礦井提升機(jī)交流電控系統(tǒng)

1、礦井提升機(jī)交流電控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)礦井提升機(jī)交流電控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要摘要 礦井提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，在煤礦生產(chǎn)中，其起著非 常重要的作用。礦井提升是礦井生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，礦井提升機(jī) 擔(dān)負(fù)著物料、人員等的提升運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)等。它的安全可靠運(yùn)行是保證礦井 安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，不僅關(guān)系到礦井的生產(chǎn)能力，而且還與礦工的生命安全 緊緊地系在一起。隨著生產(chǎn)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步的要求，礦井提升系統(tǒng)的安全 可靠性也越來越突顯重要，人們對電控系統(tǒng)的要求包括人性化設(shè)計(jì)水平、 智能化水平、結(jié)構(gòu)形式等都提出了更高的要求，這已是現(xiàn)代礦井提升機(jī)電 控系統(tǒng)開發(fā)中最為重要的內(nèi)容，礦井提升機(jī)自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng) 絡(luò)化

2、和集成化發(fā)展。 目前，我國絕大部分礦井提升機(jī)（超過 70%）采用傳統(tǒng)的交流提升機(jī) 電控系統(tǒng)（TKD-A）,TKD 控制系統(tǒng)是由繼電器邏輯電路、大型空氣接觸 器、測速發(fā)電機(jī)等組成的有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)。經(jīng)過多年的發(fā)展，TKD-A 系列 提升機(jī)電控系統(tǒng)雖然已經(jīng)形成了自己的特點(diǎn)，然而不足之處也顯而易見， 它的電氣線路過于復(fù)雜化，系統(tǒng)中間繼電器、電氣接點(diǎn)、電氣聯(lián)線多，造 成提升機(jī)因電氣故障停車事故不斷發(fā)生。采用 PLC 技術(shù)的新型電控系統(tǒng)都 已較成功的應(yīng)用于礦井提升實(shí)踐，克服了傳統(tǒng)電控系統(tǒng)的缺陷，代表著交 流礦井提升電控技術(shù)發(fā)展的趨勢。 關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、PLC 技術(shù) 目錄 第一章礦井提升

3、機(jī)電控系統(tǒng)的基本情況介紹.1 第二章礦井提升機(jī)交流 TKD 電控系統(tǒng)的工作原理.4 第一節(jié)主回路的組成和工作原理.4 第二節(jié)測速回路的工作原理.7 第三節(jié)安全回路的工作原理.8 第四節(jié)控制回路的組成和工作原理.11 第五節(jié)工作過程介紹.16 第三章PLC 控制系統(tǒng)軟件、硬件介紹.23 第四章PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)的組成、功能、原理.27 第一節(jié)PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)的組成.27 第二節(jié)PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)的功能.27 第三節(jié)PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)的原理.27 第五章PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì).29 第一節(jié)提升機(jī)總體開發(fā)方案.29 第二節(jié)提升機(jī)

4、 PLC 輸入輸出分配.31 第三節(jié)PLC 軟件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì).39 第四節(jié)安全回路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).43 第五節(jié)系統(tǒng)操作.46 第六節(jié)特殊功能.48 第七節(jié)提升機(jī)電控系統(tǒng)對速度、位置的控制.50 第八節(jié)總結(jié).54 參考文獻(xiàn).55 第一章第一章礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的基本情況介紹礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的基本情況介紹 目前，大多數(shù)中、小型礦井采用斜井絞車提升，傳統(tǒng)斜井提升機(jī)普遍 采用交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)，電阻的投切用繼電器交流接觸器 控制。這種控制系統(tǒng)由于調(diào)速過程中交流接觸器動(dòng)作頻繁，設(shè)備運(yùn)行的時(shí) 間較長，交流接觸器主觸頭易氧化，引發(fā)設(shè)備故障。另外，提升機(jī)在減速 和爬行階段的速度控制性能較差，經(jīng)常會(huì)造成停

5、車位置不準(zhǔn)確。提升機(jī)頻 繁的起動(dòng)調(diào)速和制動(dòng)，在轉(zhuǎn)子外電路所串電阻的上產(chǎn)生相當(dāng)大的功耗。這 種交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)屬于有級調(diào)速，調(diào)速的平滑性差；速時(shí) 機(jī)械特性較軟，靜差率較大；電阻上消耗的轉(zhuǎn)差功率大，節(jié)能較差；起動(dòng) 過程和調(diào)速換擋過程中電流沖擊大；中高速運(yùn)行震動(dòng)大，安全性較差。 傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)主要有以下幾種方案：轉(zhuǎn)子回路串電阻 的交流調(diào)速系統(tǒng)、直流發(fā)電機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)組成的 GM 直流調(diào)速系統(tǒng)和 晶閘管整流裝置供電的 VM 直流調(diào)速系統(tǒng)等。 礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)分為礦井提升機(jī)直流電控系統(tǒng)和礦井提升機(jī)交流 電控系統(tǒng)。交流提升機(jī)電控系統(tǒng)的類型很多，目前國產(chǎn)用于單繩交流提升 機(jī)的電控系

6、統(tǒng)主要有 TKD-A 系列、TKDG 系列、JTKD-PC 系列，用于多繩交 流提升機(jī)的電控系統(tǒng)主要有：JKMK/J-A 系列、JKMK/J-NT 系列、JKMK/J- PC 系列等。單繩提升機(jī)電控系統(tǒng)又分為繼電器控制和 PLC 控制。 提升機(jī)交流電控系統(tǒng)主要由高壓開關(guān)柜空氣或真空 、高壓換向柜 空氣或真空 、轉(zhuǎn)子電磁控制站、制動(dòng)電源、操縱臺(tái)、液壓站、潤滑油 與制動(dòng)液泵站、啟動(dòng)電阻運(yùn)行故障診斷與報(bào)警裝置等電氣設(shè)備組成。主要 完成礦井提升機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、變速及各種保護(hù)。TKD-A 系列交流提升機(jī) 電控系統(tǒng)圖如圖 1-1 所示。 圖 1-1TKD-A 系列交流提升機(jī)電控系統(tǒng) TKD 型電控系統(tǒng)雖然

7、使用了上世紀(jì) 80 年代較成熟的繼電保護(hù)技術(shù)， 但其主要藍(lán)本仍是前蘇聯(lián)上世紀(jì) 50 年代的產(chǎn)品，實(shí)際運(yùn)行中存在設(shè)備使 用效率低、耗能大、故障率高、故障后備保護(hù)不完善等缺點(diǎn)，本系統(tǒng)主要 存在以下幾個(gè)方面的問題： 1.電機(jī)轉(zhuǎn)子回路采用交流接觸器切換串接電阻進(jìn)行調(diào)速的方式，高壓 側(cè)用高壓接觸器進(jìn)行方向切換，由于長時(shí)間運(yùn)行動(dòng)作頻繁，接觸器觸頭嚴(yán) 重?zé)g、線圈彈簧老化、振動(dòng)噪聲大、故障率高、日常維修量大。 2.老式的司機(jī)臺(tái)和二次盤使用了大量的繼電器，布線復(fù)雜，電氣接點(diǎn) 和控制元件多，各電氣元件參數(shù)調(diào)整及配合困難，一旦發(fā)生故障時(shí)，查找 故障難度大，造成修復(fù)時(shí)間長，從而嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。 3.安裝在井架上

