PLC控制系统调试手册.doc
唐山开诚电器有限责任公司 调试手册 斜井防爆变频绞车PLC控制系统 调 试 手 册 仅供内部使用 编 制李愈清 唐山开诚电器有限责任公司 目 录 一,前言 2 二,硬件调试2 1,控制系统送电前准备工作 2 2,电源电压表指示调整,温度巡检仪设置3 3,速度给定回路 3 4,闸控回路 3 5,制动油泵和润滑油泵回路,润滑站相关保护4 6,液压站相关整定与保护,调绳 5 7,轴编码器 6 8,巷道及机械式深度指示器开关 7 三,软件调试 8 1,斜井轨道运输图8 2,速度图设定9 3,最大行程确定11 4,过卷位置设定12 5,减速位置设定13 6,同步位置设定14 7,定点超速位置设定14 8,PLC行程换算因数设定14 9,编码器极性判别15 10,一些特殊处理15 四,符号说明15 五,参考资料17 一,前 言 煤矿井下斜井绞车提升系统,担负着运送物料和人员的运输任务,是煤矿安全生产必不可少的运输工具。斜井绞车控制系统是完成绞车按一定的控制要求,安全、可靠运行的一种过程控制系统。该系统主要包括绞车的提升控制;行程测量、控制与指示;故障检测、报警和保护;安全电路及液压站工作制动与安全制动控制等。以PLC为控制手段的绞车控制系统,极大地提高了控制系统本身的安全可靠性,使绞车控制系统的控制功能完全数字化,功能化,多样化,标准化。调试简单化,维修明了化。因而PLC成为现行绞车控制系统的核心。以下称为PLC控制系统。 本调试手册包含了斜井绞车PLC控制系统在现场调试过程中应了解的绝大部分内容,讲述了各环节的调试方法、参数整定与注意事项,并对绞车的有关概念也作了一定的说明。本调试手册主要针对我公司对绞车和其相关设备有一定了解,熟悉三菱FX2N型PLC,且工作责任性强,能吃苦的工程技术人员。 本调试手册须结合“斜井变频绞车控制系统电路图”和“斜井变频绞车控制系统PLC软件梯形图”使用。 二,硬 件 调 试 1,控制系统送电前准备工作 1.1,开箱检查打开DSPLC控制箱,VFD1输入电抗器箱,PA司机台,检查这些箱体内元器件是否缺件;所装元器件与设计是否相符;在经过长途运输和现场安装后,是否有元器件损坏、松动或脱落;是否有连接线绝缘损坏、线头松动或脱落;控制变压器原副边接线是否正确等。若发现问题应及时更换和处理。 1.2,供电回路检查 在DS箱内,用万用表欧姆档检查各供电回路是否有短路。 1.2.1,检查由VFD1提供的AC110V和AC24V电源回路是否有短路。检查前VFD1内的断路器Q01和熔断器FU1,FU2都应分断。 1.2.2,检查由断路器Q5提供的DC24V控制电源是否有短路。用万用表测Q5下口2,4端,电阻应在40欧以上。 1.2.3,检查由Q8,Q9给两只轴编码器提供的DC24V回路是否有短路。确认轴编码器电源极性是否正确。 1.2.4,检查由V2直流电源直接给司机台数字深度指示器提供的DC5V电源回路是否有短路。确认电源极性是否正确 1.2.5,在VFD1箱内检查供给两台制动油泵和两台润滑油泵电源回路是否有短路。 1.3,未用信号处理一些控制信号和故障信号实际提供不了时,相应的信号回路必须作一处理。 1.3.1,主回路供电开关合上时,应给控制系统提供一个NO接点见电路图AK/12,如果没有,应将该接点连接处短路。 1.3.2,如果信号系统给不出“允许开车信号”和“信号系统紧停信号”接点,应在控制系统的相应回路中,将该接点连接处短路。见电路图AK/5,AK/9。 1.3.3,如果机械式深度指示器上提供不了上过卷或下过卷接点, 应在控制系统的相应回路中,将该接点连接处短路。见电路图AK/10。 1.4,送电经过上述工作后,可分别合闸送电。合闸后,用万用表测量各类电压值是否正常。先要确保AC660V10供电正常 1.4.1,合VFD1内Q01,FU1,FU2,给DS供AC110V和AC24V电源。 