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矿井提升机作为现代工业生产中一种重要机械提升设备,承担着物料的提升、人员的上下、材料和设备的运输等任务,在整个矿山开采过程中占有非常重要的地位。矿用电机功率比较大,可以达到几兆瓦,其电力运行特性十分复杂,电机处于频繁正、反转状态,需要满足4Q运行,实现能量回馈,在实际生产过程中,保证提升机的安全可靠运行显得尤为重要,特别是作为运送人员的副井,一旦发生故障,势必会造成重大人员伤亡及财产损失。因此,提高副井提升机的电控性能及自动化水平,使其安全性、可靠性达到一个新的高度,直接关系到操作人员的生命安全和企业的经济效益。目前,尽管交流调速技术发展很块,但是直流调速系统因为具有良好的启动、制动性能、抗干扰能力强、调速简单及成本低廉等优点,在许多生产领域仍然被广泛应用,如轧钢系统、提升机、纺织机械等领域。特别是随着计算机技术的飞速发展,带有微处理器功能的通用全数字直流调速装置(如ABB的DCS800,SIEMENS的6RA70)产生和应用,可以方便地实现远程监控、故障诊断等多种功能,在满足企业生产需要的前提下,综合直流调速装置具有相对较高的性价比优势,能够广泛应用于复杂的工业生产环境,直流调速在今后相当一段时间内依然是客户的理想选择,是调速系统的主要形式。因而,鉴于通用全数字直流调速装置优越性,对现有老的提升机电控系统进行改造升级,实现全数字、智能化控制,提高其安全性、可靠性,已成当务之急。本文以淮沪煤电公司丁集煤矿副井提升机的电控系统改造为工业背景,拟定了其副井提升机全数字直流调速系统的改造方案,主要围绕以下几个方面展开。(1)首先,针对丁集矿直流电控系统的改造要求,设计了系统的整体改造方案,包括相关参数计算,速度力图设计,安全回路设计及整体架构的建立。(2)其次,对直流调速系统不同控制回路进行对比分析,设计了12脉动桥并双励磁冗主回路控制方案,采用无环流控制技术;在此基础上,分析了调速系统的两种控制策略,采用Fuzzy—PID控制作为本系统的控制策略。(3)然后,设计提升机的PLC控制系统,包括硬件、软件设计,建立通讯网络,实现S7-400+FM458冗余控制;在此基础上,通过建立数学模型分析提升机运行的S形速度曲线,并通过PLC编程实现速度给定,达到良好的调速效果。(4)最后,对系统方案进行现场调试,包括调试步骤及故障分析,通过HMI对提升机系统的整体运行情况进行监视,验证了本设计方案的可行性。本设计方案针对矿产行业提升机电控系统改造为背景,能够实现整个提升过程的自动化,节约人力、物力的投入。目前,针对丁集矿的提升机电控系统改造已正式完成并投入使用,系统整体运行良好,能够满足工业生产的各种工艺要求,有效提高了系统的稳定性和工作效率,具有广阔的应用前景和推广价值。