直流串联12脉动电控系统标准技术方案.docx

提升机电控系统技术方案

ⅹⅹ省ⅹⅹⅹ公司/集团ⅹⅹ提升机电控系统
应用/改造项目
技术方案

中信重工机械股份有限公司
洛阳中重自动化工程有限责任公司
ⅹⅹⅹⅹ年ⅹⅹ月

致 用 户

尊敬的客户：
您好！
中信重工机械股份有限公司前身为洛阳矿山机器厂，成立于1956年，是“一五”期间中国156项重点工程之一。1958年，设计生产了中国第一台拥有自主知识产权的矿井提升机，至今已生产超过8000台提升装备。是提升机国家标准的主要制定者。
历经60年的建设与发展，中信重工已成为国家级创新型企业和高新技术企业，世界最大的矿业装备和水泥装备制造商，中国最大的重型机械制造企业之一，中国低速重载齿轮加工基地，中国大型铸锻和热处理中心。拥有“洛矿”牌大型球磨机、大型减速机、大型辊压机、大型水泥回转窑四项中国名牌产品，可为全球客户提供矿山、冶金、有色、建材、电力、节能环保、电气传动和自动化、关键基础件等产业和领域的商品、工程与服务。被誉为“中国工业的脊梁，重大装备的摇篮”。
中信重工以技术创新为核心战略，拥有国家首批认定的国家级企业技术中心，位列全国887家国家级技术中心前10，所属的洛阳矿山机械工程设计研究院，是国内最大的矿山机械综合性技术开发研究机构，具有甲级机械工程设计和工程总承包资质，专业从事国家基础工业技术装备、成套工艺流程的基础研究和开发设计。拥有国家重点实验室——“矿山重型装备实验室” ，承担十多项国家“973”计划、“863”计划、国家科技支撑计划等，已完成国家重点科研课题300余项。拥有博士后工作站、院士专家顾问委员会，形成了一支由业内各领域科学泰斗组成的高层次专家团队和高智力创新载体。
中信重工是中国唯一拥有矿井提升机机、电、液高端核心技术企业，致力于为客户提供机电液一体化解决方案、专家级设备和技术服务，满足客户对安全、自动化、节能及绿色环保方面的更高要求。
中信重工始终以客户需求为中心、以客户满意为目标，致力于为客户提供工业项目最优解决方案和“交钥匙”工程；依托先进的新型客户服务平台，为客户提供全方位、全过程、全天候的保姆式服务。

---顾客满意是我们永恒的追求。

目 录
一、 工程概况 1
1. 工程背景 1
2. 使用环境条件 1
3. 提升系统主要参数 1
4. 现场电源参数 1
二、 设备供货范围及备件、工具 2
1. 供货范围 2
2. 备品备件 2
3. 随机专用工具 3
三、 电控系统设计方案 4
1. 主要设计规程、规范及标准 4
2. 提升机电控系统总体设计方案 4
3. 电控设备详细说明 7
四、 设备制造及检验 18
1. 电气控制系统出厂检验 19
2. 供方提供的质量证明书 20
五、 售后服务承诺 21
1. 技术联络会 21
2. 培训 21
六、 技术资料和技术图纸 23

一、 工程概况
1. 工程背景
ⅹⅹⅹⅹ……（项目地点、客户等情况介绍）
2. 使用环境条件
序号
名称
参数
备注
1
井口海拔高度

2
最低环境温度

3
最高环境温度

4
相对湿度

5
其他

3. 提升系统主要参数
序号
名称
参数
备注
1
电机参数
电机型号

电机数量(台)

额定功率(kW)
1200
额定电压(V)
750
额定电流(A)

额定转速(r/min)