1.4.2,合VFD1内制动油泵电源Q1和润滑油泵电源Q2。 1.4.3,合DS内Q1-Q9。 2,电源电压表指示调整,温度巡检仪设置 2.1,电源电压表指示调整司机台上有块用来指示660V电源的电压表,由于司机台属于本安装置,因而不能直接取660V电源电压,而是从VFD1内T1变压器副边24V电源绕组两端,通过串接一个分压电位器装在PA内为RP4;装在VFD1内为RP1,接到PA内一个量程为50V的交流电压表上需把表盘改为50V对应1.5kV。因而调整时先用万用表测出660V电源电压实际值,再调整RP1或RP4,使电压表的指示值与测量值相同。 2.2,温度巡检仪设置XL3型温度巡检仪,通过采样埋在电机定子绕组或轴承上的Pt100热电阻信号,对电机的温度进行巡回检测、显示和报警。按照仪表使用说明,输入密码808,可进行上限报警温度设置,报警温度通常设为85℃。输入密码3808,可把8路通道中未用的屏蔽掉。具体使用请参照仪表使用说明。温度报警信号作为一次开车故障处理。 3,速度给定回路参见电路图(AK/6) 手动开车时,主令手柄通过改变与其相连的电位器上的电压值,就可以连续地调节绞车的运行速度。通常主令手柄不管推到正向还是反向最大,由手柄电位器上给出的电压值应调整为8V。具体调整是在司机台PA内完成的。先临时在与分压电位器RP1和RP2相连的端子上加上DC24V电压(M),将RP1和RP2调到中间位置,再缓慢朝提升方向拉动手柄,同时调整电位器RP1,使手柄到达正向最大位置时的速度给定电压为8V;同样调整RP2,使手柄到达反向最大位置时的速度给定电压为8V。速度给定电压值可用万用表直接从PA的相关端子上测量。由于该值是给到DS内PLC模拟量输入模块上,因而在调整过程中,电压不许超过15V。调整完成后,切记要将M的短接线去掉。 4,闸控回路参见电路图(AK/7) 4.1,带电液比例调压装置的系统 在手动方式下,制动手柄通过改变与其相连的电位器上的电压值给出电压控制信号,该信号经过闸控板A201放大,再与工作闸和安全电路继电器闭锁后,按照工作闸线圈的控制要求,对工作闸线圈提供相应的驱动信号(有电流和电压信号)。制动手柄推到最大,加到工作闸线圈上的驱动信号为最大,对应液压站的油压值应为设计的工作油压。 4.1.1,工作闸线圈驱动信号,可在司机台上用电压表(量程010V)指示。如果工作闸线圈驱动信号为电压信号,用电压表可直接指示。如果驱动信号为电流信号,须把电压表的表盘改为电流指示(10V对应1A),电压信号从DS箱内串联在驱动信号回路中的电位器RP1(调整为10Ω)上取。 4.1.2,在PA内,调整电位器RP3,使制动手柄推到最大时,给DS内闸控板A201的电压控制信号为10V左右。 4.1.3,闸控板A201上,能提供的驱动信号有三种10号端子可输出01A;4号端子可输出020mA;3号端子可输出010V。选哪一种,取决于液压站工作闸线圈的控制要求。 4.1.4, 闸控板A201上,电位器RP1可调节运放N1的放大倍数;RP2可调节半自动方式下闸控板的控制电压;RP3可调节3号端子处的输出电压。若工作闸线圈的驱动信号为电压信号,调整A201-RP3,使3号端输出010V;若驱动信号为420mA电流信号,调整A201-RP1和PA内的RP3,使4号端输出020mA; 若驱动信号为01A电流信号,调整A201-RP1和DS内串联在驱动信号回路中的电位器RP2及PA内的RP3,使10号端输出01A,同时应保证A201上最末级三极管V3的管压降小于5V,否则就很容易发热。 4.1.5,液压站工作闸线圈共有两个,通常是一个工作,一个备用,由制动油泵选择继电器进行选择。如果工作闸线圈驱动信号接错了线圈,或驱动信号的极性接反了,则即是有驱动信号,也不会有工作油压。 4.2,带手动调压装置的系统该系统的工作油压,完全是由手动调压装置调节的,与控制系统关系不大,只要调好制动手柄零位信号即可。 