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走進(jìn)中實(shí)中實(shí)洛陽(yáng)機械工程科技有限公司（原中實(shí)洛陽(yáng)工程塑料有限公司）于2017年11月01日更名成立，注冊資金5000萬(wàn)元。專(zhuān)門(mén)從事摩擦襯墊的研制、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，以及礦山設備、配件的生產(chǎn)。
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技術(shù)實(shí)力是中國礦業(yè)大學(xué)礦山機械摩擦材料科研基地、教學(xué)實(shí)習基地，是河南科技大學(xué)產(chǎn)學(xué)研基地，是中國重型機械工業(yè)協(xié)會(huì )會(huì )員單位，是摩擦襯墊、塑料襯板等五項產(chǎn)品行業(yè)標準制定者。
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新聞資訊我公司擁有高水品的研發(fā)團隊和先進(jìn)的檢測設備，具有足夠的能力優(yōu)化已有的產(chǎn)品和研發(fā)新產(chǎn)品，產(chǎn)品系列化，結構多樣化，性能更加完善。
礦井提升機電控系統集控改造及優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間：
2024-03-18
來(lái)源：
提升機是礦井安全設備之一，其運行性能不僅直接影響到礦山的生產(chǎn)效率，而且影響到礦山的安全生產(chǎn)。
主井提升系統承擔著(zhù)礦石等的運輸工作，其安全和高效運行至關(guān)重要，但是目前國內大部分提升控制系統的自動(dòng)化程度不高，人員較多，人為參與控制較多，對提升機運行的經(jīng)濟性、安全性和穩定性影響較大。
隨著(zhù)企業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)規模的擴大，礦井提升機更新?lián)Q代日益加劇，提升機傳動(dòng)控制系統和信號操作系統等的安全穩定的運行需要不斷升級。
五礦邯邢礦業(yè)有限公司北洺河鐵礦主井提升系統為礦石提升井，年提升能力為 180 萬(wàn) t。每年工作達8 000 h 以上，是對內創(chuàng )造產(chǎn)值，對外展示形象的窗口。通過(guò)多年系統優(yōu)化改造，年生產(chǎn)能力可達到 280萬(wàn) t 以上。提升機的主要參數如表 1 所列。
表1 提升機的主要參數
提升機采用德國西門(mén)子 S7-400 和 S7-300 可編程控制器冗余控制，使用軟件和硬件多線(xiàn)制安全回路。
電氣傳動(dòng)系統采用電樞 12 脈動(dòng)反并聯(lián)，磁場(chǎng)恒定的傳動(dòng)方案。西門(mén)子 6RA70 系列直流調速裝置為電樞和磁場(chǎng)的調節中心，調節電樞和磁場(chǎng)。
上位計算機配備的 STEP7、WinCC 軟件實(shí)現對S7 的編程、調試，以及對系統的監控等功能。
隨著(zhù)科技水平的不斷提高，西門(mén)子 6RA80 型直流傳動(dòng)裝置逐步替代 6RA70 型直流傳動(dòng)裝置。隨著(zhù)“機械化換人，自動(dòng)化減人”的不斷推進(jìn)，降低工作人員勞動(dòng)強度，控制各環(huán)節，降低耗能，提高生產(chǎn)效率，提高高效安全的運行管理迫在眉睫。近日實(shí)現了提升機傳動(dòng)系統從 6RA70 型直流傳動(dòng)裝置升級為6RA80 型直流傳動(dòng)裝置，并完成了提升機的“無(wú)人值守”改造。
1 改造設計方案
傳動(dòng)系統采用西門(mén)子 6RA80 型直流傳動(dòng)裝置12 脈動(dòng)反并聯(lián)的設計方式。主控系統采用雙 PLC 控制，分別負責提升機工藝控制及軟件安全保護，兩套PLC 系統通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信進(jìn)行數據交換，確保提升機安全運行。
PLC 系統采用西門(mén)子 S7-31X-2DP 系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有數字量、模擬量、高速計數等數據采集及處理功能，具有 MPI、PROFIBUS-DP、以太網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò )通信功能，系統擴展能力強。
采用以 PLC 自動(dòng)控制技術(shù)和上位機監控軟件WINCC 為核心的礦井提升機監控系統，以 STEP7 為下位機 PLC 軟件設計平臺，具有界面監視、數據存儲查詢(xún)、故障數據分析和產(chǎn)量統計等功能。
系統不斷完善，最大限度地減少了中間繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕和信號燈的使用，控制電路簡(jiǎn)潔，維護方便。
增設溫度檢測系統和煙霧檢測報警系統，對包括閘盤(pán)溫度、軸承溫度、主電動(dòng)機溫度和液壓站溫度等進(jìn)行統一檢測。煙霧檢測報警系統主要對檢測控制柜及卷?yè)P操作室進(jìn)行監測監控，并傳入主控系統進(jìn)行統一控制。
