主井3B提公升機電控系統改造技術總結

2022-08-05 07:03:09 字數 4596 閱讀 1691

技術工作總結

主井3b提公升機為70年代由瑞典asea公司引進,其控制系統為繼電器邏輯控制,驅動系統為可控矽模擬控制的速度、電流雙閉環系統。由於該系統執行已近20年,各部分器件已有老化現象,故障率逐年增加,而且有些關鍵部位缺乏配件。嚴重影響礦井的安全生產,因此對其電控系統進行數位化改造。

2023年4月~6月,由興隆莊煤礦組織了對新系統裝置的安裝、接線。2023年8月至9月,瑞典abb公司技術人員完成了對新電控系統的查綫、除錯工作。2023年4月29日~5月1日,正式完成切換除錯工作,正式投入執行。

經過執行證明,該系統執行可靠,各項技術效能指標均達到了設計要求。

新系統由瑞典abb公司提供全套的可控矽變流器裝置,完整的全數控系統及其相關的附屬裝置,並根據我礦現場實際情況,設計完整的提公升機電控系統,實現提公升機全數字自動控制功能。改造後的電氣傳動系統採用電樞換向方式,該方式較磁場換向方式有系統響應速度快,控制簡單等優點。電樞迴路採用dcs600變流器系統,兩組雙向可控矽橋串聯,實現順序控制功能,可提高電網功率因數,減少無功衝擊。

另外,在一台變流器有故障時,可切換到單台變流器以半速全載方式執行。勵磁迴路採用一台微處理機控制六脈動可控矽整流裝置dcf600,實現主電機的恆流勵磁。新電控系統的效能達到了國際同類礦井的先進水平,其主要優點如下:

1、 操作方便,可方便的進行各種方式的操作及執行引數的整定、調整、試驗。

2、 人機介面友好,功能強大,對系統各執行引數、狀態訊號進行實時監測顯示,能夠對故障及報警訊號精確記錄並自動儲存,有利於事故的追憶和分析。

3、 執行可靠,控制精度高,提公升效率得到提高而維護量減小。

4、 保護功能完善,軟體及硬體具有自診斷功能,便於現場維護和故障處理。而且可通過接入廣域網實現遠端診斷。

一、改造後的系統組成:

(一)advant fieldbus 100(簡稱af100)通訊匯流排

af100匯流排是一種高效能的現場匯流排。傳播介質可以為同軸電纜、雙絞線以及光纖,通過數據機將各種控制器或i/o站連線在一起。af100採用廣播式通訊,每個站有自己唯一的位址。

遠端i/o如s800i/o模組可通過af100匯流排與ac110相連,最多可連線32個i/o。也可掛接ac110遠端站,把它們連

成分散(遠端)系統,用af100匯流排進行連線,最多可連線80個遠端站,可以方便的進行功能擴充套件。

本系統af100匯流排(如圖所示)共掛接4個分站,分別為ac110、 ac70、 s800i/o及操作員站。ac110通過ci627通訊模組與掛接在af100上的分站通訊;dcs600直流驅動系統通過ac70與ac110的通訊;操作員站既可以作為後台顯示機也可以用作**工程站,通過af100匯流排修改過程控制中的各項引數。

(二) ac110 advant ocs開放式控制系統

它採用advant controller 110(簡稱ac110)為主控器。它是整個提公升系統的大腦,負責提公升過程中各個環節的程式控制以及在執行過程中各種訊號的監測和處理。其功能特點如下:

1、ac110是乙個具備全面控制功能和通訊功能的中型過程控制器(最多可達1500點),既可單獨執行,也可作為advant ocs(開放式控制系統)的組成部分。ac110能夠完成各種形式的控制:邏輯控制、順序控制、迴圈控制、記數和計算功能。

同時它還能按順序實時記錄事件,精確的記錄事件源以及事件發生的時間。這對系統的自診斷及事故追憶提供了極大方便。

2、ac110配置有功能強大的功能塊程式語言(fcb),它適用於邏輯控制、順序控制和連續控制。例如提公升機摩擦輪上繩襯的磨損和鋼絲繩的伸長將使箕鬥的實際位置與深度指示器位置不一致,超過設定範圍時,自動方式將無法執行。該系統採取了自動計算方式,在輸入乙個基準值後,ac110和ahm根據基準值自動計算滾筒的直徑,依計算值進行控制,無須人為修正。