4.3,请注意不管是电液调压还是手动调压,液压站上压和卸压都得尽量快,否则,开车时由于工作闸不能及时打开,会造成减速器碰撞; 停车时由于工作闸不能及时闭合,会造成滑车。如果液压站上压滞后不明显,但减速器在起动时仍有响声,可在变频器内设制12秒的“S”型初始曲线;在保证最大起动力矩的前提下,尽量的降低电流截止值。对于电液调压系统,还可以减小PLC内的开闸延时时间,通常T28设置范围为00.5秒。 5,制动油泵和润滑油泵回路,润滑站相关保护 5.1,制动油泵回路参见电路图AK/17 5.1.1,在VFD1箱内,整定油泵控制回路热继电器。一般按油泵电机额定电流的2倍整定。例如,对于2.2kW,660V的油泵电机,额定电流约为2.9A,那么热继电器的过载整定值为2*2.9A5.8A,取6A。热继电器过载过后,要按其过载复位开关,将其复位。 5.1.2,复位安全电路,在PA上起动油泵,观察油泵电机的转向,正常应是顺时钟转动。转向不对时,在油泵电机上调换任意两个接线即可。按油泵停止按钮,观察油泵电机能否正常停转。 5.2,润滑油泵回路参见电路图AK/18 5.2.1,同5.1.1。 5.2.2,在PA上起动油泵,观察油泵电机的转向,正常应是顺时钟转动。转向不对时,在油泵电机上调换任意两个接线即可。按油泵停止按钮,观察油泵电机能否正常停转。 5.3,润滑站相关保护润滑站主要保护有欠压,过压,过温等保护。这些保护都是作为一次开车故障处理。 6,液压站相关整定与保护,调绳 6.1,液压站相关整定参见电路图AK/20 6.1.1,二级制动绞车的制动系统分为工作制动和安全制动。工作制动是指在正常起停车时,通过制动手柄来控制盘形制动器在起车时建立油压开闸,在停车后释放油压施闸。安全制动是指在出现安全故障后,通过控制安全电磁阀,使盘形制动器中的油压按照一定的要求来释放,从而达到安全制动的目地。安全制动分为恒力矩制动与恒减速制动。恒力矩制动又分为一级制动和二级制动。斜井绞车的安全制动属于二级制动,即先通过释放A管油压,将系统油压降到一级制动油压,使盘形制动器所产生的制动减速度维持在一定值,经过延时后,再释放B管油压,这时盘形制动器将会以3倍的静力矩施加在闸盘上。 6.1.2,二级制动减速度按照煤矿安全规程规定,当斜坡倾角θ15时, 减速度a的取值为0.75≤a≤Ac;当15≤θ≤30时, 0.3 Ac≤a≤Ac 。Ac 自然减速度,Acgsinθf1cosθ;g重力加速度取9.8 m/s;f1磨擦阻力系数取0.015。通常取a1.5 m/s。 6.1.3,二级制动时间在没有准确计算值时,可按以下公式估算tvm/a。t二级制动时间(s);vm 绞车运行最高速度m/s;a二级制动减速度m/s。例如,vm 4m/s,则t4/1.52.67s。 6.1.4,对于带电气延时的二级制动液压站, 二级制动时间由断电延时继电器KT1整定。在供电电源故障时,二级制动所需要的电源由蓄电池提供; 对于带液压延时的二级制动液压站, 二级制动时间由液压站延时阀整定。 6.1.5,一些液压站装有压力变送器,其输出的420mA信号进入PLC,主要用作司机台压力指示。对于两线制的仪表,要注意表的正端应接电源的正端,接反了,表就没有输出。 6.2,液压站相关保护液压站的保护有过压,残压高;油温高,滤油器堵塞。前两个属于安全制动故障,后两个属于一次开车故障。 6.3,调绳对于双容器提升,因绳子拉长或其它原因造成两容器一个到位,另一个不到位时,需要进行调绳。调绳前应先将活滚筒所挂矿车停到位,再在司机台PA上把调绳转换开关打在“调绳”位置,推制动手柄建立油压使离合器脱开,若PA上“离合器脱开”指示灯亮时表明离合器已脱开。开车转动死滚筒把所挂矿车拉到位,此时调绳结束。再把调绳转换开关打在“正常”位置,推制动手柄建立油压使离合器闭合,若PA上“离合器闭合”指示灯亮时表明离合器已闭合。