凯川矿主井电控改造技术要求.doc

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1、凯川矿主井2JK-2.5/1.5提升机电控系统改造技 术 要 求一、 主机参数及改造方案1) 主机型号：2JK-2.5/1.5提升机，液压站TE1312) 电动机：JR3138-8 320kW 660V 353A3) 改造方案：保留原电控系统，新增全套全数字变频电控。新增操作台为单体，与原操作台主台同尺寸，并派安装，可实现对两套系统的独立操作。增加切换柜一台，手动方式切换原电控系统和变频电控投入运行。原电机不需更换，变频运行时通过切换柜将三相转子回路短接，由变频系统输出接至电机定子。在减速器低速轴端增加编码器传动机构两套，安装光电编码器两台，为变频系统提供数字式深度和速度的采样。新增变频电控系

2、统与主井装卸载系统连接，实现主井提升的全自动运行。二、 系统总体方案电控系统采用“NT型提升机网络化集散控制系统”，电控型号：JKD/BP-NT-320KW/660V 调速系统采用芬兰VACON全数字变频控制器带制动单元和制动电阻；网络化操作系统采用三菱系列双PLC控制，配智能型操纵台。三、 技术要求：1) 采用VACON变频控制器对交流电机进行调速，带制动单元和制动电阻。启动、停车及加减速平稳，节能、免维护。2) 加减速过程0-50HZ平滑调节，无功冲击较小，功率因数较高。3) 采用了全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运行效率。4) 操作和安全保护系统

3、选用三菱FX2N系列PLC，操作过程实现双线控制方式，对提升机运行关键的信号（如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等）均采用双线制保护。5) PLC操作控制系统能完成提升机手动、半自动、检修及应急控制等各种运行方式的控制要求等。提高系统的运行效率。手动运行：司机根据信号系统情况，通过速度给定器件控制提升机在额定速度以下任意速度运行，自动减速、自动准确停车，同时要受到行程控制器的限制。半自动运行：在半自动运行逻辑具备条件时，司机根据系统情况通过按钮开车，让提升机完成一个提升循环，并具备安全联锁；具有自动选择去向，确定运行速度等功能，自动加速、自动减速、自动准确停车。全自动运行：在全自动运行逻辑具

4、备条件时，电控系统接收来自装卸载系统的控制信号，自动完成提升循环，并具备安全联锁；检修或验绳：检修速度：0.30.5m/s。检修时可手柄（0.30.5m/s）或按钮开车（0.5m/s）。应急控制：在任何运行方式下出现紧急情况，司机通过急停按钮实施急停操作。故障开车：在PLC出现故障情况下，提升机能实现低速应急开车，速度1.0m/s，并且具有煤矿安全规程规定的保护；四、 变频控制柜采用VACON变频控制器带制动单元和制动电阻。其动静态技术性能满足提升机四象限运行要求，满足提升工艺要求的过载能力和安全系数，满足各种工况下力图的要求。1) 采取滤波措施，谐波电流较小，满足GB/T14549国标要求。

5、2) 手动、半自动速度给定值控制。3) 可调斜率的加减速度给定值设定。4) 起动防冲击控制(“”化曲线给定)，在启动制动的过程中使钢绳振动最小，加、减速度变化率（限制钢丝绳振动的冲击限制值）0.4m/s3。5) 预置起动力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，防止起动时容器倒转。6) 预置停擎置力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，防止停车时容器倒转。7) 具有过电流、堵转、过速、绝缘检测等几十种完善的保护。8) 采用变频的矢量控制技术，实际速度紧跟预定速度变化。9) 零速启动力矩可达150，通过力矩补偿，在30秒内，在这基础上还可增加30-50额定力矩。10) 具有很好的堵转特性，堵转

6、电流可以随意设定，并且实际电流值不会超过设定值；11) 变频调速柜设有强迫通风装置。五、 主令控制柜（含低压电源柜）选用两套不同配置的三菱原装FX2N系列PLC。其中一套装在主令控制柜内，另一套装在智能操作台内。两套PLC通过工业网络进行通讯，实现数据交换，对提升机运行的关键信号（如速度、容器位置、安全保护、减速、过卷、限速等）采用双线或三线保护、互为监视。1) 主控PLC由主机架、电源板、CPU板、通讯板、高速计数板、模拟量I/O板、数字量I/O 板、调制解调器等硬件组成，输入输出口留有足够的余量。2) 主控PLC应用软件能完成提升机手动、半自动、检修、慢动、紧急控制开车等运行方式的控制要求