冷却方式

4. 现场电源参数
序号
名称
参数
备注
一
高压电源
招标方提供
1
电源电压
按10kV

2
电压波动范围

3
电源频率

4
供电方式

二
低压电源
招标方提供
1
电源电压
380/220V

2
电压波动范围

3
电源频率

4
供电方式

二、 设备供货范围及备件、工具
1. 供货范围
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
高压开关柜
KYN28A-12 630A，25kA
台
5
中信重工
2
整流变压器
ZSCB10-1000/10, 10/0.375kV
台
2
中信重工配套
3
励磁变压器
ZSG10-50/0.38, 0.38/0.28kV
台
1
中信重工配套
4
直流调速柜
DR（TJ12）-6A, 3000A
套
1
中信重工
5
直流快开
DS12-20/08
台
1
中信重工配套
6
平波电抗器
PGK
台
1
中信重工配套
7
低压电源柜
JKD-DC-SA，2kVA UPS
台
1
中信重工
8
PLC控制柜
JKD-DC-DS，双S7-300
台
1
中信重工
9
远程诊断系统
VPN
套
1
中信重工
10
上位监控系统
工控机：双核CPU，内存4G，硬盘1T，网卡，24寸液显，打印机；STEP7+WINCC
套
1
中信重工
11
操作台
JKD-DC-PA
套
1
中信重工
12
编码器
≧2000脉冲/圈,含联轴节
个
4
中信重工配套
13
井筒开关
KEC250，MA，防爆认证
套
1
中信重工
14
机械过卷开关
LX4-12S
个
2
中信重工配套
15
通讯电缆
6XV1830
米
100
中信重工配套
16
屏蔽电缆
ZR-RVVP-4*1.5mm2
米
200
中信重工配套
17
现场调试
---
项
1
中信重工
2. 备品备件
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
熔断器熔芯
6A
个
10

2
中间继电器
DC24V
个
2

3
中间继电器
AC110V
个
4

4
中间继电器
AC220V
个
4

5
磁开关
KEC250
个
2

6
磁铁
TS250
个
2

7
PLC备用点数
---
个
20%
装于柜内
8
直流电源
DC24V 5A
台
1

9
微型断路器
---
块
3
装于柜内
10
按钮
系统配套
个
4

3. 随机专用工具
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
套装工具箱
---
套
1
世达
2
万用表
---
个
1
Fluke
三、 电控系统设计方案
1. 主要设计规程、规范及标准
1) 最新版《煤矿安全规程》
2) GB/T 10599-2010《多绳摩擦式提升机》
3) GB/T 20961-2007《单绳缠绕式矿井提升机》
4) GB 50215-2005《煤炭工业矿井设计规范》
5) GB 16424-1996《金属非金属地下矿山安全规程》
6) GB 16423-2006《金属非金属矿山安全规程》
7) GB 50070-2009《矿山电力设计规范》
8) MT 5021-1997《煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范》
9) GB 50054-2011《低压配电设计规范》
10) GB/T 17626《电磁兼容 试验和测量技术》