8、的過卷開關(guān)在使用過程中容易遭受罐籠撞擊變形損壞， 不易修復(fù)，過卷保護(hù)的可靠性不能得到保證，易發(fā)生沖罐事故嚴(yán)重威脅設(shè) 備和人身安全。 4.高壓換向和動(dòng)力制動(dòng)投入是由四臺(tái) CK5 來完成、占地面積大，易 發(fā)生絕緣阻值下降爬電等現(xiàn)象，機(jī)械閉鎖不齊全； 5.提升機(jī)運(yùn)行時(shí)完全依靠操作司機(jī)手上的工作閘控制工作閘電流進(jìn)行 控制提升速度，這就要求司機(jī)注意力要高度集中，操作司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度大容 易疲勞，稍有不慎即有可能出現(xiàn)安全事故； 6.系統(tǒng)的運(yùn)行速度特性較差。 為此，結(jié)合礦井生產(chǎn)的實(shí)際需要，提出礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造 工程，開發(fā)了“提升機(jī)電控系統(tǒng)”項(xiàng)目。經(jīng)過項(xiàng)目的實(shí)施及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了 提升機(jī)數(shù)字化控制，該項(xiàng)目主

9、要解決以下幾個(gè)方面的問題： 1.提高系統(tǒng)的可靠性。要完善保護(hù)、監(jiān)視等功能，全面滿足煤礦安 全規(guī)程 （2004 年版）規(guī)定的要求。 2.針對國產(chǎn)提升機(jī)安全的薄弱環(huán)節(jié)，要完善提升機(jī)的速度保護(hù)和速度 監(jiān)視，滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)定的要求。 3.新電控系統(tǒng)必須采用新的技術(shù)、新的設(shè)備。 4.安全回路采用雙線制冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 第二章第二章礦井提升機(jī)交流礦井提升機(jī)交流 TKDTKD 電控系統(tǒng)的工作原理電控系統(tǒng)的工作原理 TKD-A 型電控系統(tǒng)主要由主回路、測速回路、安全回路、控制回路、 調(diào)繩閉鎖回路、可調(diào)閥控制回路、減速階段過速保護(hù)、回路動(dòng)力制動(dòng)回路、 輔助回路等組成。 第一節(jié)第一節(jié)主回路的組成和工作原理主回路的組

10、成和工作原理 一、主回路的組成一、主回路的組成 主回路由電機(jī)定子回路和轉(zhuǎn)子回路構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)定子回路由高壓開 關(guān)柜、高壓接觸器和制動(dòng)電源裝置組成。主回路的組成如圖 2-1 所示。 二、主回路的工作原理二、主回路的工作原理 （一）電動(dòng)機(jī)定子回路 高壓開關(guān)柜由 QS、QF、TV、TA 及其二次回路組成。提升機(jī)供電線路 采用兩路 6KV 高壓進(jìn)線，其中一路運(yùn)行，一路備用。高壓電源經(jīng)隔離開關(guān) QS1、QS2控制，通過高壓油斷路器 QF 向提升電動(dòng)機(jī)供電。電流互感器 TA2、TA2以不完全星接方式連接過流脫扣線圈 2KA1、2KA2和三相電流 繼電器 1KA。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過流時(shí)，過電流脫扣線圈 2KA1、2

11、KA2動(dòng)作，使高壓油斷路器 QF 跳閘斷電以保護(hù)電動(dòng)機(jī)；三相電流繼電器 1KA 用于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路電阻 切除時(shí)的電流控制。電壓互感器 TV 二次側(cè)接有電壓表 PV1和失壓脫扣線 圈 KV，當(dāng)電網(wǎng)電壓低于規(guī)定值時(shí)，KA 動(dòng)作使高壓油斷路器 QF 跳閘。與失 壓脫口器 KV 相串聯(lián)的還有緊急停車開關(guān) SF1，高壓換向器室柵欄門閉鎖 開關(guān) SE，前者用于緊急情況下司機(jī)腳踏停車；后者用于柵欄門與高壓電源 閉鎖。當(dāng)打開柵欄門時(shí)，1SE 即斷開，KA 斷電，斷路器跳閘，可以保證進(jìn) 入高壓器室人員的安全。 高壓接觸器有 2KM1、2KM2、2KM3、3KM 等，其中 2KM3為線路接觸 器，用于通斷定子回路

12、；2KM1、2KM2為換向接觸器，用于現(xiàn)實(shí)電動(dòng)機(jī)控 制換向控制；3KM 用于減速階段投入制動(dòng)電源。 圖 2-1 TKD-A 型提升機(jī)電控系統(tǒng) 制動(dòng)電源裝置又分為動(dòng)力制動(dòng)電源柜和低頻制動(dòng)電源柜。KZG（D）系 列晶閘管動(dòng)力制動(dòng)裝置。該系列裝置有全數(shù)字量調(diào)節(jié)和模擬量調(diào)節(jié)兩大類， 用于控制提升機(jī)減速和下放重物的速度。全數(shù)字動(dòng)力制動(dòng)電源只與 6KV 和 10KV 高壓電動(dòng)機(jī)配合使用。它采用原裝進(jìn)口全數(shù)字直流調(diào)速器作為核心部 件，硬件配置簡單可靠，調(diào)試方便，維護(hù)量小；主回路采用三相全控橋式 電路，控制回路為速度、電流雙閉環(huán)控制，電流脈動(dòng)小，調(diào)節(jié)平滑，制動(dòng) 力強(qiáng)，制動(dòng)平穩(wěn)。制動(dòng)電源具有模擬凸輪板速度給定信

13、號，不需要靠深度 指示器上的限速凸輪板機(jī)構(gòu)完成；在制動(dòng)過程中采用速度繼電器切換轉(zhuǎn)子 電阻以獲得最佳的制動(dòng)效果；具有自診斷功能，隨時(shí)查詢到報(bào)警、運(yùn)行狀 態(tài)、參數(shù)的綜合診斷及監(jiān)視信息。模擬量動(dòng)力制動(dòng)電源與 380V、660V、6KV、10KV 電動(dòng)機(jī)配套使用，它采用專用的集成電路作為觸 發(fā)脈沖的形成環(huán)節(jié)，線路簡單可靠；主回路為單相半控橋形式，晶閘管、 二極管采用框架組件結(jié)構(gòu)，冷卻方式為強(qiáng)迫風(fēng)冷。KDG-D 裝置可以和任何 型號交流提升機(jī)配套使用，控制提升機(jī)減速和低速爬行。系統(tǒng)具有完善的 自診斷功能，通過彩色液晶顯示器可以指示各種故障信息、速度圖和系統(tǒng) 運(yùn)行參數(shù)等，提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性。三相低

