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文檔簡介

1、摘要 提升機是礦井的關鍵和重大安全設備之一,用于礦山的豎井、斜井的提升系統,用作提升礦物和物料及設備等,是礦井系統設備的咽喉。在整個生產過程中,占有非常重要的地位,它不僅關系到礦井的正常安全生產和生產效率,而且直接影響上下井人員的生命財產安全。礦用生產是24小時連續作業,即使短時間的停機維修也會給生產帶來很大損失。因此,設備的安全可靠運行就顯的特別重要。目前的電控系統存在著很多的不足,礦用提升機的技術改造要求迫在眉睫。下面以彩霞山礦井提升機系統為改造對象試做探討。關鍵字提升機、提升機變頻、變頻、提升機變頻調速一、原控制系統與改造后系統對比目前盛寶礦業彩霞山礦井提升機采用交流繞線式異步電動機轉子

2、串電阻調速方案,用交流接觸器進行速度段切換。目前提升機電控系統存在的不足:(1)擋位調節,調速不連續,運行中機械振動大,礦車沖擊大,制動不安全;(2)啟動及換擋時沖擊電流大,啟動電流一般是額定電流的2-3倍,有時會更大,如果加速快,甚至會引起總開關跳閘;(3)調速時大量的電能消耗在電阻上,不但浪費嚴重,也造成工作環境的惡劣,空間噪聲大;(4)維修量大,不方便。由于操作時交流接觸器頻繁動作,易造成觸點及線圈的燒壞,轉子更換碳刷頻繁;(5)耽誤生產。礦井是連續24小時工作,生產量大,任務繁重,由于電控系統設計落后,制造工藝落后,即使是短時間的維修,也會給生產帶來損失。隨著交流變頻技術的發展和成熟,

3、變頻調速性能的優越性日益顯現。以變頻器為核心的調速系統,在交流礦井提升機上也越來越多的被采用,徹底改變了沿襲幾十年的交流絞車轉子串電阻分級調速的模式,使提升機獲得平穩、安全、可靠的運行狀態。避免嚴重的機械磨損,防止較大的機械沖擊,減少機械部分維修的工作量,延長提升機械的使用壽命。采用變頻控制的提升機,基本上可以獲得與直流電機相同的調速和制動性能。控制系統、提升機數字行程控制等系統采用PLC和觸摸屏實現控制、監視及人機通訊。確保提升機電控系統具備先進性、可靠性、經濟性、精確性、兼容性、高效性等功能特點。為了確保安全可靠,讓變頻調速系統與原調速系統并存,互為備用,隨時可以切換。二、系統改造總體思路

4、1)改造必要性提升機以繞線式異步電動機轉子串電阻(金屬或液體電阻)調速為主。這種串電阻調速方式,利用控制器或磁力站對串入轉子回路中不同阻值的電阻進行組合,達到調速目的。但缺陷明顯,主要反映效率非常低,它以增加轉差功率的消耗來換取轉速的降低。轉速越慢,效率越低,大部分功率被轉換成熱能而消耗掉。采用變頻調速方案就能很好地解決這個問題。變頻調速是通過改變定子供電頻率來達到電機調速的目的,無論轉速高低,其機械特性基本上與自然機械特性平行,所消耗的轉差功率都基本不變,因此效率很高,有著明顯的節電效果,且調速的平穩性大大提高。在節能、減少維修、提高產品產量及產品質量等方面都取得了明顯的經濟效益,是電機調速

5、的發展方向。2)改造方案為滿足安全生產,系統改造保留了原有的工頻系統,讓變頻調速系統與原調速系統并存,互為備用,隨時可以切換。如圖1所示: 圖1 工、變頻系統切換控制高壓提升機系統主回為工頻電源經過原工頻操作的換相器接到變頻旁路開關柜的工頻輸入端子。K1、K2、K3為三臺高壓隔離開關,為了確保不向變頻器輸出端反送電,K1、K3與K2采用電磁互鎖操動機構,實現電氣互鎖。K4為轉子側雙擲開關,變頻運行時,K4切換到變頻側,繞線電機轉子線圈經雙擲開關K4后處于短接狀態;工頻運行時,K4切換到工頻側,繞線電機轉子線圈經K4接至原調速電阻裝置。當K1、K3閉合,K2斷開,K4切換到變頻側,電機變頻運行;

