五礦副立井六繩車電控技術改造研究

趙新平

(陽泉煤業(集團)有限責任公司，山西 陽泉 045000)

副立井六繩車擔負大井提人、下料、提矸運輸任務，六繩車運轉正常與否直接關系到原煤生產和掘進的完成，舊電控系統由于設備陳舊已無法滿足生產的需要，必須進行技術改造。

一 原電控系統存在問題

(1)控制回路采用繼電器控制，總計有126個繼電器來完成整個控制，由于長期使用，觸點氧化，常出現誤動作現象;2004年的統計顯示，因繼電器故障造成停車時間達30個小時。

(2)調速系統采用磁放大器—電機放大機二級放大的速度閉環自動調速系統，給定放大的調節是通過調整雙拍磁放大器來實現，為實現供給電機放大機兩個參數完全相同的控制繞組，必須對磁放大器的外圍的可調電阻進行仔細的調整，而可調電阻的調整是一個精細工作，稍有不慎就會出現偏差。且舊可調電阻老化，特性不穩定，需要經常調整;2004年就因特性不穩定而造成左右速度不平衡。

(3)主控回路采用典型的發電機—電動機直流電力拖動系統，此系統為提升機由直流主電機拖動，直流主電機由直流主發電機獨立發電，直流主發電機由同步電動機拖動組成變流機組，直流主電機的勵磁由單獨的勵磁機供電。本系統的特點是供電系統都是由運轉機組來實現，最大的缺點就是長期的運轉造成機組的磨損，維修量增大。

(4)無法實現實時監控。

二 解決方案

1.主控系統

主控系統是提升機的核心，它擔負整個系統的工藝控制、監視功能，可以對發出的操作命令進行判斷、處理，給出相應的控制命令和給定信號來控制6RA70裝置以實現其功能。系統采用西門子網絡化結構雙PLC(S7－300DP)作為核心控制元件能。主控系統由兩部分組成，一部分為主系統采集來自井下位置開關、深度編碼器、操作臺的操作手柄、按鈕開關、人－機界面、SIEMENS 6RA70全數字直流調速系統、各輔助系統中的狀態值、實際值之間的邏輯關系進行處理，并將處理產生的各種命令值、給定值送到上述相應系統，產生相應的控制。另一部分為安全回路的監控，采用與主控部分完全相同型號的CPU，雙PLC之間采用PROFIBUS總線通訊，提取《煤礦安全規程》中有關提升機的九項保護，實現了后備保護的作用

2.驅動系統(電流控制單元和速度控制單元的總稱)

選用Siemens6RA70傳動裝置為全數字式調速系統，為保證一臺電機有故障的情況下不停產，確定采用兩臺西門子原裝6RA70直流調速裝置，三種工作方式:a、兩臺裝置協同工作，組成雙十二脈沖的工作方式;b、任何一臺裝置單獨工作。

3.聯線

采用西門子S7－300 CPU與西門子6RA70之間的Profi-Bus－CP總線通信技術;S7－300 CPU與DP－I/O之間的ProfiBus－DP總線通信技術。從而既減少了電氣聯線，又提高了系統的可靠性，因Provirus總線具有斷線檢測功能，ProfiBus總線斷線時，將發生故障報警，使系統安全停車。

4.實時監控

由Siemens WinCC組成人機界面，完成對工藝參數設定、工藝過程監視的工作。通過對變量參數的提取實現PLC輸入輸出的監控，實現深度、速度、電流、電壓的模擬顯示。

5.反饋的接入

深度、速度采用絕對值編碼器和編碼器來采集，完全摒棄了原來的機械觸點模式。

三 改造后效果

1.由于PLC S7－300采用模塊化設計，外部的無觸點，提高了其使用壽命

本系統選用了S7－300型最新型號的CPU模塊，主機設有PROFIBUS現場通訊接口，裝置與裝置之間采用PROFIBUS總線，減少了接線，并能實現斷線自檢功能。

2.6RA70變流調速裝置其動態參數、靜態參數是靠算法實現的，而不是靠元器件特性和人為經驗實現的，因此不受人為因素、溫度、電流、電壓等外部物理因素影響;三相電流完全平衡，使整個系統特性變強，減少了因特性不穩定造成設備運轉振蕩。

3.6RA70變流調速裝置具有E－Stop功能，可以安全地切斷與傳動系統無關的半導體器件和微處理器實現緊急安全斷電。

4.整個系統采用直流調速裝置驅動，減少了原來的靠運轉設備提供整流的方式，減輕了檢修的工作量。

5.故障處理的方便化

a.簡捷的接線，便于查找故障;

b.利用wincc系統和plc通訊實現人性化的人機界面查找故障時，只要通過在計算機上查找PLC程序和界面即可找到故障部位。

c.直流調速裝置的內部故障可通過舒適式編程器檢測故障代碼來得到故障信息。

8.保護安全化，就減速、過卷來說通過三道防線，井筒中的減速開關、深度指示器的減速開關、程序中的減速點。

9.工作方式轉換的簡捷化

只要轉換操作臺上的按鈕和轉換刀開關即可。