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引言刮板输送机、提升机以及带式输送机等均为煤矿生产的关键运输设备，对于上述设备而言其电控系统的稳定性和安全性直接决定综采工作面的运输能力，继而影响整个煤矿的生产能力。
经实践应用及调研可知，提升机传统电控系统存在故障率高、线路老化严重、系统能耗较大、维护困难以及维护成本高等缺陷[1]，因此，为满足当前煤矿综采工作面高效开采现状，需从根本上提高提升机的运输能力和运输效率。
本文将从提升机电气控制系统着手将传统电控系统改进为直流调速系统。
1提升机电控系统的设计要求根据《煤炭安全规程》的相关要求，要求提升机电气控制系统对设备的速度控制曲线满足生产要求。
因此，对提升机电气控制系统提出如下要求：1）提升机能够根据其实时负载进行电动或者制动状态的控制，即其满足四象限运行的能力；2）要求提升机电气控制系统能够实现平滑调速，并根据运输对象的不同进行分等级运输，且要求其具有较高的提升能力；简单地说，对提升机传统电气控制系统的改造，主要目的是对提升机速度控制功能进行优化，对其自适应速度控制提出更高的要求，在保证其在实时载荷下正常工作的同时，达到降低能耗、平稳调速的目的，并且改造后提升机电气控制系统的维护成本可以降低。
在当前多种调速方式优劣势的综合比对下，本文拟采用直流调速系统对传统电控系统进行升级改造。
2提升机直流调速系统的设计基于直流调速系统实现提升机速度与电流的双闭环控制，以达到对提升速度控制的精确性和稳定性。
本文所采用直流调速系统的核心装置为全数字化直流调速装置，该装置可根据现场情况对提升参数进行设定；根据提升参数的采集完成对给定值和反馈的设定，其中可采用模拟量和数字量同时对输入量进行设置；具有较高的检测精度；基于全数字化直流调速装置在实现其与其他调速装置进行通信的要求外，还可与上位机和PLC 控制器等实现通信；基于全数字化直流调速装置可实现对提升机系统运行参数的状态显示、监控以及报警等功能[2]。
针对提升机直流调速系统的控制需求，本文所选择的全数字直流调速装置的具体系列为DCS 系列，且为实现其四象限调速控制功能，最终所选全数字直流调速装置的系列为DCS600。
第一章概述第一节提升机电力拖动的特点及对拖动控制装置的要求矿井提升机（又称绞车、卷扬机）是矿井生产的关键设备。
提升机电控系统技术性能如何，将直接影响矿井生产的效率及安全。
欲掌握提升机电控系统的原理，首先要了解提升机对电控系统的要求，以及各种电气传动方案的特点。
矿井提升机为往复运动的生产机械，有正向和反向提升，又有正向和反向下放。
对于不同水平的提升，在每次提升循环中，容器的上升或下降的运动距离可能是相同的，也可能是不同的。
在每一提升周期都要经过从起动、加速、等速、减速、爬行到停车的运动过程，因此提升机对电控系统一般有下述一些要求。
1、要求满足四象限运行设提升机正向提升时，拖动电动机工作在第一象限。
而在减速下放时，如果是正力减速，拖动电动机也工作在第一象限，但如果为负力减速，则拖动电动机就工作在第二象限。
同样当提升机反向提升时，拖动电动机工作在第三象限。
而在减速下放时，如果是正力减速，拖动电动机也工作在第三象限，但如果为负力减速，则拖动电动机就工作在第四象限。
因此，提升机的运行必须能满足四象限运行的要求。
2、必须平滑调节速度且有精度较高的调节精度提升工艺要求电控系统须能满足运送物料(达到额定速度)、运送人员(可能要求低于额定速度)、运送炸药(2m／s)、检查运行(0.3～1.0m／s)和低速爬行(0.1～0.5m／s)等各种要求，所以要求提升机电控系统必须能平滑连续调节运行速度。
对于调速精度，为了在不同负载下的减速段的距离误差尽可能地小，要求提升机的静差率ｓ越小越好(一般在高速下ｓ＜１％)。
这样可以使爬行段距离尽可能设计得小，来减少低速爬行段的时间，从而缩短提升周期，获得较大的提升能力。
3、要求设置准确可靠的速度给定装置提升工艺要求电控系统的加减速度平稳。
根据安全规程，对矿井提升机的加、减速度都有一定的限制。
对竖井来说，提物时加减速度小于1.2m/s2；提人时加减速度小于0.7m/s2；对斜井，提人时加减速度小于0.5m/s2。
多绳摩擦式提升机系统多绳摩擦式提升机广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统用作提升矿物、升降人员和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉，也可做其他牵引运输设备。
1 工作原理多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理。
钢丝绳围绕在摩擦轮上，利用钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦力来提升或下方重物或人员。
设钢丝绳在摩擦轮的围包角围α，钢丝绳两端的张力分别围T1、T2，钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦系数为μ，钢丝绳与衬垫间的摩擦力为F。
在T1>T2的条件下，钢丝绳刚要沿着摩擦轮滑动时的平衡条件为F=T1-T2。
欧拉公式阐明了T1、T2、μ、α各参数之间的关系。
T1/T2=eμα式中：e——自然对数的底，e≈2.718 本公式即为多绳摩擦式提升机的基本工作原理。
多绳摩擦式提升机以电动机为动力源，通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统，利用摩擦力F，实现提升机容器在井筒中的升降。
