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[摘 要]煤矿提升机是煤矿生产中的关键设备,进行生产中性能的好坏关系到矿山的生产质量。提升机运用的切电阻和交流电动机的转子串的运行方法,采用传统的调速的方式,这种方法运行的可靠性较低,安全性能比?,因此在原有的速度控制的基础上,利用PLC可编程控制技术,采用交流变频调速的方法,技术处理条升级的给定位置和速度运行,延长了电气设备的使用寿命,减少了事故的发生,具有一定的经济型和实用性。
[关键词]交流变频;PLC;提升机
中图分类号:TD633;TM921.51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)39-0370-01
作为煤矿生产过程中的关键设备,煤矿提升机在大转动的惯量机的基础上,按照要去的速度进行机电系统的转动,作为工作系统的核心部件,提升机的控制系统的性能影响了煤矿生产的运行。电气传动控制技术的成熟高效和稳定是必须要具备的。
当前国内的煤矿提升机采用的多是交流异步电动机。运用变频器和直流电动机进行变频器的矢量控制,小型提升机主要采用交流电动机的切电阻和电动机的转子串的额调速控制方法,对于大型的提升机来说,控制技术采用了数字控制的方法,实现了运行的可靠、造价昂贵的目标。中小型提升机的控制技术从方案的运行,到转速的控制,再到电路的设计等,都要注意能耗高的问题[1]。
现代提升机的调速控制系统具有高效、可靠、成本合理的特征,实现了提升机的安全可靠和平稳,制动运行上也延长了寿命,采用可编程控制器和交流变频的调速技术,记性了提升机的调速控制。减少了设备的消耗,克服了编码器的控制方式的特征,降低了事故的发生。
1、煤矿提升机的调速控制
大中小矿井采用的斜井绞车提升的方式,在工作上分为加速、等速等。原理是,钢丝绳在提升的过程中,如果发生了缠绕,则要进行停车抱闸的步骤。到达井口将卸载进行装卸完成之后,经过电动机将空煤车沿着斜井放下去,这个过程中提升机的等速和加速等,实现了机电的拖动。煤矿提升机的电力拖动部分包含了交流和直流和调速,调速系统采用自动编码和运行系统,晶闸管和电动机的调速系统运用了适合场合使用的脉宽调制系统[2]。
交流调速的方式包括变极对数调速和变转差率的调速和变频调速三种,后者是现代调速控制领域中的技术,应用较为广泛的是矢量控制方式,分为五速度创按期和有速度创按期的矢量控制,生产要求不高的情况下,后者是理想的变频调速控制方式。
设计方案选用的矢量控制变频调速的方式,将PLC融合在其中,代替了大型交流接触器,简化了控制的线路[3]。
煤矿进行提升的过程中,下放的串车进行减速的时候,由于负载的倾斜进行了分离,电动机进入了交流电的逆变的过程,二极管中的正流叠加到了变频器的直流母线上,使得母线的电压升高,目前的蓄能电容器和电器元件造成了损坏,通用型的变频器将电能通过制动电钮转变为热能消耗,提升机专用的变频器将电能经过专用的逆变线路进行了电网的反馈。达到了变频控制的目的,实现了无极的平稳加减速度,提高了提升系统的安全,节省了电能,变频器内部的编程软件,经过提升速度的控制,也减少了维修的工作量[3]。
2、提升机的变频调速系统硬件设计
硬件部分包括PLC、旋转编码器、变频器、操作台和液压站等。采用调速控制系统,矢量控制输入信号,由变频器的交流和直流变化,经过逆变器,使得输出的额定频率的电流,经过变频之后,输出了U、V、W,达到了驱动电机的运行[4]。一方面提升机的给定速度曲线得到了转换,经过A/D转换后信号经过变频器的工作装填的控制,经过旋转编码器的检测,得到了电机转速信号,累计计算提升机的行走距离之后,向着监控中心进行了电动机的运行参数进行设定,使得工作人员得到了相应的提升机的位置和速度的情况。
主系统的设计采用三相异步变频调速装置,容量在105KW以上。
外围的电路设计,采用了声光报警系统和电气制动电路,HL和电笛HMI线圈中的触点,在闭合的情况下,可以串联动作,切断变频器之后,与电源之间进行联系,保证变频器的安全[5]。
