一种适用于凿井绞车的变频控制系统的制作方法

本实用新型涉及凿井绞车控制系统，尤其涉及一种适用于凿井绞车的变频控制系统。

背景技术：

凿井绞车主要用于煤矿、金属矿及非金属矿竖井筒掘进时悬吊吊盘、水泵、水管等掘进设备，也可用于矿井的维修换绳。凿井绞车由电机、卷筒装置、减速器、联轴器、工作制动器、液压站、机架、电气等组成。其工作原理是工作时电动机通过弹性联轴器带动减速器输入轴，减速器输出轴通过鼓形齿式联轴器将动力传递给中间轴，中间轴上安装有开式小齿轮，小齿轮与卷筒装置上的大齿轮结合从而将转动力矩传递给卷筒，已完成绞车的运转和提升。传统的绞车电控采用YR绕线电机结合调速电阻进行绞车的有级调速，其缺点是速度调节不平滑、故障率高、电能利用率低。随着交流变频技术的不断成熟，其应用领域也越来越广泛。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种适用于凿井绞车的变频控制系统，实现了凿井绞车的无级变速，提高了电能利用率，降低了故障发生率、

为了实现上述目的，本实用新型采用的方案是：

一种适用于凿井绞车的变频控制系统，包括第一PLC、第二PLC；所述第一PLC分别连接主令综合开关、第一编码器以及触摸屏，所述第二PLC分别连接主令综合开关、第二编码器以及触摸屏，所述第一PLC与第二PLC分别连接变频器，所述变频器控制电机转动，所述变频器连接能量回馈单元。

本实用新型的有益效果为：采用SIEMENS M440高性能矢量变频器，高性能制动单元，具有启动转矩大、抗干扰能力强、平稳、无级调速的特点。控制器采用SIEMENS S7-200两套完全独立的PLC，相互冗余，互为监控。对绞车实现全数字化高精度的监控。通过触摸屏实现绞车运行参数的监控并动态故障的显示，确保安全平稳运行。

附图说明

图1为能量回馈单元和变频器的控制简图；

图2为PLC和触摸屏的简要控制图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-2所示，一种适用于凿井绞车的变频控制系统，包括第一PLC、第二PLC；所述第一PLC分别连接主令综合开关、第一编码器以及触摸屏，所述第二PLC分别连接主令综合开关、第二编码器以及触摸屏，所述第一PLC与第二PLC分别连接变频器，所述变频器控制电机转动，所述变频器连接能量回馈单元。所述第一PLC为主PLC，所述第二PLC为备用PLC。

变频器为矢量变频器，型号为SIEMENS M440。PLC作为控制器采用的是SIEMENS S7-200。

能量回馈单元选用国产BR-PF系列，其作用是把电机在调速制动过程中所产生的再生电能回馈到电网，无需增加制动电阻，节能环保。变频器采用SIEMENS M440高性能矢量变频器，通过接收PLC发送的运行指令控制绞车主电机的正转和反转，实现绞车的无级调速。图2为PLC和触摸屏的简要控制图。PLC通过接收主令开关的控制信号经过程序运算发出控制变频器的运行指令，从而驱动绞车电机，同时PLC接收编码器的脉冲信号计算出绞车的运行速度和运行深度。触摸屏则通过数据线和PLC通讯即时反应绞车的运行状态和故障报警。

绞车工作流程：首先确保绞车安全回路I0.2(PLC端口)处于接通状态及无任何故障报警。推动主令开关发出绞车上提信号I0.5(PLC端口)接通，同时发出模拟量给定信号送进PLC的A+、A-端子，这样提升辅助中继KA1吸合，变频器COM和X6端子闭合，同时变频器的端子X9、X10接收到经PLC处理发送出的速度给定信号，变频器端子U、V、W得电主电机运转绞车上提，通过主令开关推动的角度可以改变模拟量信号的输入大小，从而控制电机速度，同时PLC的I0.0、I0.1端子接收电机同步编码器发出的信号，通过运算得出绞车的运行速度和运行深度传送到触摸屏显示。绞车的下降步骤和上提原理一样，只不过主令开关推动方向相反接通下降信号I0.6而已。

本实用新型能够实现绞车提升控制、行程测量及指示：故障检测、报警与保护、安全回路、以及液压工作站工作与安全制动器控制。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。