HE693CAN501E Multi channel module

Practical application of ABB industrial information control system 800xA in main shaft hoist control
introduction

The mine hoist is an important transportation equipment for mining enterprises. Its main function is to transport the ore,
personnel or equipment that need to be transported to the destination by the lifting container. Therefore, it plays a very
important role in the mining production process. Usually the mine hoist control system consists of a driving part and a
control part. The working mechanism
of the driving part is: the motor unit drives the mechanical hoisting device, and the frequency converter or other types
of hoisting control systems drive the motor unit: the working mechanism of the control part is: Each component of the
hoist is coordinated and controlled by the
Distributed Control System (DCS). In addition to completing basic process control, it can also integrate intelligent instruments,
intelligent transmission and motor control, and even production management and safety systems into one operation and engineering environment
middle. Therefore, the mine hoist requires a control system with high performance, high reliability, and high integration.

1ABB800xA system and AC800M controller introduction

1.1ABB800xA system introduction

The 800xA system is an industrial information control system launched by ABB. The core of its architecture is
object-oriented (ObjectOriented) technology. Due to the adoption of ABB”s unique Aspect0object concept,
enterprise-level information access, object navigation and access can become standardized and simple.

In order to provide a unified information platform for enterprise managers and technical personnel, the 800xA system
provides a base platform (BasePlatform), which relatively separates the process control part and production control
management and organically combines them together. As shown in Figure 1, the middle part is the basic platform, the upper part is the production control
management part, and the lower part is the process control part. The basic platform provides standard interfaces for
these two parts for data exchange.
1.2 Introduction to ABBAC800M controller and its programming configuration tools

AC800M controller is ABB”s latest controller series, which includes a series of processors from PM851 to PM865.
The AC800M controller itself has a pair of redundant TCP/IP interfaces. It can use the MMs protocol to communicate
with other control devices and 800xA operator stations through Ethernet. It can also use the Modbus protocol and
Point-Point protocol through 2 serial ports. communication. The programming and configuration tool of AC800M is
ControlBuilderM,
referred to as CBM. It supports standard ladder diagram, function block language, text description
language and assembly language to write control logic.

2. Improve the design and implementation of control system functions

2.1 Implementation of elevator operating speed curve

One of the main tasks of the lifting control system is to control the lifting motor to operate according to the speed-position
curve given by the design, so that the lifting container passes through the acceleration section, the uniform speed
section and the deceleration section successively, and stops accurately after completing the specified lifting distance
. somewhere in the wellbore. In order to realize the function of precise position calculation, the designed
elevator control system must be able to perform high-precision position calculation based on the photoelectric encoder
connected to the main shaft of the elevator drum. The
calculation formula is as follows:
In the formula, s is the actual position value of the elevator: sp is the distance corresponding to two consecutive encoder
pulses: AN is the difference between the encoder count value at the reference position and the current position (signed variable):
s0 is the reference position value.

The encoder counts are distributed according to the circumference of the drum. After the number of pulses Np generated
by the encoder rotation is known, the diameter of the circumference of the centerline of the wire rope wrapped around the
drum must be accurately known, so that it can be calculated according to formula (2) The distance sp corresponding to the two encoder pulses:
In the formula, D is the circumferential diameter of the centerline of the wire rope: Np is the number of pulses for one revolution of the known encoder.

But in formula (2), there is a value D that keeps getting smaller as the system runs. This is because the wire rope
used in the elevator is wrapped around the drum, and there is a lining between the wire rope and the drum that increases
friction. This liner will become thinner and thinner as the system continues to wear and tear, causing the diameter of the
circle formed by the center line of
the steel wire rope to gradually become smaller. When the pad wears to a certain extent, it will cause a large position
calculation error. In order to solve the above problems, the two parking position switches in the shaft are used to correct the drum diameter, because the
distance between the two parking positions can be obtained through actual measurement with high accuracy. During the
actual operation, record the encoder count values ​​at the two parking positions respectively. According to formula (3),
the actual correction value of sp can be calculated:
In the formula, sd is the distance between two parking positions: Abs is the absolute value operation: N is the
encoder count value when there are two parking positions.

In this way, the initial sp value is first set according to the given design parameter value, and then the value is
corrected according to the actual operating conditions, which can effectively ensure the accuracy of position
calculation. At the same time, sp” can also be substituted into formula (2), and the D value can be obtained in turn,
which can be used as a basis for judging whether the liner is seriously worn.

After obtaining the elevator position value, the speed control curve can be calculated according to formula (4):

A413139   Network I/O processor
DSTA131 Drive data manager  controlling drives
PXIE-5105  High-density PXI oscilloscope
D201471  Digital input/output module
A413188  Multiprocessor system
IC200ALG320 Analog output module
D201376 Analog input module analog signals
XVR19 6U-VME-SBC  Single board computer
D201190 Flow control valve high performance
CTB810  HN800 Communication terminal board
FPN1903A   Switching power supply
CRIO-9073 controller   embedded system
D3000 Dual protection mechanism
SHC68-68-EPM  With redundant power input
BMXDDI3202K   Input module  into digital
BMXCPS2010  isolated power module
BMXDDO6402K  Discrete quantity output module
1794-IF4IXT  Motor control equipment
150-C85NBD   Soft starter  redundant input
HPC800底座MB810   Data collection and alarm management
A413139 Computer controller
VMIVME 3215-000   cpu module
PC834-001-T  laboratory instruments
D201471 Digital input and output module
F860-CA High quality terminal board
MDB-8E Micro electronic balance
AI02J  High precision current transmitter
FCM2F2 P0914YZ Bus extender
CRIO-9073 embedded controller
ZMI-4104 displacement measurement electronic
S30361-NA DANAHER servo controller
PW702 Power module  overvoltag
REF610C11HCNN01(含底座）  contactor
MVME55006E-0161R  High performance embedded computer
87199-01 digital signal processor
MTL4842 Surge Protective Device
85UVF1A-1QD  Solid state flame detector
EMERSON A6370D Digital expansion module
IC200PBI001  GE  Network Interface Unit
CRIO-9073  NI  CompactRIO Controller
85UVF1A-1QD Integrated Flame Scanner with Internal Relay
S30361-NA DANAHER  KOLLMORGEN  Servo driver
ZMI-4104  Displacement measurement Interferometers
PW702  YOKOGAWA  Dc power module
“ABB AI02J  A current transmitter”
Foxboro RH926GQ Distributed I/O module
FOXBORO FCM2F2 P0914YZ  Bus expander
A-B 1756-IF4FXOF2F  Analog input channel
VE4006P2 Programmable controller
136703-01  Communication module
ABB DSQC652  Standard IO signal board
EMERSON IC200PBI001 Network interface unit