PLC控制系统的设计,通过指令改变了提升机的速度控制系统的状态,使得提升机按照速度能够正常运行,开机运行之后,常开的触点进行闭合之后,三相的动力电接入了变频调速的回路上,停止了系统的减速,实行制动,变频器与动力电源脱开,常开的触点短卡。
按下下降的按钮,进行了常开触点的闭合和断开,将变频器的REV和CM进行端部的链接,断开K1回路,形成了下降的闭锁,按下正常变频调速的按钮,保证了故障的状态之下的工频状态[6]。
进行位置电路的检测,旋转编码器用来检测提升机的电路,PLC的脉冲个数经过CPU进行运行,获得脉冲的选择,允许输入的频率和提升速度。
3、提升机变频调速系统软件的设计
进行主程序的系统的初始化和故障诊断,经过调速系统的控制,最终得到了子系统的模块的故障處理。
子程序功能终端,接收到PLC外部的控制信号,转到相应的终端处理,实现提速控制,系统从正常转为预先设定的故障状态。故障的处理,包含了子程序的功能,根据内外信号的判定,系统进行了故障的状态的处理,对于轻的故障,不允许进行系统的报警信号的开始,但是允许提升机发出报警信号后进行提升循环,在停车后故障没有排除就禁止开车,对于较大的故障,禁止开车,在故障排除之前,停车状态下依靠传动控制实现电气的制动,提升机以正常的减速进行减速和停车。
结语
运用PLC的强大的变频技术和控制能力,在矿山提升机的调速控制系统中,减少连接控制线和硬件器件的损耗,提高了系统的稳定性和可靠性。
参考文献
[1]黄旭东.高压变频器在煤矿提升机中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017,(30):1469-1469.
[2]朱政.PLC技术在煤矿提升机中的应用探究[J].建筑工程技术与设计,2017,(27):79-79.
[3]李海欧.高压变频器在煤矿提升机中的应用[J].山东工业技术,2017,(17):69.
[4]岳志华.煤矿提升机安全状态异常概述[J].中国新技术新产品,2017,(1):136-137.
[5]李海龙.变频调速技术在煤矿提升机中的应用[J].机械管理开发,2018,(1):130-131.
[6]张立荣.煤矿提升机齿轮箱振动分析[J].煤矿机械,2011,(10):274-276. D.
[关键词]交流变频;PLC;提升机
中图分类号:TD633;TM921.51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)39-0370-01
作为煤矿生产过程中的关键设备,煤矿提升机在大转动的惯量机的基础上,按照要去的速度进行机电系统的转动,作为工作系统的核心部件,提升机的控制系统的性能影响了煤矿生产的运行。电气传动控制技术的成熟高效和稳定是必须要具备的。
当前国内的煤矿提升机采用的多是交流异步电动机。运用变频器和直流电动机进行变频器的矢量控制,小型提升机主要采用交流电动机的切电阻和电动机的转子串的额调速控制方法,对于大型的提升机来说,控制技术采用了数字控制的方法,实现了运行的可靠、造价昂贵的目标。中小型提升机的控制技术从方案的运行,到转速的控制,再到电路的设计等,都要注意能耗高的问题[1]。
现代提升机的调速控制系统具有高效、可靠、成本合理的特征,实现了提升机的安全可靠和平稳,制动运行上也延长了寿命,采用可编程控制器和交流变频的调速技术,记性了提升机的调速控制。减少了设备的消耗,克服了编码器的控制方式的特征,降低了事故的发生。
1、煤矿提升机的调速控制
大中小矿井采用的斜井绞车提升的方式,在工作上分为加速、等速等。原理是,钢丝绳在提升的过程中,如果发生了缠绕,则要进行停车抱闸的步骤。到达井口将卸载进行装卸完成之后,经过电动机将空煤车沿着斜井放下去,这个过程中提升机的等速和加速等,实现了机电的拖动。煤矿提升机的电力拖动部分包含了交流和直流和调速,调速系统采用自动编码和运行系统,晶闸管和电动机的调速系统运用了适合场合使用的脉宽调制系统[2]。
