【正文】 47 至 63 Hz輸出頻率0 Hz 至 650 Hz ( 在 v/f 方式下)功率因數(shù)變頻器效率96% 至 97%合閘沖擊電流小于額定輸入電流控制方式矢量控制,轉(zhuǎn)矩控制，線性v/f 控制特性，平方 v/f控制特性，多點(diǎn)v/f控制特性(可編程v/f控制)，磁通電流控制 (FCC)。一般在復(fù)位操作后，或者更換電機(jī)后需要進(jìn)行此操作。 圖43 參數(shù)復(fù)位（2）快速調(diào)試：指通過(guò)設(shè)置電機(jī)參數(shù)和變頻器的命令源及頻率給定源，從而達(dá)到簡(jiǎn)單快速運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的一種操作模式。表43 開(kāi)關(guān)量輸入?yún)?shù)設(shè)置數(shù)字輸入端子編號(hào)參數(shù)編號(hào)設(shè)定值設(shè)置說(shuō)明DIN15P07011接通正轉(zhuǎn)/斷開(kāi)停止DIN26P07022接通反轉(zhuǎn)/斷開(kāi)停止DIN37P07039故障復(fù)位DIN48P070417固定頻率編碼選擇 + ON 命令DIN516P070517固定頻率編碼選擇 + ON 命令DIN617P070617固定頻率編碼選擇 + ON 命令9+24V公共端說(shuō)明：1. 開(kāi)關(guān)量的輸入邏輯可以通過(guò)P0725 改變2. 開(kāi)關(guān)量輸入狀態(tài)由參數(shù)r0722 監(jiān)控，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)相應(yīng)筆劃點(diǎn)亮②開(kāi)關(guān)量輸出功能可以將變頻器當(dāng)前的狀態(tài)以開(kāi)關(guān)量的形式用繼電器輸出，方便用戶通過(guò)輸出繼電器的狀態(tài)來(lái)監(jiān)控變頻器的內(nèi)部狀態(tài)量。④模擬量輸出功能MM440變頻器有兩路模擬量輸出，出廠值為0~20mA 輸出，可以標(biāo)定為4~20mA 輸出（P0778 ＝4 ），如果需要電壓信號(hào)可以在相應(yīng)端子并聯(lián)一支500 歐姆電阻。通過(guò)二進(jìn)制編碼選擇 + ON 命令（P0704 P0706 = 17 ）方法實(shí)現(xiàn)。表48 停車和制動(dòng)參數(shù)設(shè)置停車方式功能解釋應(yīng)用場(chǎng)合OFF2變頻器封鎖脈沖輸出，電機(jī)慣性滑行狀態(tài)，直至速度為零速設(shè)備需要急停，配合機(jī)械抱閘制動(dòng)方式功能解釋相關(guān)參數(shù)能耗制動(dòng)變頻器通過(guò)制動(dòng)單元和制動(dòng)阻將電機(jī)回饋的能量以熱能的形式消耗掉 P1237=15 ，能耗制動(dòng)的工作停止周期 P1240=0，禁止直流電壓控制器，從而防止斜坡下降時(shí)間的自動(dòng)延長(zhǎng)⑦自動(dòng)再起動(dòng)和捕捉再起動(dòng)自動(dòng)再起動(dòng)：變頻器在主電源跳閘或故障后重新起動(dòng)的功能。表49 變頻器再啟動(dòng)參數(shù)設(shè)置自動(dòng)再起動(dòng)：（P1210 ）捕捉再起動(dòng)：（P1200 ）應(yīng)用場(chǎng)合上電自啟動(dòng)重新啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)參數(shù)設(shè)置＝6 在電源消隱，電源中斷或故障后再起動(dòng)＝3 捕捉再起動(dòng)在故障，OFF2停車時(shí)有效，雙方向搜索電機(jī)速度 同時(shí)采用上述兩種功能礦井提升機(jī)制動(dòng)裝置是礦井提升機(jī)的重要保護(hù)裝置。表410 YZ型液壓制動(dòng)器技術(shù)參數(shù)表1型號(hào)YZ1602額定正壓力，KN1603溢流閥調(diào)定油壓，Mpa4安全閥調(diào)定油壓，Mpa105最大閘瓦比壓，N/cm21486設(shè)計(jì)摩擦系數(shù)7蓄能器充氣壓力值Mpa3 液壓站主要由油箱、電接點(diǎn)壓力溫度計(jì)、網(wǎng)式過(guò)濾器、電動(dòng)機(jī)、紙質(zhì)濾油器、壓力表、電液調(diào)壓裝置、電磁閥、溢流閥、減壓閥、彈簧蓄力器等部件組成。壓力油一部分進(jìn)入A、B管打開(kāi)提升機(jī)制動(dòng)器，提升機(jī)即可開(kāi)車運(yùn)行；另一部分壓力油進(jìn)入蓄能器13，為安全制動(dòng)儲(chǔ)備壓力能。這時(shí)液壓站中電動(dòng)機(jī)1斷電，油泵2停止供油，電磁閥由可編程控制器（PLC）控制，GGGG7斷電（動(dòng)作狀況見(jiàn)上表），B管中的油壓降為零，由B管控制的一半制動(dòng)器施閘，產(chǎn)生制動(dòng)力矩；而控制A管的電磁閥GG4依舊通電，G5通電，這時(shí)A管和溢流閥9以及蓄能器13相通，使管路產(chǎn)生和溢流閥9相對(duì)應(yīng)的并維持穩(wěn)定的油壓值，由A管控制的另一半制動(dòng)器也施閘產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力矩。