交流提升机电控系统主控台电气工作原理

交流提升机电控系统主控台电气工作原理

一、总开关、制动泵控制

1、1ZK为主控台的电源总开关，起过载、过流作用。

2、制动泵控制：接触器JC1用于控制制动泵的分断与闭合，D1为制动泵1，D2为制动泵2，其中一个使用，另外一个为备用，K1为两台制动泵电机的切换开关，按制动泵启动按钮1QA，此时JC1得电，制动泵启动，工作指示灯ZDBD亮。当制动油过压后，由外部传感器来的信号经PLC处理后，串接在控制回路的J2接点断开，制动泵停转。（画虚线的为外部电路）调绳时也应变化。

二、润滑泵控制

润滑泵控制：接触器JC2、JC3分别控制两台润滑泵的分断与闭合，2HK转换开关为两润滑泵的转换开关，润滑泵工作指示灯为RHBD，为实现其中一路润滑泵电机自动启停，在其控制回路串入RHBK接点，由PLC进行自动控制。

三、电源指示、调绳控制、安全回路

1、用指针表指示AC220V电源，另在表头上增加了电源检测模块，有无电压信号送到主机的X47端。

2、调绳控制主要用于落地式双滚筒单绳缠绕式提升机，由1HK、5AK、6AK、Q1、Q2及JXK9组成，其中1HK为调绳转换开关，5AK为G1阀控制开关，6AK为G2阀控制开关，Q1、Q2为调绳离合器的行程开关，JXK9为调绳安全联锁开关。TKSD为调绳开始指示灯，TDWD为调绳到位指示灯，调绳时需接通控制电源，开动制动泵，并把调绳转换开关转至调绳位置。调绳过程中，离合器正在打开时Q1开关不被压，Q2开关还未被压，信号灯TKDB 和TDWD 同时亮，表示离合器正在打开。当离合器全部打开时，Q2 开关被压住，一方面PLC 机安全回路中的常开闭点Q1-2 闭合，联锁解除；另一方面使TDWD 熄灭，只有TKSD灯亮，表示离合器完全打开，可以开动提升机进行调绳。

在离合器合上过程中，指示灯TKSD和TDWD 全亮，逻辑常闭点Q1-2 点断开安全回路，进行安全联锁，至离合器完全合上时，Q1 被压，TKSD指示灯熄灭，只有TDWD指示灯亮，说明离合器已合上，此时Q1-2 点闭合，解除安全联锁。

此外，PLC机的逻辑安全回路中的JXK9为调绳安全联锁开关，作为调绳时松闸保护用。

3、其中G3、G4阀为安全阀，由转换开关3HK控制，当3HK左旋时，G3、G4阀均得电，当3HK右旋时，G3阀得电。G4阀不得电。

四、辅助变压器、显示屏、语言板

⑴控制变压器（FZB）

控制变压器由UPS 电源供电，AC220V 电压经变压器处理的不同等级如下：

110V/0.6A 电源主要供给脚踏动力制动装置的自整角机使用；24V/和12V电压等级供辅助电源板（FZDYB）使用，此电源主要用于供给整个系统的直流24V电源使用以及向语言报警板（YTX—01）供电。

⑵辅助电源板

辅助电源板的功能共分2个方面；

①电源作用；交流电压变为直流电压。

②煤位保护，松绳保护等辅助电路，利用外部传感器与辅助电源板内部的电子电路即可完成煤位、松绳保护。

⑶显示屏

该主控台选用日本DGT公司的彩色液晶显示屏，作为提升电控的各种静、动态显示。供电为DC24V，可打印、该彩色液晶显示屏可显9999个画面，有预备态，工作态、故障

记忆等。该故障记忆的主要内容为发生故障的年、月、日、时、分、秒容器位置、提升速度、电机系统、打点次数、制动油压、润滑油、主控机的各种保护、监控机的各种保护，预备态、运行态的全部内容。