14、頻電源裝置調(diào)節(jié)參數(shù) 都可以通過操作面板按鍵完成，并通過液晶顯示屏進(jìn)行顯示，使操作、維 護(hù)更加簡明了。采用矢量控制技術(shù)，在不需要外加速度檢測元件如測速機(jī) 或編碼器的情況下，零速啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá) 150%,確保低速爬行時(shí)的啟動(dòng)與運(yùn)行 特性。 （二）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞阻外接八段啟動(dòng)電阻，其中兩個(gè)預(yù)備 級，六個(gè)加速級，分別由接觸器 4KM14KM8控制，以改變電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 和制動(dòng)特性，滿足提升工作圖的要求。 第二節(jié)第二節(jié)測速回路的工作原理測速回路的工作原理 測速回路由測速發(fā)電機(jī) TG，方向繼電器 1KC1、1KC2，速度繼電器 1KL、2KL、3KV13KV3及反饋電壓環(huán)節(jié)等組成，

15、a 圖中 1-7 所示,用以監(jiān) 測提升機(jī)的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行過速保護(hù)。測速發(fā)電機(jī) TG 通過傳動(dòng)裝置與提升 機(jī)相連，其勵(lì)磁繞組由固定直流電源供電。因而在提升機(jī)運(yùn)行的任一時(shí)刻， 測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓就反應(yīng)了該時(shí)刻的提升速度。一般情況下，將測速 發(fā)電機(jī)調(diào)整到提升機(jī)在等速段運(yùn)行時(shí)，其輸出電壓為 220V。通過電壓表 PV2顯示的數(shù)值反映提升機(jī)的速度。由于測速發(fā)電機(jī)輸出的電壓有脈動(dòng)成 分，故并聯(lián)電容 C5的作用是穩(wěn)定電壓表的數(shù)值。 在支路 1、2 內(nèi)接有提升方向繼電器 1KC1、1KC2。由于二極管 VD1、VD2的單向?qū)ㄗ饔?，使它們的通斷反映了提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。其 觸點(diǎn)分別接在速度給定自整角機(jī) B5和

16、B6的勵(lì)磁繞組內(nèi)（6870 支路） ， 從而保證提升機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)自整角機(jī) B5工作，反轉(zhuǎn)時(shí)自整角機(jī) B6工作。與 1KC1、1KC2串聯(lián)的電阻器 RP1用以防止等速時(shí)測速發(fā)電機(jī)電壓較高燒壞 其線圈；低速時(shí)用低速中間繼電器 1KL2的動(dòng)斷觸點(diǎn)將其短接，以保證有 足夠吸合電壓。 低速繼電器 1KL1(3 支路)和低速中間繼電器 1KL2（33 支路）相配合， 用以實(shí)現(xiàn)低速脈動(dòng)爬行。低速繼電器整定在對應(yīng)提升速度 0.5m/s 時(shí)釋放， 對應(yīng)速度 1.5m/s 時(shí)吸合。通過 1KL2在換向回路內(nèi)動(dòng)斷觸點(diǎn)（11 支路） ， 使電動(dòng)機(jī)二次給電，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)爬行。 過速繼電器 2KL（7 支路）用以進(jìn)行等速段過

17、速保護(hù)。當(dāng)提升速度 超過最大速度 Vm 的 15%時(shí)，2KL 被吸持，串接在安全回路的動(dòng)斷觸點(diǎn) 2KL 打開，利用 1KL 自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源，并進(jìn)行安全制動(dòng)。2KL 的整定吸持 電壓應(yīng)為 2201.15253V。 橋式整流器 VC4輸出反映提升機(jī)實(shí)際速度的測速反饋電壓，通過輸出 端 518,519 分別為可調(diào)閘閉環(huán)和制動(dòng)閉環(huán)提供速度反饋信號。 第三節(jié)第三節(jié)安全回路的工作原理安全回路的工作原理 安全回路由安全接觸器 1KM 各保護(hù)電器和開關(guān)的觸點(diǎn)組成(2-2 圖中 8-10 支路)，用以保證提升機(jī)安全、可靠的運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài) 時(shí)，安全接觸器 1KM 斷電，支路 12 中動(dòng)合觸電打開，

18、將電動(dòng)機(jī)換向回路 斷電，使電動(dòng)機(jī)與電源斷開；并且斷開安全閥電磁鐵 YB(63 支路)的電源， 提升機(jī)進(jìn)行安全制動(dòng)。安全回路如圖 2-2 所示。 主令控制器手柄零位聯(lián)鎖觸點(diǎn) 1SA1。當(dāng)主令控制器操縱手柄在中間 位置時(shí)，1SA1閉合，提升機(jī)在運(yùn)行中 1SA1斷開。使提升電動(dòng)機(jī)只能在 斷電的情況下才能解除安全制動(dòng)，以防止安全制動(dòng)一解除，提升機(jī)自動(dòng)啟 動(dòng)。 工作閘制動(dòng)手柄聯(lián)鎖觸點(diǎn) 2SA1。當(dāng)手柄位于制動(dòng)位置時(shí)，該觸點(diǎn)閉 合，其作用是提升機(jī)只能在工件制動(dòng)狀態(tài)下才能解除安全制動(dòng)。 測速回路斷線監(jiān)視繼電器 3KA（71 支路）的動(dòng)合觸點(diǎn)。一旦測速回路 出現(xiàn)故障，該觸點(diǎn)斷開。正常工作時(shí)，由于加速開始或提升

19、終了測速發(fā)電 機(jī) TG 轉(zhuǎn)速較低，以致 3KA 無法吸合。為此利用加速接觸器 4KM8的動(dòng)斷 觸點(diǎn)短接 3KA,使提升機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 減速階段過速保護(hù)繼電器 3KL（66 支路）動(dòng)合觸點(diǎn)。減速階段實(shí)際速 度超過給定速度 10%時(shí)，此觸點(diǎn)斷開。 等速階段過速保護(hù)繼電器 2KL（7 支路）動(dòng)斷觸點(diǎn)。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速 度超過最在速度 15%時(shí)，觸點(diǎn)斷開。 失流聯(lián)鎖繼電器 3KT（55 支路）動(dòng)合觸點(diǎn)。為防止深度指示器回路斷 線，將其失流繼電器 4KA 動(dòng)合觸點(diǎn)串接在 3KT 線圈的回路中，當(dāng)深度指示 器斷線或直流斷電時(shí)，該觸點(diǎn)斷開。 制動(dòng)油過壓繼電器 K1（37 支路）動(dòng)斷觸點(diǎn)。當(dāng)制動(dòng)油壓過高時(shí)，油

