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【摘要】：矿山主井提升系统担负着全矿井下矿石的提升任务，是全矿的生产咽喉要道。提升机电控系统是提升设备的大脑和神经中枢，其运行的稳定性和可靠性直接关系的到矿山生产的正常进行和经济效益的好坏。为了解决提升机原电控系统故障率，故障源难以排查的难题，对主井提升机电控系统进行改造，采用美国AB公司生产的可编程控制器结合ABB系列全数字直流调速系统。该系统具有技术先进，高智能、高可靠性、高稳定性、故障直接显示等特点，实现矿山主井提升系统的安全平稳运行，取得了巨大的经济效益。本文着重对主井提升机电控系统改造进行了科详细介绍，对新旧电控系统的优缺点进行了阐述和比较，取得了较好的实际效果。
【关键词】：电控系统 改造 安全运行
矿山主井提升系统担负着全矿井下矿石的提升任务，是全矿的生产咽喉要道。我矿主井提升机电控系统采用美国ABB公司生产的P系列全数字直流调速系统。该电控系统是98年安装使用，使用10年后已达到PLC设计工作寿命，设备出现了老化，运行的故障率逐渐升高，故障源难以排查，如果发生问题就会导致影响生产，少则几小时多则数天，给矿造成较大的经济损失，严重制约着矿正常生产的顺利进行。为此将原电控系统进行改造成设备先进，技术水平尖端，高智能、高安全直流全数字控制的一流设备，实现提矿安全平稳运行。
一、改造方案
1、此次改造主要是改造提升机的电控系统，包括逻辑控制系统改造和调速系统改造，此两套系统对提升机来说非常重要，相当于提升机的大脑和心脏。逻辑控制系统主要负责采集各个控制点的动作情况和各项数据，经过逻辑计算后，发出指令给调速系统。调速系统负责控制提升机的停车、运行、加减速等速度调节功能。
2、此次逻辑控制系统的改造包含了主逻辑控制系统和后备逻辑控制系统改造两部分，根据需要逻辑控制系统具有智能化、集成化、自动化、统一化和网络化等功能，根据上述要求，此次改造主逻辑控制系统采用美国AB公司最新一代的ALLen -Bradleg PLC1756可编程序逻辑控制器。后备逻辑控制系统主要负责过卷、急停、超速等提升机各种保护的后备冗余，它与主逻辑控制系统之间建立通讯，适时交换数据，间接参与提升机控制。此次后备逻辑控制系统采用的是德国西门子SIMATC S7-300 PLC可编程序逻辑控制器。
3、传动采用美国ABB公司生产的DCS 600 MultiDrive 6全数字脉动控制装置，电枢换向（如下页图）。
4、主控软件采用RSLOGIX5000编程后备保护采用“Step7_v5.1”编程，组态采用“力控”软件编程。
5、各操作台显示采用GP液晶触摸屏监控显示
6、40装矿采用独立的AB公司可编程序PLC逻辑控制。
7、4楼卸矿采用独立的AB公司可编程序PLC逻辑控制。
8、系统反馈采用KOYO ROTARY ENCODER TRD-N2000-RZ数字旋转编码器一套
9、主控测速采用TRD-J360-RZ和 TRD-J1000-RZ两个数字旋转编码器.
