《變頻器技術(shù)應(yīng)用與實踐》課件-情景三 項目五 提升機控制系統(tǒng)

項目五

提升機控制系統(tǒng)一、項目背景及要求

礦井提升機是機、電、液一體化的大型機械，廣泛用于煤礦的立、斜井，是生產(chǎn)運輸?shù)闹饕ぞ?，其主要任?wù)是提升煤炭、運送人員、設(shè)備和材料等。對礦井提升機的運行要求為：低速運行平穩(wěn)、位置控制準確。二、知識講座

提升機電控系統(tǒng)由主控系統(tǒng)、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、上位機監(jiān)控系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等組成。1、提升機控制系統(tǒng)提升機電控系統(tǒng)二、知識講座1）主控系統(tǒng)1、提升機控制系統(tǒng)礦井提升機主控系統(tǒng)是礦井提升機電控系統(tǒng)的核心，它綜合信號系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、上位機系統(tǒng)及其它設(shè)備的各種信號、數(shù)據(jù)，對提升機及相關(guān)設(shè)備的工作狀況進行實時監(jiān)控，完成提升機由啟動、加速、減速、爬行到停車整個運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，要實時將提升機運行中速度大小、電流情況等與其他控制子系統(tǒng)或監(jiān)視系統(tǒng)進行交互，共同完成對提升機的控制。二、知識講座2）變頻調(diào)速控制系統(tǒng)1、提升機控制系統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的執(zhí)行者，主電動機的啟動、加速、減速、爬行等動作。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)程序的運行情況進行控制。3）上位機監(jiān)控系統(tǒng)上位機監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)對礦井提升機的監(jiān)視及故障診斷，提高提升機的可靠性和可維護性，從而保證礦山安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。人機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實時通信，達到監(jiān)視、控制同步進行。二、知識講座4）安全保護系統(tǒng)1、提升機控制系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)設(shè)有過卷、等速超速、定點超速、PLC編碼器斷線、錯向、傳動系統(tǒng)故障及自動限速等保護功能。安全保護通過硬件與軟件的結(jié)合來實現(xiàn)，安全電路相互冗余與閉鎖，一條斷開時，另一條也同時斷開。硬安全回路通過硬件回路實現(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動作。5）制動系統(tǒng)制動系統(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、知識講座1）回饋制動原理2、回饋制動變頻器回饋制動電路原理框圖二、知識講座

2）控制算法2、回饋制動能量回饋變頻器網(wǎng)側(cè)變流器矢量控制算法框圖二、知識講座

3）回饋制動特點2、回饋制動網(wǎng)側(cè)變流器工作在有源逆變狀態(tài)。這樣就容易實現(xiàn)功率的雙向流動，且具有很快的動態(tài)響應(yīng)速度，同時這樣的拓撲結(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97%，經(jīng)濟效益較大，熱損耗為能耗制動的1%，同時不污染電網(wǎng)，功率因數(shù)約等于1，具有綠色環(huán)保的特點。三、項目解決方案

1、總體設(shè)計方案基于PLC技術(shù)的礦井交流提升機電控系統(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、電動機、啟動柜、動力制動電源）、主控PLC電路、提升行程檢測與顯示電路、提升速度檢測、提升信號電路，其中高壓主電路部分仍采用傳統(tǒng)的繼電器控制電路。礦井交流提升機電控系統(tǒng)框圖三、項目解決方案

2、.硬件設(shè)計

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、項目解決方案

2、.硬件設(shè)計

1）PLC變頻器調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)號設(shè)置值說明P000521顯示實際頻率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、項目解決方案

2、.硬件設(shè)計

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)定電動機最低頻率P108250設(shè)定電動機最高頻率P112010斜坡上升時間P112110斜坡下降時間P03001異步電動機P0304380電動機額定電壓P0305206電動機額定電流P0310110電動機額定功率P0311990電動機額定轉(zhuǎn)速三、項目解決方案

2、.硬件設(shè)計

2）制動回路設(shè)計晶閘管動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)計中采用kzg型三相可控硅動力制動系統(tǒng)。單閉環(huán)動制動系統(tǒng)方框圖三、項目解決方案

2、.硬件設(shè)計

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。在礦井提升機電控系統(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的輸出電壓。