20、壓繼電器 1SP 的觸點(diǎn)閉合，K1有電，斷開其動(dòng)斷觸點(diǎn)；同時(shí)，信號燈 1HL2發(fā)出指示。 圖 2-2TKD-A 型提升機(jī)電控系統(tǒng) 動(dòng)力制動(dòng)失壓繼電器 2KV（圖 2-1）的動(dòng)合觸點(diǎn)。若晶閘管整流裝置 斷線或發(fā)生故障失壓時(shí)，2KV 失電，同時(shí)安全回路斷電。 動(dòng)力制動(dòng)失壓繼電器 2KV（圖 2-1）的動(dòng)合觸點(diǎn)。若晶閘管整流裝置 斷線或發(fā)生故障失壓時(shí)，2KV 失電，同時(shí)安全回路斷電。 高壓油斷路器 QF（圖 2-1）的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)。若油斷路器因故跳閘， 該觸點(diǎn)打開，使高壓斷電的同時(shí)，安全回路斷電進(jìn)行安全制動(dòng)。 過卷開關(guān) 1SL11SL2。其中 1SL1、1SL2裝在深度指示器上， 2SL12SL2安

21、裝在井架上，當(dāng)任一過卷開關(guān)打開時(shí)，均能使安全回路斷 電進(jìn)行安全制動(dòng)。 過卷復(fù)位開關(guān) 3QC。用于過卷后將 1SL12SL2短接，使安全回路通 電，以放下過卷的容器。為了防止再次過卷，3QC 與過卷開關(guān)之間有聯(lián)鎖 關(guān)系，有兩組觸點(diǎn)串接在換向回路內(nèi)，當(dāng)接通 3QC 時(shí)，只能使提升機(jī)向過 卷相反的方向開車。 閘瓦磨損開關(guān) 3SL1、3SL2。它們分別安裝在制動(dòng)器上，當(dāng)閘瓦磨損 量超過其規(guī)定的量時(shí)，其觸點(diǎn)打開。 調(diào)繩回路。調(diào)繩回路由調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān) 1QC7，調(diào)繩開關(guān) 3SA，5SL、4SL1、4SL2組成（9 支路） ，通過控制 64 回路中的五通閥電 磁閥 YA1和四通閥 YA2實(shí)現(xiàn)安全調(diào)繩。 第四節(jié)

22、第四節(jié)控制回路的組成和工作原理控制回路的組成和工作原理 一、控制回路的組成一、控制回路的組成 控制回路由高壓換向回路、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制回路、動(dòng)力制動(dòng)回路、 轉(zhuǎn)子電阻控制回路、信號控制回路、時(shí)間繼電器控制回路組成?？刂苹芈?圖如圖 2-3、2-4 所示。 二、控制回路的工作原理二、控制回路的工作原理 （一）高壓換向回路 高壓換向回路其主要元件為高壓換向器的電磁線圈 2KM1、2KM2、2KM3（11-13 支路） ，其主觸電電動(dòng)機(jī)換向，在他們回路內(nèi) 串有一系列觸電，以保證電動(dòng)機(jī)安全可靠換向。其中換向閉鎖是由 35、36 支路的自動(dòng)換向繼電器 2KC1、2KC2實(shí)現(xiàn)的。 （二）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)回路 電

23、動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制回路，電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩 種方式。在本控制系統(tǒng)中，換向閉鎖回路不能進(jìn)行自動(dòng)換向和自動(dòng)啟動(dòng)， 只能在容器到達(dá)停車位置時(shí)自動(dòng)切斷正反轉(zhuǎn)接觸器的電源，并能防止司機(jī) 因操作方向錯(cuò)誤可能造成的過卷事故。 在支路 35、36 中，接有提升方向選擇繼電器 2KC1和 2KC2，它受井 架上的終點(diǎn)開關(guān) 2SE1和 2SE2控制。當(dāng)提升機(jī)反向提升終了時(shí)，2SE1 被容器碰撞，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)如果發(fā)出提升信號， 6KM(36 支路)閉合，使 2KC1通電，在手動(dòng)正反轉(zhuǎn)回路中的 2KC1觸點(diǎn) （11 支路）閉合，使反轉(zhuǎn)方向選擇繼電器 2KC2不能通電，實(shí)現(xiàn)了閉鎖。

24、同理，反向運(yùn)行時(shí)，情況相似，避免了司機(jī)誤操作引起事故。 （三）動(dòng)力制動(dòng)回路 動(dòng)力制動(dòng)回路接有動(dòng)力制動(dòng)接觸器線圈 3KM 和動(dòng)力制動(dòng)繼電器線圈 3KB，它們與高壓換向回路之間有電氣閉鎖，以保證交、直流不能同時(shí)通 電。 圖 2-3TKD 型提升機(jī)電控系統(tǒng) 圖 2-4TKD 型提升機(jī)電控系統(tǒng) （四）轉(zhuǎn)子電阻控制回路 轉(zhuǎn)子電阻控制回路主要由 8 個(gè)加速接觸器 4KM14KM8線圈構(gòu)成，用 以實(shí)現(xiàn)以電流為主附加延時(shí)的自動(dòng)啟動(dòng)控制和減速階段的速度控制。 采用動(dòng)力制動(dòng)減速時(shí)，因?yàn)?5KM（27 支路）斷電，在支路 17 中 5KM 觸點(diǎn)斷開，使 4KM24KM8原來的控制電路切斷，改由 3KM13KM3及

25、3KB 控制，可以實(shí)現(xiàn)以速度控制原則切除相應(yīng)的電阻，從而調(diào)節(jié)了制動(dòng)轉(zhuǎn) 矩。動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，由于支路 16 中的 3KB 觸點(diǎn)閉合，使 4KM1立即通電而 迅速切除第一段電阻，動(dòng)力制動(dòng)一開始就工作在第二項(xiàng)預(yù)備級電阻的特性 曲線上，得到了較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用下提升機(jī)減速，當(dāng)速 度降到約 0.75Vm 時(shí)，3KV1釋放，支路 18 中的 3KV1動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，使 4KM2有電，切除第二段電阻。速度再下降到 0.5Vm 時(shí)，3KV2釋放，支路 20 中的 3KV2動(dòng)斷閉合，使 4KM3有電，切除第三段電阻，速度下降到 0.25Vm 時(shí)，3KV3釋放，支路 22 中的 3KV3動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，使

26、4KM4有電， 切除第四段電阻。4KM4有電使時(shí)間繼電器 1KT5斷電（51 支路） ，它延時(shí) 閉合支路 23 中的 1KT5動(dòng)斷觸點(diǎn)，這時(shí)電路由 3004KM5線圈4KM4 動(dòng)合觸點(diǎn)1SA111KT51KT41SA93KV33KB301 形成通路， 4KM5 有電切除第五段電阻，由于動(dòng)力制動(dòng)時(shí)繞圈 4KM6回路中的 3KM 動(dòng)斷 觸點(diǎn)斷開（24 支路） ，使 4KM64KM8不能有電，所以六、七、八段電阻 不能切除，以免轉(zhuǎn)子電阻太小使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行到不穩(wěn)定區(qū)域。 當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)方式減速時(shí)，正力減速開關(guān) 2QC6閉合短接 6KM（17 支 路）觸點(diǎn)，4KM6、6KM（24 支路）的動(dòng)合觸點(diǎn)打開，將六