11) GB/T 50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
12) GB 50055-2011《通用用电设备配电设计规范》
13) GB 3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》
14) GB/T 11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
15) GB 4208-2008《外壳防护等级（IP）代码》
16) GB/T 3859.1-2013《半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分：基
本要求规范》
17) GB5226.1-2008《机械电气安全》
18) GB/T 18216.4-2012《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全 防护》
19) GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》
20) GB 191-2008《包装储运图示标志》
21) GB/T 13384-2008《机电产品包装通用技术条件》
22) GB/T 13306-91《标牌》
2. 提升机电控系统总体设计方案
本方案采用JKD-DC型提升机直流传动电控系统。该系统采用PLC控制，全数字直流调速装置驱动。提升机专用控制/监控软件具有软件著作权。成套系统符合《煤矿安全规程》等国家规程和标准中对提升机的相关要求和规定。
该系统具备数字化、自动化、网络化和信息化等先进技术，完全符合提升机工艺运行需求。系统控制精度高，操作简单，维护方便，监控、故障自诊断能力强。系统采用位置、速度以及转矩三闭环自适应控制功能，其动、静态性能指标满足提升机四象限运行要求，能够按照预定的速度图实现启动、加速、等速、减速、低速爬行、停车等，且具有平稳过渡的S 曲线防冲击功能，满足提升所需过载能力和安全系数，提高提升效率，降低运行费用，大大减少故障时间，提高经济效益。
位置控制：提升控制工艺中容器所处位置需精确控制，速度给定曲线根据位置计算给出。通过多个轴编码器反馈回来的信号，及井筒中的校正开关，可精确计算出容器位置并确保其准确，确保提升机在规定的深度范围内完全按照设计速度曲线运行。同时根据位置值还可以判断何时减速、停车，并实现与位置相关的保护。
速度控制：通过多个测速元件（编码器、测速机等）反馈的信号，可精确计算运行速度并确保其准确，实现有速度传感器的速度闭环控制。通过驱动系统对速度给定的快速响应，使提升机实现按照设计的速度曲线运行。驱动系统中加入了冲力值控制，在速度的拐角处实现了S弧线，减少了对钢丝绳和机械设备的冲击和磨损。速度的精确控制可实现在基本零速的情况下施闸停车，消除了停车振动，并减少闸瓦磨损。
转矩控制：高性能的驱动系统确保了转矩的静态精度和动态响应，在不同负载及负载动态扰动时能够确保实时提供精确的转矩响应，不使提升机产生不利的波动。力矩预置功能保证了提升机启动时不会溜车或启动冲击，启动平滑。转矩的精确控制功能保证了停车施闸时提升机平稳且不会倒溜。减少了停车时对机械设备的冲击和闸瓦的磨损。
主电机电气调速系统设计为：定子磁场电流恒定，由整流装置供电；转子电枢为可逆串联12脉动供电，制动再生能量回馈电网，采用2台整流装置，为其供电的两台整流变压器相位差为30°，两台直流装置整流输出波形叠加为每个电源周期12脉动，使直流波形更加平滑，并减少了对电网侧的谐波污染，5、7等次谐波被大大抑制。

