矿井提升机系统介绍

浅析矿井提升机电控系统在煤矿的应用

摘要 本文介绍了矿井提升机电控系统的在煤矿提升系统中的应用，表现出运行稳定、可靠、维护方便等优势，实现了提升控制系统工业自动化的发展，为煤炭企业生产带来了较好的经济效益。

关键词 矿井主提升；电控系统；煤矿；应用

中图分类号td8 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）39-0111-02

1 概述

矿井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。该系统具有全数字调速+可控硅整流+plc控制功能，其中主控部分采用s7-400系列的可编程程序控制器，完成s曲线的给定和速度闭环控制；全数字直流调速系统的主驱动部分变流装置采用西门子6ra70；操作台配备工控机与plc建立网络通讯，实现整个系统的时时监控；主控plc、行程控制plc、上位机，通过profibus总线构成网络；操作台配远程i/o，控制柜配远程i/o，远程i/o与主控plc通过profibus总线构成网络；主井装卸载及提升信号系统采用plc可编程控制，实现定量装载、监控、记忆、显示灯，彻底解决了原“tkd”电控老化、维修量大、事故率高、交流控制不稳定、停车位置不准确，经常出现紧急制动等不安全隐患，为矿井的长远发展奠定了基础。

2 矿井提升控制技术研究的必要性

目前我国提升机设备的制造和技术水平远远落后于世界提升机的发展水平，无论在硬件还是软件上都有较大差距。国内提升机电控系统设备技术水平较国外还有较大差距。数字化电控设备虽然已有部分产品，但尚未实现系列化、系统化、规模化。在提升机数控技术上仍处于学习发展阶段，多为消化吸收国外的成熟技术，技术相对较简单的软硬件已能够设计编制，但一些关键软件技术如驱动控制等尚未有较大突破若使用还需购买，生产的较高档电控设备的硬件多为国外公司的成熟产品。国内产品尚未达到国外80年代末的技术水平。

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摘要

【中文摘要】矿井提升机是矿山生产的关键设备,其运行的安全性和可靠性对矿山生产起着至关重要的作用。传统的矿井提升机系统控制精度不高、调速性能较差、安全保护和监测环节都不够完善。本文以甘肃华煤集团陈家沟矿副井提升机电控系统的改造项目为工业背景,对原有的调速系统和控制回路进行改良设计,利用组态软件完成上位机监控系统设计。调速系统采用变频调速方式,提高了提升机运行的稳定性,同时降低了能源消耗。控制系统采用PLC控制方式,设计了双PLC冗余控制系统,极大保障了提升机运行的可靠性;此外,推导出行程给定中理想S形速度曲线的数学模型,并在Matlab中进行仿真,验证了该控制系统的可行性。上位机监控通过工业以太网与PLC通信,实时显示提升机的运行参数和状态,支持在线WEB发布功能,实现系统远程监控。经过以上改造设计,该矿井提升机安全性和稳定性大幅提高,不仅节能效果显著,还提高了生产效率。

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【英文摘要】The mine hoist is the most important

equipment in mine mountain, it is crucial for mine

production that stability and reliability. The property of

traditional electrical control system for the mine hoist

is worse, there are many problems such as bad control

precision、poor speed adjusting performance、faulty safety

protection and monitoring parts.In the background of the

retrofit of auxiliary hoist electrical control system of

矿井提升机制动系统设计　

王春亮（陕西彬长大佛寺矿业公司，陕西咸阳７１３５００）　

摘要：矿井提升机是联系煤矿井下与地面的运输工具，担负着人员、煤炭、矸石、设备的运输任务。为提高盘形闸制定系统的准　确性、可靠性，本文设计了提升机制动控制系统。在实际应用过程中，取得了良好的控制效果。　关键词：矿井提升机；盘形闸；制动系统　中图分类号：Ｆ４０６．３；ＴＤ５３　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００８—０１５５（２０１５）０９—０１６４一Ｏ１　

