西门子sm150在鞍钢矿井提升装置上应用

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1、西门子SM150在鞍钢矿井提升装置上应用　　摘要：本文介绍了矿井提升装置主传动系统组成，控制原理。分析了其系统的安全性和可靠性，对其它矿井的提升装置的应用有一定的参考和借鉴作用。关键词：SINAMICSSM150；电控系统；监视系统中图分类号：TD633文献标识码：A1概述鞍钢集团矿业公司眼前山铁矿露天转坑内开采工程，矿山设计规模矿石800万t/a。主井为箕斗井，由二套相同的提升系统组成，二套主井提升系统共同完矿岩提升任务。二套主井提升系统共同完成800万t/a矿石和40万t/a岩石的混合提升任务。2主传动控制方案随着半导体器件和传动技术的发展，IGCT取代了IGBT，越来越多的交直交传动控制

2、方案被广泛的应用到轧机主传动及矿机提升系统，SINAMICSSM150就是典型的代表。电机规格：功率：5400kW电压：3150V转速：58r/min冷却方式：强迫风冷73电控系统主要特点3.1系统采用冗余化原则设计3.2系统采用工业现场总线和光缆通讯，融提升系统和装卸载系统为一体，使系统同时完成三个功能：1）按提升工艺，监控、记录装卸载站设备状态，实现信号连锁；2）直接由装、卸载站操作箕斗慢上、慢下，满足特殊要求；3）实时在MMI屏幕上监控、记录装、卸载站设备状态；3.3可在各种提升种类和工作方式（自动、半自动和手动）下，均能保证系统运行速度图为最佳S型曲线。3.4具有硬件看门狗防止计算机全

3、数字系统死机。3.5具有闸制动系统失效情况下的保护功能。4电控系统的结构及功能：整个提升机的自动控制系统由基础自动化、过程自动化及MMI通过以太网和工业现场总线构成工业标准的局域网。4.1基础自动化-全数字传动系统全数字交直交变频传动系统选用西门子公司SINAMICSSM150交直交变频控制传动系统。西门子公司的电压源型，带有源前端（AFE）的交-直-交变频器，其对10kV电网有很好的响应。没有谐波畸变和无功功率损耗。每台提升机配备一台SINAMICS7SM150中压电压源型交直交变频器。此交直交变频器利用正反馈，四象限工作。4.2过程控制和装卸载系统1）过程控制选用西门子公司PLC系列及通过

4、工业现场总线联接的装卸载系统、液压制动系统2）装卸载控制系统（煤安防爆型）装卸载控制系统包括井下装载控制系统、井下称重系统和卸载系统。系统装卸载控制设备满足现场使用环境，防潮、防尘、防腐。装载站、卸载站、电控系统之间的数据传输关系如下：电控系统（提升机房）←→卸载站←→装载站装载站、卸载站与电控系统PLC之间的传输，采用总线通讯的方式。装载站称重部分通过装载站传输称重等信息至控制系统。上位工控机根据传输过来的数据，进行工艺图形化并且界面显示，同时能完成故障信息显示与存储、故障诊断、装载站设备运行状态、卸载站设备运行状态。装卸载控制系统有可靠的防二次装载和防全速重载下放功能。3）装卸载界面显示7

5、能利用提升机房内的MMI进行系统故障诊断、信息显示、存储。4）装卸载站闭锁和保护卸载站闭锁与保护：发出提升急停信号，提升机安全回路跳闸。卸载仓满仓时，提升机不允许提矿，但一次提升开始后需待本次提升完毕后闭锁提升。箕斗门开闭装置位置信号参与信号闭锁，箕斗门开闭装置下放不到位发不出开车信号。卸载闭锁信号只是闭锁卸载设备和提升机，不影响装载设备运行。提升信号为直发式，装载不完成，卸载不完毕，发不出提升信号，提升信号有转发功能。装载站闭锁和保护：发出提升急停信号，提升机安全回路跳闸。装载以定重为主，同时有定容定时保护。软件防二次装载保护。计量斗门闭位置信号参与信号闭锁，计量斗门关不到位发不出开车信号。

6、装载站闭锁信号只是闭锁装载设备和提升机，不影响卸载设备的运行。若有箕斗过位报警信号，保持并禁止装载。装载完成，方可发出提升信号。7故障报警与复位：装卸载故障时应能报警、显示并保持。故障排除后，装卸载站和提升机房实现复位后，装卸载设备方可正常运行。具有单边自动装卸载功能，在一边箕斗不能正常装卸载时，控制系统屏蔽此边装卸载控制信号，另一边仍能自动运行。4.3MMI（人机接口）MMI采用配有WindowsXP平台、MMI系统软件和应用软件以及网卡的工控机。4.4监视系统（安全回路和安全监视）本系统监视由全数字传动系统、PLC系统及继电回路实现全系统冗余监视，主要包括：1）控制参数和重要信息的多重监控

7、，并按其对系统安全的影响分级处理（紧急安全制动、事故停车、一次提升、事故报警）。2）子系统设备状态的相互监视。3）重要故障的计算机（包括全数字传动和PLC）与继电回路双重保护。通过以上措施，保证系统的高度安全性和可靠性。4.5闸控系统：通过工业现场总线及必要的I/O与液压制动系统有机结合完成系统的安全制动。7当提升系统发生紧停故障时，PLC全数字传动系统将根据箕斗的运行位置，实施恒减速制动或二级制