直流矿井提升机电控培训文档

编制：李晖,*,矿井提升机技术培训讲座直流电控,矿井提升机使用技术与维护,-,直流电控,编制：李晖,1,按系统分：,功能结构图,按设备分：,硬件结构图,高压供电系统 高压开关柜,低压配电系统 低压电源柜,操作监控系统 主控柜,传动系统 司机操作台,液压制动系统 全数字直流传动装置,信号,/,装卸载系统 信号设备,/,装卸载设备,计算机通讯系统 液压站,润滑站,上位机,系统简介,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,功能结构图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,硬件结构图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,全数字直流提升机电控成套范围,1、主电机,2、高压开关柜,示意图,3、主整流变压器,4、励磁变压器,5、全数字直流传动装置,照片,6、快开,7、辅助变压器（可选）,8、低压电源柜,照片,9、主控柜,照片,10、操作台（一体式、七体式）,照片,11、上位机,12、装卸载设备/信号设备（可选）,13、散件：编码器、磁开关、测速机等,示意图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,5,高压系统示意图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,操作台,七体式,一体式,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,操作台设有数字式深度指示器及各种显示仪表：如高压电压表、速度表、可调闸电流表、电枢电流表、磁场电流表等。另外，操作台装有可调闸给定手把、速度给定手把。操作台上还有音响警示铃，在减速时提醒司机注意。,操作台内安装有辅控PLC单元，通过适当的编程，建立与主控PLC的通讯连接，实现两者的数据交换。在操作台上能够显示出重要的运行状态与指令。,本操作台采用数字式深度指示器做提升容器的粗针指示和精针指示。数字式深度指示器具有标准电平的并行接口电路，可方便地与PLC及其它具有相应接口的控制装置相配套。它有左右两路粗针。精针分为左右两路，每路由6位显示数码组成，显示范围为-1999.99+1999.99数字式深度指示器还有两个指示方向的指示灯,分别指示容器的运行方向。,操作台功能简介,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,主控柜,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,主控柜完成对整套电控的操作控制，以西门子原装PLC（S7-300型）为控制核心对整个系统实施控制。,1）、外围的输入信号（如操作台的按钮输入等）直接送入PLC的输入模块或通过继电器转换后（如井筒开关信号）送入PLC的输入模块,或通过通讯方式与PLC实现数据交换；,2）、PLC的中央处理器（CPU）在接收到这此信号后，会根据系统的情况及操作指令给出开关信号的继电器输出或模拟量信号的输出，或通过通讯的方式输出信号，这些不同的输出信号再分别控制不同的设备，如液压站、变流系统等。,主控柜功能简介,可编程控制器在提升电气操作系统中完成的功能：,1)、根据控制方式、提升方式、提升容器所处的位置、提升信号的选择等条件发出给定速度的大小及提升方向的信号。,2)、根据开车信号和机械闸的状态确定电气传动系统中的各调节器和触发电路是否解锁。,3)、根据电控系统和提升机中各量的大小和极性进行逻辑判断，以确定是否有故障以及故障的性质，将故障信号分类送到安全回路。,4)、将运行状态和故障信号显示出来。,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,低压电源柜,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,低压电源柜功能简介,两路AC380VAC低压电源（带中性线）经互为闭锁的断路器后接入低压电源柜。低压电源柜提供变流系统控制电源、主电机风机电源、快开操作电源、液压站电源、润滑站电源、操作电源、S7计算机电源、AC110V电源、DC24V电源以及备用电源等。,低压电源柜中断路器辅助触点输入,PLC,内，,PLC,对电源状态进行监视,。,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,全数字直流传动装置,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,上位监控画面,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,上位监控系统简介,上位监控系统以上位计算机为主体，配以彩色显示器及打印机，可实现多彩色图表、汉字显示、实时报警及打印等功能。上位计算机通过与PLC的通讯获得整个PLC 系统的信息，并将这些信息以图形的形式显示在显示器上，通过操作上位计算机的键盘或鼠标，可以翻看不同控制信息显示以及主要设备技术参数等，必要时可以打印出来。,、在电控系统计算机柜内的CPU模块具备通讯接口。,、在司机操作室内配置工控机和打印机，工控机内装入系统编程软件和监控软件。,、通过专门的通讯电缆将CPU模块同工控机连接。,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,成套范围示意图,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,全数字传动控制包括以下两大类：,1、直流传动控制：,适用于中、大功率直流电机传动控制,2、交流传动：,a、交-交变频传动控制：,适用于大功率、低速交流电机传动控制,b、交-直-交变频传动控制：,低压交-直-交变频传动控制适用于定子电压660V,及以下，中、小功率交流电机传动控制；,高压交-直-交变频传动控制适用于定子电压6KV,及以下，大功率交流电机传动控制,直流传动系统原理简介,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,能平滑调速，具有一定的调速精度,能实现四象限运行,四象限运行分析,控制对象直流电机的特性：,转速方程式:,改变电枢电压 改变转速,转矩方程式：,M,d,=C,M,*I,d,改变电枢电流的极性或磁通的极性 直流电动机转矩的极性,提升机对直流传动系统的要求,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,四象限运行,1、第一象限：提升机正转，提升机出正力，电机处于电动状态(电枢换向：U,d,E,d，,Id为正向，M为正极性) ,能量从电网 变流器 电机,2、第二象限：提升机正转，提升机出负力，电机处于发电制动状态(电枢换向：Ud=MW2,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,整数算术运算指令,整数加法 ADD_I,整数减法 SUB_I,整数乘法 MUL_I,整数除法 DIV_I,示例：如果I0.0=“1”,则ADD_I方块激活。,MW0+MW2相加的结果放入MW10中。如果结果在允许范围以外，则输出Q4.0=“1”,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,浮点算术运算指令,实数加法 ADD_R,实数减法 SUB_R,实数乘法 MUL_R,实数除法 DIV_R,示例：,如果I0.0=“1”,则SUB_R方块激活。MD1-MD4相减结果放在MD10中。如果结果在浮点数允许范围之外，则输出Q4.0置位。,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,转换指令,整数转换为双整数：I_DINT(ITD),双整数转换为实数：DINT_REAL(DTR),去除小数取整为双整数：TRUNC,举例：,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,逻辑控制指令,无条件跳转：JU,有条件调转：JC(若RLO=1，则跳转),JCN (若RLO=0，则跳转),举例：,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300,系统简介,系统通讯,图纸介绍,STEP7 简介,STEP 7是用于SIMATIC可编程序控制器组态和编程的标准软件包,包括以下几个组成部分：,传动系统原理,安装维护,成套范围,操作监控系统,信号/装卸系统,西门子S7300