全数字提升机智能高压变频电控系统
(技术方案)
二、提升机及电机设计参数
2.1 提升机主要技术参数
提升机型号 | 多绳摩擦式提升机 |
滚筒直径 | Φ3.25m |
滚筒宽度 | m |
最大静张力 | 170 kN |
减速比 | 31.5 |
钢丝绳速度 | 2.87m/s |
提升高度 | 800 m |
检修速度 | 0.3m/s |
减速比 | 31.5 |
提升方式 | |
最大班提升量 | |
钢丝绳型号 | 42NAT6*36WS+FC 1670 ZS |
天轮型号 | TSH-4000/25型井上固定天轮 |
每个主轴轴承应有温度检测接口,提升机应带编码器等接口; | |
2.2 提升机主传动电动机技术参数
主电机型号 | |
数量(台) | 1 |
额定功率 | 1000kW |
额定电压 | 10kV |
额定电压下的转速 | 495r/min |
电机短时(60s)过载能力 | λ≥2 |
供电电源 | 交-直-交变频器供电 |
电动机绝缘等级 | 电机的绝缘等级F级 |
电机运转方向 | 可正、反转 |
旋转部分变为质量 | 25000kg |
转动惯量 | 273kg㎡ |
电机上应预埋PT100热电阻,并预留编码器接口; | |
三、提升机电控系统主要方案
采用本公司JKMD-ZCGB-1250KW/10KV型提升机全数字高压变频电控系统,该系统采用双PLC控制,全数字交-直-交变频调速装置驱动。提升机专用控制/监控软件具有软件著作权。成套系统符合《煤矿安全规程》《金属非金属地下矿山安全规程》等国家规程和标准中对提升机的相关要求和规定。
系统采用位置、速度以及转矩三闭环自适应控制功能,其动、静态性能指标满足提升机四象限运行要求,能够按照预定的速度图实现启动、加速、等速、减速、低速爬行、停车。且具有平稳过渡的S 曲线防冲击功能,满足提升所需过载能力和安全系数,提高提升效率,降低运行费用,减少检修维护时间,提高经济效益。
基本概述及基本性能:
1)提升机采用高压变频调速装置供电传动。
2)提升设备可实现现场全自动、半自动、手动、检修等运行方式。
3)控制系统应具有远程诊断功能,我方的技术人员不在现场就可以通过计算机网络查看现场设备的工作状态,帮助现场迅速解决发生的问题。
整个提升机电控系统分为8个部分:高/低压配电系统、全数字交-直-交高压变频调速系统、智能网络化控制系统、上位监控系统、网络化信号系统、提升机房内设备状态监控与智能数据感知装置、在线式闸瓦间隙监控系统,智能网络化视频监控系统(智能AI)。
.主要说明如下:
3.1高/低压配电系统
高压电压等级为10KV;高压供电电源来自矿区变电所,应采用双回路电源进线,满足客户对安全性、可靠性、经济性的要求。低压380V双回路进线。并实时采集高低压电源电压、电流、功率等参数;高压柜合闸、故障报警信号送入PLC,参与联锁安全保护,并能在上位监控画面显示,便于直观了解开关柜状态。
3.2、全数字交-直-交变频调速系统
高压变频器采用深圳英威腾GD5000-A1600-10-SR-01系列重载型变频器(10KV1250KW),四象限运行,完全满足提升机负载的驱动工艺要求。
3.3、智能网络化控制系统
采用西门子原装S7-1500系列双套PLC,组成主、辅结构;主、辅PLC之间相互通讯及监视并实现双线制控制,对提升机运行关键的信号(如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等)均采用多重保护,互为监视。
控制系统和整个提升系统中的低压辅助控制柜,变频器,井筒信号系统等设备相互连锁和控制。