27、、七、八段電阻 加入到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減少，得到一定的減速度。 4KM2繞圈回路中的 2SA2（17 支路）動(dòng)合觸點(diǎn)是工作制動(dòng)手把聯(lián)鎖 開關(guān)的觸點(diǎn)，當(dāng)制動(dòng)手把離開制動(dòng)位置到松閘位置時(shí)即可閉合，這就保證 了緊閘狀態(tài)下不能加速，避免損壞電動(dòng)機(jī)。 （五）信號控制回路 提升信號控制回路即支路 29 中的信號接觸器 6KM 回路。由提升信號 控制在井口發(fā)來開車信號時(shí)通電，立即閉合自鎖觸電和在換向回路（12 支 路）及轉(zhuǎn)子電阻控制回路（17 支路）的觸電，為提升機(jī)啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。 減速信號控制回路即 31 支路減速繼電器 3KC 線圈回路，由行程開關(guān) 1ST1（或 1ST2）控制。當(dāng)提升容器到達(dá)減

28、速點(diǎn)時(shí)，深度指示器上的減速 開關(guān) ST1或 ST2被打開，減速繼電器 3KC 斷電，打開其自鎖觸點(diǎn)和 6KM 線圈回路中的觸電，使 6KM 斷電，將主電動(dòng)機(jī)電源切斷，并在轉(zhuǎn)子回路加 入全部電阻，同時(shí)動(dòng)力制動(dòng)控制接觸器 5KM（27 支路）回路中的 3KC 斷開， 準(zhǔn)備投入動(dòng)力制動(dòng)。 （六）時(shí)間繼電器控制回路 時(shí)間繼電器控制回路（4455 支路） ，采用直流電源，有 44 支路的 整流器 VC1或 VC3或得直流電，二者互為備用。在直流電源上接有消弧 繼電器 2KT（46 支路） ，用以防止換向時(shí)因電弧未熄滅而引起主回路電弧短 路，也可以避免交直流切換時(shí)造成短路。因?yàn)樵谡磽Q向時(shí)或動(dòng)力制動(dòng)投 入

29、時(shí)，都要經(jīng)過 KT 的 0.5s0.8s 延時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)電弧已熄滅，然后 才能使 1KT1（15 支路）閉合，構(gòu)成換向通路。 4754 支路的 1KT11KT8 為 8 個(gè)時(shí)間繼電器，用以實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制， 它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)接在相應(yīng)的加速回路中。 第五節(jié)第五節(jié)工作過程介紹工作過程介紹 一、開車前的準(zhǔn)備一、開車前的準(zhǔn)備 將制動(dòng)手柄拉至全抱閘位置，主令控制器手柄置于中間位置，各轉(zhuǎn)換 開關(guān)扳至所需位置。合上高壓開關(guān)柜的隔離開關(guān) QS1、QS2（或 QS3）和油 斷路器 QF，使高壓換向器電源端有電，同時(shí)電壓表指示出高壓數(shù)值。合上 輔助回路開關(guān) QK1、QA1 和 QA2，輔助回路送電。 啟動(dòng)制動(dòng)油泵、

30、潤滑油泵，給動(dòng)力制動(dòng)電源柜送電。合上 QK2 開關(guān)， 直流控制回路（4445 支路）送電。合上 7SA（65 支路）開關(guān)，接觸器 10KM 通電控制回路接通電源（89 支路） 。如果安全回路正常，則安全接 觸器 1KM 通電，解除安全制動(dòng)。 二、提升機(jī)啟動(dòng)、加速控制二、提升機(jī)啟動(dòng)、加速控制 當(dāng)井口發(fā)來開車信號，信號接觸器 6KM（29 支路）通電，其它觸點(diǎn)動(dòng) 作，完成下列功能：30 支路動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖；12 支路動(dòng)合觸點(diǎn) 閉合，為正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）接觸器 2KM1（或 2KM2）通電做準(zhǔn)備；17、24 支 路動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，為 4KM14KM2 通電做準(zhǔn)備；36 支路動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，短 接終點(diǎn)

31、開關(guān) 2SE1、2SE2、2KC1 通電，閉合串在 11 支路的動(dòng)合觸點(diǎn) 2KC1， 提升機(jī)只能正轉(zhuǎn)。 將工作閘制動(dòng)手柄置于松閘位置。將主令控制器手柄置于正轉(zhuǎn)方向的 終端位置，其觸點(diǎn)閉合情況如圖，此時(shí)正轉(zhuǎn)接觸器 2KM1 通電，其觸點(diǎn)動(dòng) 作，完成下列功能：11 支路動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖；電動(dòng)機(jī)定子回路主 觸點(diǎn)閉合；11、12 支路間動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使線路接觸器 2KM3 通電，閉合 其定子回路主觸點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)定子接通電源；13 支路動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，對反轉(zhuǎn) 接觸器 2KM2 實(shí)現(xiàn)閉鎖；15 支路動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，對動(dòng)力制動(dòng)接觸器 3KM 實(shí) 現(xiàn)閉鎖；46 支路動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，熄弧繼電器 2KT 通電，斷開

32、其串接在 4748 支路間的動(dòng)斷觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器 1KT1 斷電（由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)電 流小，加速電流繼電器 1KA 未閉合） ，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子接通電源，轉(zhuǎn)子 串入八段電阻，運(yùn)行在 RY1特性曲線上。 當(dāng) 1KT 在 16 支路中的觸點(diǎn)延時(shí)閉合時(shí)，加速接觸器 4KM1 通電，完成 下列功能：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路內(nèi)的主觸點(diǎn)的閉合，切除第一預(yù)備級電阻 RY1，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在第二預(yù)備級電阻 RY2特性曲線上，提升機(jī)開始加 速；47 支路動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，以免加速電流繼電器 1KA 吸合后 1KT1 再次通 電；48 支路與 49 支路之間動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使 1KT2 斷電（一般情況下第一、 第二級采用的單純的時(shí)

33、間控制，所以此時(shí) 1KA 仍未吸合） ，實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制； 17 支路動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，為 4KM2 通電做準(zhǔn)備。 當(dāng)時(shí)間繼電器 1KT2 在 17 支路的動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合時(shí)，第二加速接觸 器 4KM2 便通電吸合，閉合了轉(zhuǎn)子回路的主觸點(diǎn)，切除了第二段預(yù)備級做 的電阻，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在主加速級電阻 RS3特性上。此時(shí)由于電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)矩增大至尖峰轉(zhuǎn)矩 M1，所以啟動(dòng)電流增大，使加速電流繼電器 1 KA 吸 合，47 支路的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，維持 1KT3 通電。電動(dòng)機(jī)開始電流為主附加 時(shí)間的原則加速。 隨著轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)矩減小，當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到 1KA 釋放值時(shí)，繼電器 1KA 釋放，47 支路動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，使

