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摘 要：结合青海桥头铝电公司的高炉情况，设计出了上料机改造方案。介绍了台达C2000变频器在高炉卷扬调速系统中的应用情况，给出了电气原理图、装置对应说明表和部分软件程序。实际应用的良好效果验证了该系统的稳定性和可靠性。
关键词：矿井提升机；变频器PLC；编码器；电控系统变频调速
1引言
矿井提升机是矿山生产中至关重要的大型设备，是井下与外界的唯一通道，素有“矿山咽喉”之称。在绝大多数矿井中，提升设备的提升量就是矿井的主产量。矿井提升系统对矿井的生产和安全起着至关重要的作用，有重要的国民经济意义。青海庆华煤矿目前共有6口矿井，其中4口矿井使用落地摩擦式矿井提升机运煤，矿井提升机仍然采用传统的交流提升机电控系统，TKA控制系统是由继电器逻辑电路、大型空气接触器、测速发电机等组成的有触点控制系统。它的电气线路过于复杂化，系统中间继电器、电气接点、电气连线多，造成提升机因电气故障停车事故不断发生。我国矿井提升系统发生的故障中，80%以上是电气故障。
2落地摩擦式矿井提升机运行过程
落地摩擦式主矿井提升机，起始时箕斗处在上限位位置，当开车信号发出后，电机反转，箕斗下降至下限位后停车，同时箕斗上阀门打开，装料装置向箕斗中装煤；装满煤后电机正转，提升机上升，提升至上限位位置时停车，箕斗下阀门打开，通过卸料装置将煤存放在煤仓中。平衡重用于保持箕斗与提升绳另一端的对重平衡，使箕斗平稳运行。
3调速系统设计和改造
原来的正反转启动线路保留，作为备用系统，不做任何改动。新设计的变频调速系统作为主要运行系统。
变频提升机电控系统适用于地面或井下非防爆场合中50KW～5000KW，用鼠籠式电动机拖动的各种型号提升机。变频电控系统主要由智能型变频主控台、变频调速柜、高压开关柜、轴编码器、制动润滑泵站和各外部控制端子构成，如图1所示。
3.1智能型变频主控台
主控台是变频电控系统的控制中心。该设备采用操作台式结构，除位置、速度、温度、压力、电流等必要的信号采集传感器和终端执行设备外，所有控制回路都装到操作台中。司机可操作主控台上的开关及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和人机界面及时了解提升机的运行状态及运行参数。此人机界面采用GP2500型液晶彩色显示屏，可显示提升机的运行状态、运行参数及各种控制元器件的工作情况，具有上位监控功能。
主控台采用技术先进、性能可靠的台达C2000变频器，按安全回路双线制的设计原则，配以多种检测控制组件完成了提升机运行过程中应有的逻辑控制、时间和速度控制，具有按行程的速度给定、PID速度闭环控制以及上述各种情况下的安全保护。具有逻辑编程简单、安全保护可靠、状态显示齐全、语言报警等功能，并能实现与调度室计算机的联网，提高了矿井管理水平的现代化。
3.2变频调速硬件系统的设计
根据原有电动机额定功率和变频器的容量应比变频器说明书中的“配用电动机容量”加大一档至二档的原则，选择台达VFD450C43A，45KW变频器。该变频器隶属于VFD-C2000系列，VFD-C2000是以FOC技术（磁场导向控制）为核心，根据不同的控制理论及实际需求，开发出了V/F控制、SVC控制、FOCPG控制和TQCPG控制等四种控制模式，控制性能优异，特别是内建了PLC功能。
按下“菜单”键选择PLC功能，选择启动PLC功能，按下“回车”键，这样变频器就有了PLC功能。C2000所提供的指令包含阶梯图编辑工具WPLSoft、基本指令、应用指令使用方法，主要均沿用台达PLC DVP系列的操作方式。C2000提供了2个通讯的串口来上下载PLC程序，PLC的通讯格式默认为7，N，2，9600，站号2，如果想改PLC站号可在参数09～35中修改，但此地址不可与变频器地址09～00设为一样。上位机通过RS485与驱动器RJ-45通讯接口相连，可以同时变频器和内部PLC存取资料，实现方式是透过站号的识别。
3.3MI8启动/清零程序
图2所示，C2000的MI8支持单向的Pulse counting，而最高速为100K，启用方式很简单，只需设定M1038就会开始计数，所计数的值以无符号数32位存放到D1054和D1055，而M1039则是可以把计数值归零。
4结语
卷扬控制系统是实现高炉生产过程自动控制的重要组成部分。采用C2000变频器调速，提高了系统运行的平稳性和可靠性，大大降低了建造成本，也便于操作和维护，减轻了工人的劳动强度，取得了较好的经济效益，系统自从2015年2月投入运行以来一直很稳定。但还有改进的空间，采用2个料车交替上料，会更加经济、实惠。