6、當K1、K3斷開,K2閉合,K4切換到工頻側,電機工頻運行,此時變頻器從高壓中隔離出來,便于檢修、維護和調試。如圖2所示:圖 2 高壓提升機系統改造主回路接線圖另外,為了保證安全,變頻器高壓聯跳信號和上一級的高壓斷路器也實現互鎖,變頻器高壓連跳串入上一級高壓斷路器的脫扣線圈,變頻器出現故障時,上一級的高壓斷路器斷開,實現高壓故障連跳功能。(1)系統結構其系統結構見圖3,由移相變壓器、功率單元和控制器組成。具有30個功率單元,每10個功率單元串聯構成一相,圖3中給出了系統結構示例。圖3 高壓變頻調速系統結構圖(2)功率單元電路每個功率單元結構上完全一致,可以互換。其主電路結構為圖4。三相電通過整

7、流橋進行三相全橋方式整流,整流后給儲能電容充電,確定母線電壓。 通過對逆變塊B中的IGBT逆變橋進行正弦PWM控制實現單相逆變。當電機進入發電狀態后,逆變塊B中的二極管完成續流外,又起全波整流作用,使能量能夠轉移到濾波電容中,結果母線電壓升高,達到一定程度后,啟動逆變塊A,進行SPWM逆變,通過輸入電感,返回到移相變壓器的次極,通過變壓器將能量回饋到電網。圖4功率單元電路結構(3)輸入側結構輸入側由移相變壓器給每個單元供電,每個功率單元都承受電機電流、1/10的相電壓、1/30的輸出功率。10個單元在變壓器上都有自己獨立的三相輸入繞組。功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊

8、三角形接法,目的是實現多重化,降低輸入電流的諧波成分。本機中移相變壓器的副邊繞組分為三區,采用48脈沖整流方式。這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網側的電流波形,使其負載下的網側功率因數接近1,輸入電流諧波成分低。實測輸入電流總諧波成分小于3%。(4)輸出側結構 輸出側由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電,通過對每個單元的PWM波形進行重組,可得到如圖5所示的階梯PWM波形。這種波形正弦度好,dv/dt小,可減少對電纜和電機的絕緣損壞,無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長,電機不需要降額使用,可直接用于舊設備的改造;同時,電機的諧波損耗大大減少,消除了由此引起的機械振

9、動。圖5變頻器輸出的相電壓階梯PWM波形系統采用三次諧波補償技術提高了電源電壓利用率,利用了調制信號預畸變技術,使電壓利用率近似于1。同時系統采用先進的載波移相技術,它的特點是單元輸出的基波相疊加、諧波彼此相抵消。所以串聯后的總輸出波形失真特別小。多個單元迭加后的理論輸出相電壓波形如圖6所示(圖中是六單元疊加)。圖6 6個單元輸出迭加后的波形(5)控制器控制器核心由高速32位芯片運算來實現,可以保證電機達到最優的運行性能。人機界面提供友好的全中文監控和操作界面,同時可以實現遠程監控和網絡化控制。PLC控制器用于柜體內開關信號的邏輯處理,以及與現場各種操作信號和狀態信號的協調,增強了系統的靈活性

10、。控制器及各控制單元板中采用先進的單片機等大規模集成電路和表面焊接技術,系統具有極高的可靠性。此外還有一個CPU,負責管理LED顯示屏和鍵盤。另外,控制器與功率單元之間采用多通道光纖通訊技術,低壓部分和高壓部分完全可靠隔離,系統具有極高的安全性,同時具有很好的抗電磁干擾性能,并且各個功率單元的控制電源采用一個獨立于高壓系統的統一控制器,方便調試、維修、現場培訓,增強了系統的可靠性。(6) 控制電源提升機變頻調速系統控制電源獨立于高壓電源的供電體系,在主電路不通入電壓的情況下,僅通入控制電源,設備各點的波形與加高壓情況基本相似,給整機調試、人員培訓帶來了很大方便,更大大提高了系統的安全性。(7)