7、。3) 控制与监视提升系统各路电源。并且对强迫通风风机实现顺序联锁控制；4) 实现对调速系统行程速度给定的控制，三道以上自动减速保护，停车时自动抱闸停车。5) 与信号系统之间的提升信号闭锁，没有信号不能开车。6) 实现完善的保护功能，对于全程包络线超速、过卷、减速等安全保护具有多重独立保护。同时，还能完成定点速度监视、欠电压、减速过速、等速过速、闸瓦磨损、弹簧疲劳、信号联锁、液压油压及温度等监控与保护功能。7) 具备数字行程给定功能，并实现数字行程罐位位置显示。8) 实现PLC故障状态下的低速故障开车功能。9) 保护功能按下列三类设置：l 立即施闸的故障l 先按设定减速度减速，然后紧急停车的故

8、障l 完成本次提升后，不允许再次开车的故障10) 柜内装有硬接线的安全保护继电器，实现与PLC软件安全回路的冗余功能，以及PLC控制输入/输出的接口电路和液压站控制的接口电路。11) 双回路380V电源进线，并具有相应的控制、测量和保护功能；低压辅助电源为电控系统的辅助设备（液压站、润滑站、机房照明等）提供0.22/0.38KV三相电源。在柜内设不间断电源装置UPS，向一些关键控制设备和PLC供电，以保证低压电源故障后，能够使提升机实现可靠的安全制动和数据保持。六、 网络化操作台辅控PLC除了具备电子数字监控器的功能外，操纵台上需要从PLC输入、输出口进行接线的，均从辅控PLC就近接线，辅控P

9、LC安装在操作台台体内，并与主控PLC进行网络通讯，实现网络化控制。七、 上位监控系统采用台湾研华工控机作为上位机，大屏幕液晶显示器。具有与PLC通讯及矿井管理系统联网的功能；根据控制功能的要求，操作控制用轴编码器一台，数字监控用轴编码器一台，实现：1) 轴编码器和测速机之间的速度相互监测。2) 轴编码器产生精确的提升容器位置信号，在操作台上进行深度速度显示并参与控制,产生过卷、减速、停车等位置信号。3) 全程包络线的速度保护。八、 供货范围序号名称数量说 明备 注1主令控制柜（含低压电源柜）1台PCG主控PLC三菱FX2N，网络通讯，双回路进线，低压元器件采用施耐德和西门子产品2变频控制柜1

10、台BPG芬兰VACON变频调速器增强改装型3制动控制柜1台ZDG制动单元及制动电阻4网络化智能型操作台1台CZT404含辅控PLC三菱FX2N、独立数字式深度指示器，含UPS电源5切换柜1台QHG手动切换新旧两套电控系统投入运行6智能上位监控系统1套KTJC-SW 台湾研华P4工控机，大屏幕液晶彩显及彩色打印机7远程诊断系统1套HR-2型 远程访问8磁共振稳压电源1台CVT 1KVA苏州天星产品，高精度、高可靠性，可装在柜内9光电编码器（含传动机构）2台LF型欧姆龙技术、长春光仪产品，含弹性联轴节10井筒磁开关1套KEG1防爆型，抗砸、防水11网络通讯电缆1套FX专用系统内网络通讯专用12特殊信号屏蔽电缆1套RVVP-1.5系统内特殊信号采集专用九 随机提供3%配件，随机提供技术资料（使用说明书、易损件明细表、电控原理图各3套，电子版图纸说明书个套，煤矿矿用产品安全标志证，产品合格证等），交用户存档。十、质量保证与服务：1、设备运行一年内因产品质量发生问题由制作方负责免费维修和更换。2、制作方负责对使用方人员技术和维修培训，并派人现场指导设备安装和调试。3、设备现场运行过程中出现主要技术疑难问题时，制作方接到通知后，2小时做出响应，12小时内到达现场进行处理。山西方山金晖凯川煤业2011-4-7