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1、凯川矿主井凯川矿主井 2JK 2 5 1 52JK 2 5 1 5 提升机电控系统改造提升机电控系统改造 技技 术术 要要 求求 一 一 主机参数及改造方案主机参数及改造方案 1 主机型号 2JK 2 5 1 5 提升机 液压站 TE131 2 电动机 JR3138 8 320kW 660V 353A 3 改造方案 保留原电控系统 新增全套全数字变频电控 新增操 作台为单体 与原操作台主台同尺寸 并派安装 可实现对两套 系统的独立操作 增加切换柜一台 手动方式切换原电控系统和 变频电控投入运行 原电机不需更换 变频运行时通过切换柜将 三相转子回路短接 由变频系统输出接至电机定子 在减速器低 速
2、轴端增加编码器传动机构两套 安装光电编码器两台 为变频 系统提供数字式深度和速度的采样 新增变频电控系统与主井装 卸载系统连接 实现主井提升的全自动运行 二 二 系统总体方案系统总体方案 电控系统采用 NT 型提升机网络化集散控制系统 电控型号 电控型号 JKD BP NT 320KW 660VJKD BP NT 320KW 660V 调速系统调速系统采用芬兰 VACON 全数字变频控制器带制动单元和制动电阻 网络化操作系统网络化操作系统采用三菱系列双 PLCPLC 控制 配智能型操纵台 三 三 技术要求 技术要求 1 采用 VACON 变频控制器对交流电机进行调速 带制动单元和制动电 阻 启
3、动 停车及加减速平稳 节能 免维护 2 加减速过程 0 50HZ 平滑调节 无功冲击较小 功率因数较高 3 采用了全数字速度 电流 位置闭环控制使提升机在任意速度下运 行稳定可靠并保持较高的运行效率 4 操作和安全保护系统选用三菱 FX2N 系列 PLC 操作过程实现双线 控制方式 对提升机运行关键的信号 如速度 容器位置 安全 减速 过卷等等 均采用双线制保护 5 PLC 操作控制系统能完成提升机手动 半自动 检修及应急控制等 各种运行方式的控制要求等 提高系统的运行效率 手动运行手动运行 司机根据信号系统情况 通过速度给定器件控制提升机 在额定速度以下任意速度运行 自动减速 自动准确停车
4、同时要 受到行程控制器的限制 半自动运行半自动运行 在半自动运行逻辑具备条件时 司机根据系统情况通 过按钮开车 让提升机完成一个提升循环 并具备安全联锁 具有 自动选择去向 确定运行速度等功能 自动加速 自动减速 自动 准确停车 全自动运行全自动运行 在全自动运行逻辑具备条件时 电控系统接收来自装 卸载系统的控制信号 自动完成提升循环 并具备安全联锁 检修或验绳检修或验绳 检修速度 0 3 0 5m s 检修时可手柄 0 3 0 5m s 或按钮开车 0 5m s 应急控制 应急控制 在任何运行方式下出现紧急情况 司机通过急停按钮实 施急停操作 故障开车 在故障开车 在 PLCPLC 出现故障
5、情况下 提升机能实现低速应急开车 出现故障情况下 提升机能实现低速应急开车 速度速度 1 0m s 1 0m s 并且具有 并且具有 煤矿安全规程煤矿安全规程 规定的保护 规定的保护 四 四 变频控制柜变频控制柜 采用 VACON 变频控制器带制动单元和制动电阻 其动静态技术性能 满足提升机四象限运行要求 满足提升工艺要求的过载能力和安全系 数 满足各种工况下力图的要求 1 采取滤波措施 谐波电流较小 满足 GB T14549 国标要求 2 手动 半自动速度给定值控制 3 可调斜率的加减速度给定值设定 4 起动防冲击控制 化曲线给定 在启动制动的过程中使钢绳 振动最小 加 减速度变化率 限制钢
6、丝绳振动的冲击限制值 0 4m s3 5 预置起动力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁 防止起动 时容器倒转 6 预置停擎置力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁 防止停 车时容器倒转 7 具有过电流 堵转 过速 绝缘检测等几十种完善的保护 8 采用变频的矢量控制技术 实际速度紧跟预定速度变化 9 零速启动力矩可达 150 通过力矩补偿 在 30 秒内 在这基础 上还可增加 30 50 额定力矩 10 具有很好的堵转特性 堵转电流可以随意设定 并且实际电流 值不会超过设定值 11 变频调速柜设有强迫通风装置 五 五 主令控制柜 含低压电源柜 主令控制柜 含低压电源柜 选用两套不同配置的三
