TKDGBP低压变频电控技术措施

全数字交流低压变频电控技术说明 二、设计依据及使用环境：1、设计依据： 提升机技术参数： 提升机型号：2JK-3.5提升高度：750M提升坡度：25配套交流电机：710KW/380V2、使用环境条件：1)、环境温度不高于40C，不低于-10C。2)、相对湿度不超过85%(+25C)。3)、没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏作用的气体。4)、没有剧烈的振动和颠簸。5)、不必防爆的地方。三、电控系统技术说明：3.1电控系统总体说明： 电控型号：TKDG-BP-710KW/380；V(型号含义：单绳缠绕式式提升机PLC控制变频调速，电机额定功率710KW额定电压380V。) 整个电控系统分为：低压供电系统、全数字交流变频调速系统、操作控制系统低压供电系统 采用双回路电源供电，装有断路器并具有欠压、过 流等保护功能。调速系统 采用我公司提升机系列全数字交流变频器，实现无级调 速，真正做到稳速运行；操作控制系统采用西门子公司S7-200双PLC双线制控制，主、辅PLC装于操纵台，主、辅PLC之间相互通讯及监视，操作控制过程实 现双线控制。3.2电控系统技术说明：1)采用全数字交流变频器，高精度的直接力矩控制和矢量控制保 证了提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运行效率。2)采用变频的矢量控制技术，实际速度紧跟预定速度变化，从等 速段向减速段、减速段向爬行段过度的平滑性好，具有优良的调速性 能。3)操作和安全保护系统选用两套Siemens公司的S7-200系列PLC， 主、辅PLC装于操纵台，主、辅PLC之间相互通讯及监视，操作过 程实现双线控制方式，对提升机运行关键的信号(如速度、容器位 置、安全、减速、过卷等等)均采用多重保护，互为监视，可以正常 工作并满足煤安规程的九项保护；4)操作控制系统能完成提升机手动、半自动、检修各种运行方式 的控制要求。控制系统能自动选取最大的运行速度，提高系统的运行 效率。手 动 ：司机根据信号系统情况，通过速度给定器件控制提升机 在额定速度以下任意速度运行，自动减速、自动准确停车，同时要 受到行程控制器的限制。半自动 (针对立井)：在半自动运行逻辑具备条件时，司机根据 系统情况通过按钮开车，让提升机完成一个提升循环，并具安全联 锁；具有自动选择去向，确定运行速度等功能，自动加速、自动减 速、自动准确停车。检 修：检修速度：0.30.5m/s。提升机电控设备：在任何运行方式下，司机可通过脚踏开关或急 停开关实施紧急安全制动操作。5)具有两条安全保护回路，其中软件安全回路一条、硬件安全回 路一条，关键环节采用三重或多重保护，比如过卷、超速等。安全保 护回路之间互相冗余，保证矿山设备的高效、安全运转。轻重故障具 有声、光报警。6)采取必要的硬件、软件的抗干扰措施(滤波、合理的结构及布 线)，确保整个系统不受电磁干扰、供电电源的干扰，并对其他设备 不产生危害性的干扰；7)经过优化设计，使设备的性能更加强大，硬件包括接线更加整 洁，使继电器数目减少到最少的必要程度。8)变频器装置的过载能力大于电动机的过载能力，确保任何负载 下安全运行要求。9)控制柜结构形式：新型的电控柜结构、全密闭、喷塑面板、美观 并且便于维修。4、主要电控设备的主要特点：4.1、低压电源柜：采用隔离开关，可以实现双回路进线供电，装有断路器可以实现 过电流、欠电压等保护功能。主要完成对变频器、电动机主回路供 电。提供提升机辅助设备安全制动器等的电源。4.2、变频器柜： 变频器采用矢量控制方式： 矢量控制：模仿直流电机模型，通过坐标变换实现对交流电机解耦控 制，技术难度点大，实现负载，且对电机参数敏感，尤其电子转子参 数。英威腾系列变频器是一款功能强大、控制灵活、性能优异的电流矢量 型变频器，其特有的动态转矩电流控制功能可在各种运行条件下实现 对电机的最佳控制。