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1、交流矿井提升机PLC系列电气控制设备操作使用说明书高压部分2008年 10月交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书代号SPLC G01共12页第1页目录1、电控设备技术特性及适用环境1.1电控设备技术特性1. 2电控设备使用环境2、电控系统的主要组成部分与作用2. 1 PLC简介2. 2 主回路2. 3安全回路2. 4测速回路2. 5控制回路2、6辅助回路3、系统的保护与联锁4、线路动作简介5、PLC控制的优点&产品安装与包装标志7、产品的维护和保养SPLC-G011、电控设备技术特性及适用环境1.1电控设备技术特性本电控设备适用于单/双桶牌坊式高低压提升机。主控及安全保护系统采用
2、日本三菱公司的FX2N系列可编程序控制器及智能控制模块组成，采用双PLC控制，形成N : N网络系统，实现提升机控制的智能化、网络化。主要技术特性如下：(1) 现场总线技术： 系统采用RS485串行通讯的现场总线技术，完成了双PLC远程 控制的通讯功能，实现了提升机控制的智能化。(2) 全数字化设计：采用数字编码技术将光电编码器应用于绞车电气控制，实现绞车 行程、制动、速度给定的数字化控制。其中数字化的手闸控制器具有控制准确、操作方 便、故障率低等特点。(3) 软件化设计：本电控系统运用软件化的设计思想，大大降低了设备的硬件故障， 提高了提升机运行的稳定性和可靠性。(4) 冗余化设计：采用性能
3、优越的进口 PLC作为主要控制单元，主从两套 PLC相互 冗余，构成安全回路双线制，且冗余量不低于 20%(5) 工业控制人机界面：本系统将工业显示屏应用于绞车电控系统，适时显示绞车的主机转速、卷桶线速、吊桶行程、安全回路、松绳、过卷保护以及打点次数等。(6) UPS电源：采用具有正弦波特性、大容量的不间断电源为控制回路供电，当系统 突然停电时，可保证抱闸系统二级制动的有效性。1.2电控设备使用环境(1) 环境温度不高于40 C、不低于-5C。(2) 相对湿度不超过8 5%(+ 25C)。(3) 没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏作用的气体。(4) 没有剧烈的振动和颠簸。(5) 不必防爆的地方。
4、(6) 操作台显示屏在使用时避免直对阳光，以延长显示屏的使用寿命和操作的安全性。(7) 采取措施后能满足上述条件的场所。代号SPLC-G01共12页第3页2、电控系统的主要组成部分与作用2.1 PLC简介主控及安全保护系统采用日本三菱公司的 FX2N系列可编程序控制器，它由一个主 控PLC系统(PLC2)和一个从PLC系统(PLC1或称监控PLC)组成。制动压力和润滑 油压力采用智能数字显示仪表控制，并在操作台上进行远程数字显示。主控PLC系统放在操作台内，它由一个基本单元(FX2N- 80MR)、一个扩展输人模 块(FX2N 16EX)及一个通讯模块(FX2N 485 BD )组成。监控PL
5、C系统放在主令柜里，它由一个基本单元(FX2N 48MR)、一个D/A模拟 量转换模块(FX2N 4DA)及一个数字通讯模块(FX2N 485 BD组成。 数字量模块：FX2N 80MR，FX2N 16MR用于开关量信号的输入和输出。 输入/输出点数分别为40/40，16/ 0。 模拟量模块：F X2N 4D A为模拟量输出模块，用于四路模拟量信号的输出。2.1.1安装注意事项: 不宜安装在含有灰尘、油烟、导电性粉尘、腐蚀及可燃性气体的场所。 不易直接安装在有震动、冲击的场所。 不宜直接安装在高温、结露、雨淋及潮湿的场所。 尽量与高压线、高压机器、动力机器离开一定距离。 PLC输入、输出线不要
