全数字电控系统在矿井提升机中的应用 论文
全数字煤矿主井直流提升机的自动化控制技术
浅谈全数字煤矿主井直流提升机的自动化控制技术【关键词】煤矿；直流提升机；自动化控制；信息化矿井提升机主要承担矿物的提升、人员的上下和材料的运送等任务，它应能按照预定的力图和速度图，在四象限实现平稳启动、等速运行、减速运行、爬行和停车，而且在运行过程中要有极高的可靠性[1]。
原系统已经严重地制约了矿山的生产安全，急切需要制造出一种安全可靠，性能优良且又节电的新型驱动系统。
由于存在着以上不足，使得继电器-接触器电控系统提升机随着现代科学技术的进步而不断的处于被淘汰的位置。
1.煤矿主井直流提升机的自动化控制1.1主回路主回路由高压配电系统、整流变压器、可控硅整流装置、快开、电抗器等构成，采用电枢电流换向（电枢可逆），磁场电流单向的方式；也可采用电枢电梳单向。
磁场电流换向的方式。
为减少电网的无功冲击和高次谐波的干扰，电枢回路配置成串联12脉动顺控。
1.2全数字调节部分全数字调节部分以高性能单片机为核心，主要功能有：（1）完成提升机速度和电流双闭环调节，如：①预设速度基准值；②限制加、减速过程的冲击；⑧速度自动调节；④电枢电流自动调节；⑤磁场电流自动调节；⑥预设电流限制值。
（2）实现电枢回路和磁场回路的各种故障保护，如：①磁场变压器超温；②磁场整流桥快熔熔断；③磁场过电流；④磁场回路对地漏电；？⑤磁场可控硅交流阻尼熔丝断；⑥磁场可控硅过热；⑦电枢变压器超温；⑧电枢整流桥快熔熔断；⑨电枢过电流；⑩电枢回路对地漏电；⑩电枢可控硅交流阻尼熔丝断；⑩电枢可控硅过热[2]。
1.3多plc冗余控制部分多plc冗余控制部分用来完成提升机系统操作保护、行程监控和装、卸载控制等功能。
（1）操作保护部分采用一台plc，其主要功能是执行操作程序，并实现各种故障保护及闭锁。
来自系统各部分的保护信号直接引入到plc中，plc将其处理后分为立即施闸、井口施闸、电气制动和报警四类，送监视器显示故障类型并控制声光报警系统报警并施闸。
系统的安全回路有两套，一套由plc构成，另一套为继电器直动回路。
论文12矿井提升机电控系统原理设计
矿井提升机电控系统原理设计摘要我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。
本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井交流提升机电控系统进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成的逻辑控制装置。
其中简单介绍了国内外矿井提升机发展概况，提升机机械结构、工作原理，分析了其技术经济性。
对于PLC的控制原理及应用做了一般性的介绍。
详述了提升机电控系统和调速原理，如：测速部分和保护部分。
本文以TKD-NT 单绳缠绕式矿井提升机为例，提出了研究设计方案，并且在实践中成功实施。
PLC电控系统实现了对提升过程的程序控制，精度高；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；实现无触点控制，寿命长，可靠性大大提高，具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。
关键词：矿井交流提升机，PLC，调速，电控技术研究THE DESIGN OF ELECTRIC CONTROL SYSTEMBASED ON MINE ELEVATORABSTRACTIn China, mine elevator whose electric control system uses speed regulation by means of stringing and slicing the rotor resistance, and it constitutes the logic control device by the relay and contactor adopting the means of the drive of AC asynchronous motor in most cases. This paper which studies and designs the electric control system of AC mine elevator, adopting PLC which takes the place of the logic control device constituted by the relay and contactor takes the security, reliability, high efficiency, economy as a starting point, and takes the reliability principle as the basis. There into, this paper gives a brief introduction on the development of mine elevator in home and abroad, its framework and theory, while doing some economic study. Then, it introduces the theory and application of PLC simply. On the side, it goes into particulars about electric control system, for example, speed measurement and safeguard. This paper sets TKD-NT elevator for an example, proposes the research and design plan which puts in practice successfully. The electric control system based on PLC has carried out the procedure control of hoist process and high accuracy, closed-cycle control of mine elevator through speed, electric current as well as digital switching of vector and so on, the monitor of important parameters such as the distance of travel, speed, the state of hoist. In addition, the system also has carried out contact less control, long