调绳时,在离合器脱开过程中,活滚筒和死滚筒的安全闸都应处于紧闸状态,离合器脱开后,活滚筒安全闸状态不变,死滚筒安全闸处于松闸状态。调绳结束后两安全闸都处于松闸状态。调绳时,应配合使用液压站油路开关。 对于双容器提升,若矿车上下位置不合适时应及时调绳,否则就可能经常出现过卷故障。 对于双容器提升,绞车的运行方向是由死滚筒的运行方向决定的。 7,轴编码器 轴编码器是PLC控制系统中最关健的位置传感器。轴编码器的可靠性直接关系到PLC控制系统的安全可靠性。 7.1,轴编码器选型不同厂家的轴编码器其电气性能存在一定的差别。从使用的角度来衡量轴编码器的电气性能主要有以下几点 7.1.1,抗干扰能力在复杂的电气环境中,如在有变频器工作的现场,其输出的脉冲信号的相位和脉冲数都应正常等。 7.1.2,精度在高速旋转过程中,用示波器看到的脉冲波形应清晰整齐,上升沿和下降沿陡度好,并不出现多脉冲或少脉冲现象。 7.1.3,灵敏度在转速急速上升或下降时,轴编码器输出脉冲要能及时的跟随变化。 按照以上要求,并经过现场使用比较,选用欧姆龙的轴编码器,能够满足对变频绞车的使用要求。 7.2,轴编码器每转脉冲数的确定轴编码器的脉冲数不宜过高或过低。过高后,除了产生大量的运算数据,占用PLC的程序执行时间外,还会因轴编码器本身的安装误差和机械传动系统中存在的间隙所造成的累计误差就会增高。另外,轴编码器的每转脉冲数太高,其本身的抗干扰能力也会下降。当然,如果所选的脉冲数太低,则电控系统的控制精度也就降低了。通常按照1个脉冲对应0.5cm1cm选择。 7.3,轴编码器的安装位置及安装 7.3.1,安装位置理想的安装位置是滚筒轴端一个,电机轴端一个。但实际上由于所用机械设备不同,可能存在的安装位置有滚筒轴端,电机轴端,减速器高速轴端、低速轴端,机械式深度指示器轴端等。不管装在哪个位置,对于现有规格的轴编码器,能基本满足1个脉冲对应0.5cm1cm即可。现有规格800P/R;100P/R;30P/R。一般情况下800P/R可装在滚筒轴端或减速器低速轴端;100P/R可装在机械式深度指示器轴端;30P/R可装在电机轴端或减速器高速轴端 7.3.2,安装轴编码器如果安装不同心,不仅容易损坏,而且给PLC的脉冲信号也可能不准确。绞车上所用的轴编码器大部分都是在现场进行安装的,因而安装的同心度很难保证,所以必须采用软连接。比较理想的软连接是用软的电缆胶皮连接,但轴编码器轴端与连接轴轴端必须绑扎结实,否则容易打滑,造成计数误差。电缆胶皮时间长了易老化,应注意及时更换。 7.3.3,轴编码器接线 轴编码器的连接电缆,应采用屏蔽电缆,且电缆两端屏蔽层都应该可靠接地。电缆线不允须与主回路电缆一同走线,若能单独穿钢管走线,可靠性更高。对于欧姆龙的轴编码器,其接线为,棕色电源正;蓝色电源负;黑色A相;白色B相;橘红色Z相(不用接);屏蔽线。轴编码器送电前,应检查其电源线是否正确。 8,巷道及机械式深度指示器开关 8.1,巷道开关参见电路图AK/1 控制系统中所选用的巷道开关是一种防爆型电感式接近开关(德国图尔克公司生产),它由电感式接近开关和与开关相配套的隔离开关放大器两部分组成。接近开关被平装在巷道轨道的内侧,当矿车的车轮经过它时开关导通,经过连线将信号传到被装在DS箱内的开关放大器,放大器就会输出相应的接点信号。 接近开关在轨道内的安装非常关健,开关一般被平装在轨道的内侧,从轨道正面向下看,轨道的侧面正好与开关的一个侧面在同一垂直面上,同时还要保证开关的平面与矿车车轮的最外沿之间的距离在5mm10mm之间。 一个开关放大器可带两路接近开关,输出两路“NO”或“NC”接点信号。放大器上有三个拨码开关,1,2可选择两路输出的接点信号是“NO” 还是“NC”。3可选择一路开关导通时,放大器输出一路还是两路信号。通常将1,2拨到“NC”一边,3拨到“11”一边。当接近开关导通后,放大器上相应的指示灯点亮,同时相应的输出接点导通。 