ABB閘系統(tǒng)功能介紹(大屯孔莊)

1、 ABB Group April 5, 2022 | Slide 1ABB 立井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)功能介紹Song Weihan, Mining System, ABB PAMI, 2009-09-23 ABB Group April 5, 2022 | Slide 2DocNo.3ACN174000Z1000目錄 nABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成nABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理及實(shí)現(xiàn)nABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理及實(shí)現(xiàn)nABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)主要監(jiān)視功能及實(shí)現(xiàn)nABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)介紹n上一次技術(shù)交流未解決的問(wèn)題 ABB Group April 5, 2022 | Sli

2、de 3DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成 ABB Group April 5, 2022 | Slide 4DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成機(jī)械部分：n閘架+制動(dòng)單元n液壓站n管路電氣部分：n閘控柜n人機(jī)界面n電機(jī)啟動(dòng)箱n液壓站接線箱n閘架接線盒n測(cè)速發(fā)電機(jī)n閘間隙傳感器、偏擺開(kāi)關(guān) ABB Group April 5, 2022 | Slide 5DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作原理兩種工作狀態(tài)：n工作制動(dòng) (Service Brake) 在提升系統(tǒng)沒(méi)有故障的情況下，按照提升

3、周期的要求，配合電控系統(tǒng)完成敞閘、全敞閘、貼閘、施閘等正常工藝流程n安全制動(dòng) (Safety Brake) 在提升系統(tǒng)出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)跳閘的故障時(shí)，采取緊急制動(dòng)，確保提升機(jī)安全停車(chē)，并不出現(xiàn)滑繩 ABB Group April 5, 2022 | Slide 6DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 敞閘順序(1)第一步：當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)接收到敞閘指令時(shí)，通過(guò)控制 32 號(hào)控制閥和 37 號(hào)比例閥，使系統(tǒng)油壓上升至約 8.5 MPa； ABB Group April 5, 2022 | Slide 7DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)

4、工作制動(dòng)的原理 敞閘順序(2)第二步： 之后，通過(guò)控制 37 號(hào)比例閥的給定，繼續(xù)將系統(tǒng)油壓升高至大約 11 MPa，此時(shí)，制動(dòng)單元處于貼閘狀態(tài)； ； ABB Group April 5, 2022 | Slide 8DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 敞閘順序(3)第三步： 在敞閘指令發(fā)出一段時(shí)間后，通常為箕斗、罐籠即將出爬行段的時(shí)間，通過(guò) 39 號(hào)閥得電，使系統(tǒng)油壓達(dá)到最大值，約 14 MPa，此時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)為全敞閘狀態(tài)，提升機(jī)開(kāi)始加速。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 9DocNo.3ACN174000Z1000

5、ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 敞閘油路 ABB Group April 5, 2022 | Slide 10DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(1)第一步： 在提升機(jī)進(jìn)入爬行段時(shí)，39 號(hào)閥失電，系統(tǒng)油壓降至約 11MPa，制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入貼閘狀態(tài)。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 11DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(1) ABB Group April 5, 2022 | Slide 12DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制

6、動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(2)第二步： 在進(jìn)入停車(chē)位置時(shí)，敞閘指令消失，此時(shí)通過(guò) 37 號(hào)閥使系統(tǒng)油壓降至約 8.5 MPa ； ABB Group April 5, 2022 | Slide 13DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(2) ABB Group April 5, 2022 | Slide 14DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(3)第三步： 緊接著，仍然通過(guò) 37 號(hào)比例閥，使系統(tǒng)油壓降至約 6.5，此時(shí)制動(dòng)單元對(duì)閘盤(pán)的制動(dòng)力逐漸增加； ABB Group April

7、 5, 2022 | Slide 15DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(4)第四步： 在經(jīng)過(guò)一段延時(shí)之后，132 號(hào)備用控制閥失電，系統(tǒng)油壓降至一個(gè)平臺(tái)油壓，這個(gè)油壓是提升系統(tǒng)安全回路跳閘時(shí)獲得允許最大制動(dòng)力對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)油壓。 這一步驟的主要目的是，測(cè)試 132 號(hào)備用閥的功能是否正常。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 16DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(4) ABB Group April 5, 2022 | Slide 17DocNo.3ACN17

8、4000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(5)第五步： 在完成 132 號(hào)備用閥測(cè)試之后，37 號(hào)比例閥完全失電之前，油壓仍然保持在平臺(tái)油壓； 該步驟為雙通道控制的第一施閘指令； ABB Group April 5, 2022 | Slide 18DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(6)第六步： 最后，32 號(hào)控制閥失電，系統(tǒng)油壓將為 0，制動(dòng)單元以最大制動(dòng)力作用與閘盤(pán)，即完成雙通道控制的第二施閘指令。 132 號(hào)控制閥再次得電。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 19DocNo.3AC