11、功率單元儲能電容功率單元內部的儲能電容采用的是電解電容。(8)基本控制1.交流制動。提升機用變頻器,交流制動對提升系統的安全運行起到重要作用,當重車在中間停車時,檢測到停機信號后給控制器發出信號,讓變頻器由高頻迅速地降到低頻(1Hz左右),給提升機一低頻制動,讓提升機從高速能較快速的降為低速,待PLC檢測到機械制動起作用的信號后,PLC發出信號讓控制器去掉交流制動信號,使提升機靠機械抱閘裝置停穩。啟動時,先對提升機施加一交流制動信號,建立啟動力矩,待檢測到機械抱閘信號后發出信號給控制器去掉交流制動信號,然后由控制器加上啟動電壓讓提升機開始轉動。2運行速度的控制。為了減少運行過程中的機械沖擊,在

12、提升機啟動和停止過程中,做到加速度連續,因不同的頻率,對應不同的加減速速率,在本裝置的控制中,將不同頻率時的加減速速率規劃成一個表格,運行中用查表的方法確定對應頻率時的加減速速率,使提升機平滑運行,減少機械沖擊。3. 再生能量通過功率單元來處理,見圖7示:圖7單元控制框圖電機處于發電狀態,功率單元母線電壓Vbus升高,當母線電壓超過電網電壓的1.1倍時,CPU根據比較器和相位檢測的結果輸出六路SPWM波形,使逆變塊A中的IGBT工作,通過輸入電感,電動機的再生能量最后通過移相變壓器回饋到電網,裝置充分利用了移相變壓器對諧波的抵消作用,對電網無諧波污染、功率因數高、控制簡單、損耗小,返回到電網諧

13、波小于5%。三、技術方案及特點思路1)總體技術方案整個提升電控系統分為三個部分:全數字交流變頻調速系統、操作系統、監控系統;調速系統:變頻裝置,回饋能量直接返回電網,完美無諧波,功率因數接近1。操作系統采用西門子公司S7-300雙PLC雙線制控制,配網絡化控制的操縱臺;監控系統采用工控機系統含大屏幕彩色顯示器、彩色打印機;操作系統-調速系統-監控系統之間通過DP網絡進行系統通訊及信號交換,該系統硬件配置整潔、功能強大、技術先進、安全可靠、高效節能。2)系統特點:(1)系統設計選用的變頻調速系統功率因數為0.95,對電網無諧波污染,為綠色環保產品,并能在惡劣電網環境中運行,抗干擾能力強,帶有必須

14、的各種保護功能。低速運行時,不僅輸出額定轉矩,而且具有一定過載能力。(2)采用了全數字速度、電流、位置閉環控制使提升機在任意速度下運行穩定可靠并保持爬行距離恒定,使提升機具有較高的運行效率。(3)操作和安全保護系統選用兩套不同配置的Siemens公司的S7-300系列PLC,兩套PLC互為CPU監視控制。主輔PLC之間相互通訊及監視,操作過程實現雙線控制方式,對提升機運行關鍵的信號(如速度、容器位置、安全、減速、過卷等等)均采用多重保護,互為監視。(4)PLC操作控制系統能完成提升機手動、半自動、自動(用于主井箕斗提升)、換層、慢動、檢修及緊急控制等各種運行方式的控制要求等。手動操作:司機根據

15、信號系統情況,通過速度給定器件(操作手柄)控制提升機在額定速度以下任意速度運行,自動減速、自動準確停車,同時要受到行程控制器的限制。此操作方式主要用于運送人員、材料和檢修等工作。半自動操作:在半自動運行邏輯正常時,司機根據信號系統情況通過按鈕開車,讓提升機完成一個提升循環,并具開車聯鎖;具有自動選擇去向,確定運行速度等功能,自動加速、自動減速、自動準確停車。自動操作(用于主井箕斗提升):在自動運行邏輯具備條件時,提升機電控系統根據信號系統情況讓提升機自動完成一個提升循環,并具安全聯鎖;具有自動選擇去向,確定運行速度等功能,自動加速、自動減速、自動準確停車。 檢修運行:檢修速度:0.30.5m/

