现代提升机数字控制系统

浅谈提升机远程监控系统
提升机远程监控系统是指采用现代网络通信技术，通过远程传输、处理、分析提升机
运行数据，并进行远程控制，从而实现提升机的实时远程监控，对提升机进行安全管理和
设备检修，加强设备运行管理、降低事故风险。

提升机远程监控系统的建设有以下的优势：
1.定时性：远程监控系统具有实时性，能够持续监控提升机的运行状态，及时发现和
处理异常情况，可以降低提升机事故的发生率。

2.便捷性：远程监控系统实现了远程控制，可以无需人员在提升机现场操作，有效的
减少了重复人工操作所消耗的人力物力资源。

3.智能化：远程监控系统具有智能化特点，能够采集、分析提升机运行数据，对设备
性能表现进行评估，为后续的设备检修和维护提供参考依据。

4.可靠性：远程监控系统具有高度的可靠性，平衡了安全、灵活、高效的工艺要求，
降低了事故发生的风险性。

1.数据采集技术：通过传感器和数据采集装置采集提升机的运行数据，包括负荷、速度、振动、温度等，将数据实时传输到中央控制室或云端服务器进行处理分析。

2.网络通信技术：采用无线或有线通信方式，建立数据传输通道，使数据能够快速、
稳定地传输到云端服务器。

3.大数据技术：通过建立数据仓库，综合分析各类数据，对提升机进行智能化管理，
并对设备运行情况进行实时的统计、分析和预测，提高设备的运行效率和可靠性。

4.人工智能技术：通过机器学习、深度学习等人工智能技术，使监控系统更加智能化、自动化，提高设备管理的精细化程度。

综上所述，提升机远程监控系统的建设可以全面提高提升机的安全性、设备管理效率
和运行可靠性，有利于实现设备的智能化管理和未来智能工厂的实现。

浅谈数控化提升机电控系统在华泰矿业公司的应用摘要：华泰矿业公司副井现电控系统，是以继电器控制为主体，主控部分采用磁放大器完成，经过十年的使用，逐渐暴露出产品技术落后、关键器件保护不完备、故障率高的问题。

而且故障率呈逐年增加的趋势。

为了保证矿井的正常生产，应该对现有电控系统进行改造。

关键词：开发、改造、配置、提升1.改造研发内容：研究、开发一套由高压开关柜、整流变压器、电枢整流柜、司机控制台、PLC 柜、辅助柜、低压配电柜、上位监视机、高速直流电动机组成的TSA型全数字自动化副井提升电控系统。

开发内容主要是开发系统的工艺控制，实现系统控制的平滑性和安全性，实现传动系统与主控系统的工业总线式数据通讯，以及网络控制；最后还要对系统设备的整体配置进行优化设计，使系统更简洁，更可靠，同时满足现场工艺要求。

开发远程监控系统，实现远程的提升机信息的监视，同时形成网络化的上位结构。

数控提升机的电控系统主要包括主控、驱动控制、监控、井筒信号、制动控制、人机对话、显示、硬件安全回路及其它子系统等硬件和软件。

开发的系统设备具有逻辑、顺序、定时、计算、调节控制、通讯等功能，可满足提升机主控、驱动控制、监控、井筒信号等系统的数控化要求，硬件采用工业PLC。

具体内容如下：1.1配电系统6kV来自矿井35kV降压站两路进线，手动切换。

车房设置 1面6kV高压柜，作为主整流变压器的馈出线柜。

馈出线柜设有短路和过流保护，欠压跳闸。

低压配电系统设有两路进线，满足《煤矿安全规程》的要求。

1.2驱动系统车房设一台整流变压器。

直流电机主回路一台主整流柜内含一台进口SIEMENS 6RA70整流装置。

直流电机的电枢回路采用晶闸管并联6脉动供电，电枢换向。

主整流柜提供励磁供电。

直流回路一台电抗器，一台直流快速断路器。

1.3提升机控制系统设备部分主要包括控制台、主控柜、辅助柜。

控制台设置两个进口给定手柄，分别用于速度给定及制动闸给定，控制台显示盘设置主要状态显示灯和主要故障显示灯，圆盘深度指示器和数字深度指示器、电枢电流表、励磁电流表、速度表、加速度表、工作闸电流表、制动油压表。