⑷语言报警板（YX-02）

能共有20种报警语言即：速度超过2m/s，减速过速，等速段过速，紧急停车，深指失效，制动油过压，闸瓦磨损，提升过卷，钢丝绳松，减速点到、反转、润滑泵未开、

五、照明灯、调零电动机级控制

ZMK是照明开关，ZMD是照明灯。

对多绳磨擦轮式提升机，其钢丝绳容易产生滑动、蠕动和自然伸长现象，会使绞车到位时，牌坊式深度指示器停车产生误差，这样就需要开动调零电机，使调零电机带动深度指示器机械传动部件，使其正转或反转消除上述产生的误差，其中1HK4-4为正转开关，1HK2-2为反转开关。

六、特殊控制

JSD1或JSD2正常应为常闭接点，到减速点应断开。当JSD1或JSD2断开后：⑴PLC 接受到一个命令，用软件去控制相关逻辑关系：⑵TCJ断开，用硬件去控制相关内容。TD 为用软件控制高压开关柜。WF为微分继电器。

七、应急提升

当需应急提升时，把YJK-1开关打上，J1至J5得电，050与008为安全回路条件具备，050与200为制动泵具备条件，122与117为122接和低频控制的电源相序一致，120、122接控制低频正、反回路上，148与149接低频线路上。111与205为二级制动G5电磁阀，203与204为KT控制，089与206为KT控制，087与198为低频强爬控制信号，124与126为两个地线连接，182与298为应急提升时电位器供电，102与103为低频启动信号。

八、通讯端

FX2N-485BD是FX2N可编程控制器的通讯模块，在这个系统中共用了四个模块：1、主机；2、监控机；3、换向智能站；4、调速智能站，供通讯系统的通讯使用。

九、面板开关、UPS电源

⑴ZDY是制动源供电开关，是给动力制动电源柜供电的。

AN是备用按钮；

3QA、3TA、3QT是给主控台供电的启动和停止按钮。

MS、MX是慢上、慢下按钮，这两个按钮的常闭点用在PLC的输入端，常开点作为备用，接端子排的116、117、118。

JTK1—2B是脚踏开关，它的两组常闭点的一组串入高压馈电开关的无压释放回路中，踏此开关，高压馈电开关立即跳闸。馈电开关上的辅助开关接点同时断开，安全回路失电。

⑵、UPS电源的输入电压220V，输出电压220V，其作用如下：

㈠、外部停电后，能保持不间断供电，可以实现和完成井筒中间的二级制动和井口的紧急制动功能。

㈡、可以起到稳压作用，并经熔断器RD1直接给FX2N—32MR和FX2N—64MT供电。

十、限流器（XQL1）、轴编码器

⑴、主要是起限流作用，保护PLC正常工作，减少人为故障。此限流器接在COM端，最大保护电流为0.3A。

⑵、第一个轴编码器安装方式根据提升机型号决定，如果是磨擦轮提升机应安装在导向轮上；如果是单绳缠绕式提升机应安装在低速轴上。轴编码器的电源用的是FX2N-32MR 的24V电源，它的B相接到X0，A相接X1，X2是测速输入端。提升机运行的行程和速

度都是该轴编码器测出的。第二个轴编码器，是主令控制器使用的，其电源用的是FX2N —32MR自身的24V电源。COM为24V的负极，+24V为24V正极。它的输入信号，B 相接X3，A相接X4，经主令手柄前后推动，PLC中的计数器检测到是加计数还是减计数，在内部经过比较后，使主令的LK-3、LK-4、LK-5、LK-6、LK-7、LK-9、LK-11动作，主令控制器向后拉为正向，向前推为反向。