10、原系统ABB公司的P系列整流装置和新系统整流装置互为切换，互为备用。
11、装矿、卸矿和主控台采用人机界面监控终端。
二、改造后的优点
改造继承了原系统的安全保护，同时增加了五套编码器，双套PLC增加安全保护，克服老系统的不足使卷扬运行的安全可靠性得到很大的提高，其主要有以下优点：
1、新系统增加了主电机编码器一套和主滚筒编码器两套，导向轮编码器两套，其中主滚筒和导向轮大各一个组成一套为主程序提供控制，另外一套为后备保护程序提供控制，通过PLC编程综合保护，增加了软件的过卷、过速、限速、过压、过流等保护及检测井深范围，在行程内提升，行程外设有安全包络线，如捲扬超出了安全包络线，后备保护程序将切短安全回路，使捲扬保护停车等。
2、新系统在井筒内又实际增加了各水平到位、过卷、定点检测6个实际位置开关，通过微机多点的检测、比较、判断实现自动保护控制，它能在个别开关不起作用的同时，通过其他井筒开关同样能判断出箕斗的具体的位置而起到安全运行的目的。
3、新系统将装矿、卸矿信号系统的连接改造成总线通讯电缆连接，即用一根同轴电缆代替了52根控制电缆，大大的降低了成本，减小了井筒电缆的维护量，提高了通讯效率。
4、新系统增加了中段信号联锁，即装矿站的信号只能打2下和4下上行信号，卸矿站只能打3下和5下下行信号，如误发信号PLC 会自判断，发出报警提示，同时封锁捲扬不能开车，有效地避免了操作工、卷扬司机的人为操作失误。
5、新系统采用一套PLC，去控制两套传动装置的运行，一套工作，一套备用，提高了设备的利用率，节约了一套PLC，确保了设备的运行和生产任务的完成。
6、新系统采用了大功率的刀开关作为主回路的切换，并带有切换指示和PLC综合保护，两系统的切换不超过5分钟，大大的提高了生产效率。
7、新系统增加了12米定点检测，即箕斗或配重到了12米的位置，PLC会自动检车箕斗的速度，如果超过6米/秒PLC会紧急制
动，有效地保证了卷扬的安全运行。
8、新系统增加了故障地址寻踪，即在设备故障时电脑在弹出故障点的同时，还可寻找PLC故障地址，维修工能用电脑直接动态监控故障点，使维修人员能及时找到故障点，迅速排除故障，便于检修，减少故障维修影响的时间。
9、新系统DCS 600 MultiDrive 6脉动控制装置，大大的简化了整流装置，晶闸管由原24个KP900A/3200V-T2B-B370/6.3改成单个DCS602-2503-71-15000A0-000000010一套，便于检查维护。
10、新系统的装卸载站能过独立全过程监控提升过程，能过通过数据总线和主控台交换数据，具备了远程控制，缩短了故障排查时间，具备了自动化的条件，降低了劳动强度。
11、新系统增加了操作台计量显示、故障语言报警、联锁保护和报表功能，能有效地控制装载的超装、欠装，实现自动、半自动、手动装矿，装矿操作工可以通过装矿操作台监护装矿，减小了工作量，节省了单独的计量装置。
三、改造后的效果
改造后电控系统功能强大，完备了保护措施，性能更加安全可靠，便于检修维护，降低了维修工作量，具备了网络控制，实现了全程模拟监控，大大的提高了提升设备运行的安全可靠性，满足了矿安全生产的需要，为圆满完成全局的生产任务和效益的全面提升打下了良好的基础。
【关键词】：电控系统 改造 安全运行
矿山主井提升系统担负着全矿井下矿石的提升任务，是全矿的生产咽喉要道。我矿主井提升机电控系统采用美国ABB公司生产的P系列全数字直流调速系统。该电控系统是98年安装使用，使用10年后已达到PLC设计工作寿命，设备出现了老化，运行的故障率逐渐升高，故障源难以排查，如果发生问题就会导致影响生产，少则几小时多则数天，给矿造成较大的经济损失，严重制约着矿正常生产的顺利进行。为此将原电控系统进行改造成设备先进，技术水平尖端，高智能、高安全直流全数字控制的一流设备，实现提矿安全平稳运行。
一、改造方案
1、此次改造主要是改造提升机的电控系统，包括逻辑控制系统改造和调速系统改造，此两套系统对提升机来说非常重要，相当于提升机的大脑和心脏。逻辑控制系统主要负责采集各个控制点的动作情况和各项数据，经过逻辑计算后，发出指令给调速系统。调速系统负责控制提升机的停车、运行、加减速等速度调节功能。
2、此次逻辑控制系统的改造包含了主逻辑控制系统和后备逻辑控制系统改造两部分，根据需要逻辑控制系统具有智能化、集成化、自动化、统一化和网络化等功能，根据上述要求，此次改造主逻辑控制系统采用美国AB公司最新一代的ALLen -Bradleg PLC1756可编程序逻辑控制器。后备逻辑控制系统主要负责过卷、急停、超速等提升机各种保护的后备冗余，它与主逻辑控制系统之间建立通讯，适时交换数据，间接参与提升机控制。此次后备逻辑控制系统采用的是德国西门子SIMATC S7-300 PLC可编程序逻辑控制器。
3、传动采用美国ABB公司生产的DCS 600 MultiDrive 6全数字脉动控制装置，电枢换向（如下页图）。
4、主控软件采用RSLOGIX5000编程后备保护采用“Step7_v5.1”编程，组态采用“力控”软件编程。
5、各操作台显示采用GP液晶触摸屏监控显示
6、40装矿采用独立的AB公司可编程序PLC逻辑控制。
7、4楼卸矿采用独立的AB公司可编程序PLC逻辑控制。
8、系统反馈采用KOYO ROTARY ENCODER TRD-N2000-RZ数字旋转编码器一套
9、主控测速采用TRD-J360-RZ和 TRD-J1000-RZ两个数字旋转编码器.