如果连接开关的两条线接反或断线,或者开关接触或接近了其它金属体,则放大器上的指示灯就会一直点亮,接点信号就会一直输出。本系统中的接近开关主要用作上同步和上停车,如果出现上述现象,就会造成控制系统位置信号紊乱。 8.2,机械式深度指示器开关 装在机械式深度指示器上的开关主要有上下过卷和上下减速开关。这些开关主要用作硬件后备保护。过卷位置和减速位置应与PLC内软件设制的位置基本一致。 三,软 件 调 试 1,斜井轨道运输图 斜井轨道运输分单容器运输和双容器运输。单容器运输分为只带甩车场和带有平车场两种情况;双容器运输只有平车场运输一种情况。 1.1,单容器只带甩车场轨道运输图 1.2,单容器带有平车场轨道运输图 1.3,带平车场的双容器轨道运输图 2,速度图设定 斜井绞车采用七段速度图通常更适合绞车的实际运行情况。即起车后先低速运行一段时间,再按照一定的加速度升到全速,到减速点后按一定减速度进行减速,进入爬行阶段,到停车位置后停车。七段速度图表示如下 图4 2.1,起车与低速段行程设置 对于轨道运输图为图2和图3这种带平车场的系统,矿车从上停车点下放时,这段行程是指从上停车点到上变坡点以下大约一个矿车长的位置的距离。如图5所示。这段距离设为Lo,它与所挂矿车的数量N、矿车的长度Lk、矿车之间的连接距离(Ll)、井口阻车器到上变坡点的距离Ld有关。Lo(N1)*LkN-1*LlLdK,式中,K为余量。例如,一吨的矿车共挂了4个,每个矿车长Lk2m,矿车之间的连接距离Ll0.3m,阻车器到变坡点的距离Ld3m,取余量K2m,则Lo41*24-1*0.33215.9m,取Lo16m。矿车从下停车点上提时,这段行程是指从下停车点到下变坡点以上大约一个矿车长的位置的距离。则Lo LxpLk。通常取Lxp2m。 这段距离需要在PLC1和PLC2程序中作设置。PLC1见2013步;PLC2见2007步。 对于轨道运输图为图1这种只带甩车场的系统,取Lo0。 2.2,矿车在Lo行程内的速度设置在平车场内下放矿车时,要用人推车,因而在Lo这个区段内,绞车的运行速度不能高了,通常设为0.5m/s,在检修方式下为0.3m/s。 2.3,加速度设定加速度设定是在变频器内通过设定变频器的频率由0Hz上升到50Hz时的时间来确定。加速度的设置不宜过高或过低,过高虽然起车快,但起动电流大,电气和机械冲击都大;过低了虽然起动电流小,起车平稳,但绞车工作效率低。对于斜井轨道运输,加速度设置在0.2-0.3m/s比较合适。通常速度较高时取0.3 m/s,速度较低时取0.2 m/s。例如,绞车的运行速度ve4m/s,a4/0.313.3s;ve2m/s,a2/0.210s。 2.4,绞车额定速度ve设定绞车的最高运行速度不应超过理论计算值。设滚筒直经为D(含衬垫后度),钢丝绳直经为d,钢丝绳在衬垫上缠了n层(煤矿安全规程规定运人时n≤2;运物时n≤3),则滚筒的实际直经约为DZDn-1d。 n3时直经计算如图6所示。 2.4.1,一般情况下,绞车的最大运行速度按公式vmπDne/60i计算。式中D滚筒直经m;ne电机额定转速rpm;i减速器减速比。该速度vm对应电机频率50Hz。但当滚筒直经变为Dz时,为保证矿车实际运行速度等于vm,则绞车的运行速度就必须降为β倍(βDz/D),即vevm/β,对应电机的频率为50 Hz/β。 2.4.2,变频器速度通道系数修正当PLC的速度给定值为8V,变频器频率给定通道和频率反馈通道的转换系数均为125时,对应变频器的频率为50Hz,绞车的最大速度为vm,;当绞车的速度变为ve时,由于PLC的速度给定值仍为8V,要想让变频器的输出频率变为50/β,则变频器速度通道的转换系数就应都改为125/β,否则,虽然PLC中反映的变频器的速度为ve,但轴编码器的速度vp已达到vm,即vpvm。(轴编码器的速度反映了绞车实际运行速度)。当vp与ve相差过大时,就会报“编码器故障”。 