具有稳速精度，低频力矩，力矩精度和响应速 度，加减速性能，过载能力等特点。操作面板为三级菜单，操作简单，使用方便，参数拷贝功能，实现 参数从控制板到操作面板之间相互拷贝，对操作面板已保存的控制板 参数保护，防止误上传操作造成对操作面板已有参数的丢失。解决了 批量变频器相同参数设置繁琐，降低了人为因素导致出错的几率。此 项功能对设备制造厂尤为适用。两套PID参数，可根据多种条件进行PID参数切换，很好解决了PID响应的快速性和平稳性。PID输出范围可任意设置，即可输出正 值也可输出负值，可满足需要反转的场合。休眠功能：如果点击频率低于“休眠”阀值参数，延时被启动。女口 果在此延时之后，频率仍低于阀值，则变频器停机。于是整套设备处 于“休眠”状态。当压力反馈降至“唤醒”阀值，此时变频器被启 动。预置频率功能：可在PID介入调节前使变频器输出一固定频率并保 持一段时间。PID暂停：通过端子可使变频器暂停PID调节，维持当前频率输 出。三种运行命令控制通道：操作面板、端子和远程通讯，并可在运行 状态中通过操作面板、端子对运行命令通道在三种方式之间任意切 换。停电/故障再启动功能：变频器在运行状态掉电或故障停机后，再 一次上电或故障复位后，只要在再启动等待时间内无停机命令则自动 启动。两个频率给定通道，每个频率给定通道的频率源可在运行状态中更 改。两个频率通道中的频率可在6中组合中任意选择，并可在运行状态 中通过端子或操作面板更改。0：频率设定11：频率设定22：频率设定1+频率设定23：频率设定1+频率设定2由端子切换4：（频率设定1+频率设定2）与频率设定1由端子切换5:min（频率设定1,频率设定2）6：max（频率设定1，频率设定2）带编码器的有感矢量可实现较高精度的力矩控制。开环转矩控制，可在力矩精度要求较低的场合使用。速度控制和转矩控制可通过外部端子实现自动切换。简易PLC1、有多种运行方式选择：单循环、单循环保持、连续循环等2、 每个周期最多有7个阶段，每个阶段运行频率、运行时间、运行 方向在程序中定义3、 运行时间单位分秒可选，可以实现长时间运行（60小时）4、 停机或停电后，可以选择状态保存，再次启动后，从原来的状态 启动摆频运行定长控制485通讯：采用标准Modbus协议，可支持同步运行、通讯口抗静 电能力15KV节能运行-完备的保护功能：过流保护、过压保护、相间短路保护、对地保护-转速追踪(18.5KW及以上)、直流制动-脉动输入、输出(050.00kHz)-全序列支持多台变频器共用直流母线供电输出电流波形谐波含.转矩脉动小,电机温升小低频启动力矩大16.7Hz时变频器可输出额定功率-全速范围运行平稳，特别是低速段-快速加速和减速特性好料白!mW報出J1._ailIfr nVP4 - -IKtrT高可靠性:EMC需求：对如下干扰有加强的抗干扰性浪涌（雷击、大容性负载切换引起）电网噪声（电力电子设备等引起）房频高振幅脉冲（一般开关或继电器引 起）静电（人体感应引起）对策：控制菽电源地完全隔离（COMOIEND）所有输入输出均采用光耦隔离满足 IEC61800-3 所有严酷工业标准适用：电磁干扰强的场合EMC测试项目我司数据标准数据Surgy电源口：6kV控制线:4kV电源口：2kV控制线:1kVEFT电源口：4kV控制线:4kV电源口:2kV控制线:1kVESD接触放电（带电）:8kV空气放电：15kV接触放电（带电） :4kV空气放电：8kV传导抗扰10V10V需求：电压工作范围要宽，额定电压：380-440V波动范围：304V-456V（宽电压范围）1 76V-264V（2200对策：开关电源低电压启动技术主回路器件大裕量设计自动电压调节技术（AVR）长期低电压下的过调制技术适用：电网波动范围较大的场合高可靠性:独立风道金系列采用独Z风道设计,使风道和电路完全隔离,提高了防尘 防潮能力。