一種礦用提升機電控裝置系統(tǒng)及控制方法
【技術領域】
[〇〇〇1]本發(fā)明涉及礦井提升機電控設備領域，具體地說是一種礦用提升機電控裝置系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術】
[0002]礦井提升機系統(tǒng)由提升容器、提升鋼絲繩、滾筒、減速器、井架和裝卸載設備以及拖動電機、電控設備和制動裝置等組成。提升機作為主要的運輸設備，負責提料和提人，對礦山高效、安全生產與經濟營運具有極其重要的作用，其在運行過程中的加速度、減速度以及在各運行階段的行程和最后的停車位置都有精確的要求和嚴格的限制。隨著我國煤炭工業(yè)的發(fā)展，目前在全國煤礦共有上萬部交流提升機在運轉，其中部分設備是通過手動調節(jié)控制，沒有任何保護系統(tǒng)，安全性能很差，易發(fā)生“飛車”事故；部分設備停車時是靠投入動力制動來完成，當使用動力制動時，如果制動力矩不足，就會出現(xiàn)問題甚至無法停車，給安全生產造成隱患。因此，對礦井提升機的運行、制動及各關聯(lián)輔助設備的合理控制尤為重要，對保證礦井的生產、安全和效益具有重要意義。
【發(fā)明內容】
[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明公開了一種礦用提升機電控裝置系統(tǒng)及控制方法，目的是為提升機安全生產、提高效率提供保障。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是：一種礦用提升機電控裝置系統(tǒng)及控制方法，其特征在于：該電控裝置系統(tǒng)由電機正、反轉運行控制、變頻器頻率給定、工作閘控制、安全閘控制和雙線制控制五部分組成。
[0005]電機正、反轉運行控制部分包括：第一 PLC( 101)、第二PLC( 102)、繼電器一（103)、繼電器二（104 )、變頻器（105)、電機（106);第一 PLC (101)的第一輸出點（1011)和第二PLC (102)的第一輸出點（1021)與繼電器一（103)的控制線圈（1031)連接，繼電器一(103)的常開觸點（1032)與變頻器（105)的正轉控制端口（1051)連接，第一 PLC (101)的第二輸出點（1012)和第二PLC (102)的第二輸出點（1022)與繼電器二（104)的控制線圈(1041)連接，繼電器二（104)的常開觸點（1042)與變頻器（105)的反轉控制端口（ 1052)連接，變頻器（105)的驅動輸出端（1053)與電機（106)連接。
[0006]變頻器頻率給定部分包括：第一 PLC (101)、第二PLC (102)、變頻器（105)。第一PLC (101)的模擬量輸出通道（1013)和第二PLC (102)的模擬量輸出通道（1023)與變頻器（105)的頻率給定端（1054)連接。
[0007]工作閘控制部分包括：制動手柄（301 )、工作閘控制板（302 )、繼電器三常開觸點(303 )、液壓站（304)。制動手柄（301)連接工作閘控制板（302 )的輸入端（3021 )，工作閘控制板（302 )的輸出端（3022 )經由繼電器三常開觸點（303 )連接液壓站（304)的比例溢流閥(305)〇
[0008]安全閘控制部分包括：繼電器四常開觸點（401 )、時間繼電器（402 )、電磁閥一(403)、電磁閥二（404)、電磁閥三（405)、第一 PLC (101)、第二 PLC (102)、繼電器六（406)。繼電器四常開觸點（401)—端與系統(tǒng)正、負電源連接，另一端與時間繼電器（402)的控制線圈（4021)連接，時間繼電器（402 )的控制線圈（4021)再與電磁閥一（403 )連接，系統(tǒng)負電同時連接至電磁閥二（404)和電磁閥三（405 )，系統(tǒng)正電經由時間繼電器（402 )的觸點（4022 )和繼電器六（406)的常閉觸點（4063)連接至電磁閥二（404)，時間繼電器（402)觸點（4022)的另一端與電磁閥三（405)連接，系統(tǒng)正電經由繼電器六（406)的常開觸點（4062)連接至電磁閥三（405)，第一 PLC (101)的第四輸出點（1014)和第二PLC (102)的第四輸出點(1024)均連接至繼電器六（406)的控制線圈（4061)。
[0009]本發(fā)明還提供一種礦用提升機電控裝置系統(tǒng)的控制方法如下：
礦用提升機電控裝置系統(tǒng)的核心是PLC，系統(tǒng)控制方法包括電機正、反轉運行控制、變頻器的頻率給定、工作閘控制、安全閘控制和雙線制控制。
[0010]電機正、反轉運行控制：通過PLC對變頻器的正轉和反轉的控制來實現(xiàn)對電機的正反轉控制。
[0011]變頻器頻率給定：由PLC控制變頻器的頻率給定來完成對電機運行速度的控制。