7、菱原装 FX2N 系列 PLC 其中一套装在主令 控制柜内 另一套装在智能操作台内 两套 PLC 通过工业网络进行通 讯 实现数据交换 对提升机运行的关键信号 如速度 容器位置 安全保护 减速 过卷 限速等 采用双线或三线保护 互为监视 1 主控 PLC 由主机架 电源板 CPU 板 通讯板 高速计数板 模拟 量 I O 板 数字量 I O 板 调制解调器等硬件组成 输入输出口 留有足够的余量 2 主控 PLC 应用软件能完成提升机手动 半自动 检修 慢动 紧急 控制开车等运行方式的控制要求 3 控制与监视提升系统各路电源 并且对强迫通风风机实现顺序联锁 控制 4 实现对调速系统行程速度给定的
8、控制 三道以上自动减速保护 停 车时自动抱闸停车 5 与信号系统之间的提升信号闭锁 没有信号不能开车 6 实现完善的保护功能 对于全程包络线超速 过卷 减速等安全保 护具有多重独立保护 同时 还能完成定点速度监视 欠电压 减 速过速 等速过速 闸瓦磨损 弹簧疲劳 信号联锁 液压油压及 温度等监控与保护功能 7 具备数字行程给定功能 并实现数字行程罐位位置显示 8 实现 PLC 故障状态下的低速故障开车功能 9 保护功能按下列三类设置 立即施闸的故障 先按设定减速度减速 然后紧急停车的故障 完成本次提升后 不允许再次开车的故障 10 柜内装有硬接线的安全保护继电器 实现与 PLC 软件安全回路
9、的冗余功能 以及 PLC 控制输入 输出的接口电路和液压站控制的 接口电路 11 双回路 380V 电源进线 并具有相应的控制 测量和保护功能 低压辅助电源为电控系统的辅助设备 液压站 润滑站 机房照明 等 提供 0 22 0 38KV 三相电源 在柜内设不间断电源装置 UPS 向一些关键控制设备和 PLC 供电 以保证低压电源故障后 能够使 提升机实现可靠的安全制动和数据保持 六 六 网络化操作台网络化操作台 辅控 PLC 除了具备电子数字监控器的功能外 操纵台上需要从 PLC 输入 输出口进行接线的 均从辅控 PLC 就近接线 辅控 PLC 安装在 操作台台体内 并与主控 PLC 进行网络
10、通讯 实现网络化控制 七 七 上位监控系统上位监控系统 采用台湾研华工控机作为上位机 大屏幕液晶显示器 具有与 PLC 通讯及矿井管理系统联网的功能 根据控制功能的要求 操作控制用轴编码器一台 数字监控用轴编 码器一台 实现 1 轴编码器和测速机之间的速度相互监测 2 轴编码器产生精确的提升容器位置信号 在操作台上进行深度速度 显示并参与控制 产生过卷 减速 停车等位置信号 3 全程包络线的速度保护 八 八 供货范围供货范围 序 号 名称数量说 明备 注 1 主令控制柜 含低压电源 柜 1 台 PCG 主控 PLC 三菱 FX2N 网络通 讯 双回路进线 低压元器 件采用施耐德和西门子产品 2
11、 变频控制柜1 台 BPG 芬兰 VACON 变频调速器增强 改装型 3 制动控制柜1 台 ZDG 制动单元及制动电阻 4 网络化智能型 操作台 1 台 CZT404 含辅控 PLC 三菱 FX2N 独立 数字式深度指示器 含 UPS 电源 5 切换柜1 台 QHG 手动切换新旧两套电控系统 投入运行 6 智能上位监控 系统 1 套 KTJC SW 台湾研华 P4 工控机 大屏 幕液晶彩显及彩色打印机 7 远程诊断系统1 套HR 2 型 远程访问 8 磁共振稳压电 源 1 台 CVT 1KVA 苏州天星产品 高精度 高 可靠性 可装在柜内 9 光电编码器 含传动机构 2 台LF 型 欧姆龙技术
12、 长春光仪产品 含弹性联轴节 10 井筒磁开关1 套 KEG1 防爆型 抗砸 防水 11 网络通讯电缆1 套FX 专用系统内网络通讯专用 12 特殊信号屏蔽 电缆 1 套 RVVP 1 5 系统内特殊信号采集专用 九 随机提供 3 配件 随机提供技术资料 使用说明书 易损件明细 表 电控原理图各 3 套 电子版图纸说明书个套 煤矿矿用产品安全 标志证 产品合格证等 交用户存档 十 质量保证与服务 1 设备运行一年内因产品质量发生问题由制作方负责免费维修和 更换 2 制作方负责对使用方人员技术和维修培训 并派人现场指导设 备安装和调试 3 设备现场运行过程中出现主要技术疑难问题时 制作方接到通 知后 2 小时做出响应 12 小时内到达现场进行处理 山西方山金晖凯川煤业 2011 4 7