图3- 1：传动主回路示意图
装置额定容量的选择满足提升机重载启动时的过载要求，减少装置发热，延长系统使用寿命。
在一台电枢整流装置故障的的情况下，用12/6脉动切换柜能够手动切换到单台整流装置运行，此时直流输出波形为6脉动，带载能力不变，最大运行速度可达到额定全速的一半，即6脉动运行为全载半速运行。

图3- 2：操作及控制系统网络图
操作控制系统控制程序为中信重工提升机控制系统软件，该软件程序根据提升机运行工艺、安全监视及保护需求等编制，根据功能按模块化设计，调试方便，可读性强，方便查找定位故障点。能完成提升机手动、半自动、自动、检修、慢动等各种开车方式的控制要求，同时具有过卷实验、故障开车模式以及卷径计算模式等功能。
——手动操作：接收到信号系统发出的开车信号后，司机右手可操作速度控制手柄控制提升速度在最高运行速度范围内连续可调，司机左手可操作工作闸控制手柄控制制动油压大小。起车时制动油压与电机转矩自动连锁，避免溜车或倒转。运行速度受到井筒中容器所处行程的限制，容器到达减速点时，系统自动减速，到达爬行段（接近停车位置）会自动转入爬行，到达停车点自动停车。
——半自动操作：在半自动运行逻辑正常时，接收到井筒中信号系统发出的开车信号后，司机按动开车按钮一次，PLC控制系统开始按照预设速度图自动控制完成一个提升循环，并自动控制工作闸。此种操作方式具有自动选择去向、自动确定运行速度、自动控制全程速度、自动停车等功能。
——自动操作：在自动运行逻辑正常时，接收到井筒中信号系统发出的开车信号后，PLC控制系统开始按照预设速度图自动控制完成一个提升循环，并自动控制工作闸。此种操作方式具有自动选择去向、自动确定运行速度、自动控制全程速度、自动停车等功能。提升机正常运行时，司机不需操作，仅需监视提升机的运行。
——检修运行：操作方式与手动操作相同，但最高速度在PLC控制系统中设定为0.5m/s（大小可调，最大不超过2m/s），司机通过速度控制手柄能够实现0.5m/s速度内的连续可调。司机可通过工作闸控制手柄控制制动油压大小，该开车方式可以用于检修钢丝绳等操作。
——慢动控制方式：司机根据信号工的慢动信号通过按钮或手柄完成提升、下放慢动（需要信号系统提供慢上、慢下、停车信号），运行速度为0.2m/s（可根据实际调整），此方式可用于检修或对罐时的精确定位。
——过卷实验功能：在检修时，通过过卷试验转换开关，可实现对过卷开关、过卷保护进行测试，转换开关为钥匙开关，操作台有过卷实验的指示，速度自动被限定在0.3m/s以下，过卷后只能够反向开车，以保证整个试验过程的安全。如若正常提升时，人为过卷不复位不能开车。
——故障开车方式：当出现局部故障时，例如某个编码器损坏等，此时，可通过操作台转换开关，实现故障状态下的低速开车（速度可调），此时仍能够满足《煤矿安全规程》中所要求的安全保护。
——卷径计算功能：当钢丝绳摩擦衬垫磨损、更换，以及钢丝绳更换等引起卷径变化，卷筒轴端编码器数值会出现误差，这种误差在运行中会积累，造成井筒中容器位置的检测不准确，并可能超过井筒中同步开关正常矫正范围，通过操作台钥匙转换开关选择卷径计算模式，在此模式下可以实现在下一次运行周期后，自动矫正PLC软件中的深度计算系数，使容器位置检测准确。
操作控制系统与井筒中的信号系统有完善的可靠闭锁。
无论何种开车方式下，操作司机可以通过操作台急停按钮，井筒信号工可通过信号台急停按钮实现紧急停车，控制系统安全回路断开，制动器实现紧急液压安全制动。
操作司机也可通过操作台停车按钮，实现提升机电气减速到低速然后自动停车，在非紧急停车情况下如需停车，此方式可以减少减速停车过程的系统冲击。
在提升机房电控设备1米处，噪音不大于85dB。电控设备能够承受提升机正常运行产
生的振动。
3. 电控设备详细说明
3.1. 高压开关柜
高压开关柜供电电源来自矿区变电所，按照双回路电源进线设计，满足客户对安全性、可靠性、经济性的要求。高压开关柜配置如下：
高压开关柜配置如下：
序号
名称
型号及规格
数量
功能
1
1#进线柜
KYN28A-12
1
1#高压电网进线
2
2#进线柜
KYN28A-12
1
2#高压电网进线
3
1#馈出柜
KYN28A-12
1
为1#整流变压器供电
4
2#馈出柜
KYN28A-12
1
为2#整流变压器供电
5
PT柜
KYN28A-12
1
测量保护
高压开关柜具有以下特点：
1) 高压开关柜具有“五防”功能；
2) 高压柜中装有综合保护装置和显示仪表，对电压、电流、频率等进行检测和显示，具备过压、过流、欠压等保护功能；
3) 采用真空断路器，具有开断能力强、绝缘强度高等优点；
4) 高压开关柜端子预留远程合闸接口及高压紧急分断接口；
5) 高压柜合闸、故障报警信号送入PLC，参与联锁安全保护，并能在上位监控画面显示，便于直观了解开关柜状态。
主要技术数据如下表：
序号
名称
参数
备注
1
断路器型号
ZN63A-12