16、s。檢修時只能手動開車。最大不超過2 m/s。緊急操作:控制及監控系統出現局部故障時,提升系統能用手動應急方式(速度限定在2m/s以內)完成本次提升。(5)關鍵環節采用三重或多重保護,比如過卷、超速等。多條安全保護回路之間互相冗余,保證礦山設備的高效、安全運轉。(6)監控系統采用PIV CPU臺灣研華產臺式工控機作為上位機,配寸彩色顯示器及彩色打印機,實現多畫面實時監控,多參量數碼及曲線顯示、記錄,各種故障的報警及記錄,所記錄的圖表、曲線多達30天以上所進行的提升循環。(7)各子系統通過網絡進行數據和信號交換實現網絡化集散控制,使整個系統的外接線大量減少;(8)針對極端情況下的液壓制動失效,具

17、備主動和被動安全保護相結合的多重保護措施:l 作為主動安全保護手段之一,可提前發現事故隱患。采用壓力傳感器對液壓系統的油路情況進行動態檢測,檢測值進入PLC,并可以在上位機顯示出出油路回油情況,防止因為出油、回油及油路堵塞的情況。l 具有零速電氣安全制動保護功能:作為被動安全保護手段,在滿足安全規程要求的前提下,當出現安全制動時,同時具有電氣安全制動功能,在零速電氣安全制動的作用下,提升容器會往較重的方向作脈動式向下滑行。避免故障擴大,最大程度地減小故障損失。(9)采取必要的硬件、軟件的抗干擾措施如隔離、濾波、合理的結構及布線等,確保整個系統不受電磁干擾、供電電源的干擾,并對其他設備不產生危害

18、性的干擾;(10)裝置的過載能力與電動機的過載能力相當,整流裝置能滿足四象限運行要求。(11)整流裝置的功率因數高于0.95。(12)經過優化設計,使設備的性能更加強大,硬件包括接線更加整潔,如原來由繼電器進行隔離的線路均由光隔完成,使繼電器數目減少到最少的程度。3)電控系統關鍵設備的主要特點說明(1)變頻器交流制動。本提升機用變頻器,交流制動對提升系統的安全運行起到重要作用,當重車在中間停車時,檢測到停機信號后給控制器發出信號,讓變頻器由高頻迅速地降到低頻(1Hz左右),給提升機一低頻制動,讓提升機從高速能較快速的降為低速,待PLC檢測到機械制動起作用的信號后,PLC發出信號讓控制器去掉交流

19、制動信號,使提升機靠機械抱閘裝置停穩。啟動時,先對提升機施加一交流制動信號,建立啟動力矩,待檢測到機械抱閘信號后發出信號給控制器去掉交流制動信號,然后由控制器加上啟動電壓讓提升機開始轉動。運行速度的控制。為了減少運行過程中的機械沖擊,在提升機啟動和停止過程中,做到加速度連續,因不同的頻率,對應不同的加減速速率,將不同頻率時的加減速速率規劃成一個表格,運行中用查表的方法確定對應頻率時的加減速速率,使提升機平滑運行,減少機械沖擊。即通常所說的S形加、減速曲線,見圖8。 圖8 速度曲線再生能量通過功率單元來處理,見圖9示:圖9單元控制框圖電機處于發電狀態,功率單元母線電壓Vbus升高,當母線電壓超過

20、電網電壓的1.1倍時,CPU根據比較器和相位檢測的結果輸出六路SPWM波形,使逆變塊A中的IGBT工作,通過輸入電感,電動機的再生能量最后通過移相變壓器回饋到電網,裝置充分利用了移相變壓器對諧波的抵消作用,對電網無諧波污染、功率因數高、控制簡單、損耗小,返回到電網諧波小于5%。提升機配用變頻器,直流制動功能對系統的安全運行起重要作用。當重車在井筒中間停車時,變頻器由高速平滑地降到低速,隨之施加一直流制動信號使絞車停止,當機械制動起作用后方可去掉直流制動信號,使重車靠機械抱閘的作用停在中間。啟動時,先對電機施加一直流制動信號,當檢測到機械抱閘打開時,方可去掉直流制動信號,加上啟動電壓,絞車轉動。