十一、监控机输入端

JXK3-J是反向到位信号输入端，接X6。该输入端的作用是有输入信号时就将主计数器清零，显示屏上显示到位。

JXK4-J是正向到位信号输入端，接X7。该输入端起校正作用，正向到位时主计数器的计数校正一下，显示屏上显示到位。

监控机的X10、X11、X12与主机的X10、X11、X12备用。

ZLL是主令零位，接X13，当主令拉到零位时，主令控制器的光电开关输出信号给X13，当X13有输入信号时，程序内主令控制器的计数器清零。

DD1是打点，接X14。程序中有一套打点程序，如果X14接收一次信号为1点，若其接收两次信号为2点。3次为3点；4次为4点；5次为5点。1点为停车，2点为提升，3点为反向提升，4点为正向慢提，5点为反向慢提。

DD2是备用打点停车输入端，接X15。

YX是紧急停车输入信号，接X16。

GZ备用输入信号，接X17。

十二、备用输出端、语言启动，备用信号灯及铃

⑴、COM1、COM2的公用端接入了24V的负极（COMK），JZ-02（8位）继电器转换板，接入24V的正极。当Y0输出时，继电器转换板的第一个继电器吸合，JZ01和JZ02的接点闭合，以次类推，Y7输出时，继电器转换板上的第8个继电器吸合，JZ15和是JZ16接点闭合。

⑵、COM3为公共输入端，接入12V的负极，YQD1为语言启动1，YQD2为语言启动2，Y10输出后，控制语言板启动第一组，Y11输出后控制语言板启动第二组。Y12和Y13输出端为备用指示灯，根据现场的需要可以作为别的指示灯用。

⑶、COM4公用端接入U1即220V电源。JSL是减速铃。当过减速点后或备用电池欠压时，Y16输出，减速铃响。

十三、安全联锁回路

本系统按安全回路双线制的原则设计而成。在提升电控中，系统中的各种安全保护装置的触点与安全制动接触器线圈回路相串联，一旦提升机出现过卷、过速、松绳等，相应的保护触点断开，安全制动接触器断电，进行安全制动。

GYD是油开关辅助触头，当主机安全回路Y20 输出，同时监控机安全回路Y17 输出，高压油开关GYD合上时，按安全继电器工作按钮1QA-2，安全继电器AC1、AC2 线圈得电，此时ACD 安全继电器工作指示灯亮，表示安全回路得电，电磁阀G3 得电吸持（3HK右旋），当逻辑电路中的安全回路任一输入点断开，AC1、AC2 线圈失电，G3阀断电，安全回路实现安全制动。

十四、指针表

VZ是动力制动电压表，指示动力制动的电压。若是低频电源制动，指示低频电压。ZDJC是制动源检测，当提升机运行在等速段时，PLC给动力制动电源柜一个触发信号，动力制动电源柜输出电压。若有电压，ZDJC的130、360导通，给PLC一个输入信号，提升机正常运行；如果检测没有电压，130、360不导通，PLC接收不到信号，提升机在运行中，每隔一秒响一次警铃，提醒司机应提前减速收闸制动。

AZ是动力制电流表。VH是高压电压表。

CYJC是残压检测板，端子号134、135是在高压换向接触器的下端，也就在电动机定子端接一个电压互感器，6000V/100V。当高压接触器断电后，残压检测板检测定子回路是否还有残压，如果有残压，残压检测板下端的130、361导通，给PLC一个输入信号，PLC 内部将控制电制动接触器不允许吸合，如果高压接触器断电后，残压检测板检测没有残压，130、361不导通，PLC接收不到信号，那么电制动接触器经过消弧后，可以吸合。

十五、主控机的限流器（XLQ2）

设计电流0.5A，对主机起保护作用。

十六、主控机轴编码器

1、主电机轴编码器，该轴编码器安装在高速轴上，和电动机同步转速。B相接X0，B相接X1，X2为测速，和监控机的计数器一样，同样完成测速和测量行程的作用。

2、手闸轴编码器的电源是FX2N-64MT的24V电源。B相接输入X3，A相接输入端X4。其用于工作闸的控制。当推动工作闸时，轴编码器产生的脉冲经4DA转换为模拟量输出，送入可调闸模块，经过放大后控制KT线圈的电流大小。