2
断路器额定电流
630 A

3
额定电压
12 kV

4
额定频率
50 Hz

5
额定热稳定电流（4S）
25 kA

6
显示仪表
多功能电力仪表，测量有功和无功功率及电度

7
防护等级
IP40

8
冷却方式
自然空气冷却

9
安装方式
户内

3.2. 整流变压器
整流变压器为干式变压器，为变频器提供电源。变压器绕组中埋设温度检测传感器，由数字温度巡检仪检测并显示各测点温度，并给出温度告警信号参与提升机控制及保护。变压器自带风机、温度控制器，可以根据变压器温度自动启停风机为其散热。
序号
名称
参数
备注
1
型号
ZSCB10-1000/10

2
数量
2台

3
连接组别
Dy11、DD12

4
额定容量
1000kVA

5
变比
10/0.375kV

6
阻抗
6%

7
调压方式
五档，无载调压

8
频率
50HZ

9
绝缘等级
F级

10
温升
B级

11
测温元件
PT100

12
冷却方式
AF

13
安装方式
户内

3.3. 励磁变压器
励磁变压器为干式变压器。低压电源柜负责为其提供电源，励磁变压器为励磁装置提供电源。
序号
名称
参数
备注
1
型号
ZSG10-50/0.38

2
数量
1台

3
连接组别
Dy11

4
额定容量
50kVA

5
变比
0.38/0.28kV

6
阻抗
6%

7
频率
50HZ

8
绝缘等级
F级

9
温升
B级

10
冷却方式
AN

11
安装方式
户内

3.4. 直流调速柜
直流调速柜采用磁场恒定，电枢换向的驱动方式，控制提升机按照设计的速度图和力图运行，满足提升机运行要求。
直流传动系统由励磁整流柜、1#电枢整流柜、6/12脉动切换柜、2#电枢整流柜组成。传动装置设置散热风机，并设通风监视。电枢整流装置一台故障时，可以通过6/12脉动切换柜手动切换到另一台装置6脉动运行，实现全载半速运行方式。
直流传动系统实现的功能及设置：
Ø 交流进线侧晶闸管保护器对装置功率器件进行过压保护。
Ø 交流进线侧有快速熔断器，装置内部桥臂有快速熔断器进行过流短路保护。
Ø 装置功率器件具有阻容吸收保护
Ø 直流主回路绝缘监测。
Ø 起动防冲击控制（“S”型给定曲线），在启动制动的过程中使钢绳振动最小。
Ø 速度、电流双闭环系统
Ø 设置系统参数功能
Ø 故障自诊断功能（缺相、过压、欠压、过流、短路、错向等等）
Ø 快熔熔断报警、显示
Ø 装置散热风机监视、报警功能
Ø 静态精度≤0.01%； 动态跟踪误差≤5%； 调速范围≥100：1
Ø 预置起动力矩与液压油压闭锁，防止容器倒转及起车冲击。
主要技术参数如下：
序号
名称
参数
备注
1
型号
DR（TJ12）-6A

2
数量
1套

3
额定输入电压
375V±10%

4
额定输入频率
50Hz±10%

5
额定输出电压
0~750V

6
额定输出电流
3000

7
整流脉冲数
12/6

8
对电机过载能力
长时1.6In，短时2倍。

9
冷却方式
强迫空气冷却

10
防护等级
IP20

11
安装方式
户内

3.5. 直流快开
直流快速开关用于快速分段直流回路的过流或短路状态。主要技术参数如下表：
序号
名称
参数
备注
1
型号
DS12-20/08

2
数量
1套

3
额定电压
800V

4
额定电流In
2000A

5
整定范围
0.8~2In

6
冷却方式
自然空气冷却

7
防护等级
IP00

8
安装方式
户内

图3- 3：直流快开
3.6. 平波电抗器
平波电抗器用于直流主回路，限制直流脉动率以及使直流电流连续，具体参数根据电机最终参数计算，采用铁芯电抗器。
3.7. 低压电源柜
进线为双回路三相380V交流电源，进线开关选用ABB双电源隔离开关，可手动转换两路电源。柜门装有电压测量仪表及电源回路工作指示灯。低压电源柜主要为PLC控制系统、制动系统、润滑系统、主电机散热风机、井筒开关、信号/装卸载系统等提供交/直流低压电源，如AC380V、AC220V、AC110V、DC24V、DC24V等，并留有不少于三路的备用回路。柜内配有PLC模块，主要回路用断路器辅助触点就近接入PLC，以避免现场接线。动作信号参与安全联锁保护，并在上位监控系统显示，方便操作人员及时掌握供电回路状态。
柜内配有2kVA的在线式UPS不间断电源，主电源故障时可以0ms延时切换到后备电池模式，为PLC系统、上位监控系统、电磁阀组等提供备用电源，保证系统可以实现可靠的安全制动和监控、诊断、归档功能。
低压电源柜内断路器、进线开关、直流开关电源、接触器、热继电器等均采用ABB、
西门子、魏德米勒等知名公司产品。
低压电源柜技术参数如下表：
序号
名称
参数
备注
1
数量
1台