life-span, reliability greatly improved, good control supervisory system and completely automation of relevant data’s demonstration, recording and so on.KEY WORDS: AC mine elevator, PLC, speed regulation, electric controltechnology research目录前言 (1)第1章国内外矿井提升机发展概述 (2)§1.1国外矿井提升机现状 (2)§1.2我国矿井提升机电气控制系统的现状 (2)第2章提升机机械结构及工作原理 (4)§2.1机械结构 (4)§2.2工作原理 (5)第3章串电阻调速系统 (7)§3.1串电阻调速系统原理 (7)§3.2串电阻调速程序 (8)第4章提升机电控系统构成 (14)§4.1引言 (14)§4.2主回路 (15)§4.3测速回路 (16)§4.4安全回路 (16)§4.5控制回路 (18)§4.5.1 信号回路 (18)§4.5.2 电机正反转回路 (18)§4.5.3 制动回路 (19)§4.5.4 转子电阻控制回路 (19)§4.6监控系统 (20)§4.6.1 上位机 (20)§4.6.2 操作台 (21)第5章PLC 操作主控系统原理及应用 (22)§5.1PLC系统组成 (22)§5.2各单元基本特点 (22)第6章技术经济性分析 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)前言矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。
PLC电控系统在矿井提升机中的应用
图２
（ ２）两套Ｐ Ｌ Ｃ 控制器有 主有从 ，互有分工 ，相互 监视 ，从而确 具有２ 套 以上完全独立 的深度 、速度检测及 采样通道 ，并通过２ 套独立 保 了提升机安全运行。紧急情况下还具备低速应急开车功能。 （ ３ ）系统智 能化水平 高 、人机界面优越 ，对于报警 、运行状态 的Ｐ Ｌ Ｃ 之 间的各 种参数进行 比较判别 ，确保提升机电控的关键控 制环 节， 如减速 、速度包络线保护 、速度定点检测保护 、安全 回路 、过卷 和参数设定 的综合诊断及监视信 息，能 以清晰的格 式连续 的显示在屏 任何使提升机安全制动的第一故 障点就会被立即锁定并显示 出 保 护、测速元件之 间、深度 采样元件之间均能实现２ 道 以上 的冗余 串 幕上 ， 来， 从而使操纵者立即予 以确认并加以纠正 。 联控制 ，提高系统的安全可靠性 。 （ ４ ）系统增 加了许 多检测、监控及提升机运行过程重要参数的 上 位机实现功 能 ：在提 升机 的正 常运行期 间，作 为提升机整 机
坛
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Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
Ｐ Ｌ Ｃ 电控系统在矿井提升机 中的应 用
于建秋
（ 双鸭 山矿业集团公司东荣二矿 黑龙江 双鸭山 １ ５ ５ １ ０ ０ ）
的监控 系统； 在安装调试 、检修期间 ，作为Ｐ Ｌ Ｃ 、数字化调速装置是的 编程器进行编程工作 ；作为提升机电控系统工业局域 网络与其它网络 如Ｉ Ｎ Ｔ Ｅ Ｒ Ｎ Ｅ Ｔ 网的接 口，节省设 备投资 ， 提高整机性能。 建 立远程诊 断服务 网络 ，能利用 厂家的技术优 势 ，及 时解 决使 用中出现的故 障和问题 ，并便于设备 的维护 、保养。 电控 系统 的构成和配置提升机电控系统可简单的分为 ： 控制系统 （ 主控 系统、辅控 系统 ），调速控制系统 （ 调速系统 、供 电系统 ）， 监控系统 （ 上位机 、 操作 台 ）， 提升机电控系统构成如图１ 所示 交流 电控系统采用 日 本三菱公司原装Ｆ ｘ ２ ｎ 双Ｐ Ｌ ｃ控制 ， 定子采用 真空换 向接触器 ， 转子采用大功率无触点转子电阻控制装置 ，减速制 动装置采 用数字化低频制动 电源装置 ，操纵台采用 网络化集散控制操 纵 台，配上位机监控系统 ，远程诊 断专家服务系统。双Ｐ Ｌ Ｃ 之间与减速 制动装置 、 操 纵台、上位机 、远程诊断专家废物系统之间 ， 通过 网络 进行数据交换通信 ，Ｎ Ｔ 型提升机 网络化集散控制交流系统如图２ 所示 。
矿井提升机承载系统论文在线实时智能监控论文
矿井提升机承载系统在线实时智能监控改造摘要：本文首先介绍了芦岭煤矿老矿井主井提升系统的现状，分析了其不利因素，然后设计出相应的改造方案，通过分析主井箕斗定重装载装置系统结构原理，给出了解决箕斗对称重传感器冲击问题及称重系统稳定性问题的方法。
0引言依据《煤矿安全规程》第382条规定“提升装置的最大载重量和最大载重差，应在井口公布，严禁超载和超载重差运行。
箕斗提升必须采用定重装载”。
芦岭煤矿包括附近一些老矿井主井提升系统，没有设置定量斗箱。
装煤时，靠箕斗下压滑动架使溜煤嘴进入箕斗，煤直接由煤仓经溜煤槽、溜煤嘴进入箕斗，箕斗装满后上提箕斗时，依靠重锤的重力拉回滑动架使溜煤嘴回转，截止煤流。
这种装煤方式不能计量，属于定容装载。
随着采煤工艺的不断变化，如综采加综放，煤里矸石量随之增加，所以定容装载装置常会出现容量不变但质量变大的情况，易造成超载事故（需人工进行放煤解决，危险，影响生产时间长），给提升系统带来了安全隐患，同时不利于矿井高效运转。
我矿主井量煤器提升机型号为2JK-5*2.3ZA，配套电动机型号为ZD2500/65，功率为2100KW，箕斗型号为12T底卸式箕斗，名义载重为12T。
现装载装置为回转体定容装载，有时因为煤质差、矸石多，会造成装载质量超标，提不动的现象。
针对目前主井装载实际工况，若采用传统的设置定量斗的方案无法满足现场要求，因为井下没有增加定量斗的空间。
如果进行开凿井壁来扩大井下增设定量斗的空间的话，矿井必须停产施工，现实生产不允许采用此方案。
因此，要求新设计方案必须在不改变原装载系统或少改动原装载系统的情况下进行设计。
1 改造方案设计改造的定量装载装置系统可以解决在无定量斗状态下主井定重装载的问题。
它由吸能缓冲器装置、液压称重传感器、煤流闸门控制系统、PLC智能控制系统等组成。
其中煤流闸门控制系统由液压站闸门、液压站、到位开关等组成。
PLC智能控制系统由井底信号控制柜、PLC隔爆控制箱、井口绞车房控制柜、显示模拟柜等组成。
浅谈煤矿井下提升机电控系统改造
另 外 ，Ｌ Ｐ Ｃ控制 系统 极 大地 提 高 了控制 系 统本 身 的安全 可 靠 性， 使绞 车控制 性能和 保护 性能更 加完 善 ， 使控 制系 统的硬 件 组成和线路 更加简化 ， 操作和维护更加 容易。 ２ 方案 ２ 电机更 （） ： 换为高压防爆 电机 ， 直接选择 高压变 频器 。 该方案对 高压变频器