方便了現場使用,此項功能對全數位化摩擦式提公升機極其有用。

3、應用程式採用圖形化程式設計迴圈時間僅為2毫秒,系統響應快,控制精度高。ac110擁有強大的擴充套件能力和**程式設計功能,應用領域廣且靈活方便,有利於今後對系統進行功能擴充套件。

(三)dcs600可控矽變流器。為兩組雙向可控矽串聯執行並通過ac70與ac110進行通訊,完成提公升機電流環、速度環的調節及主電機的保護。

dcs600變流器內部裝有微處理器進行通訊和控制,通過微處理器上的應用軟體使變流器可以完成以下功能:

1、利用速度斜坡發生器處理速度給定

2、速度反饋

3、速度控制

4、轉矩給定

5、電流調節

6、速度檢測

7、驅動邏輯控制

8、相序監測

9、電機過負荷及超溫保護

10、可程式設計的模擬輸出功能

11、電流給定

12、主從變流器設定

ac110的控制指令通過af100匯流排傳給ac70控制器,ac70控制器通過光纖把指令送給dcs600,得到指令後,dcs600內部會根據指令進行工作,完成指令要求;同時dcs600不斷與ac110進行通訊,對所驅動的裝置通過反饋裝置連續不斷的修正工作狀態,使工作狀態始終處於所設定的包絡曲線內。使驅動系統構成了乙個全數位化控制的電樞換向、12脈動速度、力矩和位置閉環控制系統。在提公升機的加、減速的變化段,採用了di/dt控制,實現了s形曲線加減速,使提公升速度曲線更為平滑,減少了對提公升機械和鋼絲繩的機械衝擊。

此外,在給定基準環節中,增加了行程與速度給定的對應校核修正環(也稱位置閉環),使提公升速度控制更為精確,在無到位開關的情況下,停車精度達到士5cm.因此,在速度圖中取消了初加速和減速終了時的爬行段,直接進入主加減速,縮短了提公升週期,提高了提公升效率。

(四)ahm(advant hoist monitor)監控系統。它是乙個對所有型別的提公升機進行安全保護和監視的裝置,完全獨立於主控制系統,有獨立的速度監測裝置,對提公升機的執行速度、位置進行時實的監控。ahm具有以下特點:

1、ahm為礦用絞車的操作提供精確的保護,確保提公升機的安全執行。

2、ahm110與絞車控制部分獨立工作,當絞車主控系統出現故障造成執行異常時使提公升機跳閘停車。

3、ahm110便於與固有裝置進行配合,尤其適用於老控制系統的改造。

4、ahm以ac110為基礎,是advant ocs系統的一部分,是abb公司控制系統用於工業控制的過程控制器。

5、該裝置人機互動介面友好,有乙個帶有鍵盤的顯示單元,可通過安裝在門上的顯示單元的鍵盤進行操作,如設定絞車引數、讀取事件等,便於維護。

(五)人機互動介面。

訊號由兩套系統進行處理和顯示。第一套系統是操作台前面的顯示盤上用指示燈顯示,重要的操作訊號和成組報警訊號將在控制台的通用訊號報警器板上顯示出來。

另一套系統為一後台計算機,用於提公升機控制系統的監視。該系統採用fix7.0組態軟體,通過ci527通訊模組與ac110通訊,實時監視提公升機各控制單元的執行狀態,故障指示,產量報表等,該系統對出現的故障能夠實時顯示、記錄,能夠顯示出的故障的**位址,與i/o板相對應,對處理故障極方便。

人—機畫面可實現各種執行引數及執行狀況的實時顯示,有以下十種畫面:

