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1、張家灣煤礦主井電控技改方案經我公司技術人員現場勘察，結合現行國家對煤礦設備的具體規定，根據用戶實際要求特提出技改方案如下：貴煤礦現有一臺2JK-2/AC380V/190KW低壓繼電器控制串電阻電控系統，由于該控制系統不符合最新國家安全標準,已定為淘汰產品，近年來，提升機電控技術得到長足發展，現已實現調速系統數字化、控制系統網絡化，即雙線PLC控制交流變頻器，目前使用較為廣泛。液壓系統為舊設計型號，無二級制動，不能滿足安全生產要求。深度指示器為牌坊式，無法實現煤礦安全規程規定的“深度指示失效保護”。現將我公司全數字交流低壓變頻電控技術說明如下一、本絞車電控系統設計符合下列文件的規定和基本要求：12、）煤礦安全規程（2010版）。2）金屬非金屬地下礦山安全規程（GB16424-1996）。3）礦井提升機和礦用提升絞車 安全要求（GB20181-2006）4）工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性（GB/T13926-92）5）低壓配電設計規范（GB50054-95）6）電氣設備的抗干擾特性基本測量方法（GB4859-84）。7）（89）中煤總生機字第128號文件規定的各項保護及后備保護功能。8）現行國家電工委員會及其它標準。9）進口電氣設備遵守國際電工委員會IEC標準。10）電力裝置的繼電保護和自動裝置的設計規范（GB50062-92）。11）礦用一般型電氣設備（GB12173-90）。12)3、外殼防護等級的分類（GB4208-84）。13)電能質量 公用電網諧波（GB/T14549-1993）二、設計依據及使用環境：1、設備依據：1）型號：2JK-22）電動機規格型號：JR128-6190kW/380V 3）提升方式：斜井 主井360M4）用途：提煤2、用戶電源條件：低壓電源：AC380V、AC220V 50Hz 3、環境條件：1）環境溫度不高于40，不低于-10。2）相對濕度不超過85%（+25）。3）沒有導電塵埃及對金屬和絕緣有破壞作用的氣體。4）沒有劇烈的振動和顛簸。5）不必防爆的地方。三、電控系統技術說明：3.1 電控系統總體說明：電控型號：TKDG-BP-190KW/384、0V；（型號含義：單繩纏繞式式提升機PLC控制變頻調速，電機額定功率190KW/額定電壓AC380V，具有足夠的過載倍數。）整個電控系統分為：全數字變頻調速系統、網絡控制系統。低壓供電系統采用雙回路電源供電，并有相應保護和測量功能。調速系統采用進口全數字交流低壓變頻器，實現無級調速，滿實現無級調速，真正做到穩速運行； 網絡化操作控制系統采用西門子公司S7-200雙PLC雙線制(一套PLC完成主控功能，另一套用來完成提升機的監控功能，兩套PLC系統通過實時數據交換，完成相互監控)控制，主PLC裝于PLC主控柜輔PLC裝于操縱臺，主、輔PLC之間相互通訊及監視，操作控制過程實現雙線控制，配網絡化控5、制的操縱臺；可以實現自動化控制。并在主軸和深度傳動軸上增加1臺光電編碼器以采集數字的深度、速度信號。調速系統、操作控制系統之間通過進行系統通訊及信號交換。該系統硬件配置整潔、功能強大、技術先進、安全可靠、 高效節能。3.2電控系統技術說明：1) 采用全數字交流低壓變頻器，高精度的直接力矩控制和矢量控制保證了提升機在任意速度下運行穩定可靠并保持較高的運行效率。2) 采用變頻的矢量控制技術，實際速度緊跟預定速度變化，從等速段向減速段、減速段向爬行段過度的平滑性好，具有優良的調速性能。3）操作和安全保護系統選用兩套Siemens公司的S7-200系列PLC，主PLC裝于PLC主控柜輔PLC裝于操縱臺6、，主、輔PLC之間相互通訊及監視，操作過程實現雙線控制方式，對提升機運行關鍵的信號（如速度、容器位置、安全、減速、過卷等等）均采用多重保護，互為監視，可以正常工作并滿足煤安規程的九項保護。4）操作控制系統能完成提升機手動、半自動、檢修各種運行方式的控制要求。控制系統能自動選取最大的運行速度，提高系統的運行效率。