十七、主控机重要输入端

JXK3-Z是主控机的反向到位输入端，接X6。其输入端有信号时，断电包闸，同时主计数清零。

JXK4正向到位输入端，接X7。其输入端有信号时，断电包闸，同时将计数器的总脉冲数校正一下。

JXK5是反向卡箕斗保护，接X10。JXK6是正向卡箕斗保护，接X11。

SZMC是深指脉冲信号，接X12。提升机在运行时，如果没有脉冲信号，提升机运行2m后，立即报警，运行到减速点后，安全制动。

JXK1是外部反向过卷，接X13。当外部反向过卷时，X13没有输入，安全继电器失电。

JXK2是正向过卷，接X14。当外部正向过卷时，X14没有输入，安全继电器失电。

JSD1是外部减速开关，接X15。

SS是松绳，接X16。

ZMS是闸瓦磨损，接X17。若闸瓦磨损，没有信号输入，安全继电器失电，同时有语言报警。

十八、常规控制输入端

1AK是切除语言报警，接X20。当安全回路掉电后，语言报警，报当时发生的故障。将此开关左旋90度，解除语言报警。故障排除后将此开关复位。

2AK是正力开关，接X21。正力提升时，将此开关左旋90度，提升机过减速点后不投电制动。

3AK是切除自动换向，接X22。将此开关左旋90度，切除方向记忆，提升机可以按照打点的要求开车。

4AK是切除程序保护，接X23。按下此按钮，可以切除程序的内部过卷、松绳、防反转、深指失效、轴编码器损坏等。

FW5-6是反向过卷复位，接X24。当提升机反向过卷后，将过卷切换开关，左旋45度安全条件具备，提升机只能正向开车。

FW7-8是正向过卷复位，接X25。当提升机正向过卷后，将过卷切换开关右旋45度，安全条件具备，提升机只能反向开车。

DZK-B是工作闸开关的常闭点，接X26。当推工作闸时，此接点断开，工作闸计数器开始计数。

AC1-1、AC2-1是安全继电器的输入信号，接X27。当安全继电器正常工作时给PLC 一个输入信号。

Z是自动化开车，接X30。如果将开车方式转换开关转换到自动位置时，X30有输入信号，进入自动化运行方式。

S是手动开车，接X31。如果将开车方式转换开关转换到手动位置时，X31有输入信号，为手动开车，用动力制动电源柜时，此开车方式不用。

K1是制动泵转换开关输入信号，接X32。用1号泵时X32有信号、用2号泵时X32没有输入信号。

JTK1-1B是脚踏开关的一组常闭点，接X33。如果踩下主控台右下角的脚踏开关时，第一掉安全回路，同时踏掉了馈电开关柜的高压电源。

MW是煤位信号，接X34，也就是满仓信号。如此输入点有输入信号时，满仓信号有指示，同时打不上信号，无法开车。

JSD2是外部减速开关，接X35。

MS是慢上，接X36；MX是慢下，接X37。慢上和慢下主要是调整工作闸KT线圈的电流大小，调整方法是将1AK、2AK、3AK全部左转90度；按慢上，KT线圈的电流上升，按慢下KT线圈的电流下降，当调到KT线圈电流标准的位置时，将1AK、2AK、3AK 复位即可。过卷时需继续提升时。

十九、扩展输入端

RYCZ是任意操作按钮，接X40。此按钮（1）可以切除加速电流继电器；（2）可以将提升钩数清零，清零的办法是将2AK开关左转90度，按一下此按钮即可；（3）可以校正主计数总脉冲数，具体校正办法如下，当容器位置在零位时，将1AK开关左转90度，正常开车，当提升机运行到正向到位时按一下此按钮即可。

