提升机变频控制系统(1)

1 总体说明

KDT10-PC提升机电控系统设备、符合下列文件的规定和基本要求：

1.0《煤矿安全规程》（2009版）。

1.1《金属非金属地下矿山安全规程》（GB16424-1996）。

1.2《矿山电力设计规范》（GB50070-94）。

1.3《煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范》（MT5021-1997）。

1.4《JB4263-86交流传动矿井提升机电控设备技术条件》。

1.5现行国家电工委员会及国家有关标准。

1.6进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。

1.7电控系统的静动态性能指标完全能满足提升机运行的要求，并满足一定的过载能力和安全系数。

1.8电控装置能够承受提升机和通风机运行时的地坪振动。

1.9电控装置的电磁兼容性符合有关规定要求。

1.10安全回路等关键电路采用冗余结构设计。

1.11井筒和井下电气设备满足防水要求。

1.12电控系统采用PLC控制，其中可编程控制器等关键设备为原装进口产品。

2 工程概况

主机型号：TKD 电机：380V 110KW

为提高设备控制自动化程度，降低生产成本，减少设备的故障率，延长设备的使用寿命，节约能耗，我公司将采用成熟、合理的技术和设备提供先进、可靠的提升机电控设备，愿意以其领先国内的技术优势来承包该设备电控的设计和制造及现场安装调试。

3 设计原则及特点

3.1 设计依据

1)需方提供的相关设备参数；

2)工业建设项目初步设计编制内容的深度规定。

3.2 工程规模和方案编制原则

1)工程规模：

本工程的规模为：主机型号：TKD 电机：380V 110KW 电控设备。

2)方案编制原则：

以《煤炭安全规程》为指导，对贵公司提升机用电控系统进行综合设计，力求获得最大的经济效益和加强提升机的运行安全。充分考虑业主单位的实际情况与客观条件，全面规划、合理布局、整理协调，使用工程的设计、运营管理都能达到预期目标。

工艺设备技术要可靠，寿命长、噪声小、故障率低、操作程序简单，必须完全能够满足提升机的工况要求。

3.3 控制特点

1）我公司已经研发出一套成熟的高低压变频器调速提升机电控系统。此系统传动控制特点为：双PLC操作控制、触摸屏显示及参数设置、无级变频调速。.控制设备采用新型电控系统-变频调速，PLC控制，控制原则符合提升工艺要求，并具有更完善的软硬件保护环节，各主要保护实现双重或多重保护。电控系统根据信号去向情况，手动或自动加速，自动减速、自动/手动停车。

优点如下：

1、无级调速、速度稳定，速度连续可调、同时延长提升机电机的使

用寿命；

2、节能，变频器IV象限运行；

3、技术先进，代表着交流电控的发展方向；

4、技术成熟，已进入推广阶段

5、无噪音，占地面积小；

6、操作简单，无需可调闸参与速度调节；

7、安全可靠，除满足煤安规程规定的各项保护外，深度为三重保护，

速度为四重保护，减速点后，速度按给定的包络线运行，保证主

机的平稳、安全、准确的停车。

8、独特的电气制动与机械报闸连锁控制技术，保证提升机的安全，

完全避免倒转、溜车事故的发生。启动时，系统提供予励磁产生

电气制动，以防止松闸时溜车，启动转矩验证程序，只有当电机

产生的力矩足以抗拒自由落体的重力时，系统发出松闸信号，主

机平稳启动；停车时，当主机速度小于某一设定值时，系统产生

电气制动，这样保证速度为零时也不会产生重物倒拉溜车现象，

当速度为零时，系统发出报闸信号，可调闸完全施闸，主机准确

停车。

9、智能诊断功能：本系统提供了独有的故障诊断功能，能够在很短

的时间内，分析故障，找出故障点并在触摸屏上显示，哪个传感

器、哪个元件、哪条线路节点故障都将有提示，并且在弹出的帮

助文件里找到处理方法，同时自动记录在设备故障记录表内。

10、生产记录报表功能：每班结束时，自动生成生产记录表，详细记

录有关本班的提升次数，运行时间，故障内容，报警内容及时刻

等相关信息，并生成日报、阅报、年报表共统计决策之用。

11、网络监测功能：提升机的运行画面及数据报表可以通过矿局域网

传到矿调度室和有关领导办公室，使各级领导方便及时地掌握提

升机的运行状况，及时做出决策。

12、系统提供2套PLC，保证提升机的连续运行。正常情况下，一台

PLC作为主机，执行控制任务，另一台作为辅机，执行后备监测保

护任务，但不参与控制。当主机发生漏判故障时，辅机将补充判

断，发出报警信号，避免事故发生；当主机故障时，可以切换到

辅机运行，这时，辅机将执行主机应完成的各种控制功能。

2）提升操作系统满足手动、半自动、自动。为保证生产的正常进行，提供了工频电控系统作为应急操作方式，当变频器发生故障时，可以转到电动方式运行，保证生产的正常进行。

3）整个系统和控制柜采用我公司的人性化设计、数字化设计、网络化设计，使控制系统成为一个有机的整体.

4）控制系统具有远程诊断功能：这是我公司为进一步强化售后服务而专门

开发设计的专门技术。厂家可以不去现场就可以通过电话、网络、GPS实现对设备的在线监视和维护，提供对设备的维护和指导服务，降低了故障时间，大大降低了用户的维护难度。此项服务可以不受时间和空间的约束，随时随地提供服务。

5）控制柜结构形式：全新的电控柜结构，喷塑面板、模块化组件、组合柜结构，美观并且便于维修；柜体颜色：浅陀灰+湖兰；柜体颜色也可以由用户指定。

4 工程方案设计

4.1 系统组成；

本电控系统用于TKD 型提升机，整个控制系统由电源进线柜、变频柜、逆变柜、制动电阻柜、控制柜、操作台、外部编码器等组成。

1)电源进线柜：

采用隔离开关，可以双回路进线供电，用断路器进行线路分断。可以实现过流、过负荷、欠电压等保护。主要完成对变频器、电动机主回路供电。

2）变频柜：

采用ABB系列工程型变频器，是调速系统的核心，根据PLC模拟量输出信号来控制变频调速。

3)控制柜：

a.液压站主、副油泵电源转换接触器；用于主、备油泵的电源转换和液压比例阀KT、YKT电源切换。

b.安全继电器，用于整个安全回路的分合。

c.电铃、电笛在发生故障时给出一个报警信号。

4）换向柜、转子柜：

提供电动运行方式下的控制条件，逐级切换电阻。

5)操作台操作台是整个电气系统的指挥中心。

操作台可分为；柜内装有2套PLC系统，噪声滤波器LC，外部开关电源，控制回路开关、触摸屏、显示面板、急停脚踏开关等。

a.PLC系统完成矿井提升机操作系统的全部功能，采用西门子公司S7-300