还有一种情况就是用户提供的绞车的最高运行速度vm不准确,这种情况常发生在老绞车改造项目中。这时也必须以轴编码器的速度为基准,调整变频器速度通道的转换系数,使变频器的速度与编码器的速度一致。 2.5,减速度设定按照“煤矿安全规程”规定,斜井绞车运行时的减速度不超过0.5 m/s,因而通常取a-0.4-0.5 m/s。 2.6,爬行速度设定爬行速度在检修方式下为0.3m/s,在其它方式下为0.5m/s。 3,最大行程确定在PLC控制系统中,要对提升容器的减速点,停车点,过卷点等位置进行设定,对其行程进行数字指示,就必须明确提升容器的起点和终点,确定整个行程。带平车场与只带甩车场的容器的行程确定各有不同。 3.1,只带甩车场的最大行程确定参见轨道运输图图1 矿车正常运行时的最大行程Lm,是指从4号甩车场的摘钩位置即下停车点,到1号甩车场道岔口上端以上约一个串车长的位置即上停车点之间的行程。这段行程,可在挂上矿车后,从上停车点运行到下停车点时,由PLC系统所显示的行程数来确定。 上停车点到1号甩车场道岔口上端的距离,是由挂规定矿车数时串车的长度决定的,并要留2-3m的余量。LcN* LkN-1* LlK。例如,串车是由4个2米的矿车组成,矿车之间的距离为Ll 0.3米,余量K3m,则这段距离为Lc4*2m3*0.3m3m12m。 3.2,带平车场的最大行程确定参见轨道运输图2(图3)和图5 矿车运行的最大行程Lm是由上停车点到上变坡点的距离Lsp,斜长Lx,和下变坡点到下停车点(下摘钩点)的距离Lxp组成。即LmLspLxLxp。由本章2.1段可知,LspN*LkN-1*LlLdK; Lx可由矿方按照井下巷道施工图查到;Lxp一般按2米左右考虑。 3.3,PLC内Lm设置容器的最大行程Lm,在两PLC内由数据寄存器D236设定单位cm。 4,过卷位置设定过卷位置由过卷距离确定。过卷距离是指矿车提升到过卷位置,在过卷保护动作后,矿车前轮所处的位置到轨道端头之间的距离。按照煤矿安全规程规定,过卷距离不得小于过卷后矿车实际运行距离的1.5倍。过卷距离与过卷位置的关系如下图所示,分斜巷和平巷两种情况。 设上过卷点到上停车点的距离为Lsg;矿车能够到达的轨道端头到上停车点之间的有效距离为Lyx,到上过卷点之间的距离即过卷距离为Lg。由图8可知Lsg Lyx- Lg。在PLC控制系统中过卷位置是由Lsg设定的,Lyx的值可在现场按轨道的实际情况人为确定。可见只要确定了过卷距离Lg,就可以算出Lsg。 过卷距离由Lg1.5*vm/2a确定。a是由安全制动减速度a和自然减速度Ac决定的,Acgsinθf1cosθ。若a〈Ac,则aa;若a≥Ac,则a Ac。vm是矿车运行的最高速度,对于斜巷运输 vmAc,则a Ac0.147 m/s。在平巷处取vm2m/s,则Lg1.5*vm/2a1.5*2/2*0.14720m,所以 LsgLyx-20。如Lyx30m,则Lsg10m。 对于双容器提升,上下过卷位置的设定相同。 4.2,斜巷过卷距离在斜巷,当倾角θ15时,取 a0.75 m/s,则Lg1.5*vm/2a1.5* vm/2*0.75 vm,则LsgLyx- vm; 当倾角15θ10m。 4.3,PLC内过卷位置设定上过卷位置是以上停车点为参考点设定的;下过卷位置是以下停车点为参考点设定的。矿车和人车过卷值都是以常数形式直接在PLC内设定的。 5,减速位置设定减速位置由减速距离确定。减速距离Lj由减速段距离Ljs和爬行距离Lpx组成。 5.1,减速段距离 减速段距离由公式 Ljs (v- vp)/2a-求得。式中v提升容器运行速度。求全速减速距离时,v ve,求低速减速距离时,v取应急速度;vp爬行速度,vp0.5m/s;a-电气制动减速度, a-0.4-0.5m/ s。 5.2, 爬行距离矿车的爬行距离与运输轨道的铺设状况有关。当矿车进入平车场之前或进入甩车场道岔上下端之前,速度都必须降到爬行速度以下,否则速度过高就有可能掉道。