矿井提升机制动系统的可靠性和准确性是矿井提　

升和安全运行的重要保证…。目前，提升机制动系统　

多采用盘式制动器，盘式制动器的制动力由液压泵站　

提供。为了保证液压泵站的安全运行，便于操作人员　

掌握工作状况，本文设计了提升机制动控制系统。　

１盘形闸工作原理　

盘形闸有制动和松闸两种工作状态。制动力来自　

于盘形弹簧的弹性力，而松闸则要靠液压克服弹性力　

实现。高压油进入油缸，推动活塞带动简体、闸瓦移　

动，压缩盘形弹簧，使闸瓦离开制动盘，实现松闸状态，　

这时将产生闸间隙。油压降低时，盘形弹簧的弹性恢　

复力推动简体、闸瓦、活塞移动，直到紧贴制动盘并使　

闸瓦压向制动盘产生制动力，实现对提升机的制动。　２系统硬件部分　

为了保障提升机紧急制动时快速、有效，满足制动　

性能要求，选择合适的传感器至关重要。　

２．１闸间隙位移传感器　盘式制动器的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于　２ｍｍｌ２］。选用Ｂ一３００型差动变压器式位移传感器测　

量闸间隙，测量范围为０—５ｍｍ，具有抗干扰能力强，传　

输距离远的特点，将４ｍＡ一２０ｍＡ电流信号传输到控制　

器。　

２．２压力传感器　

采用ＷＰＳ００Ｂ型压力传感器，测量范围为０—　

１０ＭＰａ，输出范围为４ｍＡ一２０ｍＡ，传感器采用ＤＣ２４Ｖ　

供电电源。压力信号转化为电信号，传输到主控ＰＬＣ，　

实现数字化显示与控制保护。　

２．３液位传感器　

采用ＫＹＢ１９液位传感器检测油箱液位信号，测量　

矿井提升机控制系统讲座

洛阳源创电气有限公司NT系列矿井提升机电控系统：交流电控系统直流电控系统变频电控系统讲座内容介绍

矿井提升机简介提升系统概况控制工艺简介电控系统构成控制技术举例议程提升系统概述提升机运行工艺电控系统构成电控系统发展史电控系统对比PLC在电控系统中的应用光电编码器简介交流提升机控制原理提升系统的构成

主提升系统：1.提升机主机2.提升机主电机3.提升机电控辅助提升系统1.信号系统2.操车系统3.

装卸载系统操车监控

远程信号装载

卸载电控电机主机词汇

提升：改变势能的运动方式提升机：能够改变势能运输的设备矿井提升系统：用于矿山上下运输的主提升设备与辅助提升设备的总成。（主提升、信号、装卸载、操车、监视通讯等）提升机电控系统：主提升系统的电气控制设备主提升系统简介

机械设备液压润滑设备电气设备机械设备1提升机？提升机=辘轳提升机：辘轳要素：容器主绳卷筒传动动力

制动机械设备2

卷筒：缠绕钢丝绳（经导向轮）到容器主轴：带动卷筒旋转减速机：降低电机转速电机：提供旋转扭矩的动力设备制动系统:制动（刹车）机构和液压系统深度指示：指示容器位置和位移机械设备3落地式机械设备4



井塔式机械设备5

多绳摩擦式JKM

JKMD机械设备6单绳缠绕式

JK2JK机械设备7单筒缠绕式

JK机械设备8双筒缠绕式

2JK机械设备9单机拖动式机械设备10双机拖动式机械设备11：提升容器

箕斗、罐笼、串车、平衡锤机械设备12

卷筒、主轴、减速机、主电机机械设备13：制动系统

制动器、液压站机械设备14：机械深度指示器

牌坊式深度指示器机械设备15：机械深度指示器

机械式监控器机械设备16：减速机与润滑站机械设备17：调绳机构机械设备18：测速发电机机械设备19：光电编码器

原理介绍机械设备：总结•卷筒：整体式、刨分式•减速机：平行轴、行星轮•连轴器：蛇形簧、弹性棒销•制动器：角移、平移、盘形制动器•离合器：轴向齿圈、径向齿块•液压站：恒力矩、恒减速•衬垫：木衬、塑衬•深度指示器：牌坊、监控器、电子式提升工艺简介：提升速度控制