位置:位置信息由安装在滚筒或天轮上的编码器给出,及井筒中的校正开关,可精确计算出容器位置并确保其准确,确保提升机在规定的深度范围内完全按照设计速度曲线运行。多套编码器互为备用,互相校对。同时根据位置值还可以判断何时减速、停车,实现精确的位置和s曲线的控制,并实现与位置相关的保护。
速度:速度由控制系统给定,变频器执行,变频器本身具有速度和转矩双闭环控制,变频器通过安装在电机上的编码器测定速度;控制系统通过安装在滚筒或牌坊上的编码器测定速度,并且通过安装在电机上的测速编码器校正速度。转矩是由变频器根据编码器测定的转速和变频器测定的转矩电流闭环控制的。实现绞车的平稳控制,启动平滑,并且在运行过程中,抱闸不参与控制只参与停车定位,减少对机械设备的冲击和对闸瓦的磨损。
PLC操作控制系统能完成提升机全自动、半自动、手动、检修及紧急控制等各种运行方式的控制要求等。控制系统根据提升容器的位置与去向及提升种类,自动选取最大的运行速度,提高系统的运行效率。
全自动:在矿方满足全自动运行逻辑具备条件时,根据矿井提升信号系统信号开车自动开车,让提升机完成每一个提升循环,并具安全联锁;具有自动选择去向,确定运行速度等功能,自动加速、自动减速、自动准确停车。在全自动模式下可实现无司机值守。
半自动:在半自动运行逻辑具备条件时,司机根据矿井提升信号系统情况通过按钮开车,让提升机完成一个提升循环,并具安全联锁;具有自动选择去向,确定运行速度等功能,自动加速、自动减速、自动准确停车。
手动:司机根据矿井提升信号系统情况,通过速度给定器件控制提升机在额定速度以下任意速度运行,自动减速、自动准确停车,同时要受到行程控制器的限制。
检修:检修人员在人车上检查井筒运行速度为0.5m/s,检修人员在井口验绳平台上检查钢丝绳时的速度为0.3m/s。
在检修运行期间,控制台上应有鲜明的灯光显示。
紧急操作:控制及监控系统出现局部故障时,提升系统应能用手动应急方式(速度限定在2m/s以内)完成本次提升,但在故障未排除之前无法再次启动提升机。
在任何运行方式下,司机通过急停按钮实施急停操作。
安全回路
软、硬件安全回路独立运行互为冗余。
安全回路的工作状态能在监视器上监视。
安全回路必须独立于其它正常回路。
设置下列联锁保护:
具有三条安全保护回路,其中,软件安全回路两条、硬件安全回路一条,关键环节采用三重或多重保护,比如过卷、超速等。多条安全保护回路之间互相冗余,保证矿山设备的高效、安全运转。轻重故障具有声、光报警或预报警。
3.4、上位机监控系统(采用工控机IPC+触摸屏双上位显示)
上位机监控系统采用研华工控机及15寸触摸屏(嵌入式),并配置监控软件。工控机双核CPU,配置不低于16G内存,1T硬盘,100M/1000M自适应网卡,自带鼠标键盘)完成对提升机各种操作运行状态、参数、故障进行监控、数据存储。适用于维护和检查,灵活的可视画面使用者一目了然。大量的数据存储可追朔长期历史事件。
3.5、智能网络化信号系统
按6个中段7个停车点配置;主要选用西门子 S7系列具有以太网通讯功能PLC,且选用千兆环网交换机。
矿方条件满足可实现全自动开车功能;主要配置为:机房信号柜一台(嵌入到操作台侧台),井口信号台一台,井中信号柜个数按水平数量配置,井底信号柜一台,每台柜子采用西门子原装S7系列PLC控制系统,并留有备用信号接口方便后期矿方延申竖井,留有X个以上扩充能力,均采用昆仑通态触摸屏显示,含网络交换机,以太网通信功能。
3.7、提升机房内设备状态监控与智能数据感知装置
安装提升机系统数据智能感知装置,实现提升机、主电机、主滚筒两侧轴瓦、润滑站、液压站、电控系统数据、高压变频器、环境温度等数据智能采集及控制,实现远程数据传输,异常报警功能;将采集数据接入提升机控制系统,并配合深度开发提升机控制界面及程序,实现数据与提升机智能联动,判断异常情况严重程度以做出相应报警动作;