9、N174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的原理 施閘順序(6) ABB Group April 5, 2022 | Slide 20DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)方式：AC800M (CPU) 程序控制 通過(guò) PLC 系統(tǒng)的兩路輸出控制工作制動(dòng)的敞閘和施閘動(dòng)作。如果這兩路輸出有任何一路出現(xiàn)故障，那么工作制動(dòng)系統(tǒng)將保持施閘狀態(tài)。如果在提升機(jī)開(kāi)始運(yùn)行之后，發(fā)現(xiàn)任何路輸出有故障，工作制動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)恢復(fù)到施閘狀態(tài)。 AC800M 控制器控制敞閘繼電器和模擬量給定值。敞閘繼電器和安全繼電器配合，向液壓站的控制閥發(fā)出 ON/OFF 信號(hào)；模擬

10、量信號(hào)通過(guò)閘控板 BCC 將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，控制比例閥。同時(shí)比例閥也受安全繼電器的控制。 在工作制動(dòng)過(guò)程中，每次施閘時(shí)都會(huì)對(duì)控制閥進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障的主動(dòng)預(yù)防。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 21DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)的設(shè)計(jì)理念n 控制器發(fā)出冗余信號(hào)；n閥類型多樣性：比例閥和ON/OFF控制閥；n系統(tǒng)具備閥狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)功能；n安全回路串聯(lián)設(shè)計(jì)； ABB Group April 5, 2022 | Slide 22DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 安全制動(dòng)

11、： 在提升機(jī)安全回路跳閘時(shí)，通過(guò)安全繼電器動(dòng)作，斷開(kāi)控制閥和油泵，使制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入緊急制動(dòng)狀態(tài)。 在緊急制動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)控制閥啟動(dòng)蓄能器回路，由蓄能器保持所需的油壓。 安全制動(dòng)的一個(gè)重要感念： 恒減速恒減速 ABB Group April 5, 2022 | Slide 23DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 恒減速 什么叫恒減速？ 在安全制動(dòng)模式下，能夠在不同的制動(dòng)條件下：不同載荷、不同運(yùn)行方向、不同位置，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速度的安全制動(dòng)。 ABB 如何實(shí)現(xiàn)恒減速？ 通過(guò)閘控板 BCC 卡和測(cè)速發(fā)電機(jī)，直接控制液壓站的控制閥和比例閥，實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速度。 A

12、BB Group April 5, 2022 | Slide 24DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 恒減速(1)第一步： 安全回路跳閘，即敞閘命令消失，32 號(hào)方向閥、39 號(hào)控制閥和 40 號(hào)控制閥失電，切斷油泵供油回路，接通蓄能器回路； ABB Group April 5, 2022 | Slide 25DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 恒減速(2)第二步： 通過(guò) BCC 卡中的設(shè)定，調(diào)節(jié) 37 號(hào)比例閥將油壓控制在預(yù)定的壓力值； 132 閥做為備用控制回路； ABB Group April 5,

13、2022 | Slide 26DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 恒減速(2) ABB Group April 5, 2022 | Slide 27DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 恒減速(3)第三步： 37 號(hào)比例閥給定值將為 0，系統(tǒng)油壓將為 0。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 28DocNo.3ACN174000Z1000緊停時(shí)電路工作原理ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的原理 恒減速(4)恒減速安全制動(dòng)時(shí)，BCC 板 37 閥控制電路原理圖 ABB Group Ap

14、ril 5, 2022 | Slide 29DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的設(shè)計(jì)理念被動(dòng)冗余功能在安全制動(dòng)過(guò)程中，BCC 閘控板具備被動(dòng)冗余功能：n 主功能 恒減速制動(dòng)。通過(guò)控制比例閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓至預(yù)定的值；n 備用功能 在恒減速制動(dòng)過(guò)程中，如果 BCC 閘控板檢測(cè)到提升機(jī)減速度小于預(yù)設(shè)值，即可能會(huì)出現(xiàn)減速行程過(guò)長(zhǎng)時(shí)，BCC 將切斷比例閥，啟用備用的 ON/OFF 控制閥。 特別在箕斗、罐籠接近進(jìn)口時(shí)，如果出現(xiàn)減速故障，并且恒減速制動(dòng)可能導(dǎo)致制動(dòng)行程過(guò)長(zhǎng)時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)將切換為備用功能 ABB Group April 5, 2022 | Slide 30D

