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1、全国矿井提升机使用技术与维护 -直流电控,洛阳中重自动化广场有限责任公司,课程内容,全国矿井提升机使用技术与维护-直流电控,1、提升机全数字直流电控系统简介 2、提升机全数字直流电控系统成套范围 3、提升机全数字直流传动系统原理简介 4、提升机全数字操作监控系统简介 5、提升机装卸载、信号系统简介 6、西门子S7-300 PLC的硬件和软件简介 7、安装和维护,按系统分： 功能结构图 按设备分： 硬件结构图 高压供电系统 高压开关柜 低压配电系统 低压电源柜 操作监控系统 主控柜 传动系统 司机操作台 液压制动系统 全数字直流传动装置 信号/装卸载系统 信号设备/装卸载设备 计算机通讯系统 液
2、压站 润滑站 上位机,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,提升机全数字直流电控系统简介,功能结构图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,硬件结构图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,全数字传动控制包括以下两大类： 1、直流传动控制： 适用于中、大功率直流电机传动控制 2、交流传动： a、交-交变频传动控制： 适用于大功率、低速交流电机传动控制 b、交-直-交变频传动控制： 低压交
3、-直-交变频传动控制适用于定子电压660V 及以下，中、小功率交流电机传动控制； 高压交-直-交变频传动控制适用于定子电压6KV 及以下，大功率交流电机传动控制,系统简介,直流传动系统原理简介,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,直流传动系统组成,1、传动系统组成： a、交流电源开关设备高压开关柜 b、可控硅变流装置及配套设备变流装置、 整流变压器、电抗器、快开 c、调节装置 d、直流电动机,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,直流传动系统方案,1、直
4、流传动系统中，可逆拖动方案一般可分为：电枢换向和磁场换向 a、电枢换向可逆传动系统特点 b、磁场换向可逆传动系统特点 2、直流传动系统中，主回路方案分为： 6脉动、12脉动串联和并联,运行分析,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,磁场反向,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,电枢反向，12脉动并联,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,电枢反向，12脉动串联,传动系统原理,安装维护,
5、成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,电枢反向传动系统运行分析- 四向限运行,1、第一象限：提升机正转，提升机出正力，电机处于电动状态。,2、第二象限：提升机正转，提升机出负力，电机处于发电制动状态。,3、第三象限：提升机反转，提升机出正力，电机处于电动状态。,4、第四象限：提升机反转，提升机出负力，电机处于发电制动状态。,提升方向、负载的大小、加、减速度的大小决定提升机运行在机械特性那个象限。,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,全数字直流提升机电控成套范围,1、主电机 2、
6、高压开关柜 3、主整流变压器 4、励磁变压器 5、全数字直流传动装置 照片 6、快开 7、辅助变压器（可选） 8、低压电源柜 9、主控柜 照片 10、操作台（一体式、三体式、七体式） 照片 11、上位机 12、装卸载设备/信号设备（可选） 13、散件：编码器、磁开关、测速机等,示意图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,操作台,七体式,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,一体式,主控柜,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统
7、,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,全数字直流传动装置,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,成套范围示意图,操作监控系统介绍,1、采用西门子公司S7-300/S7-400系列可编程序控制器(PLC)，采用双PLC工作，主PLC负责提升机的工艺控制和安全保护控制，从PLC构成电子行程监视及监控。整个系统有主有从，互有分工，互相监视,2、完成提升机运行工艺要求的控制功能：自动、手动、检修、故障开车等,3、监视提升机工作状态和设备运行状态,4、具有完善的保护功能,5、三类故障等级分别处理：紧急停车、减速停车-急停、允许一次
8、提升,6、远程通讯及远程诊断,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,启车过程,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,安全回路,1、安全回路(软件与硬件冗余）：主、从PLC内部安全回路和外部继电器安全回路共同构成双重安全保护。 2、对于速度、位置、方向等关键保护环节在PLC内部也设置多重保护回路，以实现对各种故障的综合判断,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,速度保护,等速超速：测速机等