手動：司機根據信號系統情況，通過速度給定器件控制提升機在額定速度以下任意速度運行，自動減速、自動準確停車，同時要受到行程控制器的限制。半自動（針對立井）：在半自動運行邏輯具備條件時，司機根據系統情況通過按鈕開車，讓提升機完成一個提升循環，并具安全聯鎖；具有自動選擇去向，確定運行速度等功能7、，自動加速、自動減速、自動準確停車。檢修：檢修速度：0.30.5m/s。檢修時可手柄（0.30.5m/s）。提升機電控設備：在任何運行方式下，司機可通過腳踏開關和急停開關實施緊急安全制動操作。5）具有兩條安全保護回路，其中軟件安全回路一條、硬件安全回路一條，關鍵環節采用三重或多重保護，比如過卷、減速、限速等。安全保護回路之間互相冗余，保證礦山設備的高效、安全運轉。輕重故障具有聲、光報警。6）采取必要的硬件、軟件的抗干擾措施（濾波、合理的結構及布線），確保整個系統不受電磁干擾、供電電源的干擾，并對其他設備不產生危害性的干擾；7）經過優化設計，使設備的性能更加強大，硬件包括接線更加整潔，使繼電器數8、目減少到最少的必要程度。8）變頻器裝置的過載能力大于電動機的過載能力，確保任何負載下安全運行要求。9）控制柜結構形式：新型的電控柜結構、全密閉、噴塑面板、美觀并且便于維修。4、主要電控設備的主要特點：4.1、低壓電源柜：采用雙電源隔離開關，裝有斷路器可以實現過電流、欠壓等保護功能。主要完成對變頻器、電動機主回路供電。4.2、變頻器柜： 變頻器柜裝有進口提升機專用全數字變頻器，是調速系統的核心中樞，是根據PLC模擬量輸出信號來控制變頻調速。含進線電抗，抑制電流沖擊；輸入電抗器能顯著減少由變頻器產生的諧波電流；采用變頻器作為絞車的數字化調速裝置，實現無級調速，真正做到穩速運行；高精度的直接力矩控制9、和矢量控制保證了精確的電機控制；取消了轉子電阻，顯著降低使用能耗，節約運營成本，也減少了占地面積；具有很強的抗干擾能力，環境適應性強，諧波分量小，對電網無公害；采用變頻的矢量控制技術，實際速度緊跟預定速度變化，從等速段向減速段、減速段向爬行段過度的平滑性好，具有優良的調速性能；具有良好的堵轉特性，堵轉電流可以隨意設定，并且實際電流值不會超過設定值。4.3、制動電阻柜：ABB變頻器能耗制動電阻器。4.4、PC控制柜: 1）選用Siemens公司的S7-200 PLC。主控PLC應用軟件能完成提升機手動、半自動、檢修、緊急控制開車等運行方式的控制要求。2）主PLC選用最新CPU模塊CPU226（含10、高速計數），擴展模塊由DI/DO模塊EM223、DI模塊EM221及AO模擬量模塊EM232等組成。模塊EM223、EM221控制開關量信號，模塊EM232兩路輸出信號為010V，一路作為工作閘功放模塊的控制信號，一路作為變頻器頻率變化的控制信號。3）控制提升機系統各路電源。4）完成提升機運行工藝要求的控制功能及各項安全保護。5）實現對調速系統行程速度給定的控制，兩道以上自動減速保護，停車時自動抱閘停車。6）與信號系統之間的提升信號閉鎖。7）實現完善的保護功能，對于過負荷、欠電壓、減速過速、等速過速、井口限速、過卷、減速、深度指示器失效、信號聯鎖等安全保護具有獨立保護。8）保護功能按下列兩類設11、置：u 立即施閘的緊急停車；包括：等速過速、兩米過速、過負荷、欠電壓、傳動故障、液壓油過壓、減速段包絡線超速、深度指示器失效、過 卷等；u 完成本次提升后，不允許再次開車，待排除故障后方可正常運行。包括：液壓油溫高/低、閘間隙、彈簧疲勞等；10）軟件和硬件冗余的安全回路。11）利用PLC內部安全回路和外部硬件安全回路共同構成兩重安全保護。在PLC內部也可設置多重保護回路，以實現對各種故障的綜合判斷，具有所要求的各種保護。4.5、三體化操作臺操作臺采用三體組合式，扇形結構。操縱臺上需要從PLC輸入、輸出口進行接線的，均從輔控PLC就近接線，輔PLC安裝在操作臺臺體內，并與主控PLC進行網絡通訊，12、各種信號線通過通訊電纜完成，實現網絡化控制。輔PLC選用最新CPU模塊CPU226（含高速計數），擴展模塊由DI/DO模塊EM223、DI模塊EM221等組成。有獨立的安全保護環節，與主PLC互相監視，協同工作。在操作臺的側臺臺面上可以安放其它設備，結構緊湊大方。操縱臺進行人性化設計，便于操作、觀察，司機工作時比較舒適。 