15、ocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的設(shè)計(jì)理念電源冗余 n BCC 閘控板和控制閥由可充電的 UPS 電池供電，確保在即使出現(xiàn)外部電源故障時(shí)，仍能提供可靠的安全制動(dòng)。n BCC 閘控板具有電源檢測(cè)功能，包括過(guò)壓檢測(cè)、欠壓檢測(cè)、接地檢測(cè)和充電故障等； ABB Group April 5, 2022 | Slide 31DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全制動(dòng)的設(shè)計(jì)理念其他 n BCC 閘控板具有測(cè)速發(fā)電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)功能；n 在控制系統(tǒng)檢測(cè)到重物下放工況時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)采用安全制動(dòng)模式；n 安全制動(dòng)模式下所使用的控制閥均會(huì)在工作制動(dòng)模式

16、中做自動(dòng)檢測(cè)；n 蓄能器的釋放閥每 2 個(gè)小時(shí)，且提升機(jī)處于停車(chē)狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)； ABB Group April 5, 2022 | Slide 32DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)主要監(jiān)視功能及實(shí)現(xiàn)通過(guò)模擬變送器監(jiān)視油壓信號(hào) (4-20mA)；通過(guò)監(jiān)視油壓和閘襯墊行程（氣隙傳感器）監(jiān)視施閘/敞閘的狀態(tài)；當(dāng)閘襯墊磨損超出限制，或閘間隙需要調(diào)整時(shí)，閘控面板將給出報(bào)警信息；在閘測(cè)試程序中，自動(dòng)檢測(cè)閘彈簧性能，如果檢測(cè)出故障，閘控面板將給出報(bào)警信息；通過(guò)監(jiān)視油壓，在工作制動(dòng)敞閘和施閘周期中，自動(dòng)檢測(cè)控制閥和蓄能器狀態(tài)，包括 32 號(hào)閥、37 閥、39 閥、132

17、 閥和蓄能器。40 號(hào)閥每 2 個(gè)小時(shí)自動(dòng)檢測(cè)一次；用于安全制動(dòng)的閘控板 BCC 具備以下檢測(cè)功能： - 電池性能：過(guò)壓、欠壓、接地和充電故障； - 減速故障，如果減速度與設(shè)定值不符，將啟動(dòng)被動(dòng)冗余安全制動(dòng)模式； - 通過(guò)提升控制系統(tǒng)檢測(cè)測(cè)速發(fā)電機(jī)狀態(tài)；油泵電機(jī)啟動(dòng)器的保護(hù)；液壓站油箱檢測(cè)以下?tīng)顟B(tài)：- 油位低；- 通過(guò)加熱器和冷卻器實(shí)現(xiàn)油溫控制；- 高溫報(bào)警；- 過(guò)濾器檢測(cè)。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 33DocNo.3ACN174000Z1000ABB 提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)介紹市場(chǎng)份額： 80% ABB Group April 5, 2022 | Sli

18、de 34DocNo.3ACN174000Z1000上一次技術(shù)交流未解決的問(wèn)題 11、并列運(yùn)行、一用一備，如何切換？ n 機(jī)械部分： ABB Group April 5, 2022 | Slide 35DocNo.3ACN174000Z1000上一次技術(shù)交流未解決的問(wèn)題 11、并列運(yùn)行、一用一備，如何切換？ n 機(jī)械部分： ABB Group April 5, 2022 | Slide 36DocNo.3ACN174000Z1000上一次技術(shù)交流未解決的問(wèn)題 11、并列運(yùn)行、一用一備，如何切換？ n 電氣部分： 運(yùn)行模式選擇：P1;P2;P1+P2 ABB Group April 5, 2022 | Slide 37DocNo.3ACN174000Z1000上一次技術(shù)交流未解決的問(wèn)題 22、在液壓站標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖中，回油閥（39號(hào)閥）僅有一路，如果這個(gè)閥故障，沒(méi)有備用回路，如何回油？答：n 得電動(dòng)作截止；失電導(dǎo)通；如果出現(xiàn)故障，通常是處于導(dǎo)通狀態(tài)；n 39 號(hào)閥用于工作制動(dòng)；n 在每個(gè)工作制動(dòng)周期內(nèi)，都會(huì)對(duì) 39 號(hào)閥進(jìn)行預(yù)防性自檢。 ABB Group April 5, 2022 | Slide 38DocNo.3ACN174000Z1000上一次技術(shù)交流未解決的問(wèn)題 3、43、彈簧的疲勞度如何