无齿轮传动吊斗铲电控系统设计.pdfVIP

Q! Q： !王2 ChinaNewTechnologiesandProduc 工 业 技 术 AFE ( 主 动 前 端 ActiveFront 了3个 DP网络 ，完成对整个 吊斗铲电气 界面。其中操作界面和计量界面设置在 End)，采用了IGBT功率元件，位于电 系统的信号采集与集散控制。PLC控制 操作室内，供吊斗铲的操作人员使片j， 源进线侧 ，如图2所示 。$8750—65吊斗 网络通过 CP443—1Advanced模块挂接在 WINCC界面和SIBAS界面设置在控制室 铲共采用 了24个 AFE整流单元，将900 工业 以太 网上，从而实现与 SIBAS控制 内，供维护人员使用。四台人机界面通 伏交流电转变成 1800伏直流电，直流 电 网络及人机交互界面之间的大量数据交 过工业 以太 网通讯完成与 SIBAS和PLC 又通过24个逆变器将直流电转变成所需 换 。 控制器的数据交换。 频率的交流电，从而变频驱动提升、回拉、 两大控制网络的信号采集相互独立， 4．1操作界面 旋转和行走电机 ，AFE主动的含义在于， 数据交换主要通过网络完成，但关键信 操作界面采用了西门子的OP触摸面 与二级管和可控制硅整流等传统技术相 号的交换增加 了通过数据线直接连接到 板，放置在司机操作台的左侧，用于提 比，AFE不是被动地将交流转变成直流， 另一控制网路的输入接 口模块上，此外 升和回拉钢丝绳长度校核和显示操作模 而是采用了基于PWM控制技术的主动控 还设置了机械 电气双重互锁 ，防止误差 式、运行基本状态及重要故障报警，吊 制，由输入 电压空间矢量定向来直接计 信号。在控制逻辑上，一些主要 电气的 斗铲操作人员可以方便地通过该界面完 算空间电压矢量的作用时间和位置，如 控制采用了两大控制网络相互互锁、共 成对提升和回拉钢丝绳 的长度校核、掌 图2所示，利用 SIBAS控制器的SIP单 同控制的方式，最大程度地确保对 电气 握系统的运行状态信息和查询系统的故 元实现对空间矢量 的全数字控制，生成 系统的可靠控制。 障。 相应的驱动脉冲控制 IGBT的通断，使整 流器输入电流接近正弦波，并且 电流和 }G 蕊 电压同相位 ，从而消除大部分电流谐波， SlP 其所产生的总的谐波畸变不足 1％，并使 得功率因数接近于 1。 3SIBAS和PLC控制网络 3．1控制器 SIBAS控制器是西 门子公司最初为 列车驱动而专门设计的，采用了军用规 格元器件、多重高速处理器、专用的软 硬件、串口及各种I／O模块框架内连接， 造就 了其卓越的控制性能，现被广泛应 用到露天矿的大型机械设备驱动控制领 域，如电驱动卡车、电铲和吊斗铲等。 PLC控制器是在继电器控制系统的 基础上开发出来的，已经发展成为一种 可提供诸多功能的成熟控制器，不仅能 图2AFE控制示意图 实现继 电器 的逻辑控制、顺序控制 ，同 时还具有模拟量信号处理与控制、网络 3．3控制功能 4．2计量界面 通讯、故障自诊断障等功能。这些使得 启动：吊斗铲设置了系统启动按钮 ， 计量系统对 日常生产的统计至关重 PLC在工业控制领域 中得到了广泛 的应 采用顺序 自动启动方式，依次合提升 ／回 要，是掌握每 日挖掘量及对操作人员T 用 。 拉高速回路开关，启动冷却系统、预充电、 作考核的重要依据。其 由PLC和计量软 吊斗铲 的控 制器选用 西 门子 的 主变压器回路接入 、直流母线、通风系统、 件共同完成，计量界面，由VB软件开发， SIBAS和PLC控制器，组成了吊斗铲的 控制柜冷却系统，步骤启动就绪后方可 运行在操作台左侧的触摸式