(1) 提公升系統全貌

(2) 高低壓供電系統

(3) 交流器系統

(4) 輔助裝置

(5) 監控系統

(6) 裝卸載系統

(7) 計算機通訊系統

(8) 提公升試驗

(9) 緊停顯示

(10) 生產報表

通過人機畫面可以方便的完成提公升機的各種保護試驗;如過卷、過速、閘試驗等。而且可自動生成生產報表檔案和故障、報警記錄。為生產統計和故障追憶提供了極大方便。

(六)argus診斷工具。

ac110 advant ocs系統自身具有強大的自診斷能力。執行過程中對硬體的執行狀態進行實時監測,系統各分站之間通過相互傳送watch dog訊號,確認系統中各分站工作是否正常。一旦出現硬體故障,計算機系統會立即發現,發出報警或故障訊號。

但有些故障並不是單純的由於硬體上的缺陷造成的,例如受到外界干擾訊號的干擾使通訊匯流排不能正常的工作或是現場訊號反饋的偏移,處理類似故障時需要使用argus診斷工具。

argus 是一種高精度的訊號測量工具,其取樣週期最小可達2s,可以同時對8組模擬訊號和8組數碼訊號進行測量。而且可以通過cc380數據機與af100匯流排相連,檢測匯流排執行狀況。(其配置如圖所示)。

tc514為乙個掛接在af100匯流排上的數據機,它與cc380採用單線通訊,cc380通過tc514只能接收af100匯流排的資料,不會影響af100匯流排的正常通訊。使用argus pc中的listen軟體就可以監測匯流排上各分站間的資訊收發狀況。將argus pc接入internet,遠端計算機就可訪問此系統,通過argus檢測系統的執行狀態,實現遠端診斷。

二、系統主要特點

1. 直流拖動系統為dcs600:具有公共的交流接線母排,適用於成組驅動,並具有良好的經濟效能;運用高速光纜連線使主從變流器進行通訊;採用整合化的控制系統,使傳動系統配置優化,並能和控制器通過光纜進行序列通訊;遠端控制大型的驅動裝置,並通過乙個快速的現場匯流排af100進行通訊。

2. 控制系統為ac110 advant ocs系統,乙個開放式的控制系統,具備全面控制功能和通訊功能的中型過程控制器;配置有功能強大的功能塊程式語言(fcb),它適用於邏輯控制和順序控制,計算能力和連續控制;應用程式採用圖形化程式設計,分頁布置功能塊並連線;便於效能擴充套件;支援各種匯流排,便於全部使用的系統連線;具有標準介面,能夠和其他監控系統進行通訊。

3. 監視系統為ahm110:為礦用絞車的操作提供精確的保護,確保提公升機的安全執行;與絞車控制部分獨立工作,有獨立的速度、位置測量裝置當絞車過速或過卷時作用於提公升機跳閘停車;它以ac110為基礎,是advant ocs系統的一部分。

主井提公升機裝置竣工

鄭州煤炭工業 集團 晉榮煤業 主井提公升機裝置安裝工程竣工資 料工程名稱 晉榮煤業主井提公升機裝置安裝工程施工單位 河南鄭煤礦業建設有限責任公司目錄一 開工準備階段技術檔案 一 開工報告 二 技術交底記錄 二 單位工程施工組織設計 作業規程 技術措施 三 隱蔽工程檢查驗收記錄 四 裝置基礎驗收記錄 ...

主井提公升機驅動系統改造

電壓 6kv6kv 廠家 上海電機廠西瑪格電機 減速機型別 平行軸減速器行星輪減速器 型號 hkm3zzl1250 速比 9.59.5 此項改造是在原有裝置的基礎上進行,由於原提公升機是雙電動機拖動,有8個地腳螺栓,現改為單電機拖動,經過現場反覆測繪,設計專用電動機底座,最終借助原中間4個基礎孔,與...

北1 平3B井測井解釋報告

華東石油局測井站 二 九年一月 北1 平3b井測井資料解釋報告 編寫人 檢查人 審核人 技術負責人 單位負責人 張作清 編寫單位 章 2009年1月 目錄前言 1 1 鑽井 地質概況 1 1 1鑽井工程概況 1 1 2錄井油氣顯示 2 2 測井作業及原始資料質量評價 2 3 測井資料處理與綜合解釋 ...