陽煤集團(tuán)五礦主斜井電控改造技術(shù)研究

1、五礦主斜井電控技術(shù)改造摘要 通過對五礦主斜井提升機(jī)進(jìn)行電控改造, 實現(xiàn)了 PLC把握,驅(qū)動系統(tǒng)接受 Siemens 6RA70全數(shù)字式變流調(diào)速裝置,減輕了愛惜量,提高了運(yùn)轉(zhuǎn)效率；關(guān)鍵詞提升機(jī)電控改造運(yùn)轉(zhuǎn)效率中圖分類號： TD 534陽煤五礦主斜井擔(dān)負(fù)西北翼采區(qū)和中心采區(qū)的提升任務(wù),主斜井運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否直接關(guān)系到原煤生產(chǎn)任務(wù)的完成,舊電控系統(tǒng)由于設(shè)備陳舊已無法中意生產(chǎn)的需要 , 必需進(jìn)行技術(shù)改造；技術(shù)參數(shù)為：輸送長度： 1140m；設(shè)計輸送才能： 1340t/h ；實際輸送才能： 1020t/h ；帶寬： 1400mm；1、原電控存在問題 1.1 、把握回路接受繼電器把握,由于長期使用,接點氧化,

2、常顯現(xiàn)誤動作現(xiàn)象；2022 年的統(tǒng)計顯示,因繼電器故障造成停車時間達(dá) 40 個小時時間 故障緣由 誤時2022 年 2 月 13 日 勵磁把握繼電器觸點氧化,接觸不良,勵磁接觸器 2.5 小時 不吸合2022 年 3 月 10 日4J（給煤機(jī)閉鎖）繼電器觸點粘連,造成機(jī)尾堆煤510 小時噸多2022 年 6 月 21 日液壓站過壓愛惜失靈油管破12 小時2022 年 7 月 19 日給定繼電器壞8 小時2022 年 9 月 23 日故障繼電器接點氧化,無輸出,無法起車4.5 小時2022 年 11 月 12 日風(fēng)機(jī)把握繼電器燒壞3 小時1.2 、調(diào)劑回路接受電子線路板,原板廠家已無法找到,無備

3、用線路板,且舊的電子線路板元件老化,特性不穩(wěn)固,需要經(jīng)常調(diào)整；而造成停產(chǎn) 24 個小時；2022 年春節(jié)就由于速調(diào)中二極管擊穿,無備用板1.3 、由于人為因素,往往脈沖調(diào)整不齊而造成特性變軟；可控硅特性差,關(guān)閉不嚴(yán),用卡流表卡硅整流裝置輸出端有50A的漏電流；一次側(cè)電流嚴(yán)肅不平穩(wěn),A、B相電流相差 50A,負(fù)荷稍大,就會顯現(xiàn)過流跳開關(guān)1.4 、主控回路接受單個可控硅12 脈沖把握,一臺電機(jī)配兩個硅整流裝置,由于調(diào)劑回路調(diào)整脈沖不齊,造成整體特性軟,無法運(yùn)輸大煤量,1000t/h 的運(yùn)輸量就會顯現(xiàn)壓帶現(xiàn)象,根本無法中意現(xiàn)在的生產(chǎn)需要；且可控硅的特性易突然變差,造成相互擊穿現(xiàn)象 1.5 、把握回路

4、由于接受繼電器把握,每起車一次,需要按五個按鈕,操作繁瑣；1.6 、高壓回路由于原設(shè)計的不合理,無法實現(xiàn)真正的雙回路供電,且各個高壓柜接受油 開關(guān),開關(guān)頻繁,需要經(jīng)常換油；1.7 、皮帶愛惜系統(tǒng)無法和電控匹配,不能準(zhǔn)時停車；1.8 、無法實現(xiàn)實時監(jiān)控；2、解決問題的方案 依據(jù)調(diào)查,確定改造方案如下：2.1 、主控系統(tǒng) 主控系統(tǒng)是膠帶運(yùn)輸機(jī)把握系統(tǒng)的核心,它擔(dān)負(fù)整個系統(tǒng)的工藝把握、監(jiān)視功能,可以 對發(fā)出的操作命令進(jìn)行判定、處理,給出相應(yīng)的把握命令和給定信號來把握 6RA70裝置以實 現(xiàn)其功能；S7-300PLC可編程把握器兩套,一套把握,另一套監(jiān)控；工藝過程 主控系統(tǒng)接受西門子 為潤滑液壓冷卻系

5、統(tǒng)勵磁啟動；實現(xiàn)高速運(yùn)行和低速驗帶功能,設(shè)定高速為 2m/s-4m/s,低速為 0-2m/s ；為防止壓帶事故發(fā)生,特設(shè)定 3m/s 停給煤機(jī)功能；安裝完善的皮帶愛惜接口,和皮帶綜合愛惜匹配,當(dāng)發(fā)生斷帶、跑偏、堆煤、煙霧、沿線禁起等故 障時,能自動緊急停車；當(dāng)發(fā)生危及人身、設(shè)備時需要緊急停車,按下急停按鈕,馬上緊急 停車；2.2 、驅(qū)動系統(tǒng)（電流把握單元和速度把握單元的總稱）選用 Siemens6RA70傳動裝置為全數(shù)字式調(diào)速系統(tǒng),為保證一臺電機(jī)有故障的情形下不停產(chǎn),確定接受三臺西門子原裝6RA70直流調(diào)速裝置,四種工作方式：a、三臺裝置協(xié)同工作；b、任何兩臺裝置共同工作；三臺裝置組成主從式并