的 可 靠 性 有 一 定 的要 求 ， 运 行现 场 应 保 留 原 电阻 的 启 动 设 备 ， 且
力 ， 防煤矿事 故的发 生 ， 预 这其 中就 包括 了 电磁 继 电式逻辑 电 路构成 的提 升绞车 电控 系统 。近年 来 ， 以全数字 防爆 四象 限变 频绞 车 电控系 统替 代老式 电控 系统 的技术 升级 改造取 得 了很 大成功 ， 这不仅提 高了系统可靠 性 ， 少 了机 电事故 的发生 ， 减 而
标 定 困难 、 耗 高 、 率 低 、 声 大 等 缺 陷 。依 据 ２ ０ 年 国 家 安 能 效 噪 ０８
余。 当其 中一个 Ｐ Ｃ系统发生故 障时， 一个 Ｐ Ｃ系 统仍 可投 Ｌ 另 Ｌ 入进行应 急开车 ， 大程度地给用户减 少损失 。 ） 最 ４ 操作简便 。 司 机操作简单 ， 系统 安全 性大大提高 。 ） 能效果 明显。 ５节 系统将再
该 副 井 提 升 机 下 放 过 程 中 会 有 较 大 负 力 运 行 状 态 出现 ， 为
本 装 ，９ ２年 １ 正 式 投 确 保 在此 状态 下 能量 反馈 给 电网 以取 得优 异 的节 能效 果 ， １６ 年 １６ ０月 改进 方 案 选 择 四 象 限 变 频 器 ， 对 该 变 频 器 提 出 了 基 本 的 性 并 产 。提 升机 型 号 为 ２ … ０ ０ Ａ， 筒宽度为 １ 滚筒直径为 ３０ 滚 ．ｍ， ５ １） ｌｌ 能要求 ： １ 变频器 的低 速转矩性 能首先必 须满足提升 的要求 ， （）
煤矿立井提升机电气自动化控制系统应用研究
煤矿立井提升机电气自动化控制系统应用研究1. 引言1.1 研究背景煤矿立井提升机电气自动化控制系统应用研究引言：随着煤矿开采的深入和煤矿工程的发展，煤矿立井提升机作为煤矿生产中重要的输送设备，其安全性、高效性和可靠性越来越受到人们的重视。
传统的提升机控制方式存在着操作繁琐、安全隐患大、效率低等问题，亟待解决。
电气自动化控制技术的不断发展和应用，为提升机的控制方式带来了新的思路和可能性。
煤矿立井提升机电气自动化控制系统的应用，将提升机的控制中心从人工操作转变为自动化控制，能够实现设备的智能化、自动化运行，大大提高了生产效率和作业安全性。
结合先进的传感器技术和数据处理技术，可以实现对提升机运行状态的实时监测和智能分析，及时发现并解决潜在问题，确保设备运行的稳定性和安全性。
开展煤矿立井提升机电气自动化控制系统应用研究，具有重要的现实意义和实用价值。
本文将针对该领域进行深入探讨和研究，探讨其在煤矿生产中的应用前景及发展方向。
1.2 研究意义煤矿立井提升机电气自动化控制系统是煤矿生产中至关重要的设备，其自动化水平的提高直接影响到煤矿生产效率和安全性。
煤矿作为重要的能源行业，其生产安全和效率一直备受关注。
传统的手动操作方式存在着很多局限性，如操作不便、生产效率低下、安全隐患较大等问题。
煤矿立井提升机电气自动化控制系统的应用研究具有重要的意义。
通过对煤矿立井提升机电气自动化控制系统的研究，可以实现提升机的智能化控制，提高生产效率，降低人力成本，减少事故发生概率，提升工作安全性。
电气自动化控制系统的应用还可以为提升机的远程监控和故障诊断提供便利，实现设备的及时维护和管理，进一步保障矿井设备的正常运行。
煤矿立井提升机电气自动化控制系统的研究具有重要的现实意义和应用价值，对煤矿生产的安全稳定和高效运行起着至关重要的作用。
2. 正文2.1 立井提升机概述立井提升机是煤矿井下运输设备中的一种重要设备，具有运送人员和物料的功能。
探讨全数字直流调速技术在矿井提升机中的应用
施
这种 全数 字直流 调速装 置出现故 障时 的解决方法 比较简单。 装置本身的 自 我诊断 功能 比较强 ， 能够对整个系统 的软件、硬件 性能以及工作状态 等进行随时监控 ，当系统 出现问题时故障代码会在 Ｐ Ｍ Ｕ 和发光二极 管上进行显示。发生故 障的原因以及排除的 方法在说明书上都能找到 ，因此 ， 故障排除 人员可 以按照说明书进行操作。另外 ， 如果
关键词 ：全数字直流调速技术 ；矿井提 升机 ；应 用
由于现代科学技术 的不断发展 ， 调速控 制 系统几乎 全部 的工作环节 都能 够摆脱人 工操作 的模式 ，由软件来进行操作 。以前 的 模 拟调速 系统 ，已经不能适 应现代 化 的要 求， 取而代之的是全数字直流调速技术的应 用。实行全数字化的运行 ， 不仅能更好地起 到调速 的作用 ， 还能够对系统进行及时的检 测， 使运行中的问题得到及时的发现并能采 取 有效 的措施对故障进行排除。 全数 字直流 调速技 术 的优 点 全 数字直 流调速 技术 的应 用 相 比起 传 统的模 拟调速系统 有着相 当多 的优势 ： 第 当系统处于静态的时候 ，全数字直流调 速系统有着更高的精准度 ， 能够将这种状态 维持更长 的时间。第二 ，当系统处于动态的 时候 ， 那 么全数字直流调速技术 的应用能提
浅谈煤矿提升机电控系统的改造
流。由 于采用交流电机， 没有电刷间题. 提升
机容丘可 以大幅度增加， 例如南非帕拉波矿井 内装式提升机电机功率达6300kW, 我国东欢 佗、大雁、陈 四楼等矿均引进了内装式提升
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浅谈煤矿提升机 电控系统的改造
王朝连
( 平悦集团 离庄矿机电科
河南平顶山 467045)
*WA沙酱铲赞}蓄gCA } 煤文业本笔3791(2007)08(b卜0020- 高技 `用升电系的‘ 1 聋W l fg. }文徽标识码: i} 的炭章编号:文者合际浅一?}01新*#w 提机控统改 } 分类号:TM5 l ,1 蚕c}f A 提 寥 & Y 工 结实， 下 谈 T < 中图 167221世 纪能源 结构将发生巨 大变化， 在 不能正常工作。例如， 煤炭 由于系统参数的变化， 运 行 。 能源结构中的比例将会下降， 我国也不例外。 引起电 流限幅值的变化， 常出 经 现起动和减速 安装接线时， 视抗千 要重 扰措施， 对外部 但是由 于我国 石油、天然气的储且有限， 煤 过程中， 由于电捷超限， 引起安全回路动作， 造 模拟量信号的输人接线采用屏蔽电绳 ， 对输出 炭的主导地位在短时间内不会有根本的改 成提升机紧急停车。 的脉冲信号采用双 绞线， 尽且加大与平 行的电 变。 据有关部门 预侧， 到2010 年我国 需要煤 工作德定性差:该方案采用了 是分立 大 电 力电缆的间距。
采煤国的发展经验， 以及其它传统产业发展的
两种全数字提升机电控系统在矿井的应用
两种全数字提升机电控系统在矿井的应用作者：孙敏来源：《科技与企业》2013年第13期【摘要】随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率。
本文主要阐述了全数字直流提升机电控系统和全数字交—交变频提升机电控系统的应用等问题。