6、与其它动力线布线于同一穿线管内或捆扎在一起。 操作台显示屏在安装时，安装位置应避免直对阳光，以延长显示屏的使用寿命和 操作的安全性。交流矿井提升机TK-PLC系 列电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第4页2. 2主回路定子回路6KV高压电源经高压电源柜接入电动机定子绕组，具有短路、过负荷和欠电压保护等功能。转子回路电动机转子绕组外接八级电阻。在提升机运行过程中，按电流为主、时间为辅的原 则分段切除电机转子外接电阻来改变电动机的起动和制动特性，以满足电动机减/加速控制的要求。2. 3安全回路在提升机电控系统中，设有必要的联锁和保护线路。安全保护由以下几部分组成:(1 )主令控制器手柄
7、零位联锁触点 DX - 5当主令手柄处于中间零位时，DX 5与411闭合允许安全回路接通。当安全回路断 电后，主令手柄必须回到零位，安全回路才允许重新接通。(2) 工作闸制动手柄联锁限位开关 S A 01.8当工作间手柄在全抱间位置时，限位SA01.8的常开触闭合，允许安全回路接通。(3) 深指失效保护当牌坊式深度指示检测元件损坏或传动轴断开时，PLC判断后实现安全保护功能。(4) 咼压掉电保护当高压电源柜合闸时自动开关 QM1触点闭合。当由于短路、过负荷、欠压、失压、司机脚踏紧急停车等原因而掉电时，断开安全回路。代号SPLC-G01共12页第5页(5) 制动油压过咼保护液压站制动油压超过要求
8、时，远传压力表输出模拟量(0-5V )电压升高，输入智能控制仪表输入端的模拟信号变大，智能控制仪表经比较判断后输出开关报警信号，断开 安全回路，安全回路信号灯灭，实现安全保护，同时操作台显示盘上信号灯亮。(6) 错向保护当提升机运行方向与预选方向不同时，PLC判断后实施保护，电动机不于运行, 但不切断安全回路，运行方向信号灯不亮，此时司机需纠正操作错误后再开车。(7) 等速超速当提升机运行速度超过最大速度的1 5%时，P L C判断后安全回路断开，在显示屏 上记忆并显示此故障。(8) 定点过速保护当提升容器接近井口或井底某一定点时(进入爬行区)，若运行速度超过了 2 m / s 时，安全回路断
9、开，在显示屏上记忆并显示此故障。(9) PLC输出安全制动继电器KA13当PLC判断系统发生重故障时(PLC-2内安全回路断开时)，继电器KA13失电, 安全回路断开。(10) 减速过速保护减速后，若提升机运行超速，安全回路断开。(11) 过卷开关过卷开关S L 9.1，S L 9.2和SL16.3, SL16.4分别装在深指器和井架上。当提升容器超出正常停车位0.5米时，相应的过卷开关动作，安全回路断开。(12)过卷复位开关当提升容器过卷后，若需继续开车，应根据容器的过卷方向选择过卷复位开关 HK1 的位置，安全回路方能重新接通，提升机只能向过卷的反方向开车。待过卷故障解除后， 将过卷复位开
10、关重新扳向工作位置。代号SPLC-G01共12页第6页(13)松绳保护当单绳提升机发生松绳现象时，松绳开关动作，继电器SSJ动作，断开安全回路,提升机实现安全制动。(1 4)制动电源保护提升机运行前必须接通动力制动电源，如果不接通动力制动电源，安全回路不会接 通，提升机无法运行。上述具有记忆的保护功能在故障排除后应按复位按扭后才能重新开车。2.4.测速回路(1)当提升机正常运行时，PLC通过测速回路测得的速度信号实现电控系统的监控 功能。(2) 安装在主机上的光电编码器可实现对提升机运行速度和位置的后备保护及实时深度指示。2.5.控制回路控制回路的作用是根据提升机起动、等速运行、减速、停车、验