交流调速的方式包括变极对数调速和变转差率的调速和变频调速三种,后者是现代调速控制领域中的技术,应用较为广泛的是矢量控制方式,分为五速度创按期和有速度创按期的矢量控制,生产要求不高的情况下,后者是理想的变频调速控制方式。
设计方案选用的矢量控制变频调速的方式,将PLC融合在其中,代替了大型交流接触器,简化了控制的线路[3]。
煤矿进行提升的过程中,下放的串车进行减速的时候,由于负载的倾斜进行了分离,电动机进入了交流电的逆变的过程,二极管中的正流叠加到了变频器的直流母线上,使得母线的电压升高,目前的蓄能电容器和电器元件造成了损坏,通用型的变频器将电能通过制动电钮转变为热能消耗,提升机专用的变频器将电能经过专用的逆变线路进行了电网的反馈。达到了变频控制的目的,实现了无极的平稳加减速度,提高了提升系统的安全,节省了电能,变频器内部的编程软件,经过提升速度的控制,也减少了维修的工作量[3]。
2、提升机的变频调速系统硬件设计
硬件部分包括PLC、旋转编码器、变频器、操作台和液压站等。采用调速控制系统,矢量控制输入信号,由变频器的交流和直流变化,经过逆变器,使得输出的额定频率的电流,经过变频之后,输出了U、V、W,达到了驱动电机的运行[4]。一方面提升机的给定速度曲线得到了转换,经过A/D转换后信号经过变频器的工作装填的控制,经过旋转编码器的检测,得到了电机转速信号,累计计算提升机的行走距离之后,向着监控中心进行了电动机的运行参数进行设定,使得工作人员得到了相应的提升机的位置和速度的情况。
主系统的设计采用三相异步变频调速装置,容量在105KW以上。
外围的电路设计,采用了声光报警系统和电气制动电路,HL和电笛HMI线圈中的触点,在闭合的情况下,可以串联动作,切断变频器之后,与电源之间进行联系,保证变频器的安全[5]。
PLC控制系统的设计,通过指令改变了提升机的速度控制系统的状态,使得提升机按照速度能够正常运行,开机运行之后,常开的触点进行闭合之后,三相的动力电接入了变频调速的回路上,停止了系统的减速,实行制动,变频器与动力电源脱开,常开的触点短卡。
按下下降的按钮,进行了常开触点的闭合和断开,将变频器的REV和CM进行端部的链接,断开K1回路,形成了下降的闭锁,按下正常变频调速的按钮,保证了故障的状态之下的工频状态[6]。
进行位置电路的检测,旋转编码器用来检测提升机的电路,PLC的脉冲个数经过CPU进行运行,获得脉冲的选择,允许输入的频率和提升速度。
3、提升机变频调速系统软件的设计
进行主程序的系统的初始化和故障诊断,经过调速系统的控制,最终得到了子系统的模块的故障處理。
子程序功能终端,接收到PLC外部的控制信号,转到相应的终端处理,实现提速控制,系统从正常转为预先设定的故障状态。故障的处理,包含了子程序的功能,根据内外信号的判定,系统进行了故障的状态的处理,对于轻的故障,不允许进行系统的报警信号的开始,但是允许提升机发出报警信号后进行提升循环,在停车后故障没有排除就禁止开车,对于较大的故障,禁止开车,在故障排除之前,停车状态下依靠传动控制实现电气的制动,提升机以正常的减速进行减速和停车。
结语
运用PLC的强大的变频技术和控制能力,在矿山提升机的调速控制系统中,减少连接控制线和硬件器件的损耗,提高了系统的稳定性和可靠性。
参考文献
[1]黄旭东.高压变频器在煤矿提升机中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017,(30):1469-1469.
[2]朱政.PLC技术在煤矿提升机中的应用探究[J].建筑工程技术与设计,2017,(27):79-79.
[3]李海欧.高压变频器在煤矿提升机中的应用[J].山东工业技术,2017,(17):69.
[4]岳志华.煤矿提升机安全状态异常概述[J].中国新技术新产品,2017,(1):136-137.
[5]李海龙.变频调速技术在煤矿提升机中的应用[J].机械管理开发,2018,(1):130-131.
[6]张立荣.煤矿提升机齿轮箱振动分析[J].煤矿机械,2011,(10):274-276. D.