提升机电系统性能的改进计划一、前言随着现代工业的发展，提升机作为重要的机电系统设备，广泛应用于物料的垂直运输领域。

为了提高提升机的性能，提升机电系统的改进计划应该得到充分的重视。

本文将从提升机电机、传动系统、控制系统等方面出发，详细介绍提升机电系统性能的改进计划。

二、提升机电机的改进计划1. 选择高效电机：目前，市场上有种类繁多的提升机电机可供选择。

在改进计划中，应优先选择具有高效率、低功耗、低噪音、高可靠性的电机，以提高提升机的效能和稳定性。

2. 电机运行参数调整：根据实际使用需求，对提升机电机的运行参数进行调整。

包括启动时间、速度控制、负载变化时的响应能力等。

通过适当调整这些参数，可以提高提升机的运行效率和响应能力，减少能源消耗和机械损耗。

三、传动系统的改进计划1. 使用优质传动元件：在传动系统中，传动链条和传动带是核心组成部分。

通过选择优质的传动链条和传动带，可以有效减少能量损耗和传动间隙，提高传动效率，降低运行噪音。

2. 传动比的优化：根据提升机的工作特点和负载变化情况，对传动比进行优化调整。

合理的传动比可以使传动系统在不同工况下都能保持较高的效率和可靠性。

四、控制系统的改进计划1. 引入PLC控制：将传统的控制方式升级为PLC控制，可以实现更精确的运行控制和监测，提高整个提升机电系统的稳定性和自动化程度。

2. 故障诊断系统的建立：通过引入故障诊断系统，可以实时监测提升机电系统的运行状态，并迅速判断可能出现的故障，减少停机时间，提高生产效率。

五、维护保养计划的制定1. 健全的维修保养队伍：建立专业的维修保养团队，负责定期对提升机电系统进行检修和保养工作，确保设备的稳定运行和延长使用寿命。

2. 定期维护保养计划：根据设备的使用情况和制造商的要求，制定详细的维护保养计划，并按计划执行。

包括对电机、传动系统、控制系统的检查、清洁、润滑等工作。

六、改进计划的实施1. 资金和人员投入：为了推进该改进计划的实施，必须投入足够的资金和人力资源，包括购买优质设备、培训维修保养人员等方面。

1、把电控箱通上电源，把操作旋钮打到手动位置；点动启动电机，观察电机旋向是否正确。

（从风叶方向看为顺时针旋转）2、弄清手动换向阀的三个位置：（1）拉向压力表端为松绳；（2）中位不通；（3）推向蓄能器端为紧绳。

3、压力调整，手动开动油泵，把手动换向阀手柄打在中间位置，把两个溢流阀的手柄都松开，手动按下电磁阀按钮通电，把手动换向阀打到张紧位置，缓慢调整系统溢流阀（在阀块上面），观察压力表指示针（黑色针），超过压力上限（红色针）一个格为宜，停止油泵后再重新启动油泵，缓慢调节工作压力溢流阀（侧面），等压力超过上限一格后停止，把两个溢流阀的调节螺栓锁紧，手动调整完成，把控制箱的操作旋钮打到自动位置启动完成即可。

正常工作时，手动阀手柄必须打到张紧位置。

4、液压油缸的活塞杆伸出600～1000mm即可，不能太长，也不能太短，油压压力在9～12MPa之间，也可根据现场情况确定：（1）回柱绞车不能将油缸完全拉出，也不要让油缸完全缩回去；（2）皮带带载运行时不打滑即可。

5、收带时操作，机架托辊拆完后，皮带机开动，移动机尾，回柱绞车紧绳，紧绳时注意观察、听绞车电机是否有异响。

如皮带机不开动，先移动机尾，让皮带完全松开，再紧拉紧绞车，预紧完成后再开动皮带机，开动回柱绞车，完成张紧。

提升机保护探讨交流提升机可编程电控系统保护装置设置标准探讨矿井提升电控系统是一个典型而复杂的控制和系统。

在这里面，可编程序控制器的作用可以说是表现得淋漓尽致，当前，焦作华飞、中矿传动、洛阳矿机、天津民意等生产提升机电迭系统为著称的厂家无不以可编程控制器为控制核心。

笔者曾多次跟随集团公司外出检查，常听说因可编程电控系统保护装置问题出现这样或那样的问题，甚至发生了提升事故，可以说，提升机可编程电控系统保护装置设置因厂家而异，有很大的随意性，国家也无相关的标准设计规范。