6、聯(lián)系統(tǒng)來完成負(fù)載拖動功能,系統(tǒng)組成框圖見附圖一；由 Siemens 6RA70裝置中的點對點（ Peer To Peer）數(shù)據(jù)通信功能完成上下部分 Siemens 6RA70 全數(shù)字式變流調(diào)速裝置主從式并聯(lián)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信功能,圖中虛框內(nèi)為軟件組態(tài) 編程形成的規(guī)律示意圖,它完成整個傳動系統(tǒng)的完整功能；外部速度給定值由 S7-300 PLC裝 置給出；工作方式通過操作臺上的按鈕選擇,由裝置中的軟件自動切換；勵磁部分接受原有的調(diào)壓器外加簡潔的三相全控橋的方式,三臺電機(jī)接受串聯(lián)型式,避 免斷線缺勵現(xiàn)象,四種工作方式轉(zhuǎn)換時,只要合上相應(yīng)的刀開關(guān)即可短接需停電機(jī)的勵磁,調(diào)整到合適的電流即可；2.3 、

7、聯(lián)線為使信號聯(lián)線簡潔、牢靠,接受西門子S7-300 CPU與西門子 6RA70之間的 ProfiBus-CP總線通信技術(shù)； S7-300 CPU與 DP-I/O 之間的 ProfiBus-DP 總線通信技術(shù)；從而既削減了電氣聯(lián)線,又提高了系統(tǒng)的牢靠性,因ProfiBus總線具有斷線檢測功能, ProfiBus總線斷線時,將發(fā)生故障報警,使系統(tǒng)安全停車,聯(lián)線方式見附圖二 2.4 、實時監(jiān)控 由 Siemens WinCC組成人機(jī)界面,完成對工藝參數(shù)設(shè)定、工藝過程監(jiān)視的工作；3、改造后成效 3.1 、安裝簡潔、便利,便于愛惜；3.2 、由于 PLC S7-300 接受模塊化設(shè)計,易于實現(xiàn)分布式的配

8、置,削減安裝和調(diào)試時的 時間和費(fèi)用；其強(qiáng)大的 CPU和超大的內(nèi)存容量可以集成新的功能；外部的無觸點,提高了其 使用壽命 3.3 、整套的全數(shù)字化 6RA70變流調(diào)速裝置,削減了把握柜之間的連線,提高了系統(tǒng)的抗 干擾性；3.4 、6RA70變流調(diào)速裝置其動態(tài)參數(shù)、靜態(tài)參數(shù)是靠算法實現(xiàn)的,而不是靠元器件特性 和人為體會實現(xiàn)的,因此不受人為因素、溫度、電流、電壓等外部物理因素影響；三相電流完全平穩(wěn),使整個系統(tǒng)特性變強(qiáng),現(xiàn)在每小時運(yùn)輸量已提高到 產(chǎn)需要；1430 噸,中意了現(xiàn)在五礦的生3.5 、6RA70變流調(diào)速裝置具有 E-Stop 功能,可以安全地切斷與傳動系統(tǒng)無關(guān)的半導(dǎo)體器件和微處理器實現(xiàn)緊急安

9、全斷電；3.6 、實現(xiàn)了斷油、欠壓愛惜；3.7 、簡捷的接線,便于查找故障；3.8 、人性化的人機(jī)界面查找故障時,只要通過在運(yùn)算機(jī)上查找 PLC程序即可找到；3.9 、操作簡潔,只要按一個按鈕,系統(tǒng)就按編制的工藝過程自動操作；4、效益測定4.1 、提高運(yùn)輸量1000t/h變?yōu)?430t/h ,每天按10 小時運(yùn)算,年直接經(jīng)濟(jì)效益為（1430-1000）*10*350=140 萬噸年提高效益按 200 元/ 噸算 就為 200*140 =28000 萬元4.2 、和 2022 年相比誤時,可削減缺失 1200*40=4.8 萬噸 ,間接經(jīng)濟(jì)效益為 200*4.8=960 萬元4.3 、節(jié)能方面：

10、改造前一次運(yùn)行電壓為6000V,次電壓為 660V；一次運(yùn)行電流為 240A,二次運(yùn)行電流為 1200A；改造成后運(yùn)行參數(shù)為：一次運(yùn)行電壓為 6000V,次電壓為 660V；一次運(yùn)行電流為 180A200A,二次運(yùn)行電流為 9001000A；在同等輸送才能條件下,原一次運(yùn)行電流為 240A,現(xiàn)一次運(yùn)行電流為180A；按正常生產(chǎn)每日運(yùn)行16 小時,每天可節(jié)約9000kWh,每年節(jié)電量為 315 萬 kWh；主裝置從裝置1從裝置2供電變壓器供電變壓器供電變壓器整流器整流器整流器主裝置速度給定值主裝置主裝置電流調(diào)劑器給定積分器速度積分器K1從裝置1電流調(diào)劑器K2從裝置2電流調(diào)劑器K3圖一：傳動方式示意圖Prof