2
输入电压
3AC 380V

3
输入最大电流
400A

4
冷却方式
自然空气冷却

5
后备电源
2kVA UPS

6
防护等级
IP20

7
外形尺寸（W×D×H）
1000×600×2200mm
初步
8
重量
约200kg

9
安装方式
户内

图3-4:低压电源柜和PLC控制柜
3.8. PLC控制柜
核心控制元件采用西门子公司S7-300系列产品，具有数字量、模拟量、高速计数等数据采集及处理功能，具有MPI、PROFIBUS-DP等多种网络通讯方式，系统扩展能力强。
PLC软件采用中信重工提升机控制系统专用软件，根据中信重工60余年的提升机开发和使用经验编制而成，完全能够满足矿井提升机各种工艺及功能需求，具有完善的逻辑控制、安全联锁和保护功能。
PLC控制柜配置两套PLC系统，负责提升机工艺控制及软件安全保护功能，两套PLC系统通过网络通讯交换运行数据，确保提升机的安全运行。具备以下功能或特点：
1） 、可编程控制器I/O点冗余20%；以备现场损坏点的更换以及其他功能的加入；
2） 、能完成提升机自动、手动、半自动、检修、慢动等运行方式的控制要求。
3） 、完成局部故障开车方式控制功能；
4） 、用于校正提升机深度计算系统的卷径计算功能；
5） 、高压、低压各重要回路电源开关监视功能；
6） 、液压系统、润滑系统、散热风机等辅助设备的控制及监视功能；
7） 、与电气传动装置配合实现速度、力矩的调节功能；
8） 、井筒中同步、减速、定点监测、停车、过卷等开关状态的监视及连锁控制功能；
9） 、具有数字行程控制器，实现行程闭环控制，同步开关可对编码器脉冲数据进行位置校正。数字行程监控采用完全独立的两路，两套PLC系统CPU根据各自编码器数据在程序中进行独立的行程计算及对等速过速、包络线过速、过卷等进行监视。行程控制器具备以下功能：
ü 过卷、过速及错向控制；
ü 产生减速段的速度参考信号；
ü 产生自动运行时的速度参考信号；
ü 罐笼位置及速度指示；
ü 水平指示；
ü 卷径计算功能；
ü 钢丝绳滑动校正。
10） 、提升机控制系统与提升信号相互闭锁。具有完善的数据连接设计，与安全回路有关的信号还另留有一路硬接线方式直接接入安全回路中。
11） 、实现连续速度包络线监测保护功能。
12） 、编码器、减速开关多重减速点设定。
13） 、PLC数据传送到上位监控计算机，使用图形化监视画面对提升机系统进行监视和故障诊断。
14） 、制动系统接口：主控系统与制动系统有完善的数字量、模拟量接口和数据交换能力，能与液压系统协调一致，正确处理来自液压系统的信号，对其进行控制和监视。
15） 、安全系统
安全系统是提升机安全运行的保证。可分为严重故障、较严重故障和轻故障。
其中安全回路的作用是当检测到提升系统出现严重故障时能够切断主电机供电，液压制动系统采取安全制动停止提升机运行。故障排除后，通过安全复位操作，方允许重新接通安全回路开车。
安全回路采取多重化设计，包括硬件安全回路及两路PLC软件安全回路，软件安全回路通过独立的继电器输出，和其它重要故障信号继电器共同形成硬件安全回路。
安全规程规定“防止过卷装置、限速装置等设置至少为独立的双线制”，过卷保护为软件、硬件的多回路保护,包括：主编码器过卷、从编码器过卷、磁开关过卷保护、机械限位开关过卷保护。超速及限速保护采用主编码器、从编码器计算速度、电气传动装置反馈速度等多路传感器采集速度信号，并根据容器所处位置实现软件、硬件的多回路超速及限速保护。
重要的安全回路保护点的状态如过卷保护、超速保护在操作台上有明显的灯指示及声光报警，上位监控系统有安全回路故障的详细指示和报警记录，方便查找故障和历史记录。
安全系统保护分为三类：
第一类严重故障：立即施闸的紧急停车；
第二类较严重故障：先按设定减速度减速至1m/s，然后紧急停车；
第三类轻故障：完成本次提升后，在未检修好复位前不允许再次开车；
各类故障具有声光报警：
第一类：立即断开安全回路实施安全制动的严重故障包括：
ü 高、低压电源断电及缺相故障
ü 电气传动回路故障
ü 网络通讯故障
ü 操作零位闭锁
ü 错向保护
ü 过流、堵转保护
ü 液压制动系统重故障
ü PLC系统故障
ü 提升容器过卷（包括硬件过卷、编码器过卷、极限过卷开关过卷）
ü 提升速度超过最大速度15%
ü 减速段过速10%
ü 提升容器到达接近终端位置时的速度超过2m/s
ü 操作台按钮急停保护
ü 信号系统急停保护
ü 井筒开关重故障
ü 主编码器、从编码器、测速机速度比较重故障
ü 深度指示器失效（两路数字监控位置数据比较错误）
ü 溜车
ü 松绳保护
ü 钢丝绳滑绳监控超限
ü 尾绳故障保护
ü 满仓保护
ü 其它需要紧急制动的故障
第二类：较严重故障立即实行电气制动，速度降至接近零时再施加安全制动，包括：
ü 井筒开关轻故障
ü 电机温度超限
ü 变压器温度超限
ü 弹簧疲劳、闸盘偏摆
ü 其它故障
第三类：允许一次提升循环的轻故障：
ü 电气传动系统轻故障
ü 电机温度报警
ü 变压器温度报警
ü 制动系统轻故障（油温偏高、堵塞等）
ü 润滑系统轻故障
ü 闸瓦磨损
ü 其它故障
16） 监测及故障自诊断系统
对提升机运行过程中所有的参数及能危及提升机正常运行的设备进行监测；能对提升系统发生的故障进行自诊断，通过上位监控系统，显示和打出故障发生的位置、时间、原因、解决办法以及故障前的有关信息。故障复位后自行过滤无关信息。
PLC柜技术参数
序号
名称
参数
备注
1
数量
1台

