PLC系列电控设备操作使用说明书(高压)

1、交流矿井提升机PLC系列电气控制设备操作使用说明书高压部分2008年 10月电控系统使用说明书共12页第1页SPLC G01交流矿井提升机TK-PLC系列 代号1、电控设备技术特性及适用环境1 . 1电控设备技术特性1 . 2电控设备使用环境2、电控系统的主要组成部分与作用2. 1 PLC简介2. 2 主回路2. 3安全回路2. 4测速回路2. 5控制回路2. 6辅助回路3、系统的保护与联锁4、线路动作简介5、PLC控制的优点6、产品安装与包装标志7、产品的维护和保养交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第2页1、电控设备技术特性及适用环境1电控设备技术

2、特性本电控设备适用于单/双桶牌坊式高低压提升机。主控及安全保护系统采用日本三菱 公司的FX2N系列可编程序控制器及智能控制模块组成，采用双 PLC控制，形成N: N 网络系统，实现提升机控制的智能化、网络化。主要技术特性如下：(1)现场总线技术： 系统采用RS485串行通讯的现场总线技术，完成了双PLC远程 控制的通讯功能，实现了提升机控制的智能化。(2)全数字化设计：采用数字编码技术将光电编码器应用于绞车电气控制，实现绞车 行程、制动、速度给定的数字化控制。其中数字化的手闸控制器具有控制准确、操作方 便、故障率低等特点。(3)软件化设计：本电控系统运用软件化的设计思想，大大降低了设备的硬件故

3、障， 提高了提升机运行的稳定性和可靠性。(4)冗余化设计：采用性能优越的进口 PLC作为主要控制单元，主从两套 PLC相互 冗余，构成安全回路双线制，且冗余量不低于 20%(5)工业控制人机界面：本系统将工业显示屏应用于绞车电控系统，适时显示绞车的 主机转速、卷桶线速、吊桶行程、安全回路、松纯、过卷保护以及打点次数等。(6) UPS电源：采用具有正弦波特性、大容量的不间断电源为控制回路供电，当系统 突然停电时，可保证抱闸系统二级制动的有效性。1.2电控设备使用环境(1)环境温度不高于40 C、不低于-5C。(2)相对湿度不超过8 5% (+25C)。(3)没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏作用的

4、气体。(4)没有剧烈的振动和颠簸。(5)不必防爆的地方。(6)操作台显示屏在使用时避免直对阳光，以延长显示屏的使用寿命和操作的安全性。(7)采取措施后能满足上述条件的场所。交流矿井提升机TK-PLC系 列电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第3页2、电控系统的主要组成部分与作用2.1 PLC简介主控及安全保护系统采用日本三菱公司的 FX2N系列可编程序控制器，它由一个主 控PLC系统(PLC2)和一个从PLC系统(PLC1或称监控PLC)组成。制动压力和润滑 油压力采用智能数字显示仪表控制，并在操作台上进行远程数字显示。主控PLC系统放在操作台内，它由一个基本单元(FX2N 80MR

5、)、一个扩展输人模 块(FX2N16EX)及一个通讯模块(FX2N 485 BD )组成。监控PLC系统放在主令柜里，它由一个基本单元(FX2N48MR)、一个D/A模拟 量转换模块(FX2N-4DA)及一个数字通讯模块(FX2N-485- BD组成。数字量模块：FX2N-80MR, FX2N-16MR用于开关量信号的输入和输出。 输入/输出点数分别为40/40,16/0o模拟量模块：F X2N-4D A为模拟量输出模块，用于四路模拟量信号的输出。安装注意事项：不宜安装在含有灰尘、油烟、导电性粉尘、腐蚀及可燃性气体的场所。不易直接安装在有震动、冲击的场所。 不宜直接安装在高温、结露、雨淋及潮湿

6、的场所。尽量与高压线、高压机器、动力机器离开一定距离。PLC输入、输出线不要与其它动力线布线于同一穿线管内或捆扎在一起。 操作台显示屏在安装时，安装位置应避免直对阳光，以延长显示屏的使用寿命和 操作的安全性。交流矿井提升机TK-PLC系 列电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第4页2. 2主回路定子回路6KV高压电源经高压电源柜接入电动机定子绕组，具有短路、过负荷和欠电压保护等功能。转子回路电动机转子绕组外接八级电阻。在提升机运行过程中，按电流为主、时间为辅的原则分段切除电机转子外接电阻来改变电动机的起动和制动特性，以满足电动机减/加速控制的要求。2. 3安全回路在提升机电控系统中，