10、原系统ABB公司的P系列整流装置和新系统整流装置互为切换，互为备用。
11、装矿、卸矿和主控台采用人机界面监控终端。
二、改造后的优点
改造继承了原系统的安全保护，同时增加了五套编码器，双套PLC增加安全保护，克服老系统的不足使卷扬运行的安全可靠性得到很大的提高，其主要有以下优点：
1、新系统增加了主电机编码器一套和主滚筒编码器两套，导向轮编码器两套，其中主滚筒和导向轮大各一个组成一套为主程序提供控制，另外一套为后备保护程序提供控制，通过PLC编程综合保护，增加了软件的过卷、过速、限速、过压、过流等保护及检测井深范围，在行程内提升，行程外设有安全包络线，如捲扬超出了安全包络线，后备保护程序将切短安全回路，使捲扬保护停车等。
2、新系统在井筒内又实际增加了各水平到位、过卷、定点检测6个实际位置开关，通过微机多点的检测、比较、判断实现自动保护控制，它能在个别开关不起作用的同时，通过其他井筒开关同样能判断出箕斗的具体的位置而起到安全运行的目的。
3、新系统将装矿、卸矿信号系统的连接改造成总线通讯电缆连接，即用一根同轴电缆代替了52根控制电缆，大大的降低了成本，减小了井筒电缆的维护量，提高了通讯效率。
4、新系统增加了中段信号联锁，即装矿站的信号只能打2下和4下上行信号，卸矿站只能打3下和5下下行信号，如误发信号PLC 会自判断，发出报警提示，同时封锁捲扬不能开车，有效地避免了操作工、卷扬司机的人为操作失误。
5、新系统采用一套PLC，去控制两套传动装置的运行，一套工作，一套备用，提高了设备的利用率，节约了一套PLC，确保了设备的运行和生产任务的完成。
6、新系统采用了大功率的刀开关作为主回路的切换，并带有切换指示和PLC综合保护，两系统的切换不超过5分钟，大大的提高了生产效率。
7、新系统增加了12米定点检测，即箕斗或配重到了12米的位置，PLC会自动检车箕斗的速度，如果超过6米/秒PLC会紧急制
动，有效地保证了卷扬的安全运行。
8、新系统增加了故障地址寻踪，即在设备故障时电脑在弹出故障点的同时，还可寻找PLC故障地址，维修工能用电脑直接动态监控故障点，使维修人员能及时找到故障点，迅速排除故障，便于检修，减少故障维修影响的时间。
9、新系统DCS 600 MultiDrive 6脉动控制装置，大大的简化了整流装置，晶闸管由原24个KP900A/3200V-T2B-B370/6.3改成单个DCS602-2503-71-15000A0-000000010一套，便于检查维护。
10、新系统的装卸载站能过独立全过程监控提升过程，能过通过数据总线和主控台交换数据，具备了远程控制，缩短了故障排查时间，具备了自动化的条件，降低了劳动强度。
11、新系统增加了操作台计量显示、故障语言报警、联锁保护和报表功能，能有效地控制装载的超装、欠装，实现自动、半自动、手动装矿，装矿操作工可以通过装矿操作台监护装矿，减小了工作量，节省了单独的计量装置。
三、改造后的效果
改造后电控系统功能强大，完备了保护措施，性能更加安全可靠，便于检修维护，降低了维修工作量，具备了网络控制，实现了全程模拟监控，大大的提高了提升设备运行的安全可靠性，满足了矿安全生产的需要，为圆满完成全局的生产任务和效益的全面提升打下了良好的基础。