在坏境I分恶劣悄况下町対住变频器两侧散热孔（降额使用）O仁4产品技术规格控 制特 性控制方式闭环欠鼠控制开坏矢皐控制V/F 控制启动转矩0.5Hz 150%1.5Hz 150%调速范围1:1001:50稳速蒂度0.2%0.5%转矩控制有无转矩将度 10%转矩响应时 间20ms34端子配线图 3-3 端子配钱图4.3、 制动电阻：专用能耗制动电阻器。4.4、 网络化操作台：仿ABB体结构，配左右两个副台。，主、辅控PLC安装在操作 台台体内，并进行网络通讯，各种信号线通过通讯电缆完成，实现网 络化控制。PLC控制功能：1）选用Siemens公司的S7-200 PLC。主控PLC应用软件能完成提升机手动、半自动、检修等运行方式的控制要求。2）主PLC选用最新CPU模块CPU226（含高速计数），扩展模块由DI/DO模块EM223 DI模块EM221及AO模拟量模块EM232等组 成。模块EM223 EM221控制开关量信号，模块EM232两路输出 信号为010V,路作为工作闸功放模块的控制信号，一路作为 变频器频率变化的控制信号。3）完成提升机运行工艺要求的控制功能及各项安全保护。4）实现对调速系统行程速度给定的控制，两道以上自动减速保护， 停车时自动抱闸停车。5）拥有完善的保护功能，对于过负荷、欠电压、减速过速、等速过 速、过卷、减速、弹簧疲劳、信号联锁等安全保护具有独立保 护。6）实现数字行程给定功能，并实现数字行程罐位位置显示，在井口（或深度指示器）设置同步开关对光电编码器进行同步校正。7）保护功能按下列两类设置：立即施闸的紧急停车； 完成本次提升后，不允许再次开车。8）软件和硬件冗余的安全回路。9）利用PLC内部安全回路和外部硬件安全回路共同构成两重安全 保护。在PLC内部也可设置多重保护回路，以实现对各种故障的 综合判断，具有所要求的各种保护。辅PLC选用最新CPU模块CPU226（含高速计数），扩展模块由DI/DO模块EM223 DI模块EM221等组成。有独立的安全保护环节, 与主PLC互相监视，协同工作。操作台上装有触摸屏、指示灯、仪表、选择开关、按钮、音响设 备；能实现提升机运行的各种控制工艺要求。 触摸屏可实时监控运行过程中的深度、速度、勾数以及工作信号 和故障报警信号。仪表主要显示的内容；主电压、主电流、工作闸电流、制动油 压、润滑油压、控制电压、测速电压等。指示灯的内容包括：提升机运行状态显示和安全状态指示两大 类。选择开关及按钮包括：运行方式选择开关、过卷复位开关、调闸 调绳开关、辅助开关等。5、人性化设计：我公司提升机电控系统在追求技术先进型的同时，更注重于电控 设备人性化的设计。下面是在我公司电控设备中已贯彻实施的部分人 性化设计措施：5.1造型美观大方：我公司电控设备均采用全新的电控柜结构、喷塑面板、美观并且 便于维修。5.2全中文化标识：所有指示、操作、执行等元件标识全部中文化，使操作维护人员无须查看图纸，任意元件的控制作用一目了然。5.3出厂前连柜调试：出厂前将成套控制设备，柜与柜、柜与操作台之间进行模拟现场 使用工矿联机调试，这样在常规检验、实验的基础上又多了一道性能 实验，确保产品质量。6、技术资料：提供完整的文件资料：1） 原理图、布置图、端子图、说明书、安装尺寸等。2）其中在合同签订后一周内提交1份设备外形及安装尺寸图。3）在合同生效后2周内提交原理图及端子图等。4）其中随机图纸（含原理、布置、接线、说明书）一套。7、调试：用户安装条件具备后，我公司立即派人到现场负责现场指导安 装、调试。电控成套供货表序号名称型号/规格数量备注1低压电源柜DYG1台满足双电源供电，采用 断路器具有过流、欠压 等保护功能2变频器柜BPG1套英威腾公司提升机系列全数字变频器3制动柜ZDG1套专用能耗制动电阻器4轴编码器E6B2型2台咼精度、咼可靠5操作台CZT1套辅控PLC采用西门子S7-200系列,进口触摸屏， 提升机专用操作手柄。6UPS不间断电源2KVA1台咼精度、咼可靠7散件1套PLC接 口装置一套8失效装置1套咼精度、咼可靠