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基于PLC控制的变频调速在矿井提升机中的应用

李金金  
【摘要】: 矿井提升机是矿山最重要的设备,肩负着矿石、物料、人员等的运输责任。传统的矿井提升机控制系统主要采用继电器-接触器进行控制,这类提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行启动和调速。这种控制系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。因此对矿井提升机控制系统进行研究具有现实意义,也是国内外相关行业专家学者的一个研究课题。 本文针对提升机控制系统中存在的上述问题,把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上,并在可行性方面进行了较深入的研究。 (1)根据提升机的运行特点,控制系统采用工控机监控提升机变频调速系统,该系统主要由上位机(工控机或触摸屏),下位机(PLC控制系统)、变频调速系统等组成。 (2)为了提高系统的可靠性,对提升机各种物理量及控制单元进行控制监控。提升机的动态监测由工控机或触摸屏和组态软件组成。用户在组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程和工程所需要的信息报表以及结果打印等。 (3)主控系统采用PLC系统,硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小,配合一些专用电子模块组成的提升机控制设备,可供控制高压带动动力制动或低频制动等。同时能检测各电机故障现象并送往上位机显示。减少了传统继电器接触式控制系统的中间环节,减少了硬件和控制线,极大提高了系统的稳定性,可靠性。 (4)电气拖动单元采用目前先进的变频调速方案。采用矢量控制技术适合提升机工作环境,只需在控制单元给出对变频器的控制命令(正转、反转、多段速等)即可使提升机按照设定的速度曲线运行,满足提升阶段稳定运行的要求。 (5)在故障保护上采用软硬件相结合,根据故障信号的轻重度分开轻重等级,与故障操作保护系统进行逻辑运算和判断,最后处理为不同的故障处理动作,同时这些信号将在上位机中显示故障类型并控制声光报警。设置软硬两套安全回路,将各种重度故障信号送给安全回路,一旦出现重故障安全电路立即断开,系统进行紧急制动。 运行表明,采用该控制系统,使提升机工作可靠,使用方便,同时具有动态显示的功能,节能效果明显。


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