操作臺上裝有全數字顯示儀、指示燈、選擇開關、按鈕，能實現提升機運行的各種控制工藝的要求。觸摸屏 主要顯示的內容：罐位數字深度指示器及柱式模擬深度指示（從表現形式看等同于機械式深度指示器的精粗指示，更加直觀、精確）、提升速度等。 指示燈的內容包括：提升機運行狀態指示、信號指示和13、安全狀態指示兩大類。 選擇開關及按鈕包括：運行方式選擇開關、過卷復位開關、調繩轉換開關、調繩聯鎖開關、輔機起停按鈕、方向選擇按鈕等。4.6 光電編碼器 （根據控制功能的要求，操作控制用軸編碼器兩臺，實現）： 軸編碼器產生精確的提升容器位置信號，在操作臺上進行深度速度顯示并參與控制,產生如果過卷、減速、停車等位置信號。軸編碼器與軸編碼器之間的速度相互監測。4.7 配置不間斷電源裝置UPS，向控制設備和PLC供電，以保證電源故障后，能夠使提升機實現可靠的安全制動和數據保持。5.1本系統的優點: 無級調速、速度穩定，速度連續可調； 節能，比現在的串電阻式節約電能； 技術先進，代表著交流電控的發展方向14、； 技術成熟，已進入推廣階段 噪音小，占地面積小；6、人性化設計：我公司提升機電控系統在追求技術先進型的同時，更注重于電控設備人性化的設計。下面是在我公司電控設備中已貫徹實施的部分人性化設計措施：6.1 造型美觀大方：我公司電控設備均采用全新的電控柜結構、噴塑面板、美觀并且便于維修。6.2 全中文化標識：所有指示、操作、執行等元件標識全部中文化，使操作維護人員無須查看圖紙，任意元件的控制作用一目了然。6.3 出廠前連柜調試：出廠前將成套控制設備，柜與柜、柜與操作臺之間進行模擬現場使用工礦聯機調試，這樣在常規檢驗、試驗的基礎上又多了一道性能試驗，確保產品質量。7、技術資料：提供完整的文件資料：115、）原理圖、布置圖、端子圖、說明書、安裝尺寸等。 2）其中在合同簽訂后一周內提交1份設備外形及安裝尺寸圖。 3）在合同生效后3周內提交原理圖及端子圖等。4）其中隨機圖紙（含原理、布置、接線、說明書）一套。8、調試：用戶安裝條件具備后，我公司立即派人到現場負責現場指導安裝、調試。9、售后服務制度及承諾:（1）解決問題和保證礦井安全生產為前提，不推諉扯皮；（2）對安裝和使用過程中的有關產品使用和質量問題做到； 一般問題，立即做出答復；稍大些的問題1小時內做出答復； 重大問題2小時內做出答復； 對確需到現場解決處理的問題，8小時內技術人員到現場。（3）對所提供設備提供終身技術支持。10、 施工方案 為16、了貴礦能盡快恢復生產并使用性能好的提升機電控，順利地完成此次新舊電控控制系統更換任務，在施工前需要貴礦做以下準備工作：1、做兩個獨立接地，兩個接地點距離1015米，接地點距離電控10米內。接地體用40鍍鋅剛管，長2.5米，三根為一組，做兩組，以品字型排列，加工業鹽。2、將絞車房環境清理干凈，不得妨礙電控柜搬動。3、準備好安裝材料，工具。施工時間需要貴礦安排好約57天第一天 開始拆除舊電控，就位新電控，需要貴礦多派人員配合完成第二天 鋪設主電纜和控制電纜，需要貴礦機電專業人員配合完成第三天 開始接線，需要貴礦機電專業人員配合完成第四天 通電，初步調試，需要貴礦機電專業人員跟隨一起調試并熟悉新電控17、第五天 空載調試，空載試運行第六、七天 重載調試及運行因舊車改造，其中不可預見性的問題會發生，所以初步安排為57天。根據施工進度雙方融洽的配合，爭取在短時間內順利完成此次工程，盡早恢復貴礦生產4、安裝調試期間貴礦應配合我公司技術人員的工作，在此期間貴礦須指派電工及絞車操作人員在場，以加強貴礦人員的技術培訓。我公司只負責技術指導性安裝工作。米山煤礦電控技改成套供貨明細及報價表號名 稱型號/規格數量備 注1低壓電源柜DYG1臺采用雙電源隔離開關進線、斷路器具有過流、欠壓等保護功能2變頻器柜BPG1臺采用進口ABB全數字變頻器250KW3制動電阻柜ZDG1套專用能耗制動電阻器4PC控制柜PCG1臺主PLC 采用西門子S7-200系列PLC5網絡化操作臺CZT1套輔控PLC采用西門子S7-200系列PLC6壓力傳感器2套山西新富升電氣7UPS不間斷電源2KVA1臺美國山特8軸編碼器E6A21臺歐姆龍9深度指示器失效裝置1套山西新富升電氣總價萬元