3.8、在线式闸间隙监控系统
通过采集制动器位移传感器、制动器油压,经过 PLC 程序处理,可以检测制动闸盘磨损、闸盘偏摆、制动器弹簧疲劳,通过上位机显示。具备以下功能:
1.闸瓦磨损声音报警和故障输出。
2.提供提升机全行程闸保护:闸间隙和油压全程监控并纪录数据。
3.闸间隙大小数字显示:可以提供每对闸运行过程中开合大小的数字量化显示。
4.历史数据记录和查询:技术人员可以通过该功能查询某一时间闸运行及检修的
技术数据,方便对闸的使用状况了解。
5.施闸时工作闸未全闭合报警井输出。
6.液压站压力监测,超压报警。
7.抱闸后,油压压力值(残压)显示并纪录,提供参数界面设置残压安全报警边界。
8.敞闸或施闸时的油压压力显示,动态油压数字显示,动态油压曲线显示。
四、控制系统成套范围及技术说明
4.1、高/低电源配电系统 1套
4.1.1高压开关柜KYN28-12 4台
采用KYN28-12型高压真空开关柜,采用VS1型真空断路器,用于10kV高压的配电、保护;高压供电电源来自矿区变电所,双回路电源进线,满足客户对安全性、可靠性、经济性的要求。PLC实时采集高压电源电压、电流、功率等参数;高压柜合闸、故障报警信号送入PLC,参与联锁安全保护,并能在上位监控画面显示,便于直观了解开关柜状态。
具备2路进线、1路馈出、含PT计量保护,电缆进线,单母线不分段运行,两路进线互为闭锁。五防、微机综保。高压开关柜具有过流、短路及接地绝缘检测等保护功能。电动操作机构。具有电压、电流、有功功率、无功功率指示表,带微机综保装置。
4.1.1.1高压开关柜用途
2路进线柜,用于提升机的高压进线;
1路馈电柜,用于高压变频器主回路供电;
1路电压互感器、测量和 PT。
4.1.1.2技术说明
1)开关柜监视和维护工作安全方便;
2)对于额定参数和结构相同而需要替代的元件能互换;
3)其内部的设备应保持其原有的电气及机械性能,具有防止真空断路器操作过电压的措施。
4)开关柜及其内部设备的温升及防护等级均符合相应的国家标准。
4.1.2低压电源柜 1台
(1)电控系统电源由矿方提供两路380V电源。低压配电系统内部配备隔离变压器,用于系统控制电源的隔离;
(2)380V双回路进线,为电控系统的辅助设备、机房辅助设施(照明、空调、室内照明及检修等)供电。配有山特2KVA在线式UPS不间断电源,以便在主电源故障情况下,能够使提升机实现可靠的安全制动,为计算机提供电源,保证计算机的运行和数据保持。
馈出回路包括:
——提升系统附属设备~380V低压负荷:包括控制电源、液压站、润滑油站、电机冷却风扇等(由电控系统按要求配置)
——提升信号电源~380V或~220V(按提升信号要求配置)
——提升机房其它低压负荷
柜面装有电压测量仪表及各电源回路工作灯指示。
4.2、全数字高压变频调速装置 1套
高压变频器由激磁涌流抑制柜、变压器、功率单元、滤波单元和控制系统组成。
4.2.1激磁涌流抑制柜
变频器上电时充电电流可达额定电流的6~10倍, 激磁涌流抑制柜能够将变频器高压上电电流限制在1倍额定电流之内,真正实现对电网的零冲击。
4.4.2移相变压器
采用免维护型干式变压器,绝缘等级H级,最高耐受温度180℃,使用铜线绕制;变压器将高压变换为多组低压,为各功率单元提供相互隔离的电源。变压器设有温控设备,能够对温度进行实时的监控,报警和保护。
移相变压器柜配有冷却风机及温控仪,可根据柜内温度情况自动启停。
4.2.3 能量回馈功率单元