采用盘式制动器、液压油组成的制动系统来控制提升机的减速和停车；用测速发电装置、离心限速器等来控制提升机的运行速度；用配置编码器、模拟柱状显示器、数显表示来反映提升机在井筒中的位置。
通过一系列电气、机械、液压的控制、保护系统来保证机器安全运行。
2主要结构2.1总体组成减速器：（Ⅰ）型为双力线中心传动减速器，（Ⅱ）型为行星减速器，（Ⅲ）型为低速电机直联。
主导轮装置：整体式或剖分式的焊接卷筒，采用滚动轴承支撑。
盘式制动器：用碟形弹簧产生制动力，液压开闸。
液压站：配置双泵、双电液调压装置。
深度指示器：牌坊式深度指示器或模拟柱状显示器、数显等。
测速发电式限速和测速反馈装置。
集中控制的操纵台。
发动机。
2.2主要特点主导轮装置采用全焊接式摩擦轮，GM-3摩擦衬垫，用双列向心球面滚子轴承。
天轮装置采用焊接式结构或铸钢轮体，轮槽装有聚氨脂衬垫，用双列向心球面滚子轴承。
采用盘式制动器和带有恒力矩或恒减速功能的液压制动系统。
（Ⅰ）型为双力线中心传动减速器，（Ⅱ）型为行星减速器，（Ⅲ）型为低速电机直联，多种型式可供用户选择。
矿井提升机和天轮技术培训一、矿井提升机的分类:缠绕式提升机：Array是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。
对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便。
因此在一定程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。
右图（图1）则为单绳缠绕式提升机。
摩擦式提升机：在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题。
但是，图3. 塔式摩擦式提升机摩擦提升一般均采用尾绳平衡，以减小两端张力差，提高运行的可靠性。
因此,在容器与提升钢丝绳连接处的钢丝绳断面上，静应力将随容器的位置变化而变化。
矿井越深，静应力的波动值越大，因此，摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制，一般限制H<1400m 。
右图（图2）为落地多绳摩擦式提升机。
右图（图3）为塔式摩擦式提升机。
二、缠绕式提升机介绍工作原理：将两根提升钢丝绳的一端以相反的方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上；另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接。
这样，通过电动机改变卷筒的转动方向，可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放，以达到提升或下放容器，完成提升任务的目的。
目前，单绳缠绕式提升机在我国矿山中使用较为普遍。
类型：按卷筒（滚筒）的数目，分为双卷筒和单卷筒。
1.双卷筒提升机：它的两个卷筒在与轴的连接方式上有所不同：其中一个卷筒通过楔键或热装与主轴固接在一起，称为固定卷筒，又称为死卷筒；另一个卷筒滑装在主轴上，通过离合器与主轴连接，故称之为游动卷筒，又称为活卷筒。
像我矿的A 区一、四、五、六号井都为双滚筒提升机。
采用这种结构的目的是考虑到在矿井生产过程中提升钢丝绳在终端载荷作用下产生弹性伸长，或在多水平提升中提升水平的转换，需要两个卷筒之间能够相对转动，以调节绳长，使得两个容器分别对准井口和井底水平。
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。
矿用提升机液压制动系统工作原理一、概述矿用提升机是矿山中用于运送矿石和矿工的重要设备，其安全性和稳定性对矿山生产起着至关重要的作用。
而液压制动系统作为提升机的重要组成部分，对提升机的安全运行和停车起着关键作用。
本文将详细介绍矿用提升机液压制动系统的工作原理。
二、液压制动系统的基本构成矿用提升机液压制动系统一般由主油缸、辅助油缸、油泵、油箱、溢流阀、压力表和控制系统等组成。
其中，主油缸和辅助油缸通过液压系统与提升机的制动机构相连，通过油泵提供的液压力来实现制动。
三、液压制动系统的工作原理1. 制动开始阶段当需要进行提升机的制动时，控制系统会发出制动信号，油泵开始供油，并通过主油缸将压力传输到制动机构上。
此时，制动机构开始受到液压力的作用，逐渐产生制动力，并逐渐接触主动轮来实现初步制动。
2. 制动加强阶段当提升机需要更快速的减速或停车时，控制系统会增大油泵的供油量，增加主油缸传输到制动机构的液压力。
辅助油缸也开始通过液压系统受到压力，同时增加制动力的输出，使提升机更快速地停稳。
3. 制动结束阶段当提升机需要完全停车时，控制系统将停止对油泵的供油信号，油泵停止供油，液压系统中的液压力逐渐消失，制动力逐渐减小。
直至制动机构与主动轮脱离接触，提升机完全停车。
四、液压制动系统的特点1. 稳定性好：液压制动系统通过液压力传递，制动力输出平稳可靠，不易受外界因素干扰，保证制动稳定性。
2. 调节性好：液压制动系统可以通过调节油泵的供油量，灵活地控制制动力的大小，使得制动力随时可以调整，适应不同速度和负载要求。
3. 轻便灵活：液压制动系统整体结构简单轻便，可靠性高，灵活性好，方便进行维护和保养。
五、液压制动系统的应用目前，矿用提升机液压制动系统已经成为矿山提升机的主要使用方式，其稳定可靠的特点受到了广大矿山企业的青睐。
不仅在矿山领域，液压制动系统还广泛应用于建筑起重机械、港口装卸设备、起重机、钢铁企业和机械加工等领域。
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。