【关键词】全数字提升机；电控系统；应用随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率，本文主要阐述两种数字提升机在矿井的应用。
1、全数字直流提升机电控系统主控系统一般采用可编程序控制器，其软件主要完成提升机运行的顺序逻辑控制、算术计算、比较及通讯等功能。
一些提升机的主控系统还完成了提升机的行程控制功能，因其行程控制实时性要求较高，因此，此类型的主控系统对可编程序控制器有很高的要求。
按提升机电控系统控制功能的具体要求，应选择不同类型的PLC。
传动控制系统主要实现提升机速度、电流双闭环控制、逻辑无环流换向控制等功能，以及变流器的监测和保护功能。
监控系统通过采集与主轴直联的旋转编码器信号、井筒开关信号及其余运行信号，对提升机行程、速度等重要参数进行监视，完成过卷、等速度段超速、减速段连续速度保护、定点速度保护等保护功能，起到主控系统、传动控制系统等保护的热冗余后备保护。
液压制动控制系统是实现故障安全优先要求提升机系统的重要环节，完成工作制动和紧急制动等控制。
根据制动控制原理不同，紧急制动应分为恒减速制动和恒力矩制动（二级制动）。
前者是在制动过程中控制系统按减速度闭环调节液压制动系统的制动油压实现减速度不变的控制；而后者是根据预先设置的油压和时间进行紧急制动。
恒力矩制动过程中减速度与实际负载的状态相关，适合负载基本恒定的主井提升系统；恒减速制动可依负载调整制动力，适合有人员提升的副井提升系统。
井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分，分别在井筒中不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等，以使控制系统获得提升容器在井筒中的确切位置，实现准确测量行程。
全控双馈变频调速系统在矿井提升机中的应用
全控双馈变频调速系统在矿井提升机中的应用刘洁（龙煤股份公司鹤岗分公司新陆煤矿，黑龙江鹤岗154103）摘要该文介绍了全控双馈变频调速电控系统的组成及基本功能，阐述了全控双馈变频调速电控系统的工作原理和特点，对提升机改造后的技术指标和效益进行了剖析。
实际应用表明，该系统运行经济、稳定、安全可靠。
关键词提升机三电平逆变器变频调速PLC控制中图分类号TD63+3文献标识码B新陆煤矿主井提升机为斜井箕斗提升，使用YR800－8/1180型交流绕线高压异步电动机，电动机功率800kW，电机定子电压6kV，定子额定电流97A，转子电压551V，转子电流890A。
原电控系统采用传统的继电器－接触器电器控制方式，控制精度不高，线路复杂，故障点多，可靠性差，并且调速方式为转子串电阻调速，调速范围不大，调速不平滑，速度不易控制，同时耗能大。
该系统经过20a运行，电气设备老化严重，故障率高，维修工作量大，影响了正常提升，已不适应生产的需要，为了解决主提升存在的这些问题，对原TKD电控系统进行了更新改造，采用了全控双馈变频调速电控系统。
1电控系统的组成电控系统主要由变频柜、调节柜、主控柜、操作台、上位机监控五部分组成。
1．1变频柜用于完成对转子回路进行变压变频调速，它是由IGBT全控器件组成的双三电平PWM变换器构成。
三电平PWM变频器克服了两电平逆变器的诸多缺点：无需输出变压器和动态均压电路，开关频率低，因而开关器件应力小，系统效率高等。
其主要优点：电平数越高，输出的电压谐波含量越低，开关器件的开关频率低，开关损耗小，器件应力小，无需动态均压。
采用不同的控制方式，可使三电平PWM变换器工作在逆变状态或整流状态。
在逆变运行状态，通过对直流侧的分压和开关动作的不同组合实现多电平阶梯波电压输出，从而使得输出的电压波形更加接近正弦波。
在整流运行状态，可在直流输出电压可控的基础上，实现网侧功率因数调节。
1．2调节柜（全控双馈调节系统）*收稿日期：2012－02－17作者简介：刘洁（1973－），女，黑龙江鹤岗人，工程师，1995年毕业于辽宁阜新煤炭工业学校矿山机电专业，现任龙煤股份公司鹤岗分公司新陆煤矿安全培训中心主任工程师职务。
矿用提升绞车全数字变频调速系统应用实践
第6期新疆有色金属矿用提升绞车全数字变频调速系统应用实践董继良（新疆昌平矿业有限公司乌鲁木齐830000）摘要针对老式提升绞车采用绕线电机串电阻调速方式存在的问题，采用先进的全数字变频调速系统解决，取得了明显的安全效果。
关键词提升绞车电控全数字变频调速系统1概述矿山主、副井提升绞车担负着矿井升降人员、提升矿（废）石、下放材料、设备的繁重工作，一旦出现故障，就将影响整个矿井的生产。
因此提升设备的正常运行起着至关重要的作用。
老式提升绞车电控大多采用380V绕线电机串电阻调速，用交流接触器实现速度段切换，形成低速降压启动、挡位切换加速、全速运行、挡位切换减速、低速降压停车的工作过程。
其在运行中存在明显的缺点，主要体现在以下几个方面：⑴在空载下放时，电机的转速超过了同步转速，电机处于发电状态，由于没有处理环节，大量的无功能量消耗在转差电阻上，致使电机能耗增加，不但浪费大量的电能，而且使电机铜损、铁损增加，增大了电机的维修费用。
根据现场情况测定，下放时电机电流与提升时基本相同，相当于电机的额定电流，而空载时电机电流大约应在额定电流的60%左右，从这点看，应有30%左右的无功能量消耗，使用电量增加。
⑵控制系统采用绕线电机转子串电阻的方式进行调速，存在以下缺点：①大量的电能消耗在转差电阻上，造成了严重的能源浪费，同时电阻器的安装需要占用很大的空间。
②控制系统复杂，导致系统的故障率高，接触器、电阻器、绕线电机碳刷容易损坏，维护工作量很大，直接影响了生产效率。
③低速和爬行阶段需要依靠制动闸皮摩擦滚筒实现速度控制，特别是在负载发生变化时，很难实现恒减速控制，导致调速不连续、速度控制性能较差。
④启动和换挡冲击电流大，造成了很大的机械冲击，导致电机的使用寿命大大降低，而且极容易出现“掉道”现象。
⑤自动化程度不高，增加了开采成本，影响了产量。
⑥低电压和低速段的启动力矩小，机械特性比较软，带负载能力差，无法实现恒转矩提升。
矿井提升机电控系统自动化升级改造
提升机是承担矿山人员和物料提升任务的关键生产设备,是矿山井上下联系的咽喉,是矿井中技术含量最高的设备之一。
如何不断提高矿井提升系统的安全可靠程度和自动化程度,最大限度减少事故率,是最终实现矿井长治久安的关键所在。
近年来,南屯煤矿依靠科技进步,通过不断加快提升机系统升级改造,有力推动了矿井安全高效发展。
1矿井投产提升系统简介南屯矿有主井、副井、混合井主提和副提4部提升机。
主井提升机原为洛阳矿山机器厂生产的JKM3.25×4-I 型摩擦轮式提升机,原直流驱动电源采用F-D 发电机组提供,1973年投入使用;副井提升机1973年建矿时投入使用,系前苏联20世纪60年代生产的HKMЗ-5×2.3-10.5型双滚筒单绳缠绕式提升机,原使用TKD 系统,制动为气动杠杆闸块式,现型号为2JK-5×2.3/21。