人车的爬行距离一般按Lpx(2-3)πD计算。 5.2.1,矿车进入平车场时爬行距离确定当矿车上提至上井口时,爬行距离按本章2.1所述的办法计算。LpxLo(N1)*LkN-1*LlLdK ;当矿车下放至下井口时,爬行距离应按下停车点到下变坡点的距离Lxp和下变坡点以上一列串车长的距离考虑,并要留有余量。即 Lpx LxpN*LkN-1*LlK 。 5.2.2,矿车上提到甩车场岔道下端时爬行距离确定不管单水平或多水平提升,各个水平爬行距离的确定方法都一样。 矿车上提到甩车场道岔下端时,速度就应降为爬行速度,则该甩车场的爬行距离就为道岔上下端的距离与道岔上端到停车点之间的距离和。道岔上下端的距离可在现场实际测量。道岔上端到停车点的距离为LcN* LkN-1* LlK。 5.2.3,矿车下放到甩车场岔道上端时爬行距离确定不管单水平或多水平,爬行距离应按停车点至道岔上端的距离考虑,并要留有余量。这段爬行距离为LcN* LkN-1* LlK。 5.3,PLC内减速位置设定上井口减速位置是以上停车点为参考点设定的,矿车设在D100,人车设在D322中;下井口减速位置是以下停车点为参考点设定的,矿车设在D102,人车设在D324中;多水平减速位置都是以上停车点为参考点设定的。 6,同步位置设定在同步位置处装设同步开关,可以对矿车的行程进行自动校正。同步位置通常设在高速减速位置之前3-4m处,常取整数。例如,高速减速点为31.75m,则同步位置可取35m。下同步位置是由整个行程减去上同步位置得到。在PLC中,同步位置是以其所对应的脉冲数设置在相应的数据寄存器中。上同步脉冲数设在D243D242中,下同步脉冲数设在D245D244中。如,上同步位置为35m,滚筒直经D2.5m,轴编码器每转脉冲数为1000p/r,则上同步脉冲数为D243D24235*1000/πD4456。 7,定点超速位置设定按照煤矿安全规程规定,当运行速度超过3m/s时,提升容器在提升终端的速度不能超过2m/s。若定点检测点的正常速度为vd,减速段的超速设定是10,则vd*1.12m/s, vd2/1.11.818 m/s。定点超速检测位置Ldd是由vd降到爬行速度vp时的距离Ldj与爬行距离Lpx之和。Ldj(vd- vp)/2a*。通常vp0.5 m/s, a-0.5m/ s,则Ldj 1.818- 0.5/2*0.53m。 在PLC中,上定点位置是以上停车点为参考点的,设置在D215D214;下定点位置是以下停车点为参考点的,设置在D217D216中。 8,PLC行程换算因数设定在PLC中,需要把轴编码器过来的脉冲信号转换为行程信号。由于单位脉冲代表的行程值不是整数,因而在PLC内进行整数运算时,就必须对该值进行整数化(浮点运算除外),这样才能保证运算精度。单位脉冲的行程为πD/P,与行程换算因数的关系为D232D234*πD/P。D232与D234都是整数。例如,若P1000p/r,D250cm, πD/P3.1415926*250/10000.78539815,若取D234904,则D232904*0.78539815709.9999,取D232710。通常,D232与D234都要经过多次筛选才能得到。 在很多现场,编码器连接处的速比不知道,需要对编码器每转脉冲数进行实测。在确保编码器连接可靠的前提下,在滚筒上作标记,记下PLC内高速计数器C251的初始值,转动滚筒10圈后,用C251的当前值减去初始值除以10,即可得到编码器每转脉冲数。该项工作一定要细致,否则就有误差。判断实测的每转脉冲数正确与否,就要看两编码器产生的位置信号,速度信号,以及编码器速度信号与变频器速度信号都是否基本一致。 9,轴编码器极性判别轴编码器的增减计数是由A,B两相脉冲的相位决定的。PLC内的实际方向继电器M83,M84哪个吸合,也是由A,B两相脉冲的相位决定的。