21、機械抱閘抱緊狀態一直在變頻器檢測下,一旦機械抱閘打開,馬上給電機施加直流制動信號,確保重車不可能下滑,要絕對避免“溜勾”現象。(2)低壓電源雙回路進線,手動切換。給出提升機電控設備所需低壓電源,包括提升機輔助設備(液壓站、潤滑站、主電機冷卻風機)電源;UPS電源、交流穩壓電源等;并且提供備用電源。(3)可編程控制器(PLC)主要裝有一套主控S7-300系列PLC及一套電子監控器S7-300系列PLC。主控PLC及電子監控器PLC由CPU模板、電源模板、數字量輸入輸出模板、模擬量輸入輸出模板等硬件組成。主控PLC主要完成以下功能:1提升機自動、半自動、手動、檢修等運行方式控制。手動:當信號系統發

22、出允許開車指令并具備開車條件后,司機可操作指令手柄和制動手柄進行手動開車,使提升機在選定的速度范圍內,以任意速度運行、自動減速、自動停車。半自動:有了開車指令并具備開車條件后,司機操作按鈕開車,提升機按照自動選定的方向和速度,自動加速,自動減速,自動停車。自動: 信號系統發出允許開車指令并具備開車條件后,提升機按照自動選定的方向和速度,自動加速,自動減速,自動停車,如此循環。這種方式司機只進行監控,不需參與操作。檢修:手動操作,不受系統選定方向限制,用于檢修鋼絲繩和井筒裝備。運行速度限定在-1ms之間。2各種邏輯控制與聯鎖。3故障監控與安全保護。4軟件安全回路(與繼電器冗余)。5實現測速元件之

23、間的相互監視。6輸出深度顯示信號(數碼管精指示和發光二級管粗指示)。7控制工作閘與安全閘。8同步校正。9與上位監視計算機通訊。系統中緊急停車方式有三種:1立即安全制動。2先電氣制動后安全制動。3完成本次提升后,不允許再次開車。電子監控器PLC采用獨立的一套軸編碼器作為位置信號,主要完成以下功能:1位置控制(以位置為自變量給出“”速度給定信號)。2給出全程速度設定包絡線,進行速度監控(全行程位置速度包絡線監控)。3與主控PLC的位置信號進行比較,兩者相差一定值時,立即安全制動。4形成軟件安全回路。5產生減速點等位置信號。6在主控PLC故障時完成有關提升控制。7同步校正。接口繼電器、硬件保護板件、

24、安全回路控制電器,故障檢測及報警器件等。主要功能有:控制電路和保護電路。實現控制信號與故障信號的隔離與轉換。形成硬件安全電路并與軟件安全電路相互冗余與聯鎖。控制工作閘、安全閘。簡易開車。(4)上位監視計算機 研華工控機,21寸三星液晶彩色顯示器一臺,彩色打印機一臺。1具有與PLC通訊。2監控軟件實現:提升系統動靜態畫面生成( 如提升過程動態,顯示速度動態曲線(給定與實際), 電樞電流動態曲線,提升容器位置動態顯示、可調閘電流、制動力矩的動態顯示等)。具有對提升機系統發生的輕重故障進行首次故障診斷和保存,保存時間達10天以上。實現了綜合后備保護功能;能顯示及打印故障發生的位置、時間、原因以及故障