因此，笔者说交流提升机可编程电控保护装置的设置作以下控讨。

1.交流提升机可编程电控系统的组成原则按照原煤炭部西安会议精神要求，利用可编程控制器为控制核心的提升机电控系统应设置为双线制。

提升机电控系统提升机电控系统一、提升机控制系统组成本系统装置适用于煤矿等行业的提升机控制。

对现在沿用的TKD 系统进行技术改造或控制设备更新尤为适用。

（1）使用范围①环境温度 -5℃－+40℃②相对湿度不超过90％（+20℃）③其周围环境空气中没有导电尘埃和绝缘材料的气体和微粒，无爆炸性气体和煤尘；④没有剧烈振动、冲击的场所⑤没有高温、结霜、雨淋的场所二、矿井提升机控制系统的功能（1）手动和半自动功能系统有手动和半自动两种运行功能，在半自动状态下，提升机的启动由主令手动给定速度，等运行到变坡点后通过司机按半自动运行按钮实现半自动运行，半自动运行时等速、减速及停车按预先设定的速度图运行；在手动状态下，提升机在操作司机的控制下运行。

（2）半自动验绳、半自动检修运行功能、应急开车方式验绳时提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令，设备的起停和方向由司机操纵主令手柄控制。

半自动检修运行时，提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令，设备的起停和方向由司机操纵主令手柄控制。

应急开车只用在有一套PLC系统发生故障时运行。

此时系统完全由一台PLC控制且各种保护具备，绞车能在限定的速度(0.37m/s)下由司机手动完成本次提升。

（3）测速及容器位置指示安装在提升机上的两个轴编码器输出的数字脉冲与主电动机的转速成正比，一个用于提升机速度和行程的显示，另一个用于速度保护，两个轴编码器相互监测，如果一个失效，将切换到另一个进行提升机速度和行程的显示和速度保护。

（4）保护及联锁功能①首次上电或故障时安全继电器断电后，只有提升机在主令零位紧闸位才能再次接通安全继电器，当有故障时安全继电器断电后，配合液压站安全阀使提升机实现一级或二级制动；，工作闸继电器及制动油泵等控制回路断电，使制动油压降为零。

②任何情况下，只有提升机在主令零位紧闸位才能接收到开车信号，只有当司机接到开车信号后，才能起动提升机使其运行。

矿井提升机的综合自动化控制系统摘要：矿井提升机为矿山咽喉设备，除电力传动系统可靠运行外，需对提升机电气设备及机械设备的运行状态进行监视及控制，提高电控系统的可靠性、控制精度和性能。

完善的综合自动化系统对提升机安全运行有着重要的意义。

关键词：提升机；自动化；控制前言提升机电气设备和机械设备比较复杂，运行可靠性要求高，故障检测处理及保护电路比较复杂，随着电力科技技术的发展，提升机电气控制、保护措施自动化系统已发展到第三代多PLC和智能化仪表数字控制以及上位机监控、数据采集及远程故障诊断编程系统。

1提升机操作系统1.1 操作台操作台为分体式结构，由控制台，制动台，仪表指示台组成，中间设有司机座椅。

控制台和制动台上设置有各类操控手柄、开关和按钮等。

仪表台上设置有各类仪表及指示信号等。

司机可操作操作台上的开关及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和显示仪表以及工业控制计算机及时了解提升机的运行状态及运行参数。

1.2上位机监控系统主要实现人机界面及画面显示，人-机通信、监视、控制与操作，各个子系统画面显示。

主要监控功能为提升系统动静态画面生成；故障自检显示、报警；各类报表生成；提供首次报警记录等。

2提升机控制系统2.1主控PLC系统主控PLC是网络控制系统的主站，主要用来实现逻辑联锁控制和安全监视、保护。

完成除闭环控制外的整个提升机电控系统的信号处理，数据运算，通信控制，系统管理等。

2.2 监控PLC系统主要实现安全监视和保护。

主要保护和闭锁功能（1）立即施闸类故障保护：（2）终端施闸类故障保护：（3）电气制动类故障保护（4）系统闭锁功能（5）部分行程参数信号逻辑运算处理，自动产生速度给定信号。

（6）控制提升容器停车精度<1cm。

（7）将信号处理成位置和在线速度显示等2.3 UPS不间断后备电源UPS电源用于控制，监控，等设备的电源后备支持。

当发生电源故障时，给闭环控制，以及PLC的供电将继续维持直到提升机停止且制动闸已经合上。

两种全数字提升机电控系统在矿井的应用作者：孙敏来源：《科技与企业》2013年第13期【摘要】随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率。

本文主要阐述了全数字直流提升机电控系统和全数字交—交变频提升机电控系统的应用等问题。

【关键词】全数字提升机；电控系统；应用随着科学技术的发展，特别是矿山机电技术和计算机技术的发展，使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用，提高了机电使用效率，大幅提高煤矿生产效率，本文主要阐述两种数字提升机在矿井的应用。