34、 1KT3 斷電，經(jīng)過延時(shí)后，閉合 19 支 路的動(dòng)斷觸點(diǎn)，使第三個(gè)加速接觸器 4KM3 通電，其觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換作用和 4KM2 相似。以后均按電流為主時(shí)間為輔的控制原則，切換全部附加電阻，使電 動(dòng)機(jī)運(yùn)行在固有的特性曲線上，完成啟動(dòng)過程。 三、等速階段三、等速階段 等速階段控制回路無任何切換，電動(dòng)機(jī)以最大轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行在固有特 性曲線 MML點(diǎn)。 四、減速階段四、減速階段 (一)動(dòng)力制動(dòng)減速 當(dāng)提升機(jī)容器達(dá)到減速點(diǎn)時(shí)，限速圓盤上的撞塊壓動(dòng)減速開關(guān) 1ST1 或 1ST2（31 支路） ，使減速信號繼電器 3KC 斷電；同時(shí)壓合其動(dòng)合觸點(diǎn) （42、43 支路） ，電鈴 HA 發(fā)出減速信號。3KC 斷電使

35、 29 支路信號接觸器 6KM 斷電，6KM 在 12 支路中的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，使 2KM1（或 2KM2）線圈斷 電，其主觸點(diǎn)切除主電動(dòng)機(jī)高壓工頻交流電源；同時(shí)，在 27 支路中的 3KC 觸點(diǎn)斷開動(dòng)力制動(dòng)控制接觸器 5KM 的電源，5KM 斷電使 2KB（28 支路）斷 開，同時(shí)在 15 支路回路中的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，使動(dòng)力制動(dòng)接觸器 3KM 線圈 及動(dòng)力制動(dòng)中間繼電器 3KB 線圈通電。其完成下列功能：閉合定子回路 3KM 主觸點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)定子送入直流電，開始動(dòng)力制動(dòng)；13 支路中的 3KM 動(dòng) 合觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖；12 支路中的 3KM 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，對交流實(shí)現(xiàn)閉鎖； 16 支路中的 3KB

36、 動(dòng)合閉合，使 4KM1 通電，切除第一預(yù)備級電阻，使動(dòng)力 制動(dòng)運(yùn)行在第二預(yù)備級電阻 RY2特性曲線上，以獲得較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩； 18、20、22 支路中的 3KB 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，故 4KM64KM8 不能通電，使動(dòng) 力制動(dòng)過程中保留一部分轉(zhuǎn)子電阻不切除；16 支路和 17 支路之間 3KM 動(dòng) 斷觸點(diǎn)閉合，用信號燈 1HL5 發(fā)出動(dòng)力制動(dòng)運(yùn)行指示。 當(dāng)提升機(jī)速度下降到 0.75Vm 左右時(shí)，速度繼電器 3KV1（4 支路）釋 放，其串接在 18 支路的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。使 4KM2 通電吸合，切除第二預(yù)備 級電阻 RY2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入 RS3特性曲線上運(yùn)行，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩以重新增大。以 后，按 3KV2、3

37、KV3 整定值適時(shí)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)依次過渡到 RS4、RS5特性 曲線上運(yùn)行，使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩維持在最大值附近。 另外，在動(dòng)力制動(dòng)過程中，制動(dòng)電流大小還要根據(jù)實(shí)際速度與給定速 度的偏差來自動(dòng)調(diào)整。速度偏差信號經(jīng) AM3 放大，由端點(diǎn) 876、856 輸入 到動(dòng)力制動(dòng)電源柜移相電路的 6、8 兩端中，自動(dòng)控制動(dòng)力制動(dòng)電流的大 小，使其按速度圖運(yùn)行。 (二)電動(dòng)機(jī)減速 當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)減速方式時(shí)，應(yīng)將正力減速開關(guān) 2QC 置于減速位置，此 時(shí)，2QC2、2QC6、2QC8 均閉合（13、17、27 支路） 。 當(dāng)提升容器到達(dá)減速點(diǎn)時(shí)，1ST（或 1ST2）斷開 3KC 的電源（31 支路） ，信號接觸器 6KM

38、 同時(shí)失電，但由于 2QC2（13 支路）閉合，電動(dòng)機(jī)定子 不斷電；加速接觸器 4KM6（25 支路）因 4KM6 動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子 串入三段電阻，按電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行。由于 MML，電動(dòng)機(jī)開始減速。 (三)自由滑行減速 自由滑行減速時(shí)，司機(jī)在減速點(diǎn)立即將主令控制器手柄扳至中間零位， 電動(dòng)機(jī)定子斷電，轉(zhuǎn)子串入全部電阻。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 M0,在負(fù)載轉(zhuǎn) 矩的作用下開始減速。當(dāng)達(dá)到爬行階段時(shí)，如需正力，司機(jī)重新扳動(dòng)主令 手柄以實(shí)現(xiàn)二次給電脈動(dòng)爬行。 (四)腳踏動(dòng)力制動(dòng)減速 在提升機(jī)運(yùn)行的任何時(shí)刻均可投入腳踏動(dòng)力制動(dòng)減速。在低速下放重 物或人員時(shí)，也可按腳踏動(dòng)力制動(dòng)方式運(yùn)行。 提升機(jī)運(yùn)行中，如需

39、動(dòng)力制動(dòng)減速，司機(jī)可踩下腳踏動(dòng)力制動(dòng)開關(guān) SF2（27 支路） ，利用 5KM 與 2KB 使電動(dòng)機(jī)投入動(dòng)力制動(dòng)運(yùn)行，控制線路動(dòng) 作現(xiàn)自動(dòng)投入動(dòng)力制動(dòng)減速相似。動(dòng)力制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，可由司機(jī)通過腳 踏自整角機(jī) B2 來人工控制。 當(dāng)采用腳踏動(dòng)力制動(dòng)下放重物時(shí)，由于開始下放速度很低， 3KV13KV3 的觸點(diǎn)（18、20、22 支路）均閉合，使 4KM14KM4 均有電， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入四段電阻動(dòng)力制動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)，主令控制器手柄習(xí)慣上均 放在零位，同時(shí)將工作制動(dòng)手柄慢慢推向松閘位置，提升機(jī)便在重物的作 用下慢慢加速，轉(zhuǎn)子電阻按 3KV13KV3 吸合自動(dòng)串入（4KM24KM4 釋放） ， 司機(jī)控制

40、動(dòng)力制動(dòng)踏板的角度，即改變自整角機(jī) B2 的角度，用以調(diào)節(jié)制 動(dòng)電流的大小，以滿足下放速度的要求。制動(dòng)電流愈大，下放速度愈低。 當(dāng)至減速點(diǎn)，制動(dòng)電流按速度閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)子電阻的切除仍由繼電器 控制，進(jìn)行自動(dòng)減速。 (五)爬行階段 當(dāng)提升速度減至 0.5m/s 時(shí)，第 3 支路中的低速繼電器 1KL1 釋放，其 串接在 33 支路中的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，使低速中間繼電器 1KL2 斷電，它在 11 支路中的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，為二次給電做好準(zhǔn)備；它在 32 支路中的動(dòng)斷觸 點(diǎn)閉合，使 3KC 通電吸合。3KC 串接在 27 支路中的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使 5KM 通 電，其串接在 15 支路的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，使動(dòng)力