2
控制器
双S7-300

3
通讯接口
MPI、PROFIBUS-DP等

4
冷却方式
自然空气冷却

5
防护等级
IP20

6
安装方式
户内

3.9. 远程诊断系统
采用基于互联网的VPN虚拟专用网络通信方式，通过PLC以太网模板，交换机及VPN路由器等硬件及专用软件系统。在中国洛阳远程诊断中心通过远程诊断系统对现场运行的提升机系统进行在线监视和故障诊断，快速帮助现场工程师处理问题，减少故障处理时间，提高工作效率，为客户提供更为快捷的服务。
3.10. 上位监控系统
对提升机系统运行状态进行监控和数据显示，对各级故障进行报警及诊断，对重要信息进行归档记录。具有与PLC系统通讯接口，可对PLC编程和监视。具有以太网接口，能够上传提升监控参数。
上位监控系统采用专业工控机，硬件配置不低于双核CPU，4G内存，1T硬盘，100M/1000M自适应网卡,带鼠标、键盘、24寸液晶显示器及A4幅面打印机等。

图3-5:监控画面
编程软件采用西门子STEP7 ，组态软件选用WINCC。
上位监控软件实现：
（1）提升系统动、静态画面生成。（如设备概况、供电系统工作状态、提升过程动态、速度动态曲线、电枢电流动态曲线、提升容器位置动态显示、制动油压的动态显示、帮助文本等）。
（2）故障报警显示、记录，能显示和打印故障发生位置、时间、原因、故障解除时间等。
（3） 生产报表。
注：重要的操作信号和报警信号在操作台上显示出来，保证在没有图形显示系统的情况下，仍然可以操作。
3.11. 操作台
操作控制台能满足操作方式选择、信号显示、运行状况显示及报警功能等要求，确保安全运行。

图3- 6:网络化操作台
操作台安装的主要设备有：
ü 速度手柄、制动手柄；
ü 数字深度指示器；
ü 组合式状态指示灯、组合式故障指示灯；
ü 电源电压表、电机电压表、电机电流表、制动油压表、润滑油压表等；
ü 液压站、润滑站、散热风机等设备启动/停止按钮，自锁式急停按钮等；
ü 操作方式选择开关、过卷复位开关、液压/过卷实验开关、故障开车钥匙开关等；
ü 测温仪表；
ü 声光报警设备。
操作台配有西门子ET200M远程子站，操作台内按钮、指示灯等信号就近接入PLC，减少操作台与其他电控柜之间的接线，操作台ET200M与主控PLC系统采用PROFIBUS-DP通讯方式完成数据传输。
操作台技术参数如下：
序号
名称
参数
备注
1
数量
1台

2
结构形式
分体式

3
冷却方式
自然空气冷却

4
防护等级
IP20

5
安装方式
户内

3.12. 编码器
一台编码器信号进入主控PLC，另一台轴编码器信号进入辅控PLC，作为两路完全独立的数字行程监控器的位置信号，通过网络通讯，两路数字监控器相互比较、冗余控制，实现速度的包络线保护、位置闭环控制，确保数字监控器的准确、可靠、安全。
一台装于天轮轴端，用于与卷筒轴端编码器数据比较，进行防滑保护。
一台用于传动装置速度闭环控制，安装于卷筒轴端直联。
3.13. 井筒开关
选用KEC250非接触式高可靠性的磁开关。用于完成控制、较正与保护功能。井筒开关包括正、反向同步开关；正、反向减速开关；正、反向定点限速开关；正、反向停车开关；正、反向过卷开关等，共10个检测点。每1检测点为双重信号。
防护等级IP67，满足井筒潮湿、淋水、煤泥等恶劣环境条件。
3.14. 机械过卷开关
LX4-12S机械式开关，用于极限过卷检测。
四、 设备制造及检验
中信重工建立并实施符合GB/T19001-ISO9001“质量体系，设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式”标准的质量体系。电气控制系统产品历史悠久，在设计、工艺、生产、技术服务、管理、人才等方面具有深厚的积累和储备。设有独立的检验部门和管理体系对电气控制系统产品质量提供保证。检验规范完善、检验设施齐全，能进行高、中、低压传动设备、开关设备、PLC控制设备、精密电子电路板等设备的生产、检验和调试。
电气控制系统在整个生产过程各流程中均有严格的检验标准，以保证用一流的工作质量，生产出用户满意的产品，提供用户满意的服务。在相关国家标准和行业标准基础上，中信重工制定了企业标准Q/HM 6562《电气控制系统检验规范》适用于电气控制系统生产过程中所涉及的外购件、辅材辅料的进厂检验，过程巡检，装配检验，通电测试、系统出厂检验、系统出厂调试及产品外观、包装、标识的检验等。

