全數(shù)字直流調(diào)速在大型礦井提升機的研究與應用.pdf

1、礦井提升機作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中一種重要機械提升設備，承擔著物料的提升、人員的上下、材料和設備的運輸?shù)热蝿?，在整個礦山開采過程中占有非常重要的地位。礦用電機功率比較大，可以達到幾兆瓦，其電力運行特性十分復雜，電機處于頻繁正、反轉(zhuǎn)狀態(tài)，需要滿足4Q運行，實現(xiàn)能量回饋，在實際生產(chǎn)過程中，保證提升機的安全可靠運行顯得尤為重要，特別是作為運送人員的副井，一旦發(fā)生故障，勢必會造成重大人員傷亡及財產(chǎn)損失。因此，提高副井提升機的電控性能及自動化水平，使其

2、安全性、可靠性達到一個新的高度，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)因為具有良好的啟動、制動性能、抗干擾能力強、調(diào)速簡單及成本低廉等優(yōu)點，在許多生產(chǎn)領(lǐng)域仍然被廣泛應用，如軋鋼系統(tǒng)、提升機、紡織機械等領(lǐng)域。特別是隨著計算機技術(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)生和應用，可以方便地實現(xiàn)遠程監(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)速裝置具有相對較高的性價比優(yōu)勢，能夠廣泛應用于復雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，直流調(diào)速在今后相當一段時間內(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，對現(xiàn)有老的提升機電控系統(tǒng)進行改造升級，實現(xiàn)全數(shù)字、智能化控制，提高其安全性、可靠性，已成當務之急。
　　本文以淮滬煤電公司丁集煤礦副井提升機的電控系統(tǒng)改造為工業(yè)背景，擬定了其副井提升機全數(shù)字直流調(diào)速系

4、統(tǒng)的改造方案，主要圍繞以下幾個方面展開。
　　(1)首先，針對丁集礦直流電控系統(tǒng)的改造要求，設計了系統(tǒng)的整體改造方案，包括相關(guān)參數(shù)計算，速度力圖設計，安全回路設計及整體架構(gòu)的建立。
　　(2)其次，對直流調(diào)速系統(tǒng)不同控制回路進行對比分析，設計了12脈動橋并雙勵磁冗主回路控制方案，采用無環(huán)流控制技術(shù)；在此基礎上，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，設計提升機的P

5、LC控制系統(tǒng)，包括硬件、軟件設計，建立通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)S7-400+FM458冗余控制；在此基礎上，通過建立數(shù)學模型分析提升機運行的S形速度曲線，并通過PLC編程實現(xiàn)速度給定，達到良好的調(diào)速效果。
　　(4)最后，對系統(tǒng)方案進行現(xiàn)場調(diào)試，包括調(diào)試步驟及故障分析，通過HMI對提升機系統(tǒng)的整體運行情況進行監(jiān)視，驗證了本設計方案的可行性。
　　本設計方案針對礦產(chǎn)行業(yè)提升機電控系統(tǒng)改造為背景，能夠?qū)崿F(xiàn)整個提升過程的自動化，節(jié)約人力、物