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ＪＴＤＫ－ＺＮ－ＺＫＴ／Ｐ交流提升机电控系统应用
作者：徐 宁
来源：《中小企业管理与科技·中旬版》2008年第10期
摘要：阐述了JTDK-ZN-01S型交流提升机电控系统的结构、原理、主要部件及使用维护中的注意事项。
关键词：工作原理；主控器件；各检测模块；使用维护
中图分类号：TD53 文献标识码：B 文章编号：1673-1069(2008)10-0000-00 引言
JTDK-ZN-01S型交流提升机电控系统，适用于矿山竖井、斜井或其他要求提升的场所中，用于绕线转子式交流电动机拖动的各种型号提升机，以取代传统的用继电器、接触器形成的电控系统。既可用于新矿井安装，又可用于老矿井改造，是一套在国内居领先水平的矿山提升机电控设备。特别是多绳、多水平、双机、斜井等复杂运行场合，其优越性尤为明显。 JTDK-ZN-ZKT/P主控台，是该电控系统中的核心设备。该设备运用只S485通讯方式，采用技术先进、性能可靠的日本FX2N型可编程控制器，很好处理了安全回路双线制问题，面板显示采用液晶彩色显示屏显示各种动、静态参数和各种工作曲线，同时配以多种检测、控制组件，完成了提升机运行过程中应有的逻辑、时间和速度控制、按行程的速度给定、PID速度闭环控制和各种情况下的安全保护、自动化开车等控制作业。
本主控台具有逻辑编程简单，安全保护可靠，状态显示齐全，语言报警及信号通讯等多种功能，既可用于JTDK-ZN-01S电控系统中，亦可用于所有用交流绕线式异步电动机作主提升电机的其他电控系统中。在使用本电控台的电控系统中，可省去如下设备：①控制屏，②专用操作台，③凸轮板给定装置，④测速发电机，⑤后备保护装置和⑥车房信号系统。所以，JTDK-ZN-ZKT/P是实现提升自动化的一合理想装备。
1 工作原理
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1.1 主控器件 该设备采用日本进口的可编程控制器FX2N-MT做为系统的主控器件。系统的各项控制和保护功能之间的逻辑关系，是根据原TKD系统的工作过程，结合现场实际情况，用编程方法加以解决。该系统采用RS485通讯方式，通过通讯模块间工作指令传送，将各种外设控制开关、传感器信号均接到主控台PLC的输入端，经PLV逻辑运算，并经制动、调速智能站，控制调速回路、电制动回路、低频回路等被控对象动作；而其中一部分控制开关、传感器的信号，经主控台PLC逻辑处理后，去驱动相应的输出继电器动作，再控制安全继电器、工作继电器及各控制单元，完成提升机的启动、加速、等速、减速、爬行、停车等过程，并实现提升机的各种保护，语言保护、PID速度闭环控制等。
该设备另设一台FX2N-32MR可编程控制器作为主机的监控机使用，用以完成系统的后备保护、关键控制参数及系统的参数显示功能。FX2N-4AD、FX2N-4DA为模数转换和数模转换，用于对模拟量和数字量的转换。FX2N-16EX为输入扩展模块，用于对主控器件FX2N-MT输入口的扩充。
由于PLC内部软元件和编程指令众多，编程方便灵活，更改容易，加之PLC输入、输出端子对工作与否均有相应的放光管指示，还可以通过编程器直接观察各控制器中每个器件的工作情况，因而以本主控台为核心所形成的系统(JTDK-ZN-01S)较之原TKD系统的功能完善得多，特别是在多绳、多水平、双机、斜井、多停车位等复杂场合，其控制过程更加简洁，维护特别方便。
1.2 CL-02电流检测模块电流检测模块的作用有两个：一是检测深度指示器的自整角机励磁电流的情况，将该电流处理后送到主控PLC输入端，经PLC逻辑判断后去控制安全回路；二是检查主回路电流信号，处理后送入FX-4AD模块进行A/D变换，经PLC逻辑运算后计算提升负荷，从而控制提升机的安全运行。
1.3 KD-03可调闸模块 该模块由电压选择电路、运算放大电路、射极跟随电路等组成。由自整角机来的动力制动开环信号和由4DA模块输出的动力制动闭环信号，经电压选择器比较，取其中最大值经集成运算放大器放大，由射极跟随输出到可控硅动力制动电源的触发器中；由P/C运算经4DA输出的可调闸闭环输入信号，经集成运算放大器放大后，由射极跟随输出到可调闸线圈中，保证提升机有效的制动，从而达到安全运行的目的。 1.4 语言报警模块本模块由专用大规模语言集成电路组成。其中，共储存有速度超2m/S、减速段过速、等速段过速、紧急停车、深指实效、制动油过压、闸瓦磨损、提升过卷、钢丝绳松、减速点到10种语言报警信号，以便主控PLC随时调用。
1.5 触摸彩色液晶显示器随着电子技术飞速发展，一种可以与可编程控制器直接相接的触摸翻页式彩色液晶显示屏应运而生。该显示器利用编程技术，以模拟画面的形式，形象显示
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出提升机运行的各种状态、各种参数及各种控制元器件的工作情况，一目了然。用彩色液晶显示屏可代替各种参数显示仪表，以便主控PLC随时调用。
1.6 辅助电路为保证主控台可靠工作，使提升机时刻处于设定的安全运行状态，除上述控制保护模块外，在主控电路设计中还加设了短路保护、电源净化、限流等环节；在主控PLC的输入、输出回路中还预留一些备用端点，以便用户在现场随时增加某些保护、控制功能。
2 使用维护
JTDK-ZN-01S交流提升机电控系统是在原TKD操作方式基础上设计的，因而在现场使用时，基本上按原TKD系统工作程序即可。但由于电路结构的特殊性，应注意以下几点： 2.1 PLC输出电路没有熔断器，因而当某一电路输出不动作时，应首先检查熔断器是否发生熔断面，查出熔断原因，用相同容量的保险更换即可。
2.2 本设备允许电源波动为±10％，使用中不能使用电压过高电源，否则会损坏某些部件。
2.3 JTKD-ZN-01S交流提升机电控系统运行中出现的问题，一般是外部各传感器和控制开关引起的。因此，在查找故障时，应首先观察PLC各输入端是否正常指示，否则就应检查有关外设。若各外设指示正常还有问题，应通过编程器调出内部程序一个节点一个节点寻找，根据梯形图分析后再作处理。
2.4 由于主控台采用了可编程控制器，其输入输出的逻辑关系，是通过使用内部大量元件和编程实现的，因而在处理问题时，不能按接线的概念处理，一定要把每个端点的问题处理好，再分析逻辑关系图。保证了各输入输出没有问题，控制结果也就正常。
2.5 可编程控制器的采用，简化了系统的设计，但也相应地提高了对维修人员要求。这就要求维修人员必须会用编程器调出PLV程序、会修改程序、会看梯形图，会用逻辑器监视各输入输出接点内部辅助继电器、专用辅助继电器、定时器、计数器、数据存睹器等的变化。 2.6 定期清扫主控台内部卫生，防止因灰尘而引起短路和接点接触不良，损坏设备，破坏设备安全运行。
2.7 定期检查内部各紧固件发热及紧固情况。
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