7、设有必要的联锁和保护线路。安全保护由以下几部分组成：(1)主令控制器手柄零位联锁触点 DX 5当主令手柄处于中间零位时，DX5与411闭合允许安全回路接通。当安全回路断电后，主令手柄必须回到零位，安全回路才允许重新接通。(2)工作闸制动手柄联锁限位开关 S A 01.8当工作间手柄在全抱间位置时，限位 SA01.8的常开触闭合，允许安全回路接通。(3)深指失效保护当牌坊式深度指示检测元件损坏或传动轴断开时，PLC判断后实现安全保护功能。(4)高压掉电保护当高压电源柜合闸时自动开关 QM1触点闭合。当由于短路、过负荷、欠压、失压、 司机脚踏紧急停车等原因而掉电时，断开安全回路。交流矿井提升机TK

8、-PLC系 列电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第5页(5)制动油压过高保护液压站制动油压超过要求时，远传压力表输出模拟量(0-5V)电压升高，输入智能控制仪表输入端的模拟信号变大，智能控制仪表经比较判断后输出开关报警信号，断开 安全回路，安全回路信号灯灭，实现安全保护，同时操作台显示盘上信号灯亮。(6)错向保护当提升机运行方向与预选方向不同时，P L C判断后实施保护，电动机不于运行， 但不切断安全回路，运行方向信号灯不亮，此时司机需纠正操作错误后再开车。(7)等速超速当提升机运行速度超过最大速度的1 5%时，P L C判断后安全回路断开，在显示屏 上记忆并显示此故障。(8)定点

9、过速保护当提升容器接近井口或井底某一定点时(进入爬行区)，若运行速度超过了 2 m / s 时，安全回路断开，在显示屏上记忆并显示此故障。(9) PLC输出安全制动继电器KA13当PLC判断系统发生重故障时(PLC-2内安全回路断开时),继电器KA13失电， 安全回路断开。(10)减速过速保护减速后，若提升机运行超速，安全回路断开。(11)过卷开关过卷开关S L 9.1, S L 9.2和SL16.3, SL16.4分别装在深指器和井架上。当提升容器超出正常停车位0.5米时，相应的过卷开关动作，安全回路断开。(12)过卷复位开关当提升容器过卷后，若需继续开车，应根据容器的过卷方向选择过卷复位开

10、关 HK1 的位置，安全回路方能重新接通，提升机只能向过卷的反方向开车。待过卷故障解除后， 将过卷复位开关重新扳向工作位置。交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第6页(13)松纯保护当单纯提升机发生松纯现象时，松纯开关动作，继电器 SSJ动作，断开安全回路， 提升机实现安全制动。(1 4)制动电源保护提升机运行前必须接通动力制动电源，如果不接通动力制动电源，安全回路不会接 通，提升机无法运行。上述具有记忆的保护功能在故障排除后应按复位按扭后才能重新开车。测速回路(1)当提升机正常运行时，PLC通过测速回路测得的速度信号实现电控系统的监控 功能。(2)安

11、装在主机上的光电编码器可实现对提升机运行速度和位置的后备保护及实时 深度指示。控制回路控制回路的作用是根据提升机起动、等速运行、减速、停车、验纯、换向以及安全 保护的设计要求，相应改变电控系统的工作状态，实现必要的电气联锁和保护功能。辅助回路辅助回路提供润滑油泵电源、液压油泵电源、控制电源、 PLC电源、感应开关电源交流矿井提升机TK-PLC系列SPLC-G01电控系统使用说明书共12页.系统的保护及联锁(1)安全制动时，安全回路继电器 KA13失电,YV7.3和YV7.4阀断电，YV7.5阀延 时或瞬时断电，YY7.6阀延时或瞬时得电，提升机实现二级或一级制动 ；同时切除电动 机低压电源，转

12、子回路接入全部电阻。工作闸继电器KA14及制动油泵等控制回路断电并且制动油压降为零。(2)提升机高压换向接触器 ZC和FC具有机械和电气联锁。电气联锁是通过在ZC线圈回路中串接了 FC常闭触点或FC线圈回路中用接ZC常闭触点来实现的，保证了当 一个方向接触器通电时，另一个方向接触器不能得电。同样，机械联锁装置也保证了两 个换向接触器不能同时得电。注意：任何情况下只有当系统接收到开车信号后才允许司机开车。(3)当提升过程中发生润滑油压力过高、过低；润滑站滤油器堵塞或油温高；液压站 滤油器堵塞或油温高以及弹簧疲劳等轻故障时，轻故障指示灯亮.电控系统允许本次提 开完毕。当故障解除后才允许进行下次提升

13、。(4)当提升机因故障中途停车而提升容器位于减速段内时，排除故障点后允许按上次选择方向开车，并且只能以低速开车；若提升容器不在减速段，发出开车信号后，允许 司机高速开车。(5)全矿停电时，靠UPS不间断电源的储能作用，提升机仍能实现二级制动。交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第8页.线路动作简介提升机系统的运行可以分为起动、加速、等速、减速、爬行、施闸停车等几个阶段。一般有以下凡种基本运行方式：启动加速一等速运行一减速一爬行一停车。脚踏动力制动。开车前的准备工作(1)合上高压电源柜的开关，操纵台上电压表 V1指示电压为6KV;合上动力制动 柜电源开关