新系統采用了先進(jìn)、可靠、成熟的網(wǎng)絡(luò )化分布式技術(shù)，大大減少了系統接線(xiàn)，提高了系統可靠性，減少了故障率，更易于操作，可大量節省人員配置，實(shí)現機房無(wú)人值守。
系統采用位置、速度以及轉矩三閉環(huán)自適應控制功能，其動(dòng)、靜態(tài)性能指標滿(mǎn)足提升機四象限運行要求，能夠按照預定的速度圖實(shí)現啟動(dòng)、加速、等速、減速、低速爬行、停車(chē)等，且具有平穩過(guò)渡的 S 曲線(xiàn)防沖擊功能，滿(mǎn)足提升所需過(guò)載能力和安全系數，提高提升效率，降低運行費用，大大減少故障時(shí)間，提高經(jīng)濟效益。
系統增加了遠程診斷，采用基于互聯(lián)網(wǎng)的 VPN 虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )通信保證網(wǎng)絡(luò )通信安全，通過(guò) PLC 以太網(wǎng)模板、交換機及 VPN 路由器等硬件及專(zhuān)用軟件系統，可通過(guò)遠程診斷系統對現場(chǎng)運行的提升機系統進(jìn)行在線(xiàn)監視和故障診斷，幫助現場(chǎng)工程師快速處理問(wèn)題，減少故障處理時(shí)間，提高工作效率。
2 系統優(yōu)化方案設計
主井供電電壓正常為 6 200 V 左右，但變電所供電范圍存在較大的波動(dòng)，且不平穩，如果有大型設備頻繁啟動(dòng)，會(huì )造成電壓波動(dòng)，對主井提升電控系統造成非常大的影響。電壓波動(dòng)范圍沒(méi)有規律，需要長(cháng)時(shí)間記錄找到規律來(lái)調節設備，使設備適應電壓波動(dòng)。
當全礦用電負荷較高時(shí)，主井供電電壓會(huì )降到6 000 V，用電負荷較低時(shí)，會(huì )升至 6 400 V，較大供電范圍對提升機運行的影響是非常大的。尤其在箕斗重載啟動(dòng)階段，提升機主機供電電壓會(huì )降到 742 V，和正常提升機主機電壓 830 V 差 100 V 左右，對提升機及其相關(guān)設備產(chǎn)生非常大的影響。
為了保證提升機安全穩定的運行，主控系統對提升機設置了許多保護，比如主電動(dòng)機超溫、過(guò)電壓保護、過(guò)電流保護和欠壓保護等。當主電動(dòng)機電流和電壓超過(guò)或者低于設定值時(shí)，保護措施啟動(dòng)，提升機停止運行，對提升機起到應有的保護作用。
當主井供電電壓較低時(shí)，提供給提升機主電動(dòng)機的電壓最低為 742 V，當主井提升機重載啟動(dòng)時(shí)，壓降非常大，電壓值超過(guò)了直流傳動(dòng)裝置設定的最低允許電壓，直流傳動(dòng)裝置報 F60006 欠電壓故障，造成提升機重載急停，對提升機和鋼絲繩都造成非常大的影響。
通過(guò)仔細觀(guān)察和記錄主井高壓進(jìn)線(xiàn)側電壓的變化，尤其是大型設備啟動(dòng)對電壓的影響，統計電壓值，總結規律，通過(guò)兩個(gè)辦法實(shí)現電控系統的平穩運行。
(1)如果長(cháng)時(shí)間供電電壓偏低，調高主井供電電壓；
(2)調整西門(mén)子 6RA80 型直流傳動(dòng)裝置系統參數，使其符合主井供電電壓的波動(dòng)特點(diǎn)。
觀(guān)察主井提升機運行時(shí)啟動(dòng)、加速、勻速和減速段電壓的變化情況，觀(guān)察不同時(shí)間段主井電壓變化情況，分析規律，確定傳動(dòng)裝置參數修改范圍，根據參數修改范圍確定供電電壓報警值及報警值設置公式。最終確定 P078、P086、P351 和 P352 修改值。
新主井提升電控系統在減速停車(chē)時(shí)，閘盤(pán)抱閘聲響較大，首先檢查液壓站油路及油質(zhì)，發(fā)現并無(wú)異常，然后對閘電流進(jìn)行分析，采用增加閘盤(pán)預貼值的方法減小抱閘運行距離。
預貼值 (P087 和 P088)的設置，需要多次計算并進(jìn)行試驗。預貼值設置太大，會(huì )提前抱閘，對閘盤(pán)、襯塊和鋼絲繩等都會(huì )造成影響；預貼值設置過(guò)小，抱閘聲響大且無(wú)法解除。需要反復多次試驗修訂預貼值設置大小，使閘盤(pán)抱閘聲響較大的情況得到解決，減少迅速抱閘對閘頭和閘盤(pán)的損傷。
3 結語(yǔ)
提升系統經(jīng)過(guò)改造及優(yōu)化，使系統具備數字化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò )化和信息化等先進(jìn)功能，完全符合提升機工藝運行需求。系統控制精度高，操作簡(jiǎn)單，維護方便，監控、故障自診斷能力強。先進(jìn)的診斷技術(shù)減輕了維護人員的工作壓力，提高并保證了設備使用率。不斷地優(yōu)化提升電控系統，使提升電控系統和關(guān)聯(lián)設備的特性更加一致，保證了提升機的安全穩定運行。改造后的提升機系統運行效果良好，滿(mǎn)足了現場(chǎng)生產(chǎn)要求，可供同行參考。
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