1、全数字直流提升机电控系统主控系统一般采用可编程序控制器，其软件主要完成提升机运行的顺序逻辑控制、算术计算、比较及通讯等功能。

一些提升机的主控系统还完成了提升机的行程控制功能，因其行程控制实时性要求较高，因此，此类型的主控系统对可编程序控制器有很高的要求。

按提升机电控系统控制功能的具体要求，应选择不同类型的PLC。

传动控制系统主要实现提升机速度、电流双闭环控制、逻辑无环流换向控制等功能，以及变流器的监测和保护功能。

监控系统通过采集与主轴直联的旋转编码器信号、井筒开关信号及其余运行信号，对提升机行程、速度等重要参数进行监视，完成过卷、等速度段超速、减速段连续速度保护、定点速度保护等保护功能，起到主控系统、传动控制系统等保护的热冗余后备保护。

液压制动控制系统是实现故障安全优先要求提升机系统的重要环节，完成工作制动和紧急制动等控制。

根据制动控制原理不同，紧急制动应分为恒减速制动和恒力矩制动（二级制动）。

前者是在制动过程中控制系统按减速度闭环调节液压制动系统的制动油压实现减速度不变的控制；而后者是根据预先设置的油压和时间进行紧急制动。

恒力矩制动过程中减速度与实际负载的状态相关，适合负载基本恒定的主井提升系统；恒减速制动可依负载调整制动力，适合有人员提升的副井提升系统。

井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分，分别在井筒中不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等，以使控制系统获得提升容器在井筒中的确切位置，实现准确测量行程。

提升机电控系统提升机电控系统分为以下几部分：电源柜、变频器、PLC控制台、操作控制台和各种传感器等几部分组成：1)电源柜电源柜主要通过隔离开关向变频器、提升机供电，同时为PLC控制台、操作控制台提工作电源。

2) PLC控制台本提升机系统采用PLC进行控制,PLC监视运行状况，当系统出现故障时，启用故障备用信号,并在操作台的触摸屏上有醒目的故障显示，提醒维修人员对其进行维护；维护中备用信号启动,不影响系统的正常提升。

3)变频器变频器采用ABB公司先进的变频器，它能达到控制交流电机完美的极限。

是第一代采用直接转矩控制技术（DTC）的交流变频器，作为提升专用变频器它还具有特殊提升机功能：特殊的应用程序，包括标准提升机系统的功能；转矩记忆，功率优化，限幅开关监控，机械制动器控制，转矩验证等。

4) 控制台控制台上设有自动、手动、检修转换开关，前方操作台上设有液晶触摸屏，左右侧操作台设有操作手柄、润滑、工作闸液压站电机的起停控制开关。

A、在控制台上的液晶触摸屏上采用翻页的方式做有几幅组态界面：监控主界面、闸控液压站界面、后备保护界面、故障查询界面、电源监控界面、变频器运行界面、提升信号状态。

B、每个界面上均有返回主界面的按钮，主界面上主要监视矸石车的实际运行位置、提升时每个时刻的速度、液压站的运行状况、较严重的故障报警。

主界面上还有相应的提升信号显示。

C、闸控液压站界面主要显示液压站的油压、油温、液位、液压站的电机工作状态、润滑油压力、松闸指示等。

D、后备保护界面主要显示：深度指示器监视、松绳保护、电机温度保护、减速器温度保护、减速点保护、减速点失效保护、上2m开关故障、下2m开关故障、上同步开关故障、下同步开关故障、上过卷、下过卷、上减速开关故障、下减速开关故障、错向保护、减速过速、等速过速、一级制动、二级制动、电流过载等E、故障查询界面主要用于对各种故障情况进行查询、追忆，便于对设备的维护和管理F、电源监控界面主要显示系统的电源原理图及主回路电流和电压。

提升机电气系统及其控制系统的改造为了与实际工作面的生产能力及地面生产需求相匹配，一般情况下提升机处于运行的状态，其耗电量极高。

为了响应国家绿色生产的号召，电力生产也对相关设备的安全性和节能效果提出了更高的要求。

本文将对当前提升机电气控制系统的现状进行研究，并在此基础上对当前电气系统进行改造，而且达到煤矿提升机节能的效果。

标签：提升机电气自动化变频节能1 提升机电气自动化系统的改造1.1 变频调速原理分析目前，变频器在工业生产中的应用相对频繁且应用范围相对广泛，其主要功能是实现对交流异步电机的软启动、变频调速、过载保护、过流保护功能。