41、制動(dòng)接觸器 3KM 和動(dòng)力制 動(dòng)繼電器中間 3KB 斷電，解除動(dòng)力制動(dòng)；接在 9 支路的動(dòng)合觸點(diǎn) 4KM8 閉 合，為電動(dòng)機(jī)二次給電做準(zhǔn)備。46 支路中的 3KM 動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，使熄弧繼 電器 2KT 斷電，其在 47 支路與 48 支路之間動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合，使 1KT1 通電。1KT1 串接在 15 支路的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使 2KM1（或 2KM2）通電吸合， 電動(dòng)機(jī)二次給電，轉(zhuǎn)子串入全部電阻運(yùn)行在 RY1 特性由線上，速度繼續(xù)下 降。同時(shí) 2KM1 在 46 支路中的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使 2KT 通電，1KT 斷電，其 16 支路的動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合，接通 4KM1,切除第一預(yù)備級電阻，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

42、入 RY2特性由線上加速運(yùn)行。當(dāng)提升機(jī)速度達(dá)到 1.5m/s 左右時(shí)，第 3 支 路低速繼電器 1KL1 又重新吸持，通過第 33 支路使中間繼電器 1KL2 通電， 電動(dòng)機(jī)又與交流電網(wǎng)斷開，電動(dòng)機(jī)以自由滑行方式減速，待速度下降到 0.5m/s 時(shí)又重復(fù)上述過程如此直至容器達(dá)到停車位置。 （六）停車 當(dāng)容器達(dá)到停車點(diǎn)時(shí)，35 支路中的終點(diǎn)開關(guān) 2SE1（或 2SE2）被碰開， 使工作閘繼電器 1KB 斷電，在 66 支路中的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開 AM1 電源，自動(dòng) 實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)。同時(shí)使提升方向選擇繼電器 2KC1 斷電，2KC2 可以通電 （35 支路） ，保證了提升機(jī)再次提升時(shí)，只能反向運(yùn)轉(zhuǎn)。 （七

43、）驗(yàn)繩及調(diào)繩 1.驗(yàn)繩 當(dāng)需要檢查提升鋼絲繩或檢修井筒時(shí)，要求提升機(jī)在很低的速度下運(yùn) 行。此時(shí)的操作過程與正常開車相同，只是用主令控制器切除第一預(yù)備級 電阻，使提升機(jī)在第二預(yù)備級上低速運(yùn)行，便可實(shí)現(xiàn)驗(yàn)繩或井筒檢修。 2.調(diào)繩 對于雙卷筒提升機(jī)，在更換水平等情況下需要進(jìn)行調(diào)繩，使上、下提 升容器同時(shí)達(dá)到停車位置。 雙卷筒提升機(jī)的兩只卷筒，一只固定在卷筒軸上，稱為固定卷筒；另 一只通過離合器與卷筒軸相連，稱為流動(dòng)卷筒。正常提升時(shí)，離合器為 “合上”狀態(tài)，卷筒軸帶動(dòng)兩只卷筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)繩時(shí)，通過液壓裝置使 離合器“分離” ，單獨(dú)閘住流動(dòng)卷筒，松開固定卷筒閘，開動(dòng)提升機(jī)，使 固定卷筒跟隨提升機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直

44、到提升容器到達(dá)新的位置；然后使游動(dòng)卷筒 復(fù)原，完成調(diào)繩過程。 為使調(diào)繩過程能安全進(jìn)行，TKD-A 系統(tǒng)設(shè)置有安全閉鎖電路，如圖 b 中支路 9 所示，它由開關(guān) 3SA、5SL、4SL1、4SL2 各調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān) 1QC7 的 觸點(diǎn)組成。其中 3SA 為主令開關(guān)，用于調(diào)繩過程中控制安全回路的通斷； 位置開關(guān) 5SL 裝在游動(dòng)卷筒的閘瓦上，緊閘狀態(tài)時(shí)閉合，松閘狀態(tài)時(shí)斷開， 用于調(diào)繩松閘保護(hù)；位置開關(guān) 4SL1、4SL2 裝在離合器上，當(dāng)離合器完全 合好時(shí)，4SL1 被壓閉合；完全離開時(shí)，4SL2 被壓閉合。離合器在離合過 程中，4SL1、4SL2 均斷開，保證在離合期間，安全回路不能通電。 調(diào)繩操

45、作的步驟如下： 1)啟動(dòng)制動(dòng)油泵，并接通控制電路。 2）調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān) 1QC 打至調(diào)繩位置，其觸點(diǎn) 1QC7 斷開，調(diào)繩閉鎖電 路串入安全回路；13 支路的觸點(diǎn) 1QC2 閉合，這工作閘繼電器 1KB 通電做 準(zhǔn)備；41 支路的觸點(diǎn) 1QC10 閉合，用于顯示調(diào)繩過程中離合器的離合狀態(tài)； 64 支路的觸點(diǎn) 1QC12 閉合，為液壓站的四通閥、五通閥電磁鐵 YA1、YA2 通電做準(zhǔn)備。 3)控制主令開關(guān) 1SA1 斷開安全回路，提升機(jī)抱閘。 4）將工作閘手柄推向松閘位置，使液壓站制動(dòng)油壓達(dá)到最大值，然 后調(diào)整液壓系統(tǒng)減壓閥，使離合器油路壓力達(dá)到一定數(shù)值。 5)閉合 64 支路中的開關(guān) 5SA，五

46、通閥電磁鐵 YA1 通電，此時(shí)游動(dòng)卷 筒被閘緊，壓力油通過五通閥進(jìn)入離合器，離合器被慢慢打開。在離合器 離開前，安全回路中的觸點(diǎn) 4SL1 閉合，4SL2 斷開，41 支路的觸點(diǎn) 4SL1 斷開，4SL2 閉合，指示燈 1HL1 滅，1HL3 亮；當(dāng)離合器剛離開時(shí)，安全回 路中的 4SL1、4SL2 均斷開，保證安全閉鎖，同時(shí) 41 支路中的 4SL1、4SL2 均閉合，指示燈 1HL1、1HL3 均亮，表示離合器已離開；當(dāng)離合器完全離 開時(shí)，安全回路的觸點(diǎn) 4SL2 閉合，解除閉鎖，接通安全回路，41 支路的 觸點(diǎn) 4SL2 斷開，指示燈 1HL3 滅，表示離合器已處于離開位置。 6)將工件

47、閘手柄拉回緊閘位置，安全回路中的觸點(diǎn) 2SA1 閉合,這安全 接觸器通電做準(zhǔn)備。 7)閉合主令開關(guān) 1SA1，安全接觸器通電，解除制動(dòng)，按正常開車方 式啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使固定卷筒單獨(dú)運(yùn)行，直到提升容器到達(dá)新的終點(diǎn)位置時(shí)， 可施閘停車，新水平調(diào)整結(jié)束。 8)重新斷開主令開關(guān) 1SA1,安全回路斷電，提升機(jī)制動(dòng)抱閘。 9)將工件閘手柄推向松閘位置，制動(dòng)油壓回升。 10)閉合 64 支路中的開關(guān) 6SA，四通閥電磁鐵 YA2 被接通，壓力油通 過四通閥將離合器慢慢合上，安全回路及 41 支路的觸點(diǎn) 4SL1、4SL2 相應(yīng) 動(dòng)作，并由指示燈顯示離合器狀態(tài)主。 11)將工作閘手柄拉回緊閘位置，斷開 64

