常村煤矿主井提升机交——交变频电控系统改造.pdf

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1、总第154期doi:10.3969/j.issn.1005—2798.2012.06.030常村煤矿主井提升机交一交变频电控系统改造李超一,周剑波(潞安环能股份公司常村煤矿,山西长治046102)摘要:文章针对常村煤矿主井提升机电控系统升级改造,通过前期改造方案制定和现场改造调试情况,对提升机电控系统升级进行分析,可以为其他煤矿电控系统升级改造方案及实施过程等提供样本和依据。关键词:交~交变频矢量控制;行程控制;监控系统;闭环控制系统中图分类号:TD534.5文献标识码:B文章编号:1005.2798(2012

2、)06—0068—03减小。1常村煤矿主井提升机电控系统改造前运3)提升循环时间缩短,提高了运行效率。行现状4)电机温升降低,延长设备使用寿命。潞安矿业(集团)公司常村煤矿是年产400万t5)系统运行高效,达到了节能降耗的目的。原煤的大型现代化矿井。主井装备JKMD一5×5提6)提高了系统可靠性和安全性。升系统一套。开环控制系统和安全回路采用SIE.7)运行稳定,系统故障停机时间大大减少。MENS公司的SIMATICs5—150A,传动控制方式为与新系统相比,老模拟系统作为备用系统存在交一交变频矢量控制同步电机

3、传动,同步电机容量以下问题:为2×2000kW,双箕斗提升,提升能力1200t/h。1)作为备用系统,老模拟系统处于“待机”状原电控系统中的开环控制和安全回路部分,即态。长时间系统不带电,会导致模拟元器件工作不SIMATICS5—150A,于2002年进行改造升级。采稳定,甚至导致老系统无法正常工作。用SIMATICs7—400替代原有的SIMATICs5—2)老系统闭环和监控系统存在问题,西门子150A系统。由于行程控制、监控系统以及闭环控制调试工程师曾经于2006年2月对系统进行过一次系统采用模拟控制,系统

4、仍然存在以下问题:调试,但未将问题彻底解决。老系统只能以8m/s1)提升能力未达到设计能力,提升能力为的速度提升,并且提升重量达不到30t//斗。作为备25t/斗(设计为3Ot//斗)。用系统,投入后会大大影响矿井产量。2)系统启动力矩小。3)“新老系统切换”的方式增加了系统的故3)停车定位不准确。障点,降低了系统的运行可靠性。4)启动电流大,电机温升高。因此将老的模拟系统作为备用系统的意义已经5)1号闭环系统运行过程中,经常出现连续不大。为保证主井提升系统正常运行,需要增加一速度监视故障。套全数字闭环控制柜及

5、提升机工艺控制柜作为新系6)1号闭环系统转矩预给定值偏大。统的备用。为了解决上述问题,对模拟行程控制系统、监控2系统改造方案系统以及速度闭环控制系统进行了数字化改造。增加一套SIEMENS公司交一交变频闭环控制柜(SD1新系统改造时只对闭环、监控以及行程控制系+SD2)和一套提升机工艺控制柜(H41)。系统于统进行了改造,主控PLC、井筒信号系统、操作台等2006年6月完成改造,并正式投入运行。部分予以了保留。根据目前系统的运行状况以及存经过一年多的运行,新系统取得了明显的改造在的不合理因素,本着系统总体优化的

6、原则,提出以效果:下改造方案:1)提高了系统提升能力,达到设计提升能力1)拆除原模拟行程控制柜和速度闭环控制30t//斗。柜,在其位置上新增加一套交一交变频速度闭环控2)系统启动力矩提高,启动和加速电流明显制柜(SD3+SD4)和提升机工艺控制柜(H42)。收稿日期:2012-02—13作者简介:李超一(1983一),男,山西黎城人,助理工程师,从事技术管理工作。68李超一等:常村煤矿主井提升机交一交变频电控系统改造第21卷第6期2)拆除原操作台,新增一套操作台。已经老化(如速度给定的磁阻电位器和按钮等)。3)

7、改造原继电器安全回路,增加一套PLCs7因此在与新数字系统配合时存在以下问题:—400,构成软件安全回路。独立于主控PLC运行,1)行程显示精针指示数字有断续感,手动时并与主控PLC形成冗余。司机较难控制准确。这是由于原操作台的精针指示4)更换并升级励磁整流器组件。是通过逻辑门电路采用译码方式由行程控制柜送出5)增加新闭环及监控系统所需的轴编码器。的。模拟系统送出的信号是没有时问滞后的,但对2.1闭环及监控系统改造于数字系统来说,在控制原深度指示器精针指示信闭环及监控系统的改造是将老行程控制柜、以号时,必须采用

8、软件译码方式,并且每个扫描周期只及两套速度闭环控制柜拆除,新增加2台全数字能送一位显示。受处理器运算速度的限制,必然会交一交变频速度闭环控制柜(SD3+SD4)和1台提造成显示刷新速度慢,数字变化有断续感的现象。升机工艺控制柜(H42)。目前数字系统的行程指示均采用串行通讯的方式,2.1.1闭环及监控系统的功能这样就可以解决显示的问题。根据上一套闭环及监控系统的改造经验,新闭2)速度给

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