9、速过速保护 两个编码器等速过速保护 a、速度保护 减速过速：两个编码器保络线保护 定点限速 速度偏差比较：两个编码器和测速 机之间互相比较监视 注：两个编码器分别接至主、从PLC,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,位置保护,上/下过卷：井筒上/下过卷开关保护 两个编码器上/下过卷保护 位置同步：两个编码器上/下位置同步 b、位置保护 位置偏差比较：两个编码器位置值比较 井筒开关位置监视,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,方向保护,给定方向与实际运行
10、方向比较的保护 c、方向保护 （错向保护） 给定方向与司机操作方向比较的保护,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,装卸载系统,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,信号系统,1、闭锁功能 2、声光指示 3、急停、停车等信号直发功能 4、上、下信号工之间呼叫功能 5、扩音通讯功能 6、PLC故障自监测,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,西门子S7-300系列PLC简介,SIMATIC
11、 S7系列PLC SIMATIC S7-300 PLC 介绍 硬件和软件 编程语言种类 STEP 7 简介 系统通讯简介,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,S7-300功能,S7-300 系统组成,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,S7-300功能,指令处理速度仅为0.10.6s/二进制指令 内容丰富，功能强大的指令集 多种CPU型号满足不同的性能要求 强大的扩展能力 集中式配置可达1024DI/O, 128AI/O 分布式配置可达16384DI/
12、O, 2048AI/O 丰富的模块：从I/O到工业PC 指令处理速度仅为0.10.6s/二进制指令 通过网络和点到点连接进行通讯 甚至可以用于极为恶劣的环境下 面向未来，不断创新，节约成本的自动化解决方案,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,S7-300系统组成,电源（PS） 中央处理单元（CPU） 接口模板（IM） I/O模板（SM） 通讯（CP） 功能模板（FM） 软件、编程器、HMI设备 附件：导轨、电池、存储卡、前连接器,接口模块IM 365介绍,I/O模板介绍,电源技术指标标外观,技术指标,通讯功能介绍,计数模块
13、介绍,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,电源模块技术指标,PS 307-1K 120/230 VAC 24 V DC 10A 30 W 有 200 125 120,型号 输入电压 输出电压/电流 功耗 诊断功能 外形尺寸(mm),PS 307-1B 120/230 V 24VDC 2A 10 W 有 50 125 120,PS 307-1E 120/230 VAC 24 V DC 5A 18 W 有 80 125 120,节能高效 短路保护 无需风扇,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西
14、门子S7300 硬件和软件,系统简介,CPU模块技术指标1,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,CPU模块技术指标2,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,接口模块IM153,一个IM 365 插在中央机架 一个IM 365 插在扩展机架 扩展机架可插模块有限制 扩展机架无需额外供电 普通型、扩展温度范围型,IM365 RECEIVE,IM365 SEND,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,
15、系统简介,数字量输入模块SM321,标准模块 种类丰富，经济适用 具有中断和诊断功能的模块 上升/下降沿中断 诊断中断 电源短路检测 传感器短路检测 参数设置错误检测 RAM错误检测 EPROM错误检测,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,数字量输出模块SM322,标准模块 种类丰富，经济适用 具有诊断功能的模块 诊断中断 断线检测 短路或过载检测 输出对电源短路检测 参数设置错误检测 RAM错误检测 EPROM错误检测,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,模拟量输入模块SM331(1),标准模块 种类丰富，经济适用 具有过程中断和诊断功能的模块 过程中断 诊断中断 断线检测 未插前连接器检测 参数设置错误检测 RAM错误检测 EPROM错误检测,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸载 系统,西门子S7300 硬件和软件,系统简介,模拟量输入模块SM331(2),输入信号类型 电压，电流，电阻，热电阻，热电偶 分辨率： 9/12/14/15/16位(或加符号位) 对热电阻/热电偶测量进行线性化 2，4，8通道的模块可选 高精度，高响应速度 通过STEP 7进行配