25、前的有關數據參數,對深度、速度實時值、提升種類、信號情況進行實時顯示并記錄,相當于飛機上的“黑匣子”功能。生成各類報表、歷史記錄并隨時打印。所有輸出均為中文。主要畫面有:a) 系統全貌及介紹b) 高壓系統圖c) 低壓供電系統圖d) 傳動系統圖e) 液壓系統圖f) 深度與信號監視g) 安全回路圖h) 動態速度圖及力圖(至少保留三幅最新畫面)i) 生產報表,顯示并打印當日、當月、全年的提升量。j) 故障自診斷、故障信息及事件記錄(列表及打印輸出)(5)編碼器 1套1兩臺軸編碼器信號一路進入主控PLC,一路進入輔控PLC,作為兩路完全獨立的數字行程監控器的位置信號,通過網絡通訊,兩路數字監控器相互比

26、較、冗余控制,實現速度的包絡線保護、鋼繩松動、位置閉環控制,確保數字監控器的準確、可靠、安全。2主軸傳動裝置上的測速機用于速度保護,與數字監控器的速度進行比較監視進一步確保數字監控器的可靠性。3傳動系統的速度反饋采用編碼器、測速機雙線制反饋方式。4數字監控器的位置信號參與系統的位置閉環控制,并在操作臺上及上位計算機上進行深度及速度顯示。5數字監控器的位置誤差由裝于井筒中的磁性開關進行雙碼同步校正,確保控制及顯示精度達到1cm以內。(6)井筒開關 1機械限位開關用于過卷、停車點。2磁性開關用于減速點、同步校正、停車。(7)司機操作臺 輔控PLC除了具備電子數字監控器的功能外,操縱臺上需要從PLC

27、輸入、輸出口進行接線的,均從輔控PLC就近接線,輔控PLC安裝在操作臺臺體內,并與主控PLC進行網絡通訊,各種信號線通過通訊電纜完成,實現網絡化控制。 操作臺上裝有指示燈、儀表、選擇開關、按鈕、聲響設備、數字深度指示器等,能實現提升機運行的各種控制工藝的要求。 輔控PLC由主機架、電源板、CPU板、通訊板、高速計數板、模擬量I/O板、數字量I/O 板等模板組成。有獨立的安全保護環節,與主控PLC互相監視,協同工作。儀表主要顯示的內容:罐位數字深度指示器及柱式模擬深度指示、制動油壓、可調閘電流、高壓電源電壓等。1組合指示燈的內容包括:提升機運行狀態指示、信號指示和安全狀態指示兩大類。2選擇開關及

28、按鈕包括:運行方式選擇開關、過卷復位開關、自鎖式緊急制動按鈕、半自動開車按鈕、實驗按鈕(或開關)等。3重要的操作信號和成組的報警信號均在操作臺上的信號板顯示出來,保證在沒有圖形顯示系統的情況下,仍然可以操作。四、安全保護1)安全保護分為三類:l 第一類,嚴重故障,立即斷開安全回路實施安全制動;第二類,較嚴重故障,先減速到1m/s后實施安全制動,但如果發生第一類故障立即實施安全制動;第三類為輕故障,允許一次開車,本次運行結束后不維修好不能再次開車;l 第一類嚴重故障包括:等速過速、限速過速、包絡線超速、爬行段超速、高低壓電源故障、過流、變頻器故障、錯向、PLC故障、過卷、急停操作、網絡通訊故障、

29、搖臺(或閘門、安全門)在運行中落下或打開、2只測速元件同時損壞、井筒開關失靈、主回路失壓、速度比較錯誤、殘壓高等等;l 第二類重故障包括:機械深度指示器失效、鋼繩滑動保護、編碼器位置偏差過大、制動油路故障(油壓過高、堵塞)、閘瓦磨損、主回路過壓或欠壓等等;l 第三類輕故障:1只測速元件損壞、潤滑溫度高、潤滑油壓高/低、彈簧疲勞、閘盤偏擺等等。2)系統具備的安全保護1等速過速:在全速段運行時,出現電機失控,絞車速度超過全速時的115時安全回路動作;2低速過速:在減速段運行時,絞車未能按照設計要求減速,并超過給定速度10時安全回路動作;3過卷保護:當罐籠超過停車點0.5米時安全回路動作;4松繩保護