1986年,南屯煤矿改扩建开始,由于矿井设计能力由原150万t/a,改扩为240万t/a,原有主、副井提升不能满足矿井的生产发展。
1993年5月,南屯煤矿混合井建成投产,混合井装备两套波兰提升机,型号为4L-4000/2200,原是以继电器控制为主体,主控部分采用电子板插件完成。
2国内外提升系统传动方式1)20世纪80年代,我国矿井提升机以直流传动为方案的开始采用“SCR-D +模拟调节+继电器控制”的拖动方式,这种方式具有运行效率高、节电效果显著、占地面积小、易安装等优点,但由于分立元件多,控制系统的构成极为庞大,不但现场调试工作量大,正常使用时维护量也不小。
由于分立元件多,参数分散性大,因而整个系统的可靠性会受到影响。
2)20世纪90年代以来,全数字直流调速电控系统在我国矿井提升机SCR-D 系统中开始研究开发,全数字控制技术彻底改变了模拟控制的不足。
因此,以全数字控制技术来代替模拟控制已经成为一种趋势。
国内对提升机数控系统研究与国外数控系统相比技术已接近,但进口设备存在价格高,服务不及时等问题。
两种全数字提升机电控系统在矿井的应用
２ ． 全数 字交 一 交 变频 提 升机 电控 系 统 出现故障 ， 不 可开车 ， 故障 解除后 ， 经复位后 才可使安全 回路正常。 全数 字交一 交变 频提 升机 近些年 来发 展很快 ， 目前煤 矿主要 使用 ２ ． ３ 拖动系统的行程控 制 的是 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ 公司和ＡＢ Ｂ 公司生产的 交一 交变频 提升机 。 某煤 矿主井 矿井 提升 机在 工艺上 是在 两定点 之 间运行 ， 控制 系统的控 制效 果 提 升系统 主要采 用国内最大的４ ０ ｔ 箕斗 ， 由２ ｘ ３ ０ ０ ０ ｋ Ｗ双 电机拖 动。其电 体现 在对位 置（ 行程） 的控制 上。 提 升机的安全性 也要求电控 系统具 有性
随着科学技 术的发展， 特 别是 矿山机 电技 术和计算机 技术的发展 ，
使煤 矿机 电装备 自动化 控制在 矿井广泛应 用， 提 高了机 电使用效率 ， 大 幅提高煤 矿生产效率 ， 本文主要 阐述两种数 字提升机 在矿井的应 用。
１ ． 全数 字 Ｉ流 提 升机 电 控系 统
主控 系统一 般 采用可编 程序 控制 器， 其 软件 主要完成 提 升机运 行 的顺序逻 辑控 制、 算 术计算 、 比较 及通讯 等功能 。 一 些提升 机的主 控系
井筒信 号系统 是提升机 行程控制 与保 护的重要部分， 分别在井筒 中 动化控制 采用２ 套Ｐ Ｌ Ｃ 系统（ 主 控Ｐ Ｌ Ｃ 系统和监 控Ｐ Ｌ Ｃ 系统 ） 完 成提升机 闸控Ｐ Ｌ Ｃ 系统 与ＡＢ Ｂ 的抱闸控制装 置共 同实现制 动功能ｌ 不 同位 置设 置同步 校正 开关、 定 点速度检测 开关和过 卷开关 等， 以使控 的工艺控制 ｌ 制 系统 获得提升 容器在井筒 中的确切 位置， 实现准确 测量行程 。 通过操作 台控制 提升机 的运行 。 数 字控制 技 术与 一般 的提 升机 电控 系统 相比 ， 在安 全 回路 中增加 主控Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统（ Ｐ Ｌ Ｃ Ｉ ） 。 主控Ｐ Ｌ Ｃ 控制 系统采用Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ 公司 Ｉ ＭＡ ＴＩ Ｃ Ｓ ７ 系统。 主要 完成提 升过程 逻辑 控制和 保护， 完成 重要故 障 了一套软件 安全 回路 ， 即系统 分别有硬 件和 软件两套 安全 回路 ， 前者的 Ｓ 回路 由继 电器系统 实现 ， 而 后者 的回路 由主控 系统 的软件 实现 ， 主控 系 的显示和报警 ， 成对液压 站的控制 等功能。 安全 电路采用冗余 结构 ， 同时采 用Ｐ Ｌ Ｃ 与继电器两种并 行控制。 安 统 的信号 以继 电器常开触电形 式传人 硬件安全 回路 中， 因此， 硬件 安全 Ｌ Ｃ 系统判定 的系统 故障 ， 监控Ｐ Ｌ Ｃ 系统判 定的系统 回路 是提 升机电控 系统 中最 终保护环 节， 其设 计满足 “ 故障安 全优先 系 全回路中串入 主控Ｐ 统” 的设计要求 ， 可以确保 提升机 的安全可靠运行。 故障 ， 确保系统的安全可靠性 。 按 照故 障性 质 ， 有不 同形式 的停车 方式 ： 紧急停车 、 事 故停车 。 若 目 前， 全 数字直流提 升机在我 国煤 矿应用较为广泛 。
矿井提升机电控系统的现状与发展趋势
矿井提升机电控系统的现状与发展趋势0 引言矿井提升机又称为矿井卷扬机。
作为井上与井下的唯一输送通道，矿井提升机承担着人员、物料、设备和煤炭等的运输任务。
矿井提升机属往复运动的大型生产机械，它具有自身惯性大、载荷能力强，载荷及其变化也大、载荷性质属位能性负载、运行速度快、调速范围广等一系列的优点，矿井提升机运行的状况，关系着矿井的正常生产，而且还影响着矿井的设备安全和矿工的人身安全。
由于矿井提升机的生产工艺和安全性的要求越来越高，其机械制造技术和电气控制技术也就成为各国机械制造界和电气传动界的一个重要的研究课题。
随着高产高效矿井的迅速发展，更有利的促进了矿井提升机朝着大容量、大功率、高效率、高安全性、高可靠性、全数字化及综合自动化的方向深入发展。
1 矿井提升机控制系统的发展现状根据提升机对电控系统的要求，提升机的电气可分为直流传动和交流传动两大类。
直接传动即对直流电动机的速度控制。
直流电动机由于具有良好的调速特性、宽广的调速范围和易于实现四象限运行等优点，很适合在需要调速和频繁正反转的矿井提升机中作拖到应用。
随着电力技术的发展，特别是晶闸管的出现，对要求较高、容量较大或多水平开采的矿井，其提升机几乎都采用了晶闸管交流装置供电的直流电传动系统（V-M系统）。
但是直流电动机需要设置机械换向器和电刷，不仅需要经常维护，影响运行可靠性、而且电刷容易产生火花，限制了使用场所，特别是由于存在换向问题，难以制造出大容量、高转速、高电压的直流电动机来，使得目前3 000r/min左右的高速直流电动机，最大容量只能达到400kW～500kW；低速直流电动机只能做到两三千千瓦，已经越来越难适应现代矿井提升机向着高速大容量化发展的需要。
交流传动即对交流电动机的速度控制。
交流电机，尤其是笼型异步电动机，由于结构简单、制造方便、造价低廉、坚固耐用、无需维修、运行可靠，更可用于恶劣的环境之中，特别是能做成高速大容量，更适应在高速大容量的矿井提升机中作拖动应用。
数字化技术在矿井提升机电控系统中的应用
产生完全依靠井 简开 关 和监控器 给 出的信 号 ，若井筒 开关 和监控器失灵 ，则 不能给 出正确 的给定 速度 ，存在很 大 的
安全 隐患 。因此 该装 置 自投 入运行 以来 ，由于调节 系统 和 Ｐ Ｃ系统出现 的软故 障 ，多 次造成 提升 的 中断 ，严重 影 响 Ｌ 了全矿生产 。
