全數(shù)字直流調(diào)速在大型礦井提升機(jī)的研究與應(yīng)用.pdf

1、礦井提升機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中一種重要機(jī)械提升設(shè)備，承擔(dān)著物料的提升、人員的上下、材料和設(shè)備的運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)，在整個(gè)礦山開采過程中占有非常重要的地位。礦用電機(jī)功率比較大，可以達(dá)到幾兆瓦，其電力運(yùn)行特性十分復(fù)雜，電機(jī)處于頻繁正、反轉(zhuǎn)狀態(tài)，需要滿足4Q運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能量回饋，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，保證提升機(jī)的安全可靠運(yùn)行顯得尤為重要，特別是作為運(yùn)送人員的副井，一旦發(fā)生故障，勢(shì)必會(huì)造成重大人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。因此，提高副井提升機(jī)的電控性能及自動(dòng)化水平，使其

2、安全性、可靠性達(dá)到一個(gè)新的高度，直接關(guān)系到操作人員的生命安全和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　目前，盡管交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很塊，但是直流調(diào)速系統(tǒng)因?yàn)榫哂辛己玫膯?dòng)、制動(dòng)性能、抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)速簡單及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在許多生產(chǎn)領(lǐng)域仍然被廣泛應(yīng)用，如軋鋼系統(tǒng)、提升機(jī)、紡織機(jī)械等領(lǐng)域。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶有微處理器功能的通用全數(shù)字直流調(diào)速裝置（如 ABB的DCS800，SIEMENS的6RA70）產(chǎn)生和應(yīng)用，可以方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故

3、障診斷等多種功能，在滿足企業(yè)生產(chǎn)需要的前提下，綜合直流調(diào)速裝置具有相對(duì)較高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，能夠廣泛應(yīng)用于復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，直流調(diào)速在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)依然是客戶的理想選擇，是調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。因而，鑒于通用全數(shù)字直流調(diào)速裝置優(yōu)越性，對(duì)現(xiàn)有老的提升機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字、智能化控制，提高其安全性、可靠性，已成當(dāng)務(wù)之急。
　　本文以淮滬煤電公司丁集煤礦副井提升機(jī)的電控系統(tǒng)改造為工業(yè)背景，擬定了其副井提升機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系

4、統(tǒng)的改造方案，主要圍繞以下幾個(gè)方面展開。
　　(1)首先，針對(duì)丁集礦直流電控系統(tǒng)的改造要求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的整體改造方案，包括相關(guān)參數(shù)計(jì)算，速度力圖設(shè)計(jì)，安全回路設(shè)計(jì)及整體架構(gòu)的建立。
　　(2)其次，對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)不同控制回路進(jìn)行對(duì)比分析，設(shè)計(jì)了12脈動(dòng)橋并雙勵(lì)磁冗主回路控制方案，采用無環(huán)流控制技術(shù)；在此基礎(chǔ)上，分析了調(diào)速系統(tǒng)的兩種控制策略，采用Fuzzy—PID控制作為本系統(tǒng)的控制策略。
　　(3)然后，設(shè)計(jì)提升機(jī)的P

5、LC控制系統(tǒng)，包括硬件、軟件設(shè)計(jì)，建立通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)S7-400+FM458冗余控制；在此基礎(chǔ)上，通過建立數(shù)學(xué)模型分析提升機(jī)運(yùn)行的S形速度曲線，并通過PLC編程實(shí)現(xiàn)速度給定，達(dá)到良好的調(diào)速效果。
　　(4)最后，對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，包括調(diào)試步驟及故障分析，通過HMI對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　本設(shè)計(jì)方案針對(duì)礦產(chǎn)行業(yè)提升機(jī)電控系統(tǒng)改造為背景，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)提升過程的自動(dòng)化，節(jié)約人力、物