能量回馈功率单元采用有源前端(AFE)、直流环节(DC-Link)、逆变电路(INV)以及旁路电路整合的结构。功率单元模块化设计,每个功率单元内装有独立的DSP处理器和电压、电流采样电路,能够在主控系统的协调下独立地实现能量回馈的控制。
IGBT采用德国西门子英飞凌产品,电解电容采用德国进口品牌。
低压侧功率单元内增加EMC滤波器后变频器引起的电网谐波电压和谐波电流含量满足IEEE Std 519-1992和GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》对谐波含量的要求,变频器额定输入功率因数大于0.95。
4.2.4 控制系统
高压变频器采用先进的电机控制技术,提高速度控制精度和转矩特性。
触摸屏提供了更快捷友好的操作界面。采用全中文LCD显示,面板轻触按钮直接操作;大屏幕显示,可对多组参数进行设置。
4.2.5移相变压器,输入电压10kV;能满足 10KV 外部电源要求。
允许输入电压波动范围+10%~-15%;
4.2.6能量回馈的功率单元,额定输入电压600VAC,输出电流98A,单元直流工作电源1000VDC;
4.2.7全数字化矢量控制器,采用DSP数字信号处理器,对输入信号进行实时运算处理,输出PWM波控制功率单元的输出。
4.2.8 变频器技术参数
适配电机功率(kW) | 1250 |
输入电压(kV) | 10(-20%~+15%) |
输出电压(kV) | 10(-20%~+15%) |
额定输出电流(A) | 98 |
每相串联单元数 | 8 |
输入方式 | IGBT同步整流 |
输 入 频 率 | 45 - 55Hz |
调 制 技 术 | PWM |
控 制 电 源 | 双路供电,380VAC,15kVA |
输入功率因数 | 大于0.96(额定负载时) |
效率(含变压器) | 大于96%(额定负载时) |
稳定调速范围 | 0-120HZ,0-100%连续可调 |
输出频率分辨率 | 0.01Hz |
过 载 能 力 | 额定电流150%,运行一分钟;额定电流200%,立即保护。 |
模拟量输入 | 4~20mA或0~10V/2路 |
模拟量输出 | 4~20mA/4路 |
上 位 通 讯 | 标准的MODBUS通讯接口 |
加减速时间 | 0-60S可调 |
开关量输入输出 | 中间继电器隔离/12点 |
运行环境温度 | -5到45℃ |
贮存/运输温度 | -40到70℃ |
冷 却 方 式 | 强制风冷 |
环 境 湿 度 | <95%(20℃时),不结露 |
安装海拔高度 | <1500米 |
自动故障记录、限流功能、输出电压自动调整功能、瞬时停电自动跟踪功能等 | |
4.2.9隔离变压器(1600KVA)
隔离变压器是变频器标准配置,为功率单元提供低压隔离电源,其主要作用是降压、移相。变压器可以拟制谐波,并可降低过电压对功率单元的影响。
隔离变压器主要技术性能指标 | |
额定容量 | 1600KVA |
额定输出电流 | 98A |
使用标准 | JB/T8636-1997 |
额定电压 | 10-10kv |
付边绕组数 | (27 + 1)组 |
最高电压(有效值) | 11.5kV |
高压侧绝缘水平 | LI75- AC28 |
额定短时工频耐受电压(有效值) | 28kV |
额定雷电冲击电压(全波峰值) | 75kV |
泄漏比距 | ³2.5cm/kV |
局部放电(1.5倍最高相电压下) | 小于10pC |
过激磁能力(额定电压、额定频率下) | 110% |
空载,1.1/1.2/1.3倍过电压下,允许运行时间 | 1.1倍 24h |
满载,1.05/1.1/1.4倍过电压下,允许运行时间 | 1.05倍 24h |