提升容器到位信號(hào)已經(jīng)閉合，AC接點(diǎn)信號(hào)閉合，液壓站中電動(dòng)機(jī)1斷電，油泵2停止供油，電磁閥由可編程控制器（PLC）控制，GGGGGG7斷電（動(dòng)作狀況見(jiàn)上表），A、B管的油壓迅速降為零，所有制動(dòng)器全部施閘，制動(dòng)住提升機(jī)。（5）壓差報(bào)警信號(hào)：當(dāng)慮油器出現(xiàn)阻塞時(shí)會(huì)出現(xiàn)進(jìn)出口壓力差，此時(shí)慮油器上的壓差開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在液晶屏上產(chǎn)生故障報(bào)警信號(hào)，以便對(duì)其進(jìn)行維修。PLC軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，程序編制采用梯形圖。旋轉(zhuǎn)編碼器安裝于卷筒側(cè)，用于檢測(cè)卷筒轉(zhuǎn)速．卷筒轉(zhuǎn)速對(duì)時(shí)間積分后可以得出提升容器在井簡(jiǎn)中的深度或者利用比例關(guān)系分析計(jì)算得出提升容器在井簡(jiǎn)中的深度。速度子程序流程如圖所示：圖53 速度檢測(cè)子程序流程圖提升容器在井筒中的位置由E6B2CWZ6C型旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量。主要有:主電源失壓、制動(dòng)油過(guò)壓、后備保護(hù)、變頻故障、操作臺(tái)急停信號(hào)、減速段超速、等速段超速、爬行段超速、松繩信號(hào)、深指失效、誤松閘保護(hù)、過(guò)卷信號(hào)、錯(cuò)向保護(hù)、測(cè)速反饋斷線(編碼器失效)、PLC故障、溜車故障等。③工作制動(dòng)失效時(shí)的故障處理，程序檢測(cè)工作閘制動(dòng)失效時(shí)，安全制動(dòng)立即投入，同時(shí)檢測(cè)制動(dòng)油壓，若正常，則系統(tǒng)斷電實(shí)施安全制動(dòng)。還要對(duì)有關(guān)的控制單元的工作情況進(jìn)行監(jiān)控。組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境。MCGS具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 組態(tài)環(huán)境：組態(tài)生成應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：解釋執(zhí)行組態(tài)結(jié)果組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)　　　　 圖55 組態(tài)軟件的組成MCGS組態(tài)軟件由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。MCGS負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過(guò)程。然而，我們?cè)诮M態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行中產(chǎn)生動(dòng)畫效果呢？方法是：圖形的每一種動(dòng)畫屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此建立相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，MCGS稱之為動(dòng)畫連接。MCGS把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進(jìn)行工作狀態(tài)、端口號(hào)、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。（1）建立用戶窗口（2）設(shè)置窗口屬性（3）設(shè)計(jì)動(dòng)畫祖態(tài)（4）進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置根據(jù)控制工藝要求，本設(shè)計(jì)礦井提升機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)畫面如圖58所示。 （3）相比傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)，使用變頻器驅(qū)動(dòng)有如下幾方面優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)提升機(jī)軟啟動(dòng)和軟停車，減輕了電網(wǎng)沖擊；變頻器頻率連續(xù)調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了系統(tǒng)魯棒性；無(wú)需使用換檔接觸器及調(diào)速電阻，降低了維修成本和維護(hù)時(shí)間；變頻器可根據(jù)負(fù)載需要自動(dòng)輸出合適的功率，大大降低了能量耗損。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，王老師在各方面給了我極大的幫助和親切關(guān)懷，使我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)工作；同時(shí)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、淵博的知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和敏銳的思維將使我受益終身。