14、QF3。(2)合主令电源柜内的刀开关 QS1及开关QF1、QF2、QF6及UPS电源启动按扭。(3)将主令控制器手柄置于零位，工作闸手柄置于全抱闸位置，过卷复位转换开关 置于工作位置(即中间位置)。(4)旋转闭合操纵台上钥匙开关 S ,使动力制动柜电源接触器1KM吸合，控制回 路得电。此时若安全回路无故障，安全继电器KA 13吸合，操纵台上安全信号 灯亮,YV 7.3, Y V 7.4, YV7.5阀通电而YV7.6不得电。至此，开车前准备工 作完毕。启动加速一一等速运转一一减速一一爬行一一停车(1)司机做好开车前准备工作，等待开车信号。(2)开车信号井口信号工发出开车信号后，司机启动润滑油泵

15、和液压油泵。待润滑油压力超过最 低设定油压值后，若不存在其它轻故障则允许开车，信号灯亮；若还存在润滑站滤油器 堵或油温高、液压站滤油器堵或油过高、弹簧疲劳等轻故障，则开车信号灯不亮。待维 修人员排除故障后司机按故障复位按扭复位 PLC所记忆的故障，再次启动润滑泵和液压 泵，待信号系统发出开车信号，开车信号灯亮，允许司机开车。注意：主令手柄与工作闸不在零位电控系统接收不到开车信号。交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书代号SPLC-G01共12页第9页(3)选向a)由停车开关自动选向。b)容器位于井中时由司机手动选向。c)方向一旦选定具有记忆功能。(4)启动加速当司机按正确方向将主令

16、控制器 zL从中间位置向前推或向后拉时，经 PLC判断后 给出主控信号。同时将工作闸手柄推向松闸位置，限位开关断开，旋转编码器工作，向 PLC输入端发出数字脉冲数据，可调闸线圈KY7.1(或KY7.2)得电。随着工作闸手柄不断 前推，可调闸线圈KY7.1 (或KY7.2)的电流逐渐增大，提升机逐渐松闸。同时高压电 源接入电动机定子绕组，提升机开始启动。电控设计采取了操作互锁方案。即每级电阻切除必须具备两个条件：a) PLC内软时间定时器延时结束；b)上一级电阻切除接触器吸合。电流继电器的作用是为了防止过早切除下一级转子电阻而产生过大的冲击电流，对 提升机和钢丝绳造成危害。此外司机在开车时要慢慢

17、推动主令手柄，人为控制转子外接电阻的切换时间，以实 现提升机的加速过程平稳不过压。(5)等速运行阶段控制线路及控制软件无变化。(6)减速提升机运行至减速点时，深度指示器上的减速开关或井筒上磁控减速开关动作，操纵台上减速指示灯亮。在减速段有两种方式选择：a)不切除主电机定子的高压电源，转子回路接入一部分电阻。此时，司机可根据负 载和提升机减速情况操纵主令手柄逐渐增加转子回路中所接电阻，同时施闸使提升机运 行速度逐渐下降。共12页第10页交流矿井提升机TK-PLC系列 电控系统使用说明书b)断开高压电源，转子接入全部电阻。经过消弧延时后动力制动自动投入并切除第 一级电阻，提升机逐渐减速。(7)施闸

18、停车当提升容器到达停车位置时，井架上的停车开关动作，司机将主令手柄拉至零位， 将工作闸手柄拉至全抱间位置施闸停车，方向选择开关复位，为提升机自动换向做好准 备。当信号工再次发出开车信号后，电控系统根据信号自动判断开车方向。.脚踏动力制动在提升机运行的任何时刻均可投入动力制动。(1)脚踏动力制动运行踏下脚踏制动开关，电动机切除高压电源，转子回路接入全部电阻，消孤延时后，动力制动投入。司机继续踩动踏板就可调节制动电流的大小，按要求的减速度将提升机转速降下来，转子电阻的切换仍按速度原则控制。如欲恢复电动运行只要松开脚踏开关， 解除动力制动，再将主令手柄拉回零位，待消弧延时后恢复电动状态。(2)脚踏动

19、力制动下放重物在单桶工作状况下，将(正力/负力)选择开关置于(负力)位置。当开车信号发出 后，踏下脚踏制动开关，动力制动投入，主令手柄可放于任何位置，将制动手柄慢慢推 向松闸位置，提升机在重物的作用下加速，司机调节踏板的角度，动力制动编码向PLC输出随踏板角度变化的数字脉冲数据，就可调节制动电流的大小，满足慢速下放重物的 要求。SPLC-G01交流矿井提升机TK-PLC系列 代号电控系统使用说明书 共12页第11页. 6故障开车当PLC出现故障时，可以简易开车。(1)将操作台上SA4开关打至故障开车方式，合 SA3大关，此时继电器 KA01.0/ KA01.1吸合；PLC-2Y4、Y5被自动断开，安全回路被接通。(2)启动润滑站和液压站。(3)选