过载能力 | 200%,10s |
额定频率 | 50Hz |
相数 | 3相 |
接线组别 | Y/延边Δ |
额定效率 | 98% |
阻抗电压 | 8% |
调压方式 | 无励磁调压 |
调压范围 | +5% |
冷却方式 | 风冷 |
绝缘等级 | H级 |
噪音水平 | <60dB(柜外1米处) |
报警温度 | 100℃ |
跳闸温度 | 130℃ |
变压器外壳表面防腐处理方式 | 表面喷塑 |
变压器进线方式 | 底部电缆 |
4.2.10系统原理
变频器采用转子带速度反馈的矢量控制技术。在转子磁场定位坐标下电机定子电流分解成励磁电流与转矩电流。维持励磁电流不变,控制转矩电流也就控制电机转矩。电机转速采用闭环控制。实际运行中给定转速与实际转速的差值通过PID调节生成转矩电流IT。经过矢量变换将IT、IM变换为电机三相给定电流Ia*、Ib*、Ic*,它们与电机运行电流相比较生成三相驱动信号。控制原理框图如图。
![]() |
4.2..11主回路
高压变频器采用交-直-交直接高压(高-高)方式,主电路开关元件为IGBT。高压变频器采用功率单元串联,叠波升压,充分利用常压变频器的成熟技术,因而具有很高的可靠性。
4.2.12、单元叠加
单元串联脉宽调制叠波输出,相输出Y接,中性点悬浮,得到可变频三相高压电源,10kV系列每相8个单元,大大削弱了输出谐波含量,输出波形几近完美的正弦波驱动电机。
4.2.13、功率单元
变频器具备100%额定功率的能量回馈能力。
其结构图如下:
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功率单元利用IGBT进行同步整流,同步整流控制器实时检测单元电网输入电压,利用锁相控制技术得到电网输入电压相位,控制整流逆变开关管所构成的相位与电网电压的相位差,便可控制电功率在电网与功率单元之间的流向。逆变相位超前,功率单元将电能回馈给电网,反之电功率由电网注入功率单元。电功率大小与相位差成正比。电功率的大小及流向由单元电压决定,就同步整流而言,整流侧相当于一个稳压电源,与电功率大小及方向相对应的电网与逆变相位差由单元电压与单元整定值之间的偏差通过PID调节生成。
输入侧U、V、W处的电压电流波形
同步整流状态 能量回馈状态
4.3智能型网络化控制系统 1套
4.3.1、PLC控制柜 1套
选用两套德国西门子S7-1500系列可编程控制器,采用双PLC工作,主PLC负责程序及系统管理,从PLC构成电子行程监控器并负责深度指示及监控。整个系统有主有从,互有分工,相互监视,从而确保提升机的安全运行。I/O接口冗余量不低于20%,并具有与上位监控系统等联网通讯及控制功能。
主控PLC
◆主控PLC由电源模块、CPU模块、高速计数模块、模拟量、数字量等硬件组成。
◆主控计算机应用软件能完成提升机全自动、手动、半自动、检修、应急开车等运行方式的控制要求。
◆实现与提升信号系统、操作系统之间相互闭锁。
◆实现提升机液压制动系统控制功能,可完成二级制动功能。
◆实现完善的保护功能,对于全速超速、井筒两端减速段超速、上下过卷等安全保护具有两套独立保护。同时,还能完成定点速度监视、井筒开关监视、闸瓦磨损与弹簧疲劳等的监控与保护功能:
1)、连续速度包络线监测保护和逐点速度监测保护功能。
2)、数字行程给定功能,定位精度≤|1|cm,并实现数字行程的提升机位置显示,在井筒内设置同步开关对光电编码器进行同步校正。
3)、专利技术的应用
采用我公司专利技术“提升机速度-位置综合保护装置”,其具有掉电记忆功能,确保运行数据的连续性和可靠性。能够根据矿井的实际情况设定减速点、爬行点和爬行距离等,并自动生成速度给定曲线,易于操控者的监控,另外采用双线制最小值选择,使提升机的可靠性和安全性大大提高。