度 、加速度和行程 等参 数 。故 障保 护 分为立 即施 闸 、电气 制动施闸 、终端施闸 和报警 四类 ．其 中重 大事故 （ 如过卷 、
超逮等 ） 保护三重化 。令数 字电控 系统框 图如图 １ 所示 。
１ ）原调节 系统 采用 模拟 调节 ，大量 分立 元 器件 的采 用 ，使系统非常庞 大 ， 稳定 。模拟运 算 放大 器易受 温度 不
的影响 ，存在零 点漂 移 ．从而会 弓 起 系统振 荡 ，严 重 的时 ｌ 侯会烧坏 晶闸管 ，熔断快速熔 断器 ．使 系统无法 正常工作 。
而且其 电流环和速 度环 的参数 是靠 电位器 设定 ，电位器 的
阻值 随着温度 和湿 度 的变 化 而变化 ，常常 引起 参 数不 稳 ， 控制精度不高 。
改造为例 ，分析 了采用 模拟调 节的矿 井提 升机 电控 系统在
运行 中存在的缺点 ，并对原模拟调节 系统采用 Ａ Ｃ Ｓ Ｓ全数字 调 节系统 的改造情况 进行 了阐述 ，最 后对 改造 后的经 济效 益和社会效益进行 了简要分析 ，以供借鉴。
２ 模 拟 系统 的 数字 化改 造
为彻底 改变电控系统的现状 ，采用 Ａ Ｃ Ｓ Ｓ全数字直流调
煤
炭
工
程
图 １ １ＰＣ Ｌ 、 片机在 完成数 据采集 与传输 中 Ｌ 、２Ｐ Ｃ 单 任务的同时 ，可实 现提 升机控 制 和操作 保护 功能 。上 位 机 依 据 ＰＣ和单 片机 传输 来 的信息完 成对 提升机 传动设 备 的 Ｌ
浅析煤矿提升机电控系统改造
Ｉｎ ｎｉｕ ＹＹ Ｊ ｉ。Ｊｉ ｇ ｇ。 ａ
浅析煤 矿提升机 电控 系统改造
张 建 忠
（ 国营 蔚 县 水 西 煤 矿 ， 北 张 家 口 ０ ５ ０ ） 河 ７ ７ ０
摘
要： 提升机是煤矿作业 中的传送带 ， 作， ｑ 发挥着 重要 的作用 。介绍 了国营蔚县水 西煤矿三井 原绞车 电控系统 的现状 以及新改造 电 在 Ｉ， ｋ
负 着 升降人 员、 升矿物 和运送 各类 材料 的任务 ， 提 而且是 连接 、 沟通
（） 统切 换部 分 。 ３系 新系 统增加 了一 台切换 柜 ， 通过 切换 ， 整个
矿 井地面 与井 下 的主要 工作 环节 。一 般煤 矿提 升机 的 工作 特 点就 调 速 系统 很方 便地 实现 ４种运 行 方式 ： 即 以主 调速 装 置 为主控 核 二 以从调速 装 置 为主控 核心 的 串联十 二脉 动 、 主 是， 在一 定 的距离 之 内， 按照 一 定的 固定周 期进 行 周而 复始 的循 环 心 的 串联 十 脉动 、
增 现在 启动 和减 速过 程 中， 由于 电流超 限 引起 的安全 回 路动 作 ， 导致 故障 警笛 声响 ， 加 了系统 安全 回路 的 可靠性 。 （） 可靠地 进 行故 障记 忆 ， 电控系 统 的故 障诊 断 能力 大为 ２能 使 提升 机突 然紧 急停 车 ， 成 安全 隐患 。 造
１２ 在 实 际 应 用 中 的 稳 定 性 较 差 ．
动作 完成提升任 务 ， 这就 决定 了其 自身必 须具 备 良好 的控 制性 能和 调 速装 置 单独 运行 、 调速 装置 单独 运行 。 从 这样 就保 证 了当任 意一 可 大 非常全 面的保护 性能 ， 能轻 易出现 故障 ， 不能 出现 安全 隐患 。 不 也 煤 台调整 装置 出现 故障 时 ， 以方便 地 切换到 另 一调整 装 置运 行 ， 矿 作业 中， 设备 的好 坏直接 决定 着矿 工的 生命和 财产 的安全 及生 产 大提 高 了 系统运 动 的可靠 性 。
煤矿提升机控制系统数字化改造与应用
１ ． ４工作稳定性相对较好
模拟 系统 主要 问题 如下 ： ）温度 变化 导致零 漂 。 ） 度 １ ２湿 变化导致 绝缘电阻的改变， 进而导致 整个系统特性发 生改变。
１２ 调试过程更为简 ． 便
各系统 参数均 不一样，
） 如可调电阻的参数 发生改变会导致整个系统特性发 由于模拟 系统 中的 ３ 元器件， 生改变 。 这是 因为系统控制 电路是通 过分立模拟元 器件所 组成 因而此类 问题是无法避 免的， 同时， 由于 国产电子元件其质 而且 分立 元件所具有 的 的， 因而也导致 整个系统特 性 的不 稳定 ， 成整 造 分 散性 特点 ， 而各 个 量 自身不够 稳定 ， 因 若系统无法根据 环境变化进行经常性 插 件 的 参 数 均 无 法 固 个系统无法可靠地运行。
下方 面 ：
整， 确保 了提 升机 的顺利工作 。
１ ． １系统结构相对简单
虽然 改 造前后系 统 的电控调 速原 理一样 ， 是双 闭环 系 都
１ ． ３精度相当高
模拟系统需选择 一个相 当精确 的放 大器， 才将一 台提升机
但 其精 确度 最多为１ ， ％ 也无法实 统， 但是 由于系统构成 的数量相差 幅度大 ， 模拟 系统包括 了８ 的状 态调到最佳 ， 是即便如此 ， ８ 但 其中通 过Ａ Ｄ ／ 转换器 块插件 ， 各插件 均包括 不少分立 的模拟原件 ， 因而 系统相当的 现 进一步的提高。 是数字系统就不同了， Ｌ Ｂ 脉冲 的输 出误 差不超 过 ｌ ， 。 而数字系 庞大； 是数字系统 主要是由以计算机作为主要 原件 的数 字化 所 转换 的精度仅 为ＩＳ ， 但
因而节省 了不少时 间， 为煤矿 的顺利生 产奠定 统 来说 ， 前者 的调试 过 需要进 行调整 ， 程 就 相 当 的简 单了， 而 了基 础 。 整 个 调 试 过 程 仅 需 的 ２ 煤 矿 提 升机 控制 系统 数字 化 改造与应 用
矿井提升机电控系统
矿井提升机电控系统介绍矿井提升机在矿山和其它类似应用中起到了至关重要的作用。
它们用于将矿石、煤炭和其他物料从地下提升到地面。
矿井提升机的电控系统扮演着关键角色，它负责控制提升机的运行、监测其状态并确保操作的安全性和可靠性。
本文将介绍矿井提升机电控系统的架构、功能和关键技术。
架构矿井提升机电控系统通常包括以下几个关键组件：1.主控制器：主控制器是电控系统的核心，它负责接收操作员的指令、监测提升机的状态，并根据需要控制电机和其他执行器的运行。
2.电机驱动器：电机驱动器将主控制器发送的指令转化为电机可以理解的信号，以控制电机的转速和方向。
3.传感器：传感器用于监测提升机的状态，例如提升机的位置、负载重量、速度等。
这些传感器可以是位置传感器、重量传感器、速度传感器等。
4.安全系统：矿井提升机的安全性至关重要，安全系统用于监测潜在的危险情况，并在必要时采取相应的措施，例如紧急停机、报警等。
5.通信模块：通信模块用于与其他系统进行数据交换，例如与监控系统、调度系统等进行通信。
功能矿井提升机电控系统的功能主要包括以下几个方面：1.运行控制：电控系统可以控制提升机的启动、停止、运行速度和方向。
它可以根据操作员的指令以及传感器的反馈信息，智能地调整提升机的运行状态。
2.故障检测与诊断：电控系统可以通过传感器监测提升机的状态，并及时检测和诊断故障。
