煤矿提升机斜巷绞车四象限变频自动化控制技术方案

我们的系统优势

变频器采用美国ABB公司、日本富士和西门子公司的高端工业产品。ABB在业界是交流变频的领跑者，产品广泛用于全球高层大型直通电梯，矿山主副井提升等安全要求严格的场合。

变频器都配备专业提升控制器单元，配合原厂提升宏，具有刹车模块控制器，大量用于高层大型直通电梯，工业罐笼提升，煤矿主副井，斜巷轨道绞车等安全要求严格的场合。

PLC控制单元采用德国西门子S7系列CPU，该CPU的性能和稳定性在国际上受到很高的评价。

整套系统结构合理，采用标准工业现场总线，符合国际标准，可随时并入全矿的无人值守自动化生产系统。

设计为双CPU备份，一台出现故障，可以自动切换到另外备用PLC 上，变频失效自动切换到手动模式，电源自动切换，做到保险系数双备份，大大提高安全系数。

本产品集现代化计算机技术、防爆技术、变频技术和热管散热技术为一体的高科技产品，特别是四象限型变频器，具备世界先进的技术水平，当提升机重物下方时，可将电动机发电能量返馈回电网，提高了下方操作安全性的同时节省了大量电能。

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目录

1 您的新选择-绞车变频调整控制系统 (3)

2 可依赖的技术 (4)

3 系统构成 (5)

4 系统的优点 (9)

5 使用特点 (11)

6 工作原理 (16)

7 先进的电机控制方式 (18)

8 我们更先进的 (20)

9 我们的服务 (21)

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10 设备清单 (24)

煤矿井下防爆运输绞车担负着运输人员、材料和矸石的任务，是煤矿生产的重要设备。目前国内普遍采用的调速方法是采用在电动机转子回路内接入金属电阻，用鼓形控制器逐段切除电阻来达到调速的目的。电阻调速控制装置的缺点有：隔爆电阻箱能耗大，散热难以解决，且占用了极大的峒室的面积，增加了开拓费用；电阻调速属有级调速，开环控制，调速范围小，精度低，安全性能差；在减速和下放时，需投切动力制动直流电源或低频电源，易造成设备损坏，且浪费了大量的电能；另外，原有的控制系统保护不够齐全，安全可靠性差。原系统已严重地制约了煤矿的安全生产，急切需要生产厂家能制造出一种安全、可靠、性能好又节电的新型调速装置。

全数字变频绞车电控系统从根本上解决了原有的防爆电阻调速控制系统所存在的各种弊端，使井下防爆绞车电控系统迈上了一个新的台阶.随着电力电子技术的发展和变频技术的成熟，国家明文指出，在提升较车系统中，推荐使用交流变频调速器。

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绞车提升变频系统具有严格的测试标准，其测试流程可以看出系统的测试需要经过合作伙伴、元器件供应商的产品测试，在装配之前还需经过装配和外观检测，装配完成之后需经过高压测试、功能检测等严格操作，并在每一步测试过程中都将根据变频器的序列好，记录各项测试数据，记录和跟踪所有主要器件的测试数据。

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生产流程图

系统构成

提升机电控系统分为以下几部分：滤波电抗器、变频器、可编程控制器(PLC)、操作台、液压监控、各种传感器和联网地面控制等几部分组成。

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系统框架图

1）滤波电抗器

滤波电抗器的滤波单元用于抑制变频器产生的电磁干扰噪声的传导，同时抑制外界无线电干扰以及瞬时冲击、浪涌对变频器的干扰，电抗单元用于增大短路阻抗，限制短路电流。

2）变频器

变频器采用ABB公司先进的变频器，它能达到控制交流电机完美的极限。是第一代采用直接转矩控制技术（DTC）的交流变频器，作为提升专用变频器它还具有特殊提升机功能：特殊的应用程序，包括标准提升机系统的功能；转矩记忆，功率优化，限幅开关监控，机械制动器控制，转矩验证等。

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采用的西门子S7CPU

3）可编程控制器(PLC)

本提升机系统采用PLC进行控制,PLC监视运行状况，当系统出现故障时，启用故障备用信号,并在操作台的显示屏上有醒目的故障显示，提醒维修人员对其进行维护；维护中备用信号启动,不影响系统的正常提升。

4）操作台

控制台上设有自动、手动、检修转换开关，前方操作台上设有液晶显示屏，左右侧操作台设有操作手柄、润滑、工作闸液压站电机的起停控制开关。

A、在控制台上的液晶显示屏上采用翻页的方式做有几幅组态界面：监控主界面、闸控液压站界面、后备保护界面、故障查询界面、电源监控界面、变频器运行界面、提升信号状态。

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显示屏界面

B 、每个界面上均有返回主界面的按钮，主界面上主要监视矸石车的实际运行位置、提升时每个时刻的速度、液压站的运行状况、较严重的故障报警。主界面上还有相应的提升信号显示。

C 、后备保护界面主要显示：深度指示器监视、松绳保护、电机温度保护、减速器温度保护、减速点保护、减速点失效保护、上2m 开关故障、下2m 开关故障、上同步开关故障、下同步开关故障、上过卷、下过卷、上减速开关故障、下减速开关故障、错向保护、减速过速、等速过速、一级制动、二级制动、电流过载等

D 、故障查询界面主要用于对各种故障情况进行查询、追忆，便于对设备的维护和管理

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、电源监控界面主要显示系统的电源原理图及主回路电流和电

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压。

F 、变频器运行界面可以显示变频器运行时的各种参数：散热器的温度、电流、频率、转矩及各种故障。

5）液压监控

液压监控是对液压油站工作状态的各种参数进行监控，主要显示液压站的油压、油温、液位、液压站的电机工作状态、润滑油压力、松闸指示等。

6）各种传感器

各点的传感器有助于PLC 精确、稳定的控制绞车电机的运行。

高精度旋转编码器

系统的优点

1）变频器采用美国ABB

公司、日本富士和西门子公司的高端工业产