采用我公司专利技术“矿井提升容器保护装置”,通过对容器位移、天轮转角、卷筒转角和电机电流的采样和分析,判断出提升容器运行过程中有无不正常状态或故障状态。
4)、与故障所对应的制动机停车方式:
4.1)立即施闸的紧急停车。如:电源断电、主回路过压/欠压、变频器故障、PLC故障、编码器位置偏差过大、钢丝绳滑动、过卷、等速超速、减速超速、定点限速、速度比较错误、网络通讯故障、磁开关失灵、操作台急停、信号急停、减速过速、过流、主回路失压、制动油压故障、制动器故障、闸间隙超限、错向操作等。
4.2)先按设定减速度自动减速到零速后,然后施闸停车。如信号电源欠压、液压系统液位异常、闸瓦磨损、弹簧疲劳、闸瓦偏摆等。
4.3)完成本次提升后,不允许再次开车。如主机轴瓦过热、液压制动油温异常、主电机绕组温度偏高运行过程中变频器冷却风机故障等。
5)、系统主要具有下述保护:
限速保护;
主电动机的短路及断电保护;
过卷保护;
过速保护;
过负荷及欠电压保护;
闸间隙保护;
润滑系统油压过高、过低保护;
制动油温过高的保护;
测速回路断电保护;
深度指示器失效保护;
减速点后备保护;
二级制动解除保护;
弹簧疲劳保护;
错向保护;
全行程速度监控保护;
等速段超速保护;
减速段超速保护;
井口2m/s限速保护;
系统电压电流异常保护.
松绳保护;
试验保护:结合多年矿井提升机电控设备制造经验,以及矿方实际关心保护的状态和可靠性,保证设备安全,在交接班时试验各保护状态和可靠性很有必要,我公司通过在PLC程序内编程,在上位监控系统显示,可模拟试验各种保护功能;
6)、完成提升机位置闭环控制,实现位置的同步监测功能。
7)、主控计算机的故障自诊断。
8)、可在线修改用户程序。
9)、利用PLC的通讯协议可实现与上位机监控功能。
10)、柜内装有硬件连接的安全保护继电回路,与PLC软件保护回路互为监视,实现安全回路的冗余功能,并装有PLC控制所要求的输入、输出接口电路,把PLC装置的强弱电路分开部线,互不干扰,具有防止强电窜入弱电线路的保护功能。
11)、闸流自动控制。
--工作闸由PLC软件和安全回路节点控制,可自动和手动调节。
--手动时可调节制动油压。自动时由PLC软件自动给出松闸、预贴闸、施闸控制信号。
12)、自动、全速方式下的定时减速功能。
13)、具有远程专家诊断功能,即远程故障诊断,利用此项技术,技术人员不在现场也可以对PLC进行监视,通过对各个输入口、输出口以及中间参量进行观察、分析,在较短的时间内确定故障的原因并找到相应的解决办法,可提高问题排除的效率,减少故障停机的时间。
14)、留有和矿方管理网的通讯接口,其物理接口和通讯协议根据具体情况而定。
15)、采用我公司专利技术“提升机液压制动保护装置”,其工作原理是:安装于液压管路上的油压传感器和位于制动器底座上的闸瓦间隙传感器,通过数据线将工作闸继电器的信号、可调闸的电流及各传感器信号引入保护装置,在计算机(PLC)内部设置I=f(a)、P=f(I)、L=f(P)函数关系曲线,(其中:I—可调闸电流、a—制动手柄转角、P—液压站油压、L—闸瓦间隙),当某一物理量(I、P、L)偏离曲线运行时,既能判断出有故障趋势,据此提前发出预报警信号,如果故障趋势加重,超过保护限定值时该保护装置能及时发出报警信号和故障连锁信号,确保提升机采取安全制动措施。
16)、电控系统装设提升负荷检测装置,可自动调整减速点与制动力矩,自动调整的减速点最近位置不能超过井筒装设的减速开关的位置。
辅控PLC