（5）組態(tài)軟件作為用戶可定制功能的軟件平臺(tái)工具，利用其良好的人機(jī)界面和通信力，在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)出友好人機(jī)界面，使工作人員可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障報(bào)警、打印報(bào)表。總結(jié)本文的主要工作有以下幾點(diǎn):（1）根據(jù)提升機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)和工藝控制要求，礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）、動(dòng)力裝置、液壓站、變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、磁開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)）、減速器、操作臺(tái)和控制監(jiān)視系統(tǒng)等組成。MCGS提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過(guò)構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊（稱為“用戶策略”），使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。同時(shí)，可利用MCGS提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對(duì)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫操作。MCGS如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果：MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫屬性，如：一個(gè)長(zhǎng)方形的動(dòng)畫屬性有可見(jiàn)度，大小變化，水平移動(dòng)等，每一種動(dòng)畫屬性都會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)畫效果。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。 圖56 組態(tài)軟件模擬運(yùn)行MCGS運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。 MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。輕重故障自診斷，深度、速度、壓力等實(shí)時(shí)顯示，提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程各類關(guān)鍵數(shù)據(jù)及事故過(guò)程記錄，作為PLC的上位機(jī)，通過(guò)通信方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)控目的。同時(shí)系統(tǒng)發(fā)出特殊報(bào)警，提醒操作人員人為安全制動(dòng)(在制動(dòng)油缸回油口加裝泄壓閥和回油箱油路)。開(kāi)車前出現(xiàn)這類故障，則不允許再開(kāi)車。然后利用比例關(guān)系分析計(jì)算即可知道罐籠在井筒中的當(dāng)前位置。利用高速計(jì)數(shù)器C252和C253對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)計(jì)數(shù)，其中高速計(jì)數(shù)器C252記錄編碼器A相信號(hào)用于行程速度監(jiān)測(cè)與顯示，高速計(jì)數(shù)器C253記錄編碼器B相信號(hào)用于行程速度保護(hù)。 圖51 主程序流程圖 S型速度控制子程序PLC通過(guò)變頻器的端口6分別控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，通過(guò)給變頻器的端口117輸入編碼來(lái)控制電機(jī)以S型速度曲線運(yùn)行。主要技術(shù)參數(shù)：最大工作油壓 MPa油泵最大供油量 14 L/min一級(jí)制動(dòng)油壓值 0～5 MPa二級(jí)制動(dòng)延時(shí)時(shí)間 0～10 s工作溫度 15～65 176。（3）電磁閥檢測(cè)信號(hào)：液壓站中每一個(gè)電磁閥都有一個(gè)閥芯檢測(cè)傳感器，當(dāng)電磁閥正常工作，而閥芯沒(méi)有到位或被卡，檢測(cè)傳感器會(huì)發(fā)出故障信號(hào)，并通過(guò)可編程控制器（PLC）報(bào)警并在液晶屏上顯示發(fā)生故障的電磁閥，以便對(duì)其進(jìn)行維修。GGG4經(jīng)可編程控制器（PLC）延時(shí)一定時(shí)間后斷電，所有制動(dòng)器全部施閘，使提升機(jī)停車，這是第二級(jí)制動(dòng)。