一旦发现故障，系统可以发送警报并采取相应的措施，例如停机或切换到备用系统。
3.安全保护：电控系统可以通过安全检测和控制功能确保提升机的安全运行。
例如，它可以监测提升机的负载重量，当超过额定载荷时，系统会发出警报并停止运行，以防止提升机超负荷工作。
4.数据记录与分析：电控系统可以记录提升机的运行数据，例如运行时间、负载情况、故障情况等。
这些数据可以用于后续分析和优化工作，以改进提升机的性能和可靠性。
关键技术矿井提升机电控系统的设计和实现涉及了多种关键技术，包括但不限于以下几个方面：1.PLC（可编程逻辑控制器）：PLC是常用的控制设备，可以灵活地实现逻辑控制和数据处理。
矿井提升机(500kW以下)控制技术应用 论文
矿井提升机(500kW以下)控制技术的应用摘要:本文通过对500kw以下矿井提升机控制技术的分析,充分了解煤矿现行提升机控制系统的运行情况以及传动领域的最新技术、最新应用,以便合理选择矿井提升机控制方式。
关键词:矿井提升机控制技术交流直流变频矿井提升机是矿井的关键设备之一,其运行性能的优劣,不仅直接影响到矿井的安全生产,且与人身安全密切相关。
近几年随着大规模集成电路技术、计算机控制技术、网络信息化技术和电力电子技术的快速发展,提升机电气控制技术和装备水平也得到了飞跃发展。
为了更好的应用提升机控制技术,我们应及时了解其现状和技术的发展。
1 矿井提升机电气传动及其自动化控制系统组成及应用矿井提升机电力拖动系统主要包括:直流调速系统及交流调速系统两种。
矿井提升机电气传动及其自动化控制系统由电动机、电源装置和控制装置三部分组成。
1.1 目前煤矿500kw以下功率范围内提升机电控系统主要包括以下几种:1.1.1 全数字直流电控系统 500kw以下功率范围内矿井提升机,电动机功率相对较小。
调速系统主回路通常采用6脉动方案。
直流电动机的调速特性:直流电动机具有良好的启动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
近年来,高性能交流调速技术发展很快,交流调速系统有逐步取代直流调速系统的趋势。
然而,直流拖动控制系统毕竟在理论上和实践上都比较成熟,而且从控制的角度来看,它又是交流拖动控制系统的基础,因此,应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。
自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。
全数字直流电控设备系统由高压开关柜、主整流变压器、晶闸管电枢变流器柜、全数字调节柜(含励磁控制)、直流快开、低压辅助电源柜、主控计算机柜、上位监控计算机、司机操作台、测速发电机、脉冲发生器、电抗器、井筒开关等组成。
全数字直流电控系统(6脉动)(直流系统方框图如下:)1.1.2 全数字化交流串电阻电控系统交流转子串电阻方法只能用在交流绕线式异步电动机上,目前煤矿采用的交流转子串电阻调速方法基本上都是在绕线异步电动机的转子回路接入金属电阻,用控制器或磁力站逐步切除电阻的方法进行调速。
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毕业论文（届专业）题目：全数字电控系统在矿井提升机中的应用学生姓名：导师姓名：单位名称：2016年4月日至月日全数字电控系统在矿井提升机中的应用摘要: 数字控制技术与一般的提升机电控系统相比，在安全回路中增加了一套软件安全回路，即系统分别有硬件和软件两套安全回路。
以煤矿副井提升机电控系统为例，对模拟控制系统和数字控制系统进行比较，阐述了数字控制系统的优越性，并介绍了原系统改造方案及数字控制系统的硬件及软件配置。
关键词: 全数字；电控系统；提升机Abstract : The article illustrates the electrical control system of mi ne hoists ,compares the simulative system with the digital one so as to expound the superiority of the digital control system. Furthermore , the paper presents the re building scheme , al so gives the configuration of the hardware and software .Key words : full-digital ; electric control system ; mi ne hoists引言（preface）自八十年代以来,煤矿提升机控制系统大多采用“SCR - D + 模拟调节+ 继电器控制”的直流拖动方式,其调节控制保护系统基本采用模拟系统。
该模拟系统存在以下缺点和不足：( 1) 控制回路一经确定，控制参数的调整则极为不便，不易形成最优控制。
( 2) 温度的变化易使调节保护部分的模拟电路产生“零漂”。
同样，环境湿度的变化也会使绝缘电阻变化，从而改变了系统的特性。
( 3) 电路分立元件多，电路复杂，故障点多，可靠性差。
( 4) 该模拟系统限制了提升控制系统的控制精度及安全性能。
( 5) 整个电控系统故障诊断能力差，不能直接显示故障类型及故障点。
煤矿副井提升机电控设备原为模拟控制系统，该绞车为直流拖动，其电控系统调节保护部分采用模拟电路调节，行程及主令部分采用继电器控制。
基于上述模拟调节控制保护系统所存在的问题，对原电控系统的改造尤为必要。
随着计算机和数字技术的发展，组成一套全数字系统已经成为可能，特别自九十年代以来，全数字直流调速电控在我国矿井提升机SCR - D 系统中已开始应用，它从根本上改变了模拟控制系统的缺点，并且有模拟系统无法比拟的优点：( 1) 控制精度高，参数稳定性好，克服了模拟系统的“零漂”问题。
( 2) 硬件结构简单，故障点少，可靠性高。
( 3) 故障自诊断能力强。
( 4) 加强了通讯功能，可以很方便地与矿井调度室和其它微机联网进行通讯，便于现代化管理。
正文（text）：一、两种全数字提升机电控系统在矿井的应用随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率。
矿井提升机是煤矿生产中的关键设备之一，在煤矿生产中，其起着非常重要的作用。
矿井提升是矿井生产过程中的一个重要环节，矿井提升机担负着物料、人员等的提升运输的任务等。
它的安全、可靠、有效运行，不仅关系到矿井的生产能力和经济效益，而且还与矿工的生命安全紧紧地系在一起。
随着生产发展、技术进步的要求，矿井提升系统的安全可靠性也越来越突显重要，人们对电控系统的要求包括人性化设计水平、智能化水平、结构形式等都提出了更高的要求，这已是现代矿井提升机电控系统开发中最为重要的内容，矿井提升机自动化技术正在向智能化、网络化和集成化发展。