◆辅控PLC,采用S7-1500系列PLC,负责对整套系统的监控,实现工业控制计算机的实时监控,另外该PLC也对重要的安全回路实施保护,以实现重要控制系统的三线制。
4.3.2智能网络化操作台 1台
操作台选用新型三分体式操作台,采用不锈钢台面,美观、实用,上装有指示灯、显示仪表、选择开关、操作按钮、数字深度指示器、昆仑通态触摸屏等;安全可靠;能实现提升机运行的各种控制要求。内置远程子站ET200SP加若干扩展模块,各种信号线通过通讯电缆完成,实现网络化控制。
◆仪表显示的内容:数字深度指示器、提升速度、电机电流、 电机电压、制动油压、可调闸电流等。
◆指示灯的内容包括:提升机运行状态指示、信号指示和安全状态指示两大类。
◆选择开关及操作按钮包括:运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、试验模拟保护开关等。
◆新型无触点操作手柄(主令和给定)。
网络化操作台实物展示
4.4上位监控系统(采用工控机IPC+触摸屏HMI双上位显示) 1套
采用研华工控机IPC+15寸昆仑通态触摸屏双上位显示;工控机配置:CPU不低于16G,1T硬盘,配置27寸彩色显示器;
1)实时画面可显示提升机的速度,提升深度、故障,以及各幅画面的切换。
2) 监控软件实现:
◆ 提升系统动、静态画面生成, 如提升过程动态,显示速度动态曲线(给定与实际), 电机电流动态曲线,提升容器位置动态显示、可调闸电流、制动的动态显示等。
◆ 具有对提升机系统发生的轻重故障进行诊断和保存,实现了综合后备保护功能;能显示故障发生的位置、时间、原因以及故障前的有关数据参数,对深度、速度实时值、提升种类、信号情况进行实时显示并记录等功能。事故记录保存 不少于 90 天,并按时间顺序存入硬盘;
◆ 故障自检显示、报警、能显示和故障发生位置、时间、原因,故障解除时间等。
◆ 各类报表生成(包括故障报表和生产报表-----班、日、月、年提升钩数等)、历史记录。
◆ 具有首发故障报警功能。当一个或几个故障报警同时出现时,其中一个是主要故障或首发故障,其它为次生故障,对首发故障的判断就显得尤为重要,正确判断首发故障可以快速解决故障的根本问题和核心问题,对现场维护十分必要!
4) 主要画面有10余幅。
系统全貌及介绍 / 低压供电系统图 / 传动系统图 /液压系统图 / 深度与信号监视 / 安全回路图 / 计算机硬件监测及通讯监视图 / 动态速度及力图/试验模拟保护画面(至少保留三幅最新画面)/生产报表,显示当日、当月、全年的提矿次数 / 提升信号显示 /各水平的设备状态/ 故障自诊断、故障信息及事件记录/ 帮助文件 / 其他(根据需要设计)。
主从PLC的安全回路以及开车回路
故障记录与运行记录画面
运行速度、电流、位移曲线图
4.5、智能网络化信号系统 1套
按6个中段7个停车点配置;主要选用西门子 S7系列具有以太网通讯功能PLC,且选用千兆环网交换机。
信号系统各中段设备配备S7系列PLC,带PROFIBUS网络通讯及以太网接口;与主控系统通信,通过现场总线技术及工业以太网技术把各中段信号柜现场采集信号,信号传入机房,由机房电控PLC系统统一运算处理,实现无人值守全自动网络化信号系统功能。现场采集信号包括要罐、去向选择、井口闭锁、各层提升闭锁信号、各层到位信号、摇台、安全门信号、慢动信号、急停信号。发送至现场信号包括罐位指示、去向指示、开车状态显示、语音提示信息等功能。
使用该信号系统配合电控系统进行全自动开车时,无需配备司机操作,无需每个中段都配备信号工,只需要配备跟罐工操作,人力物力成本大大减少,自动化程度大大提高。
本套系统带有必要的连锁功能(硬件、软件),保证整套系统安全、可靠;防止误操作;
4.5.1主要功能