11、绳、换向以及安全保护的设计要求，相应改变电控系统的工作状态，实现必要的电气联锁和保护功能。2.6.辅助回路辅助回路提供润滑油泵电源、液压油泵电源、控制电源、PLC电源、感应开关电源等。交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第7页3.系统的保护及联锁(1) 安全制动时，安全回路继电器 KA13失电，丫V7.3和YV7.4阀断电，YV7.5阀延时或瞬时断电，丫丫7.6阀延时或瞬时得电，提升机实现二级或一级制动；同时切除电动机低压电源，转子回路接入全部电阻。工作闸继电器KA14及制动油泵等控制回路断电并且制动油压降为零。(2) 提升机高压换向接触器 ZC和FC
12、具有机械和电气联锁。电气联锁是通过在ZC 线圈回路中串接了 FC常闭触点或FC线圈回路中串接ZC常闭触点来实现的，保证了当 一个方向接触器通电时，另一个方向接触器不能得电。同样，机械联锁装置也保证了两个换向接触器不能同时得电。注意：任何情况下只有当系统接收到开车信号后才允许司机开车。(3) 当提升过程中发生润滑油压力过高、过低；润滑站滤油器堵塞或油温高；液压站 滤油器堵塞或油温咼以及弹簧疲劳等轻故障时，轻故障指示灯亮电控系统允许本次提 升完毕。当故障解除后才允许进行下次提升。(4) 当提升机因故障中途停车而提升容器位于减速段内时，排除故障点后允许按上次 选择方向开车，并且只能以低速开车；若提升
13、容器不在减速段，发出开车信号后，允许司机咼速开车。(5) 全矿停电时，靠UPS不间断电源的储能作用，提升机仍能实现二级制动。代号SPLC-G01共12页第8页4.线路动作简介提升机系统的运行可以分为起动、加速、等速、减速、爬行、施闸停车等几个阶段。般有以下凡种基本运行方式:脚踏动力制动。4.1开车前的准备工作(1)启动加速一等速运行一减速一爬行一停车。合上高压电源柜的开关，操纵台上电压表 V1指示电压为6KV ;合上动力制动柜电源开关QF3。合主令电源柜内的刀开关 QS1及开关QF1、QF2、QF6及UPS电源启动按扭。(3)将主令控制器手柄置于零位，工作闸手柄置于全抱闸位置,过卷复位转换开关
14、置于工作位置(即中间位置)。(4)旋转闭合操纵台上钥匙开关S，使动力制动柜电源接触器1KM吸合，控制回操纵台上安全信号路得电。此时若安全回路无故障，安全继电器KA 13吸合，灯亮，丫V 7.3，Y V 7.4，YV7.5阀通电而YV7.6不得电。至此，开车前准备工作完毕。4.2启动加速等速运转减速爬行停车(1)司机做好开车前准备工作，等待开车信号。(2)开车信号井口信号工发出开车信号后，司机启动润滑油泵和液压油泵。待润滑油压力超过最 低设定油压值后，若不存在其它轻故障则允许开车，信号灯亮；若还存在润滑站滤油器 堵或油温高、液压站滤油器堵或油过高、弹簧疲劳等轻故障，则开车信号灯不亮。待维 修人员排除故障后司机按故障复位按扭复位 PLC所记忆的故障，再次启动润滑泵和液压泵，待信号系统发出开车信号，开车信号灯亮，允许司机开车。注意：主令手柄与工作闸不在零位电控系统接收不到开车信号。交流矿井提升机TK-PLC系列代号SPLC-G01电控系统使用说明书共12页第9页（3）选向a）由停车开关自动选向。b）容器位于井中时由司机手动选向。c）方向一旦选定具有记忆功能。（4）启动加速当司机按正确方向将主令控制器 zL从中间位置向前推或向后拉时，经 PLC判断后 给出主控信号。同时将工作闸手柄推向松闸位置，限位开关断开，旋转编码器工作，向 PLC输入端发出数字脉冲数据