48、支路的開關(guān) 5SA、6SA，并 使高調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān) 1QC 復(fù)位，調(diào)繩閉鎖電路解除，調(diào)繩過程結(jié)束。 在調(diào)繩過程中，閉鎖電路中的位置開關(guān) 5SL 作為游動(dòng)卷筒的松閘保護(hù)， 當(dāng)離合器完全離開后，固定卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，若由于某種原因使游動(dòng)卷筒松閘， 該開關(guān)觸點(diǎn)將斷開，切斷安全回路，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)，從而起到保護(hù)作用。 第三章第三章PLCPLC 控制系統(tǒng)軟件、硬件的介紹控制系統(tǒng)軟件、硬件的介紹 PLC 控制系統(tǒng)的軟件是通過廠家設(shè)計(jì)或根據(jù)現(xiàn)場控制需要由專門工作 人員編寫的，固化在 PLC 的 ROM 存儲(chǔ)器中，不同廠家所設(shè)計(jì)的軟件有所不 同，目前仿真編程軟件有：小型 PLC-S7-200 的 STEP 7 MICR

49、O/WIN V4.0， 三菱的 FX 系列 PLC-GXDEVELOPER 軟件。 PLC 控制系統(tǒng)由可編程序控制器（PLC） 、控制電器、保護(hù)電器、拖動(dòng) 電動(dòng)機(jī)組成。PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比具有：硬件結(jié)構(gòu)簡單 （繼電器控制邏輯是由在量的物理繼電器連線組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；而 PLC 控 制邏輯是由程序組成，取消了大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器等控制器件， 同時(shí)也大大簡化了硬件接線） 。邏輯更改方便（要改變繼電器控制邏輯必 須重新接線，工作量很大，而修改 PLC 的控制邏輯只需要重新編寫和下載 程序即可） 。系統(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)方便（PLC 性能指標(biāo)高、抗干擾性強(qiáng)，能在工 業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下長期地工作

50、，PLC 控制系統(tǒng)的電氣故障僅為相應(yīng)功能的繼電 器控制系統(tǒng)故障的 5%，當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，可根據(jù) PLC 輸入/輸出端口的 LED 顯示來判斷產(chǎn)生故障的部位，以便迅速排除故障） 。 德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也 相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子 （SIEMENS）公司的 PLC 產(chǎn)品包括 LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工 業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI 人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。 西門子 S7 系列 PLC 體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力， 功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7 系列 PLC 產(chǎn)品可分為微型 PLC（如 S7-20

51、0）， 小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7-300）和中、高性能要求的 PLC（如 S7- 400）等20。 一、一、SIMATICSIMATIC S7-200S7-200 PLCPLC S7-200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自 動(dòng)檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC 的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連 成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7-200PLC 可提供 4 個(gè)不同的基本型號 與 8 種 CPU 可供選擇使用。 二、二、SIMATICSIMATIC S7-300S7-300 PLCPLC S7-300 是模塊化小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的

52、應(yīng)用。與 S7- 200 PLC 比較，S7-300 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.10.6s）的 指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一 個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的 人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大 減少。SIMATIC 人機(jī)界面（HMI）從 S7-300 中取得數(shù)據(jù)，S7-300 按用戶 指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300 操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送； CPU 的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊 系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級口令保

53、護(hù)可以使用戶高 度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC 設(shè) 有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔 出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。 S7-300 PLC 具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接 AS- I 總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通 信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在 CPU 中，用于同時(shí)連接編程器、PC 機(jī)、 人機(jī)界面系統(tǒng)及其他 SIMATIC S7/M7/C7 等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 三、三、SIMATICSIMATIC S7-400S7-400 PLCPL

54、C S7-400 PLC 是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器21。 S7-400 PLC 采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種 級別（功能逐步升級）的 CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能 根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時(shí)，只要適 當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級和充分滿足需要。 四、工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)四、工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò) 通訊網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供 了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊，“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡(luò)系 列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動(dòng)化站以及通過不 同的級交換數(shù)據(jù)，有標(biāo)準(zhǔn)的接口并

55、且相互之間完全兼容。 五、人機(jī)界面（五、人機(jī)界面（HMIHMI）硬件）硬件 HMI 硬件配合 PLC 使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要 有文本操作面板 TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17 等；圖形/文 本操作面板 OP27，OP37 等，觸摸屏操作面板 TP7，TP27/37，TP170A/B 等；SIMATIC 面板型 PC670 等。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）也可以作為 HMI 硬件 使用。HMI 硬件需要經(jīng)過軟件（如 ProTool）組態(tài)才能配合 PLC 使用。 六、六、SIMATICSIMATIC S7S7 工業(yè)軟件工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為三個(gè)不同的種類： 1.

56、編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于 PLC 或 PC 用于編程、組態(tài)、模擬和維 護(hù)等控制所需的工具。STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包 SIMATIC S7 是用于 S7- 300/400，C7 PLC 和 SIMATIC WinAC 基于 PC 控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維 護(hù)的項(xiàng)目管理工具，STEP 7-Micro/WIN 是在 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行的 S7- 200 系列 PLC 的編程、在線仿真軟件。 2.基于 PC 的控制軟件 基于 PC 的控制系統(tǒng) WinAC 允許使用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為可編程序控制器 （PLC）運(yùn)行用戶的程序，運(yùn)行在安裝了 Windows NT4.0 操作系統(tǒng)的 SIM

57、ATIC 工控機(jī)或其它任何商用機(jī)。WinAC 提供兩種 PLC，一種是軟件 PLC，在用戶計(jì)算機(jī)上作為視窗任務(wù)運(yùn)行。另一種是插槽 PLC（在用戶計(jì) 算機(jī)上安裝一個(gè) PC 卡），它具有硬件 PLC 的全部功能。WinAC 與 SIMATIC S7 系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的 SIMATIC 編程工具 （如 STEP 7），編制的程序既可運(yùn)行在 WinAC 上，也可運(yùn)行在 S7 系列 處理器上。 3.人機(jī)界面軟件 人機(jī)界面軟件為用戶自動(dòng)化項(xiàng)目提供人機(jī)界面（HMI）或 SCADA 系 統(tǒng)，支持大范圍的平臺(tái)。人機(jī)界面軟件有兩種，一種是應(yīng)用于機(jī)器級的 ProTool，另一種是應(yīng)用于監(jiān)控級的 WinCC。 ProTool 適用于大部分 HMI 硬件的組態(tài)，從操作員面板到標(biāo)準(zhǔn) PC 都 可以用集成在 STEP 7 中的 ProTool 有效地完成組態(tài)。ProTool/lite 用于文 本顯示的組態(tài)，如：OP3，OP7，OP17，TD17 等。ProTool/Pro 用于組態(tài) 標(biāo)準(zhǔn) PC 和所有西門子 HMI 產(chǎn)品，ProTool/Pro 不只是組態(tài)軟件，其運(yùn)行版 也用于 Windows 平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)。 WinCC 是一個(gè)真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何