(1)、能够选择多种提升状态(提人、提物、检修、慢动、换层等)。各种提升状态均有声光提示,且具备与绞车电控闭锁的接口;
(2)、能够区别不同的提升水平及提升方向。通过去向选择装置按钮或键盘选择不同的提升水平及方向并声光指示,同时具备接口可与绞车电控闭锁实现去向中段前自动减速,到达中段自动停车;
(3)、能够发出信号停车(降速停车)和信号急停(紧急停车)功能,可与绞车安全回路及减速回路相闭锁;
(4)、对发出的信号有鉴别功能,逻辑正确方可发送;
(5)、系统鉴别上下井口信号一致的情况下才会发送至绞车房;
(6)、信号应急功能:当通讯出现故障时,可转换至备用的信号应急方式发出简易的“上”、“下”信号应急完成提升;
(7)、各水平信号状态可在车房上位机集中显示并保存数据,时间不少于30天;
(8)、绞车房、井口和井下和水平装应设有通话清晰的直通电话;
(9)、井下各中段信号箱内应有加热防潮装置;
(10)、各水平均设有安全门开关及锁罐装置;
(11)、换层及慢动功能在各个中段完成,无须控制室操作。
4.5.2.系统组成(根据矿上实际水平配置)
井筒6个水平,7个停车点,PLC等预留20%余量。
1)、绞车房信号柜(内装S7 系列PLC、触摸屏,可融到绞车房操作台内) 1台
2)、上井口信号控制台(内装S7系列PLC、触摸屏) 1台
3)、水平信号柜(内装S7系列PLC、触摸屏) 6台
4)、锁罐信号箱(按钮或键盘防潮、防尘、寿命长) 7台
5)、语言告警装置 (可根据矿方要求配置) 7台
6)、到位传感器 (TCK磁开关) 7套
7)网络化交换机 1套
8)光纤模块按水平数配置
9)直通电话按水平数配置 8台
信号系统实物展示
无人值守信号系统画面展示(供参考)
安装提升机系统数据智能感知装置,实现提升机上(下)天轮、主电机、主滚筒两侧轴瓦、润滑站、液压站、电控系统数据、动力电缆表面温度、变压器、环境温度等数据智能采集及控制,实现远程数据传输,异常报警功能;将采集数据接入提升机控制系统,并配合深度开发提升机控制界面及程序,实现数据与提升机智能联动,判断异常情况严重程度以做出相应报警动作,具体安装内容如下: 提升机设备(机械、电气、制动)状态监控
(1)天轮数据感知
轴承振动、轴承温度。
(2)提升机主电机数据感知
主轴振动、温度。
(3)主滚筒两侧轴瓦数据感知
振动、温度。
(4)液压站数据感知
油压、烟雾。
(5)系统环境监测(温湿度、、烟雾)数据感知
操作间、电控室、变频柜室。
4.8、在线式闸瓦间隙监测系统 1套
系统采用位移传感器对闸间隙(位移)进行检测,并将闸行程模拟量采集到 PLC运算处理,形成弹簧疲劳及闸间隙超限保护。传感器检测精度高,解决了老式的微动开关测量不准确的缺点,使保护更加可靠。弹簧疲劳及闸间隙保护可与提升机电控相闭锁,闸间隙数值可在触摸屏显示/修正。
采用PLC 模拟量采集模块将位移传感器信号采集,在提升机主控程序内运算处理,形成弹簧疲劳及闸间隙超限保护。保护值动作精确,且细化到每一组盘形闸,便于现场维护。保护可在上位机上通过监控画面显示,每一组闸的行程测量值都可由管理员级进行修正,以便在现场调闸/换闸瓦之后对数据重新校准。
在线式闸瓦间隙监测装置实物图(可根据用户要求定制)
4.9、轴编码器 4套
主轴传动装置上应预留轴编码器接口,安装两套轴编码器,一套轴编码器信号进入主控PLC,另一套轴编码器信号进入辅控PLC,作为两路完全独立的数字行程监控器的位置信号,通过网络通讯,两路数字监控器相互比较、冗余控制,实现速度的包络线保护、位置闭环控制,确保数字监控器的准确、可靠、安全。
电机上应预留轴编码器接口,装于电机上,用于高压变频器传动装置速度闭环控制。