所以提升机控制系统的研究一直是社会各届人士共同关注的一个重大课题。
电气控制方式在很大程度上决定了提升机能否实现平稳、安全、可靠地起制动运行，避免了严重的机械磨损，防止较大的机械冲击，减少机械部分维修的工作量，延长提升机械的使用寿命。
随着矿井提升系统自动化，改善提升系统的性能，以及提高提升设备的提升能力等的要求，对电气传动方式提出了更高的要求。
对矿井提升机电气传送系统的要求是有良好的调速性能，调速精度高，四象限运行，能快速进行正、反转运行，动态响应速度快，有准确的制动和定位功能，可靠性要求高等。
目前，我国绝大部分矿井提升机（超过70%）采用传统的交流提升机电控系统（TKD-A）,TKD 控制系统是由继电器逻辑电路、大型空气接触器、测速发电机等组成的有触点控制系统。
经过多年的发展，TKD-A系列提升机电控系统虽然已经形成了自己的特点，然而不足之处也显而易见，它的电气线路过于复杂化，系统中间继电器、电气接点、电气联线多，造成提升机因电气故障停车事故不断发生。
采用PLC技术的新型电控系统都已较成功的应用于矿井提升实践，克服了传统电控系统的缺陷，代表着交流矿井提升电控技术发展的趋势。
本文主要阐述了全数字直流提升机电控系统和全数字交—交变频提升机电控系统的应用等问题。
全数字直流提升机电控系统、主控系统一般采用可编程序控制器，其软件主要完成提升机运行的顺序逻辑控制、算术计算、比较及通讯等功能。
一些提升机的主控系统还完成了提升机的行程控制功能，因其行程控制实时性要求较高，因此，此类型的主控系统对可编程序控制器有很高的要求。
按提升机电控系统控制功能的具体要求，应选择不同类型的PLC。
传动控制系统主要实现提升机速度、电流双闭环控制、逻辑无环流换向控制等功能，以及变流器的监测和保护功能。
监控系统通过采集与主轴直联的旋转编码器信号、井筒开关信号及其余运行信号，对提升机行程、速度等重要参数进行监视，完成过卷、等速度段超速、减速段连续速度保护、定点速度保护等保护功能，起到主控系统、传动控制系统等保护的热冗余后备保护。
液压制动控制系统是实现故障安全优先要求提升机系统的重要环节，完成工作制动和紧急制动等控制。
根据制动控制原理不同，紧急制动应分为恒减速制动和恒力矩制动（二级制动）。
前者是在制动过程中控制系统按减速度闭环调节液压制动系统的制动油压实现减速度不变的控制；而后者是根据预先设置的油压和时间进行紧急制动。
恒力矩制动过程中减速度与实际负载的状态相关，适合负载基本恒定的主井提升系统；恒减速制动可依负载调整制动力，适合有人员提升的副井提升系统。
井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分，分别在井筒中不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等，以使控制系统获得提升容器在井筒中的确切位置，实现准确测量行程。
二、直流提升机数字化改造方案煤矿副井提升机电控系统中，提升机选用J KMD4X3. 5 型落地式多绳摩擦提升机，绞车采用直流拖动,主电机容量1000 KW(电枢电压660 V/ 1770 A) ,原电控系统原理图如图1 所示：在数字化改造的转接线路中, 为了当新系统出现故障时而不影响煤矿的正常工作，采用了公共插头与两个插座，插座 1 用以连接原模拟调节系统，插座2 用于连接新数字调节系统，公共插头用于连接两个系统的公用部分。
具体的结构图如图2 。
1）、直流全数字电控装置设计根据提升机的工艺要求，改造后的矿井提升机全数字直流电控系统框图如图 3 所示。
2）、全数字控制系统设计传动方案：主回路为磁场可逆 ( 6 脉动供 电) 、电枢恒定逻辑无环流 (串联 12 脉动供电) ，主电机可四象限运行 。
调节部分采用以十六位处理器为核心的 ASCS 全数字调节系统，电枢电流单向 、磁场电流换向 、电流和速度双闭环均由全数字调节部分实现全 数字控制 。
该系统既可以用模拟量给定 ,也可用上位 机 、PLC 或其它数字操作单元提供数字量给定 。
反馈可用模拟测速机 ,也可用轴编码器 ,或者同时使用作为复合反馈，从而得到最佳的动态性能和稳态精度 。
所有控制算法都由高速 16 位微处理器来完成 , 保证所有控制回路的调节左右 , 在主回路 6 个晶闸 管桥的转换时间之内完成 , 以保证电流环的采样时间。
对可逆装置，转矩反向时的无环流时间非常短 (且可由软件设定) 。
电流环具有自适应功能 ,即使负载变化很大时 ,系统也能获得平稳的速度响应 ,速度 环的 PI 参数调节范围很大 ,且具有积分分离功能。
三、可编程序控制器 ( PLC)PLC 是整个电气系统的中心，本系统中选用S7 - 300 可编程序控制器及其它模块配置，属高档机，安装在 PLC 柜内 。
PLC 柜中装有两台 PLC ，分别完成提升机系统的操作保护和行程监控，其中一台PLC 与轴编码器配合构成数字式行程监控器，自动生成S 型速度曲线，行程跟踪精度高，停车准确；另 一台 PLC 构成操作保护系统，保护完善 (所有保护分为立即施闸 、电气制动施闸 、终端施闸和报警四类)，系统的安全回路有两套，一套由 PLC 构成，另一套为继电器直动回路。
行程监控 PLC 将部分操作信号部分保护信号以及设定的一些行程参数与轴编码器信 号结合起来进行逻辑运算处理，自动产生提升机所需的速度给定信号，为了尽量减少起动 、制动过程中 的机械冲击，提高提升机控制精度，速度给定信号的加速、减速段为“S”型曲线，减速段行程通过PLC 实际运算来调节减速度以保证其为一固定值，从而保证了停车点不变和停车点的精度。
此外行程监控PLC 还将轴编码器信号经软件计算后处理成罐笼在井筒中的位置和在线速度，送到操作台监视器显示，此外还产生包络曲线对提升机的速度进行连续监视。
这种以软件处理为主的行程跟踪方法在灵活性、可靠性及精度等方面都很高，只要选择分辨率较高的轴编码器，就可保证定位精度小于 2 cm , 因打滑及钢绳伸长等行程误差, 可通过井筒同步开关加以校正。
两台PLC既相互独立，又能相互监视,对某些保护(如过卷、超速、钢绳打滑等) 还能相互备用，这样大大提高了行程监控器的可靠性。
1）、S7 - 300 PLC 的硬件配置行程监控S7 - 300 包括电源模块、CPU 模块、输入模块、输出模块、A/ D 模块、D/ A 模块、计数模块和通信模块。
电源模块将输入交流电压转换成24 V 直流电，为其它模块供电。
CPU 模块用于控制总线上模块之间的数据传输,并执行用户程序。
输入模块用于将控制系统送来的外部数字信号电平转换成S7 - 300 内部信号电平，可输入32 路24 V开关量信号。
输出模块用于将S7 - 300 内部信号电平转换成控制系统所要求的外部信号电平。
A/ D模块用于将控制系统送来的外部模拟信号( 如电压、电流、速度、精度等) 转换成S7 - 300 内部处理用的数字信号。
D/ A 模块用于将S7 - 300 输出的数字信号转换成控制系统所需的模拟信号( 如电压) 。