图4-1：电气控制系统检验规范流程
1. 电气控制系统出厂检验
企业标准Q/HM 6562《电气控制系统检验规范》规定的检验流程各环节均有完善的具体实施步骤及检验规范来保证产品质量。我公司所遵循的企业检验标准符合并高于国家标准和行业标准。
Q/HM 6562《电气控制系统检验规范》中的系统出厂检验环节对PLC系统、变频系统、直流传动系统、高压开关设备、低压开关设备等都有具体的检验规范。
企业标准Q/HM6564《直流传动系统检验规范》规定的直流传动系统出厂检验流程如下：

图4-2：出厂检验规范流程

板卡测试及检验

高低温交变湿热试验

整机功能实验

对拖带载实验
图4-3：电气控制系统检验设备
2. 供方提供的质量证明书
1） 产品出厂检验报告；
2） 产品质量合格证。
五、 售后服务承诺
1. 技术联络会
根据工程需要，可进行必要的设计联络及工程协调会议，以确保工程的顺利开展。
1.1.招投标双方根据实际需求提出联络会有关安排和建议，明确联络及协调会议的具体内容、地点、参会人员及人数。
1.2.会议结束时双方签署会议纪要。
2. 培训
要求每位学员均应具备一定的电气理论与基本实践经验，确保在培训后能掌握基本的使用和维护技能。投标方向学员提供必要的技术资料、图纸。
2.1.制造厂培训（三天）
投标方应在设备发货前邀请招标方3-5人到厂进行专业技术培训学习，并提供学习的场所、相关资料和食宿方便。
2.1.1.系统性学习提升机控制和传动系统原理、现场安装注意事项及接线、维修技术等，达到熟悉设备，并具备解决现场使用过程中出现一般问题的能力。
2.1.2.培训内容包含如下内容：
·提升机控制系统原理培训
·提升机电气传动系统原理培训
·软件组态
·硬件维护、检查测试、查找故障的方法
·数据通讯系统的基本原理、通讯协议和接口
·提升机电控系统接线和安装要求
2.2.现场培训（二天）
2.2.1.投标方派到现场调试的技术人员，同时承担现场培训任务。招标方提供现场办公条件及食宿方便。现场培训的要求与制造厂培训相同。
2.2.2.现场培训包含下列内容∶
·提升机控制系统及传动系统操作、维护培训
·控制软件培训
·检查、故障排除及维修课程。
·人－机接口的应用培训。
2.2.3.培训时间不计在调试周期内，培训时间可根据现场工作安排确定。招标方安排技术维护人员参加。
2.3.现场服务
2.3.1.设备安装前投标方进行技术交底，招标方应按照投标方提供的提升机电控设备安装规范资料进行安装，以保证设备的安装质量。
2.3.2.投标方对一切与合同有关的供货设备(包括分包与外购)及技术接口、技术服务等问题负责。凡与合同设备相连接的其它设备装置，投标方提供接口和技术配合，并不由此发生合同价格以外的任何费用。
2.3.3.安装调试安排
1) 前期准备工作：所有项目供货全部到达用户现场 （含直发件），用户以传真件形
式提出现场开箱点件要求,双方现场开箱点件工作完成；现场具备安装条件；负责安装的安装公司准备就绪。
2) 设备安装阶段：安装公司负责安装工作，投标方负责指导安装。
3) 调试阶段：投标方负责电控系统调试，指导操作，要求用户现场维护工程师全程
配合和学习，现场维护工程师应具备一定的电气理论与基本实践经验，确保在调试后能掌握基本的使用和维护技能，同时协调调试人员与安装单位人员的工作安排、使用工具等