如正向运行时M83“ON”;反向运行时M84“ON”,如果相反,则需要在DS箱内,将轴编码器的A,B两相接线对调,否则一运行就会报“错向故障”。 10,一些特殊处理 10.1,无下减速,下定点,下过卷时程序处理对一些斜巷倾角较小的单容器提升,矿车下放时不需要减速,因为速度过低时矿车就很难甩到位。在这种情况下,需要将两PLC内的下减速,下定点,下过卷都屏蔽掉。下减速屏蔽在PLC1下减速继电器M146线圈复位回路中,串入M8001常开接点即可。在PLC2下减速继电器M146线圈回路中的M449,M450常开接点上,再并一个M8000常开接点即可;下定点屏蔽在两PLC下定点超速继电器M30线圈置位回路中,串入M8001常开接点即可;下过卷屏蔽在两PLC下过卷继电器M15线圈回路中,串入M8001常开接点即可 10.2,带自动摘钩时程序处理有些矿采用的是自动摘钩,需要矿车以足够高的速度通过自动摘钩装置,将矿车甩到足够远的地方。在这种情况下,首先要将减速后的速度设为全速或半速,而不是爬行速度。设为全速时,在继电器M172线圈回路中,给减速继电器M150常开接点上并上M8000常开接点即可。设为半速时,还需要在上面的基础上,给M151线圈回路串上M150常闭接点,给M152线圈回路中的M22常开接点上再并上M150常闭接点即可。其次,还需要对定点超速进行屏蔽。 10.3,信号故障时处理若斜井信号与电控系统有闭锁,则在信号系统出现故障而暂时不能修复时,为了不影响生产,可利用DS箱内一备用继电器(有两常开接点已分别进入两PLC)使其导通,在PLC中将其对应的常开接点并入允许开车继电器M65回路中,这样就可利用临时打点信号继续开车。但原信号正常后,必须将该继电器拔掉。 10.4,不用水平选择时处理对于各个水平都要求自动减速和停车的多水平提升系统,如果不想用中间水平自动减速和停车功能,或该功能使用不正常时,可用一开关接点输入PLC1中,将其对应的常开接点并入M72线圈回路中使M72吸合,就可将此功能屏蔽掉。 10.5,单滚筒闸检修程序处理对于单滚筒,可以利用开关信号的组合来完成闸检修功能。在PLC1中,是在手动方式下,将事故复位按钮一直按下6秒使M8置位后,即可进入闸检修状态,司机台有指示。M8一常开接点被并入工作闸继电器Y13线圈回路中,有一常闭接点被串入M120线圈回路中,即在闸检修状态下,不能开车。在手动方式下,将事故复位按钮再按6秒,可使M8复位,结束闸检修状态。 四,符号说明 1,Lsp上变坡点到上停车点的距离(m)。 2,Ld阻车器到上变坡点的距离(m)。 3,Lx斜巷长度(m)。 4,Lxp下变坡点到下停车点的距离(m)。 5,Lo上停车点到上变坡点以下大约一个矿车长的位置的距离(m)。 6,Lm斜巷最大行程(m)。 7,Lc串车长度(m)。 8,Lg过卷距离(m)。 9,Lyx上停车点到矿车能够到达的轨道端头的有效距离(m)。 10,Ljs减速段距离(m)。 11,Lpx爬行距离(m)。 12,Ldd定点超速检测点到停车点的距离(m)。 13,Ldjvd按a-减速度降到vp时的距离(m)。 14,Lsg上过卷位置(m)。 15,Lxg下过卷位置(m)。 16,Lk矿车长度(m)。 17,Ll矿车之间的连接距离(m)。 18,K余量(m)。 19,N矿车数。 20,n滚筒衬垫上所缠绳的层数。 21,D滚筒直经(m)。 22,d钢丝绳直经(m)。 23,DZ滚筒缠绳后的直经(m)。 24,β滚筒缠绳后的直经与滚筒直经之比。 25,ne电机额定转速(rpm)。 26,vm绞车最高运行速度(m/s)。 27,ve 绞车额定运行速度(m/s)。 28,vp轴编码器速度(m/s)。 29,vd绞车正常减速到定点检测点处的速度(m/s)。 30,Ac自然减速度(m/s)。 31,a制动系统减速度(m/s)。 32,a电气加速度(m/s)。 33,a-电气制动减速度(m/s