JXK9是调绳联锁输入信号，接X41。

1HK9-10是调绳开关输入信号，接X42。需要调绳时，将调绳开关右转45度，进入调绳状态。

RHB是润滑泵，接X43。当开启润滑泵时，给PLC一个输入信号，此输入信号串入在高压换向条件中，如果不开润滑泵，高压换向无条件，不能开车。

JTK2-B是脚踏电制动开关，接X44。如果踏下此开关，随时投入电制动或低频制动。踏的越猛，制动电流越大。

Q1-2是离合器开关输入信号，接X45。

CYJC是残压检测，接X46。该输入端是残压检测板送过来的信号。过减速点高压接触器掉电后，还有残压，不允许电制动接触器投入；如果没有残压，就没有输入信号，电制动可以投入。

ZDYC是制动源检测，接X47。当提升机运行到等速时，该系统要对电制动检测一次是否有电压；如果没有电压，系统中应有各1秒响一次铃的间歇报警声，提示司机过减速点没有电制动了，应提前收闸停车。

X50：备用

X51：电制动供电返回信号

X52；润滑油过热

X53：制动油过热

X54~X56为备用输入信号，根据现场的需求可以增加内容。

X57：AC220V电源检测

二十、4AD和4DA

FX2N-4AD中4表示4个通道，A表示模拟量，D表示数字量，就是将模拟量转换为数字量，4AD的电源是用的FX2N-64MT的24V电源，4个通道分别是CH1、CH2、CH3、CH4。

CH1将电流检测模块送进来的电压量变成数字量，显示电机的电流；

CH2是将制动油压力变送器输出的4 -20mA电流变为数字量；

CH3是将润滑油压力变送器输出的4 -20mA电流转换为数字量显示；

CH4是将15点温度巡检仪输出的电压量转换数字量显示各温度点的数字。

二十一、电流转换

CL-02电流检测模块是将高压电流互感器送过来的0-5A电流，变为0-10V的电压量送到4AD的CH1通道使用，另一部分是失流部分。

2、4DA转换

FX2N-4DA中4代表4个通道，D代表数字量，A代表模拟量，就是将PLC内部运算的数据变为模拟量输出。4DA的电源是用FX2N-64MT的24V电源，4个通道分别为CH1、CH2、CH3、CH4。

（1）CH1输出的电压量是供给可调闸模块IN1，并经可调闸模块放大后，供给工作闸的KT线圈使用。

（2）CH2输出的电压量是供给可调闸模块IN2，并经可调闸模块放大后，供给电制动柜或低频电源柜0-20V的调节信号电压。

（3）CH3输出的电压是标准的0-5V测速电压，供测量速度用。

（4）CH4输出的电压是标准的0-5V测给定电压，供测量给定用。

二十二、二级制动

RZDY是二级制动电源板，主要是将交流电整流后变为直流电，供给G5、G6阀用的。二十三、开环电制动控制

CD2是脚踏电制动的自整角机。电源输入端231、235接AC110V，JTK2-K是脚踏开关的常开点，当踏下此开关时，CD2得电，自整角机输出0-50V的电压信号，给可调闸模块，经可调闸模块处理后，由L1输出用来调节电制动的制动力矩。

二十四、可调闸及电制动的控制

当Y31有输出时，JZ19-20接点闭合，GZJ、JZ13-14接点闭合，DZK-K工作闸行程开关的常开点闭合，KT1线圈根据工作闸手柄推的角度开始有电流。当Y32有输出时，JZ21-22接点闭合后，GZJ、JZ13-14接点闭合，DZK-K工作闸行程开关的常开点闭合，KT2线圈根据工作闸手柄推的角度开始有电流。

KD-03是可调闸动力制动模块。PLC中的数据经过4AD数模转换后，将0-10V的电压信号送至IN1端，经可调闸模块处理后，由L3输出去控制制动泵的KT线圈。PLC中的数据经过4DA模块的转换后，将0-10V的电压信号送到IN2端，此信号和脚踏电制动的信号进行比较后，按照谁大跟谁走的原则，由L1将控制信号输出。

