PFTL101A-2.0kN 3BSE004172R1 Модуль ввода / вывода ABB

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):

GFD233A103 3BHE022294R0103 ABB  Interface Module
GFD233A 3BHE022294R0103 ABB  Interface Module
CI871K01 3BSE056767R1 ABB  Profinet IO Interface
CAI04 ABB  CAI04
DO810 3BSE008510R1  ABB   16 digital outputs
DI04  ABB  DI module, 16-CH, 48 VDC
PM864AK01 3BSE018161R1 ABB  Processor Unit
9907-164  Woodward  505 Digital microprocessor-based Controllers
GPU/2 GS  DEIF  Generator paralleling controller
RMP201-8   KONGSBERG   DIGITAL INPUT MODULE
1785-ME64/A  Allen-Bradley  Memory Device
8200-1300  Woodward  integrated graphical front panel HMI
1756-RM/A  Allen-Bradley  ControlLogix enhanced redundancy module
1756-L63/B  Allen-Bradley  5560 ControlLogix Programmable Automation Controller (PAC)
1756-L61/B Allen-Bradley  standard ControlLogix series controller
1756-EN2T/B  Allen-Bradley  communication module
1756-CN2R/B  Allen-Bradley  communication module
1756-A7/B  Allen-Bradley  small and compact chassis
5X00622G01  Westinghouse  Analog Input Card
5X00502G01 Westinghouse  Analog output module
5X00500G01 Westinghouse  Analog Input Module
5X00499G01  Westinghouse  The 32-channel DI card is installed
5X00497G01  Westinghouse  Base control unit
5X00226G01  Westinghouse  I/O INTERFACE MODULE
5X00226G04  Westinghouse   I/O Interface Module
5X00489G01 Westinghouse  Power Distribution Module
5X00481G04 Westinghouse  Processor Module
5X00106G01 Westinghouse  High Speed HART Analog Input
1C31234G01 Westinghouse  Compact Contact Input Module
1C31233G04  Westinghouse  Analog Input Module
1C31232G02  Westinghouse  Digital Input
1C31224G01  Westinghouse  Analog Input Module
1C31227G01 Westinghouse  8 Channel Analog Input
1C31222G01 Westinghouse  Relay Output Panel
1C31194G03 Westinghouse  Control Module
1C31189G03 Westinghouse  Speed Detector Module
1C31181G01  Westinghouse  Remote I/O Master Unit
1C31179G01  Westinghouse  Remote Input Output Master Attachment Unit
TPMC871-10   TEWS TPMC871-10  PMC Interface Module
T8461C  ICS TRIPLEX T8461C  Trusted TMR 24/48Vdc Digital Output Module
T8403C  ICS TRIPLEX T8403C  Trusted TMR 24Vdc Digital Input Module
IBA SM128V  ABB  Controller MODULE
F650BABF2G0LOSHE  GE  FEEDER MANAGEMENT RELAY
KJ3002X1-BF1 12P1732X042  EMERSON  RTD Card
38B5786X132   EMERSON   Single-Acting Direct Pneumatic Relay
PU515A 3BSE032401R1 ABB  PU515A Real-Time Accelerator Exchange
PM866-2 3BSE050201R1 ABB Processor unit
CP405  A0 1SAP500405R000  ABB  Control Panel 7″ TFT touch screen
330130-040-00-00  Bently Nevada  3300 XL Standard Extension Cable
330106-05-30-05-02-05 Bently Nevada 3300 XL 8 mm Reverse Mount Probes
330103-00-06-10-02-00  Bently Nevada  3300 XL 8 mm Proximity Probes
1785-L40C15  Allen-Bradley  ControlNet PLC5 Programmable Logic Controller (PLC)
330103-00-04-10-02-00  Bently Nevada  3300 XL 8 mm Proximity Probes
A6110  EMERSON  Protection Monitors
6ES7416-2FK02-0AB0  Siemens  Processor Module
A6220  EMERSON  Machinery Health Monitor
1785-CHBM  Allen-Bradley   hot-backup type of memory cartridge
CC-TAOX11 51308353-175   HONEYWELL   Analog Output Module
CC-TDIL51 51307083-175 HONEYWELL  Module
CC-TAIX11 51308365-175  HONEYWELL  Analog Input IOTA Redundant
CC-TAIN11 51306515-175  HONEYWELL  Redundant Analog Input Terminal Board
CC-PCNTOX 51308307-175 HONEYWELL  Analog Output Module
CC-PFB401 51405044-175  HONEYWELL  Fieldbus Interface Module
CC-PAOX01 51405039-275  HONEYWELL  Analog Output Module
CC-PAON01 51410070-175 HONEYWELL  Analog Output Module