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1、全數字直流提升機電控系統主控系統

監控系統通過采集與主軸直聯的旋轉編碼器信號、井筒開關信號及其余運行信號，對提升機行程、速度等重要參數進行監視，完成過卷、等速度段超速、減速段連續速度保護、定點速度保護等保護功能，起到主控系統、傳動控制系統等保護的熱冗余后備保護。液壓制動控制系統是實現故障安全優先要求提升機系統的重要環節，完成工作制動和緊急制動等控制。根據制動控制原理不同，緊急制動應分為恒減速制動和恒力矩制動（二級制動）。前者是在制動過程中控制系統按減速度閉環調節液壓制動系統的制動油壓實現減速度不變的控制；而后者是根據預先設置的油壓和時間進行緊急制動。恒力矩制動過程中減速度與實際負載的狀態相關，適合負載基本恒定的主井提升系統；恒減速制動可依負載調整制動力，適合有人員提升的副井提升系統。井筒信號系統是提升機行程控制與保護的重要部分，分別在井筒中不同位置設置同步校正開關、定點速度檢測開關和過卷開關等，以使控制系統獲得提升容器在井筒中的確切位置，實現準確測量行程。數字控制技術與一般的提升機電控系統相比，在安全回路中增加了一套軟件安全回路，即系統分別有硬件和軟件兩套安全回路，前者的回路由繼電器系統實現，而后者的回路由主控系統的軟件實現，主控系統的信號以繼電器常開觸電形式傳入硬件安全回路中，因此，硬件安全回路是提升機電控系統中最終保護環節，其設計滿足“故障安全優先系統”的設計要求，可以確保提升機的安全可靠運行。目前，全數字直流提升機在我國煤礦應用較為廣泛。

2、全數字交—交變頻提升機電控系統

某煤礦主要采用國內最大的40t箕斗，由2x3000kW雙電機拖動。其電控系統是具有國際先進水平的大型、全數字交-交變頻同步電機調速系統。在世紀初投入使用以來，運行穩定，性能良好，取得了較好的生產效率和經濟效益。2.1提升機電控系統組成系統由整流變壓器、勵磁變壓器、自動化控制計算機，主控PLC系統，閘控PLC系統、操作臺，交—交變頻全數字調速系統、裝卸載站控制裝置、液壓站等電機系統構成。自動化控制計算機采用德國SIEMENS公司的SIMAllCS7系統PLC產品S7-400,通過口網與傳動控制系統和裝(卸)載站進行數據交換。主要由主控PLC系統、監控PLC系統、閘控PLC系統、操作臺構成。交—交變頻傳動系統：(1)交—交變頻同步電動機傳動系統主回路接線如圖1所示。交—交變頻器由三臺電網自然換流可逆三相橋式整流裝置組成，采用邏輯無環流三相有中心點接線方式，由三臺整流變壓器供電，輸出端采用星點連接。(2)交—交變頻同步電動機控制系統，采用SIEMENS公司的SIMADYN-D多功能控制裝置，與上位PLC實現通訊，完成提升機的行程控制和速度控制。交—交變頻同步電機控制系統采用磁場定向矢量控制。其原理基于直流電機良好的轉矩控制原理，將交流電機通過坐標變換等效為直流電機進行控制，實現與直流電機調速系統相同的調速性能。自動化控制PLC系統提升機系統的操作和控制一定要具有安全性及可靠性，本項目的自動化控制采用2套PLC系統(主控PLC系統和監控PLC系統)完成提升機的工藝控制；閘控PLC系統與ABB的抱閘控制裝置共同實現制動功能；通過操作臺控制提升機的運行。主控PLC控制系統(PLCI)。主控PLC控制系統采用SIEMENS公司SIMATICS7系統。主要完成提升過程邏輯控制和保護，完成重要故障的顯示和報警，成對液壓站的控制等功能。安全電路采用冗余結構，同時采用PLC與繼電器兩種并行控制。安全回路中串入主控PLC系統判定的系統故障，監控PLC系統判定的系統故障，確保系統的安全可靠性。按照故障性質，有不同形式的停車方式：緊急停車、事故停車。若出現故障，不可開車，故障解除后，經復位后才可使安全回路正常。拖動系統的行程控制礦井提升機在工藝上是在兩定點之間運行，控制系統的控制效果體現在對位置(行程)的控制上。提升機的安全性也要求電控系統具有性能優良、安全可靠的行程控制。本系統采用位置閉環控制技術以確保提升箕斗在預定地點準確停車。拖動系統的行程控制功能具有以下幾個特點：根據設定的速度限幅、加速度、減速度和加速度導數為調節器形成給定曲線，所以，是最優時間運行。通過三個積分器，行程控制功能包產生理想的行程控制設定曲線。在手柄操作方式下，速度、加速度、減速度和加速度導數被限定在設定的限定值內，能夠確保在任何操作方式下，提升機能可靠、安全運行。同時，行程控制功能包在不連接機械時也能夠對行程控制進行測試。

作者：孫敏黑單位：龍江煤炭職業技術學院