二十五、安全回路控制

Y17为监控机的安全继电器输出，Y17的输出条件必须在无故障的条件下输出，内部包括有：深指失效、防反转、减速段过速等速段超速、滑绳或轴编码器损坏、通讯错误、接近井口的2m/s限速、内部过卷等，若有一个保护动作，Y17就不输出。当Y17输出后，将电源U1送入主机的安全继电器，即主机Y20控制的JZ-01（16位）继电器转换板的第一个继电器JZ1-2。若主机安全继电器Y20输出，高压馈电开关柜的GYD接点闭合，此时BACD安全条件具备指示灯亮。按1QA-2启动按钮，安全继电器AC1、AC2线圈得电并自保，ACD安全继电器工作指示灯亮。当发生故障时，U1失电，AC1、AC2线圈也同时失电，实现安全制动。

二十六、语言控制

主机的COM1接入12V的负极，YX-1、YX-2、YX-4、YX-8为语言控制端，Y0-Y4为8421编码送位，出现故障及时报警。

二十七、备用

Y4到Y12为备用输出端。根据现场需要可以使用，但应该考虑FX2N-64MT是晶体

管输出，应考虑其负载容量。

二十八、信号灯及铃

Y13输出后，信号铃响，打点时，此输出点输出。Y14是超载铃和超载运行指示灯。Y15是空车运行指示灯。Y16是停车灯，打停车信号时，此输出点输出，Y17是信号灯，当发出开车信号时，此输出点信号灯亮，过减速点后，信号灯熄灭。

二十九、继电转换部分

JZ-01（16位）继电器转换部分为主机的Y20-Y37的输出控制，当Y20输出时，JZ1-2闭合。Y20是主机的安全继电器输出端，内部包括有：外过卷、闸瓦磨损、钢丝绳松、内过卷、卡箕斗、深指失效、减速段过速、等速段超速、防反转、滑绳或轴编码器损坏、通讯错误、接近井口的2m/s限速。如有其中一个保护动作Y20不输出。

DL1是电制动信号输入，接Y21。当过减速点后，Y21输出，JZ3-4接点闭合，从可调闸模块L1端送出的0-20V电压送到电制动柜或低频电源柜作调节信号电压控制电制动或低频电源柜的制动力矩。

RHBK是润滑泵开，接Y22。可由程序进行自动控制。

J2是制动泵控制端，接Y23。当制动油过压后，制动控制制动泵停止。若安全回路失电后，J2输出点断开，停止制动泵的运转。

TLTJ是调零条件，接Y24。一般供摩擦轮提升机的牌坊式深度指示器使用，调零条件是到位后Y24输出，允许调零。

YBGD是语言板供电端，接Y25。当语言报警时，Y25有输出信号。JZ11-12接点闭合，语言板得电。

GZJ是工作闸继电器，接Y26，当打过信号，推上工作闸时，Y26有输出，工作闸继电器吸合，JZ13-14闭合，KT线圈得电。

G5、G6是两个二级制动阀，接Y27、Y30。当提升机在等速段运行时，安全回路一旦动作后，G5阀延时3秒失电，G6阀得电，实现二级制动。如果提升机在减速段运行时，安全回路一旦动作，G5阀立即失电，G6阀得电，实现接近井口紧急制动。

KT1、KT2是可调闸线圈，接Y31、Y32。当1号制动泵工作时，Y31有输出，KT1得电；当2号泵工作时，Y32有输出，KT2得电。

Y33、Y34、是备用输出端。（当为低频时可为低频启动。停止）

Y35：当正力提升时该接点不断开。

Y36：当接近井口时，当速度大于2m/s时，该接点断开（控制高压开关柜）

Y37：正常提升时过减速点后断开，当正力提升时该接点不断开。

三十、控制电源

本系统的PLC机电源及各控制电源由UPS电源处理后供给，其中UPS电源的使用保证了二级制动的延时完成，使整个系统的控制安全、可靠。

JTDK-ZN-01SP交流提升机电控系统

主

控

台

电

气

工

作

原

理

焦作华飞电子电器股份有限公司2007年3月