1、絞車調速電控系統的硬件設計分析

1.1主控制電路設計

絞車調速電控系統的硬件設計中主控制電路設計是一項非常重要的部分，其中包括了很多不同的組成部分，可以分為感應型電動機、電路保護器、變頻器等等。其中主控制電路中的每個部分都是不可缺少的重要部分，而控制器的外部電路需要接受來自PLC的控制信號部分、聲光報警電路、制動控制等幾種電路，不同電路之間的結合也要相互協調。

1.1.1系統變頻器容量理論計算

系統變頻器容量理論計算需要按照具體的標準來進行，絞車在運行過程中，對速度的控制是以實際操作需求為基本標準的，因此在進行變頻器的容量設計時，就需要考慮到各種因素的影響。而系統變頻器容量理論的計算通常也有幾種不同的計算方法，一般情況下變頻器容量大小對于系統的影響會直觀的體現出來，并且通過不同的方式來進行計算才能夠保證科學性。

變頻器的容量大小對系統的影響較為直接，有必要計算出系統所需變頻器的容量大小。以某煤礦上山絞車為例，目前采用的電控系統是交流繞線式電機串電阻調速系統。詳細的系統參數如下：絞車為重型機械公司制造的絞車控制提升機，絞車卷筒直徑為1.8m，電動機轉速為790r/min，比速接近1：28;絞車的實驗場所在該礦的西翼09采區上山處，該上山斜坡道長度900m，坡度約為17°，電機功率455kW，供電電壓660V。

系統設計是在原有的絞車系統上改造，從節約設計成本的角度出發，原有的繞線電機繼續利用。在變頻器容量選擇上取容量系數為1.4，根據相關理論計算得到變頻器容量最小值為455×1.3=590kW。SAP500G系列變頻器采用電流矢量控制技術，能夠輸出200%的額定轉矩，并具備內置PLC程序控制運行功能，能夠實現復雜的相關操作和電路自保護的電氣功能，在礦井絞車電機的驅動應用十分廣泛。根據變頻器所需容量，查賽普變頻器手冊:選擇賽普的SAP500G-450-T6-AA通用變頻器，其標稱參數為：三相660V，450kW。

1.1.2聲、光報警電路設計

聲、光報警部分，由故障報警燈JD、故障報警鈴JL、報警自鎖繼電器BJ線圈及其常開觸點和自鎖解除按鈕A6組成。由SAP500G變頻器內部檢測電路及來自PLC的故障繼電器K3共同控制變頻器內部故障繼電器輸出端子TC與TA的閉合與斷開來實現聲光報警。

1.1.3外接制動控制

外接制動控制設計需要在聲、光報警電路設計之后進行，其中設計的主要思路也要按照之前的內容來加以承接和完善，并且保證設計的科學性和合理性。外接制動控制主要用于吸收變頻器中拖動的電動機在制動時回饋至變頻器直流母線上的能量，以防止變頻器過壓保護停機;另外，幫助電動機快速制動，以免大負載時蠕動現象造成危險后果。根據手冊選擇制動單元型號：SAP5U-500-AA6。

1.2絞車PLC調速控制電路設計

對于絞車PLC調速控制電路設計是一項非常重要的步驟，其設計質量的好壞也決定著變頻技術在煤礦絞車電控系統中的應用質量，因此本文對于PLC控制電路的設計也進行了針對性的論述。PLC控制部分電路是礦井絞車電控系統的核心，主要控制部分電路也可以參考相應的標準。主要由可編程邏輯控制器、繼電電路、操作臺、電壓電流檢測、旋轉編碼器和各種輸入控制按鈕組成。

其功能是對絞車的工作狀態進行實時監控，控制絞車按照預定的力圖和速度圖，根據運行方式對變頻器實現S形速度曲線給定控制，完成絞車的啟動、減速、爬行、停車的自動運行，保障絞車的安全、經濟、可靠運行。考慮到煤礦井下的環境復雜多變，主控制器PLC選擇目前市場主流的S7-300系列的產品，S7-300由導軌、電源模塊、處理器模塊、信號接法收模塊和擴展槽等等模塊組成，不同模塊的選擇和結合能夠實現現場的各種控制需求。模塊化結構設計，讓現場技術人員，能夠快速準確的選擇自己所需要的控制命令，編制出自己需要的控制代碼。絞車PLC控制電路通過控制電源的頻率輸出控制，從而實現絞車在提升時，整個系統的啟動、加速、停止等絞車變頻調速動作。

2、絞車調速電控系統軟件設計

軟件設計主要是對PLC進行編程，以實現不同工況下的頻率輸出控制，控制程序流程要以具體的規范標準為準。當系統上電后，首先進行系統初始化，然后系統自檢，自檢通過后對開機信號進行檢測，接收到啟動信號后，進行運行方向判斷，系統開始加速段運行,到達工頻運行點后轉入工頻運行，到達減速點后減速運行，當到達停車點時抱閘停車，等待下一個運行指令的下達。運行過程中如出現異常工作狀態，則進行系統保護并報警。在絞車調速電控系統軟件設計中不僅要對PLC進行編程，還要重視具體的執行標準，其中系統自檢的方法要以實際的要求為基本前提，并且在絞車實際運行時還要進行相應的測試，保證能夠達到標準使用要求后，才能夠對設計軟件的使用性能進行確定。

3、結束語

變頻器應用在煤礦絞車電機李的使用，在未來的一段時間內，大功率、小型化的相關器件的成功研發，前景將會十分的廣泛，現代化煤礦的建設也將有完善的變頻技術支撐。