)講座2）變頻調(diào)速控制系統(tǒng)1、提升機(jī)控制系統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的執(zhí)行者，主電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、加速、減速、爬行等動(dòng)作。都由調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)上控制系統(tǒng)發(fā)出的指令進(jìn)行控制。在系統(tǒng)中，調(diào)速系統(tǒng)主要由PLC根據(jù)程序的運(yùn)行情況進(jìn)行控制。3）上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井提升機(jī)的監(jiān)視及故障診斷，提高提升機(jī)的可靠性和可維護(hù)性，從而保證礦山安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。人機(jī)交互界面利用專用組態(tài)軟件開發(fā)，其上的監(jiān)控畫面可以直觀地反映工作狀態(tài)與流程。監(jiān)控系統(tǒng)可通過RS-232接口與PLC實(shí)時(shí)通信，達(dá)到監(jiān)視、控制同步進(jìn)行。二、知識(shí)講座4）安全保護(hù)系統(tǒng)1、提升機(jī)控制系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)有過卷、等速超速、定點(diǎn)超速、PLC編碼器斷線、錯(cuò)向、傳動(dòng)系統(tǒng)故障及自動(dòng)限速等保護(hù)功能。安全保護(hù)通過硬件與軟件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，安全電路相互冗余與閉鎖，一條斷開時(shí)，另一條也同時(shí)斷開。硬安全回路通過硬件回路實(shí)現(xiàn)，軟安全回路在PLC軟件中搭建，與硬安全回路相同并且同時(shí)動(dòng)作。5）制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)由其特殊性，要有安全可靠的冗余系統(tǒng)，可采用兩套相同的，可靠性高的PLC組成的系統(tǒng)構(gòu)成。二、知識(shí)講座1）回饋制動(dòng)原理2、回饋制動(dòng)變頻器回饋制動(dòng)電路原理框圖二、知識(shí)講座

2）控制算法2、回饋制動(dòng)能量回饋?zhàn)冾l器網(wǎng)側(cè)變流器矢量控制算法框圖二、知識(shí)講座

3）回饋制動(dòng)特點(diǎn)2、回饋制動(dòng)網(wǎng)側(cè)變流器工作在有源逆變狀態(tài)。這樣就容易實(shí)現(xiàn)功率的雙向流動(dòng)，且具有很快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，同時(shí)這樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)能夠完全控制交流側(cè)和直流側(cè)之間的無功和有功功率的交換，且效率可高達(dá)97%，經(jīng)濟(jì)效益較大，熱損耗為能耗制動(dòng)的1%，同時(shí)不污染電網(wǎng)，功率因數(shù)約等于1，具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。三、項(xiàng)目解決方案

1、總體設(shè)計(jì)方案基于PLC技術(shù)的礦井交流提升機(jī)電控系統(tǒng)控制電路，要由以下5部分組成：高壓主電路（包括高壓換向器、電動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)柜、動(dòng)力制動(dòng)電源）、主控PLC電路、提升行程檢測(cè)與顯示電路、提升速度檢測(cè)、提升信號(hào)電路，其中高壓主電路部分仍采用傳統(tǒng)的繼電器控制電路。礦井交流提升機(jī)電控系統(tǒng)框圖三、項(xiàng)目解決方案

2、.硬件設(shè)計(jì)

1）PLC變頻器調(diào)速系統(tǒng)

PLC變頻器調(diào)速系統(tǒng)主電路圖三、項(xiàng)目解決方案

2、.硬件設(shè)計(jì)

1）PLC變頻器調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)號(hào)設(shè)置值說明P000521顯示實(shí)際頻率P07002由端子排數(shù)字輸入P070117固定頻率設(shè)定值P070217固定頻率設(shè)定值P070317固定頻率設(shè)定值P07041ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn)

/停車命令1）P07052ONreverse/OFF1（接通反轉(zhuǎn)

/停車命令1）P07069故障確認(rèn)P073152.3變頻器故障P10003固定頻率設(shè)定P100125固定頻率設(shè)定P100250固定頻率設(shè)定變頻器主要參數(shù)設(shè)置三、項(xiàng)目解決方案

2、.硬件設(shè)計(jì)

1）PLC變頻器調(diào)速系統(tǒng)變頻器主要參數(shù)設(shè)置參數(shù)號(hào)設(shè)置值說明P100310固定頻率設(shè)定P10040固定頻率設(shè)定P10800設(shè)定電動(dòng)機(jī)最低頻率P108250設(shè)定電動(dòng)機(jī)最高頻率P112010斜坡上升時(shí)間P112110斜坡下降時(shí)間P03001異步電動(dòng)機(jī)P0304380電動(dòng)機(jī)額定電壓P0305206電動(dòng)機(jī)額定電流P0310110電動(dòng)機(jī)額定功率P0311990電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速三、項(xiàng)目解決方案

2、.硬件設(shè)計(jì)

2）制動(dòng)回路設(shè)計(jì)晶閘管動(dòng)力電源裝置主要有兩部分組成，一部分為主回路，另一部分為觸發(fā)回路。本文設(shè)計(jì)中采用kzg型三相可控硅動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。單閉環(huán)動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)方框圖三、項(xiàng)目解決方案

2、.硬件設(shè)計(jì)

3）速度給定回路速度給定方式就是按行程原則產(chǎn)生速度給定信號(hào)。在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中，通常是采用凸輪板給定方法，即由凸輪板控制自整角機(jī)的輸出電壓。