作者简介
谭琼，女，助理讲师，主要从事于电气专业的教学。
高万录，男，助理工程师，主要从事于普铝锭和合金扁锭铸造工作。
关键词：矿井提升机；变频器PLC；编码器；电控系统变频调速
1引言
矿井提升机是矿山生产中至关重要的大型设备，是井下与外界的唯一通道，素有“矿山咽喉”之称。在绝大多数矿井中，提升设备的提升量就是矿井的主产量。矿井提升系统对矿井的生产和安全起着至关重要的作用，有重要的国民经济意义。青海庆华煤矿目前共有6口矿井，其中4口矿井使用落地摩擦式矿井提升机运煤，矿井提升机仍然采用传统的交流提升机电控系统，TKA控制系统是由继电器逻辑电路、大型空气接触器、测速发电机等组成的有触点控制系统。它的电气线路过于复杂化，系统中间继电器、电气接点、电气连线多，造成提升机因电气故障停车事故不断发生。我国矿井提升系统发生的故障中，80%以上是电气故障。
2落地摩擦式矿井提升机运行过程
落地摩擦式主矿井提升机，起始时箕斗处在上限位位置，当开车信号发出后，电机反转，箕斗下降至下限位后停车，同时箕斗上阀门打开，装料装置向箕斗中装煤；装满煤后电机正转，提升机上升，提升至上限位位置时停车，箕斗下阀门打开，通过卸料装置将煤存放在煤仓中。平衡重用于保持箕斗与提升绳另一端的对重平衡，使箕斗平稳运行。
3调速系统设计和改造
原来的正反转启动线路保留，作为备用系统，不做任何改动。新设计的变频调速系统作为主要运行系统。
变频提升机电控系统适用于地面或井下非防爆场合中50KW～5000KW，用鼠籠式电动机拖动的各种型号提升机。变频电控系统主要由智能型变频主控台、变频调速柜、高压开关柜、轴编码器、制动润滑泵站和各外部控制端子构成，如图1所示。
3.1智能型变频主控台
主控台是变频电控系统的控制中心。该设备采用操作台式结构，除位置、速度、温度、压力、电流等必要的信号采集传感器和终端执行设备外，所有控制回路都装到操作台中。司机可操作主控台上的开关及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和人机界面及时了解提升机的运行状态及运行参数。此人机界面采用GP2500型液晶彩色显示屏，可显示提升机的运行状态、运行参数及各种控制元器件的工作情况，具有上位监控功能。
主控台采用技术先进、性能可靠的台达C2000变频器，按安全回路双线制的设计原则，配以多种检测控制组件完成了提升机运行过程中应有的逻辑控制、时间和速度控制，具有按行程的速度给定、PID速度闭环控制以及上述各种情况下的安全保护。具有逻辑编程简单、安全保护可靠、状态显示齐全、语言报警等功能，并能实现与调度室计算机的联网，提高了矿井管理水平的现代化。
3.2变频调速硬件系统的设计
根据原有电动机额定功率和变频器的容量应比变频器说明书中的“配用电动机容量”加大一档至二档的原则，选择台达VFD450C43A，45KW变频器。该变频器隶属于VFD-C2000系列，VFD-C2000是以FOC技术（磁场导向控制）为核心，根据不同的控制理论及实际需求，开发出了V/F控制、SVC控制、FOCPG控制和TQCPG控制等四种控制模式，控制性能优异，特别是内建了PLC功能。
按下“菜单”键选择PLC功能，选择启动PLC功能，按下“回车”键，这样变频器就有了PLC功能。C2000所提供的指令包含阶梯图编辑工具WPLSoft、基本指令、应用指令使用方法，主要均沿用台达PLC DVP系列的操作方式。C2000提供了2个通讯的串口来上下载PLC程序，PLC的通讯格式默认为7，N，2，9600，站号2，如果想改PLC站号可在参数09～35中修改，但此地址不可与变频器地址09～00设为一样。上位机通过RS485与驱动器RJ-45通讯接口相连，可以同时变频器和内部PLC存取资料，实现方式是透过站号的识别。
3.3MI8启动/清零程序
图2所示，C2000的MI8支持单向的Pulse counting，而最高速为100K，启用方式很简单，只需设定M1038就会开始计数，所计数的值以无符号数32位存放到D1054和D1055，而M1039则是可以把计数值归零。
4结语
卷扬控制系统是实现高炉生产过程自动控制的重要组成部分。采用C2000变频器调速，提高了系统运行的平稳性和可靠性，大大降低了建造成本，也便于操作和维护，减轻了工人的劳动强度，取得了较好的经济效益，系统自从2015年2月投入运行以来一直很稳定。但还有改进的空间，采用2个料车交替上料，会更加经济、实惠。
作者简介
谭琼，女，助理讲师，主要从事于电气专业的教学。
高万录，男，助理工程师，主要从事于普铝锭和合金扁锭铸造工作。