基于VME总线的煤矿提升机控制系统研究.pdf

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1、总第193期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．09．023基于VME总线的煤矿提升机控制系统研究韩进军(潞安环能股份公司常村煤矿，山西长治046102)摘要：针对现有煤矿国外提升机控制系统设备维护、后续备件供应等方面问题，采用VME总线技术开发研究具有自主知识产权的新型同步电机传动矿井提升机交一交变频控制系统，并通过现场工业性试验，验证了系统的可靠性，具有广泛的推广应用前景。关键词：煤矿提升机控制系统；VME总线；交一交变频中图分类号：TM76文献标识码：B文章编号：1005-2798(2015)09．0058．04提升机是煤矿的大型固定设备之一，

2、担负着矿器与同步电机相连．为同步电机提供频率可变的电井原煤、人员、设备、材料等提升任务，是矿井的咽喉源；检测系统与同步电机相连，检测同步电机电压信要道，对矿井提升机控制系统提出了严格的要求，提号、电流信号、速度信号和位置信号，并将检测信号升机必须具备安全、高效、精确运行的性能需求。传给PLC逻辑控制系统和VMIC控制系统；PLC逻目前．在煤矿主井提升机领域低速直联大功率辑控制系统与信号系统和闸控系统相连，实现逻辑交一交变频同步电机传动的矿井提升系统的应用比联锁控制与保护功能；上位机、PLC逻辑控制系统和较广泛，其中典型的控制系统为西门子SimadynDVMIC控制系统三者相连。实现

3、通讯与数据交换；全数字交一交变频控制系统，而随着西门子控制系VMIC控制系统接收检测系统传来的检测信号，经统的升级换代，该变频控制系统已经停产，一旦控制过运算产生触发脉冲触发三相交交变频器，其中，系统出现故障，将面临备品备件无法得到及时供应VMIC控制系统是文章设计的关键，其他采用原有的情况，不利于煤矿的安全生产，文章基于VME总控制系统线技术开展煤矿提升机同步电机交一交变频控制系统研究，为矿井提升控制系统的安全可靠运行提供保障。1基于VME总线的提升机同步电机交一交变频控制系统设计VME(VersaModuleEurocard)总线是一种通用图1系统结构的计算机总线，是一种开放式

4、架构。它定义了一个1．2VMIC控制系统硬件设计在紧密耦合硬件构架中可进行互连数据处理、数据VMIC控制系统包括CPU板一、CPU板二、反射存储和连接外围控制器件的系统。为此系统选用内存通讯接口板、Profibus通讯接口板、模拟信号接GE&FANUC生产的VMIC控制系统进行系统整体口板、数字信号接口板、FPGA接口板、码盘信号接设计。口板和电机控制板。上述接口板都插在VME总线1．1矿井提升机同步电机交一交变频控制系统基机箱背板上，通过VME总线实现各接口板之间的通本结构讯。矿井提升机同步电机交一交变频控制系统结构CPU板一主要完成矢量控制算法、与双口RAM如图1所示。其包括三

5、相交流电源、三相交一交变进行通讯、系统工作状态显示、数据分析和人机界面频器、同步电机、上位机、PLC逻辑控制系统、VMIC设计等功能。CPU板二完成全数字行程控制功能。控制系统、信号系统、闸控系统和检测系统。其中，通过装在与卷筒相连的编码器的输出脉冲，进行井三相交流电源与三相交一交变频器相连，为三相交筒深度的计算。然后根据位置速度图，产生相应的速一交变频器提供频率固定的电源；三相交一交变频度基准值来驱动电机运转。该系统采用位置闭环控收稿日期：2015-04—18作者简介：韩进军(1979一)，男，山西屯留人，工程师，从事煤矿机电设备技术管理工作。58韩进军：基于VME总线的煤矿提升

6、机控制系统研究第24卷第9期制技术来保证提升箕斗在预定地点准确停车。在自动运行模式时。行程控制依靠设定量自动产生最佳运行速度控制的位置速度图；在手动运行模式时，则依据司机台速度主令手柄的速度给定信号进行计算，给出行程设定曲线，如图2所示。图3电机控制板1．3VMIC控制系统软件设计在基于VME总线同步电机交交变频控制系统中．VMIC系统软件开发通过IOWorks软件实现。10works是一种采用了实时开放架构基于IPC的软逻辑控制软件。可运行在标准操作系统WindowsNT、具有实时扩展功能的WindowsNT，以及实时操作系统vxworks环境下，来进行数据采集以及开发图2VMI

7、C控制系统任意规模和类别的、独立于硬件平台的复杂过程控反射内存通讯接口板可以实现多个控制系统之间制系统。VMIC系统软件主要完成两方面的任务：的远程通讯和实时控制。反射内存通讯接口板之间采1)同步电机交一交变频调速系统闭环控制。用光纤作为通讯介质，可以满足相距10km的控制系VMIC系统根据速度给定信号。从双口RAM中读取统之间的通讯，且通讯速度最高可达174Mbyte／s。可反馈信号。以实现系统之间的实时控制。2)启、停逻辑和保护控制。VMIC系统从10Profib