IC695CPE310-ABAD Horner Electric

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):

DSTD108LP 3BSE018335R1 Connection unit S100 I/O terminal unit with 8 relays
DSTD108P 3BSE018333R1 Connects to the Unit 8 Ch S100 I/O terminal unit
DSTD196P 3BSE018332R1 Connects to the Unit 8 Ch S100 I/O terminal unit
DSTD109P 3BSE018327R1 Connects to Unit 8 Ch S100 I/O terminal unit
DSAI130K18 3BSE019910R1 Analog input 16-channel S100 I/O module
DSBC176 3BSE019216R1 bus expansion board S100 I/O module
DSBC176K01 3BSE019956R1 S100 I/O Connection Kit Bus Coupler Kit
TC561V2 3BSE022179R1 optical modem S100 I/O bus communication interface
DSDI110AK14 3BSE019927R1 Digital Input Kit 32 channel S100 I/O module
DSSX166 5347049-CR Power distribution terminal AC 400 power supply
CI535V24 3BSE022158R1 Main interface module AC 400 Communication module
DSSR170 48990001-PC DC voltage regulator – Input VDC output Input S100 I/O power module
CI545V01 3BUP001191R1 Precision Ethernet submodule AC400 communication module
CI532V09 3BUP001190R1 Submodule Interface AC 400 communication module
DSTX170 57160001-ADK Connection unit S100 I/O terminal unit
ABB DSTA145 57120001-HP Analog Board Connection Device S100 I/O terminal Unit
ABB DSBB188 3BSE005004R1 Power bus Advant controller
ABB DSSS171 3BSE005003R1 Switch Voting unit Advant controller
DSBC174 3BSE012211R1 bus expander S100 I/O bus
133396-01 Overspeed detection I/O module Bently Nevada
F6217 984621702 8-channel analog input module
HIMA F3237 984323702 Channel 16 input module
F3330 984333002 Channel 8 output module
Rexroth MHD095C-058-NG1-RN MHD series synchronous motor
HIMA  F7553 984755302 H51q system Coupling module
NEW BENTLY 3500/22M 138607-01 3500 monitoring system Standard transient data interface module
IGCT 5SHY3545L0010 3BHB013088R0001 3BHE009681R0101 Used in the GVC750BE101 phase module
IS420UCSCH2A-C-V0.1-A GE Speedtronic Mark VIE
GE IS220PVIBH1A 336A4940CSP16 Gas Turbine control system component card
216VC62A HESG324442R0013 The input/output board is helpful for future-oriented operations
EATON XVS-440-57MPI-1-1A0 Operator Panel 24 volt DC touch screen
FBM242 Discrete output interface module FBM232 FBM222
ABB PPD113B03-26-100110 3BHE023584R2634 AC 800PEC Free configuration of the controller process
N895600512D N895600051C ECPU_1 N895600200Q ALSTOM Interface board module
MLU VER.A01 ALSTOM Interface board module
NRD109475 8RDA44670G01 SA44670.E ALSTOM Interface board module
730475 -d ELEMENTS-F2 ALSTOM Interface board module
N897066510E N897066010M AOVD N897066000A ALSTOM interface board module
NRD108031 TRVC070999000 BOTTOM ALSTOM interface board module
CMU 42015-115-00 ALSTOM Interface board module
NRD108034 8RDB44674G01 SA44674.C ALSTOM Interface board module
N897092520B N897092057Y TRENO N897092500E ALSTOM Interface board module
NRD108033 8RDC44667G01 SA446667.C ALSTOM Interface board module
TRVC062105000 TRVC070938000 TRVC070938005.A ALSTOM interface board module
IS215UCVEH2AB VMIVME-7614-132 350-007614-132C standard Mark VI controller
VBX01TA HN800 bus expander
VBX01BA HN800 bus expander