变频调速原理如式（1）所示：式中：n 为提升机电机的转速，f 为提升机电机的频率，s 为提升机电机的转差率，p 为提升机电机的极数。

由式（1）可知，通过调整电机的频率实现对电机转速的调节，进而实现对提升机转速的平滑调节。

1.2 变频器的选型实现对提升机的变频调速是矿井提升机电气控制系统的主要功能之一，而实现这一功能的核心元器件为变频器。

因此，矿井提升机电气控制系统的控制效果在一定程度上由变频器决定，即变频器在电气控制系统中的选型极为关键。

提升机电机的额定功率为110 kW，定子电流为236 A。

在查阅变频器选型手册和相关选型依据的基础上，最终方案中所选的变频器型号为ACS800-07-0550-7，并根据控制需求完成对变频器主线路的接线、PLC 控制信号与变频柜的连接以及变频器相关参数的设置。

1.3 控制策略的改进提升机变频调速实现的核心为PLC 控制器对提升机速度的变频调速，其控制系统的稳定性和可靠性尤其重要。

以往对提升机变频调速实现的算法为PID 控制。

为了对提升机速度的理想控制效果，将模糊控制理念应用于PID 控制器中，形成了模糊PID控制器。

模糊PID 控制的原理如图 1 所示。

图 1 中，模糊PID 控制器实现的关键在于对其中三个环节中的GkP、GkI 以及GkD 参数的确定。

提升机TKD电控系统PLC升级改造方案一概述：矿井提升机担负着矿井地面和井下运送物料、人员、设备等重要工作，工作正常与否直接关系到人员生命、财产安全和矿井正常生产。

老式TKD系统采用电磁继电器组成的逻辑控制，直流测速发电机检测速度，机械牌坊式路表体现提升长度。

实践证明这套系统存在着故障率高、可靠性低、查找故障难的严重缺陷。

近年来发展起来的采用PLC、轴编码器等先进数字化技术对老式电控系统进行技术升级改造取得了很大成功，提高了系统可靠性，减少了机电事故的发生。

本技术用于老式1.2米、1.6米、2.0米、2.5米、3.0米等矿井提升机TKD电控PLC升级改造，成本低，效果较好，极大地提高了矿井提升机的安全可靠性。

一、主回路：定子主回路和转子回路仍然采用原有主回路不变，或改用真空接触器，取消原有继电器盘面和磁放大器盘面。

如果原动力制动柜有0～10v或0～20mA控制端子及速度反馈端子，可以保留。

二、控制系统：1、采用功能强大、可靠性极高的西门子S7—200PLC作为系统控制核心，用高品质的轴编码器等传感器检测速度、长度、位置。

2、动力制动实现数字化闭环控制。

3、具有减速点自动减速，到位自动停车，等速超速，减速段超速，过卷，路表失效，编码器失效、失压、过载等各种安全保护。

其中嵌入式后备保护装置的减速点自动减速，等速超速，减速段超速，过卷保护具有完全独立的一套专用智能仪表后备保护体统。

4、操作台安装有10寸～15寸彩色触摸屏，动态显示绞车点位信号、运行速度图、即时速度、长度和各相关设备状态等。

5、触摸屏可以实现人机对话，方便对运行参数进行设定，如提升长度、减速段长度、减速点位置等。

6、触摸屏可以实现故障即时报警，故障历史纪录，方便事故回查。

7、如果将矿井监控系统与之联网，还可以在屏幕上实现井上下甩车场实时视频监测，更好的保证行车安全。

三、控制系统方框图如下：矿井提升机交流电机转子直流全数字控制系统方案二概述：1、主回路中，将交流电机转子电流进行三相桥式整流后，串联一定数量的电阻，用直流接触器进行切换，以实现启动和调速（即转子直流控制）。

提升机电控系统现状分析
一、提升机电控系统现状
随着现代科技的发展，特种机械的自动化程度和智能化程度也在提高，提升机电控系统作为工业设备控制系统的重要组成部分，其在工业生产领
域中发挥着重要的作用。

目前，提升机的电控系统由控制器、传感器、运
动控制装置、监控装置等组成，能够实现提升机的运行状态的检测及监控、运动模式的调节及稳定性的维护，以及可靠性、安全性和维护便利性的提高。

但是，在实际的操作中，提升机电控系统存在着一些问题，比如：电
控系统设计不完善，存在安全隐患；信号传输和处理速度较慢，控制反应
时间较长；控制装置功能缺乏灵活性，不能处理复杂的运动模式等。

二、提升机电控系统发展趋势
（1）智能化技术的应用。

智能化的核心技术在提升机电控系统中得
到广泛应用，主要体现在对电控系统的优化设计、智能化监控、可靠性调
试等方面。

（2）数字化技术的应用。