30、:在出現罐籠卡滯或其它因素造成鋼絲繩松弛下墜時安全回路動作;5深指失效:亦即斷軸保護,當機械深度指示器機械傳動機構出現斷裂、卡滯故障不能正確指示罐籠實際位置時安全回路動作;6閘瓦磨損:當盤形制動器因長期運行磨損嚴重,危害到絞車制動安全時安全回路動作;7彈簧疲勞:當盤形制動器因長期處于較高油壓壓制,反復伸縮造成彈簧疲勞,彈簧彈力不足,危害到絞車制動安全時安全回路動作;8滿倉保護:該保護適用于有稱量裝置的箕斗提升設備,當裝在物超出設計最大承載量時安全回路動作;9欠電壓、過負荷:當主回路電壓過低或負載過重產生大電流,對電機產生危害時安全回路動作;10手柄錯向:當選定絞車運行方向與司機操作方向不一致時

31、安全回路動作;11反轉錯向:當負荷過重造成絞車轉動方向與控制轉動方向相反時安全回路動作;12溜車保護:當拖動電機未上電,而出現絞車松閘自由滑行時安全回路動作;13定點過速:當罐籠運行之井口時,其出井口速度大于2m/S時安全回路動作;14通訊故障:當雙主機PLC通訊出現故障,不能正確交換數據時安全回路動作;15液壓站過壓:當液壓站壓力失控,造成壓力過大對系統產生不良影響時安全回路動作;16測速故障:測速機與軸編碼器相互監視,當這兩種測速元件有一種出現故障時安全回路動作;17離心開關保護:作為等速超速的機械機構保護,當離心開關因轉速過高而動作時安全回路動作;五、上位機組態設計(1)上位機的主要功能

32、對提升機的運行狀態實現多畫面實時監控,對狀態、故障做到準確顯示和實時報警,具備齊全的人機對話及記錄顯示功能,畫面上能直觀了解到提升機運行的實時工況,發生故障時能自動彈出故障界面,并引起司機注意。具有歷史記憶和故障記錄功能。所有報警和操作信號,能在顯示器顯示。實現提升全過程的位置、速度監控。(2)上位機有如下顯示功能 提升速度數字顯示, 容器位置數字顯示; 液壓站油壓顯示; 提升勾數顯示 ; 提升方向顯示; 安全回路狀態顯示; 檢修畫面顯示; 提升容器位置柱狀圖顯示; 提升速度實時曲線圖、速度保護包絡曲線圖顯示;10歷史故障查詢顯示;11操作方式顯示。(3)系統具有如下畫面1系統主畫面2安全回路

33、畫面3狀態指示畫面4報警畫面5參數設定畫面6故障記錄畫面7速度曲線畫面8時鐘校準畫面9歷史故障查詢畫面六、新系統與原系統的經濟技術比較1)技術性能變頻調速屬無級調速,閉環控制,調速范圍大,調速精度高,爬行速度易控制,重物下放操作時易操作,安全性能好,對提升機等相關機械設備在運行和停止過程中沖擊比較小。電阻調速屬有級調速,開環控制,調速精度低,爬行速度不易控制。重物下放操作時,需動力制動與轉子電阻配合操作,全憑司機的經驗和感覺,很難準確控制,安全性能差對提升機等相關機械設備在運行和停止過程中沖擊比較大。2)間接效果(1)變頻系統無需原電控調速用的交流接觸器及調速電阻,提高了系統的可靠性,改善了操作人員的工作環境,使噪音及室溫降低。(2)調速連續方便,連續平滑調節。(3)實現了低頻低壓地軟起動和軟停止,使運行更加平穩,機械沖擊小。(4)啟動及加速過程沖擊電流小,加速過程中最大電流不超過1.3倍的額定電流,提升機在重載下從低速平穩無級平滑的升至最高速,沒有大電流出現,減小了對電網的沖擊。(5)采用回饋制動技術,成功解決了位能負載在快速減速或急停時的再生發電能量處理問題,保證了變頻器的安全運行。(6)采用變頻控制后,可采用原繞線式電機,不需要作任何改動。3)節電性能串電阻調速裝置在減速和重物下放時需投入動力制動,消耗外加直流電源功率,并將電動機的再生能量消耗在轉子電

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