[0012]工作閘控制：正常工作的情況下，通過制動手柄完成制動力矩的控制，達到工作制動的目的。
[0013]安全閘控制：在發(fā)生事故時完成安全制動，屬于緊急制動，分為二級制動控制和一級制動控制。二級制動是在發(fā)生緊急情況時，制動力矩分兩次施加在閘盤上，即逐步將制動力矩施加在閘盤上。一級制動就是將制動力矩一次施加在閘盤上，相對二級制動而言也稱為二級制動解除。一級制動時，由于制動力矩是一次施加在閘盤上，必然對系統(tǒng)有沖擊。因而，在提升容器的速度已經降下來，即提升容器已經接近井口時才采用一級制動。
[0014]雙線制控制：本發(fā)明采用兩套PLC控制，在正常工作時，兩套PLC同時工作，兩套保護同時動作，以提高系統(tǒng)的安全性。當?shù)谝籔LC包括其所對應的外圍電路出現(xiàn)問題時，由第二PLC來完成開車功能。
[0015]本發(fā)明提供的技術方案產生的有益效果是：能安全可靠的控制提升機的運行，運行中一旦出現(xiàn)問題，可以迅速安全地停車，防止事故進一步擴大，能有效地提高生產效率。
【附圖說明】
[0016]圖1是電機正反轉控制原理圖。
[0017]圖2是變頻器頻率給定示意圖。
[0018]圖3是工作閘控制原理圖。
[0019]圖4是安全閘控制原理圖。
[0020]圖中 101.第一 PLC，102.第二 PLC，103.繼電器一，104.繼電器二，105.變頻器，106.電機，301.制動手柄，302.工作閘控制板，303.繼電器三常開觸點，304.液壓站，401.繼電器四常開觸點，402.時間繼電器，403.電磁閥一，404.電磁閥二，405.電磁閥三，406.繼電器六。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細說明。
[0022]該電控裝置系統(tǒng)由電機正、反轉運行控制、變頻器頻率給定、工作閘控制、安全閘控制和雙線制控制五部分組成。
[0023]如圖1所示，電機正、反轉運行控制部分包括：第一 PLC (101)、第二PLC (102)、繼電器一（103 )、繼電器二（104 )、變頻器（105)、電機（106);第一 PLC (101)的第一輸出點（1011)和第二PLC (102)的第一輸出點（1021)與繼電器一（103)的控制線圈（1031)連接，繼電器一（103)的常開觸點（1032)與變頻器（105)的正轉控制端口（ 1051)連接，第一PLC (101)的第二輸出點（1012)和第二PLC (102)的第二輸出點（1022)與繼電器二（104)的控制線圈（1041)連接，繼電器二（104)的常開觸點（1042)與變頻器（105)的反轉控制端口（ 1052)連接，變頻器（105)的驅動輸出端（1053)與電機（106)連接。
[0024]提升機提升時（電機正轉)，第一 PLC (101)的第一輸出點（1011)和第二PLC (102)的第一輸出點（1021)驅動繼電器一（103)的控制線圈（1031)，使繼電器一（103)的常開觸點（1032)閉合，向變頻器（105)的正轉控制端口（1051)發(fā)出正轉運行指令，此時變頻器(105)的驅動端口（1053)控制電機（106)正轉運行。提升機下放時（電機反轉)，第一 PLC(101)的第二輸出點（1012)和第二PLC (102)的第二輸出點（1022)驅動繼電器二（104)的控制線圈（1041 )，使繼電器二（104)的常開觸點（1042)閉合，向變頻器（105)的反轉控制端口（ 1052)發(fā)出反轉運行指令，此時變頻器（105)的驅動端口（ 1053)控制電機（106)反轉運行。
[0025]如圖2所示，變頻器頻率給定部分包括：第一 PLC (101)、第二PLC (102)、變頻器(105)。第一 PLC (101)的模擬量輸出通道（1013)和第二PLC (102)的模擬量輸出通道(1023)與變頻器（105)的頻率給定端（1054)連接。
[0026]變頻器頻率給定的目的是實現(xiàn)電機速度的控制，S卩：電機（106)的運行速度是由變頻器（105)的頻率給定來完成的。第一 PLC (101)和第二PLC (102)在控制電機正轉或反轉的同時，還通過第一 PLC (101)的模擬量輸出通道（1013)和第二PLC (102)的模擬量輸出通道（1023)來完成對變頻器（105)頻率給定端（1054)的頻率給定。第一 PLC (101)的模擬量輸出通道（1013)和第二PLC (102)的模擬量輸出通道（1023)輸出的模擬量設定值要小于變頻器（105)頻率給定端（1054)的模擬量最大值，這樣當系統(tǒng)有電壓波動及來自外界的干擾時，不會由于過壓而造成變頻器（105)內部CPU的數(shù)據(jù)溢出，以保護系統(tǒng)的可靠運行。
[0027]如圖3所示，工作閘控制部分