（2）安全制動(dòng)安全制動(dòng)分為兩種情況：一種是提升容器運(yùn)行在井筒中時(shí)，提升機(jī)出現(xiàn)緊急情況時(shí)的井中安全制動(dòng)；另一種是提升容器已經(jīng)接近井口時(shí)，提升機(jī)出現(xiàn)緊急情況時(shí)的井口安全制動(dòng)。液壓站采用可編程控制器（PLC）控制，其工作原理根據(jù)液壓站動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行編程，電磁閥的動(dòng)作狀態(tài)如表411所示。②在事故狀態(tài)下，可以使制動(dòng)器的油壓迅速降到預(yù)先調(diào)定的某一值，經(jīng)過(guò)延時(shí)后，制動(dòng)器的全部油壓迅速回到零，使制動(dòng)器達(dá)到全制動(dòng)狀態(tài)?，F(xiàn)在礦井提升機(jī)的制動(dòng)裝置多為盤式閘制動(dòng)系統(tǒng)，它主要由制動(dòng)器和液壓站組成。捕捉再起動(dòng)：變頻器快速地改變輸出頻率，去搜尋正在自由旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的實(shí)際速度。本設(shè)計(jì)采用五段速即5個(gè)固定頻率，各個(gè)固定頻率的數(shù)值如表47所示。輸出信號(hào)標(biāo)定為0~50 Hz 輸出4~20mA。表44 開(kāi)關(guān)量輸出參數(shù)設(shè)置繼電器編號(hào)對(duì)應(yīng)參數(shù)默認(rèn)值功能解釋輸出狀態(tài)繼電器1P0731故障監(jiān)控繼電器失電繼電器2P0732報(bào)警監(jiān)控繼電器得電繼電器3P0733變頻器運(yùn)行中繼電器得電③模擬量輸入功能MM440變頻器有兩路模擬量輸入，相關(guān)參數(shù)以in000 和in001 區(qū)分，可以通過(guò)P0756 分別設(shè)置每個(gè)通道屬性。表42 參數(shù)設(shè)置參數(shù)號(hào)設(shè)定值設(shè)置說(shuō)明P00033設(shè)置參數(shù)訪問(wèn)等級(jí)為專家級(jí)P00101開(kāi)始快速調(diào)試P01000選 擇電機(jī)的功率單位為kw，電網(wǎng)頻率為50HzP02050變頻器應(yīng)用對(duì)象為恒轉(zhuǎn)矩P0300[0]1選擇電機(jī)類型為異步電機(jī)P0304[0]380電機(jī)額定電壓P0305[0]371電機(jī)額定電流P0307[0]180電機(jī)額定功率P0308[0]電機(jī)功率因數(shù) P0309[0]電機(jī)的額定效率P0310[0]50電機(jī)額定頻率 P0311[0]740電機(jī)的額定速度P0320[0]0電機(jī)的磁化電流通常取默認(rèn)值P0335[0]0電機(jī)冷卻方式為利用電機(jī)軸上風(fēng)扇自冷卻P0640[0]150電機(jī)過(guò)載因子以電機(jī)額定電流百分比限制電機(jī)的過(guò)載電流P0700[0]2選擇命令給定源（啟動(dòng)/停止）為I/O端子控制P1000[0]3設(shè)置頻率給定源為固定頻率P1080[0]0限制電機(jī)運(yùn)行的最小頻率P1082[0]50限制電機(jī)運(yùn)行的最大頻率P1120[0]10電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到最大頻率所需時(shí)間P1121[0]10電機(jī)從最大頻率降速到靜止?fàn)顟B(tài)所需時(shí)間P1300[0]0線性V/F，要求電機(jī)的壓頻比準(zhǔn)確P39003結(jié)束快速調(diào)試為電機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算，其它參數(shù)不進(jìn)行工廠復(fù)位P19101使能電機(jī)識(shí)別，出現(xiàn)A0541 報(bào)警，馬上啟動(dòng)變頻器（3）功能調(diào)試：根據(jù)需要設(shè)置控制的方式和各種工藝參數(shù)。這一部分的調(diào)試工作比較復(fù)雜，常常需要在現(xiàn)場(chǎng)多次調(diào)試。一般在變頻器出廠和參數(shù)出現(xiàn)混亂的時(shí)候進(jìn)行此操作。10% 至45kW 至45kW3AC 380 至 480V177。由于它具有高度的靈活性因而可以在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。④直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)也是一種轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法，其克服了坐標(biāo)變換和解禍運(yùn)算的復(fù)雜性，直接對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，通過(guò)轉(zhuǎn)矩誤差、磁通控制誤差，按一定的原則選擇逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制施加在定子端的三相電壓，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率，達(dá)