液壓牽引采煤機電控的PLC改造

朱敏

摘 要：該文分析了現(xiàn)有液壓牽引采煤機電控系統(tǒng)的特點，并具體分析了一種典型的液壓牽引的采煤機-6 mG200的電控系統(tǒng)的特點，并根據(jù)6 mG200采煤機的設(shè)計特點選用歐姆龍的PLC，設(shè)計了梯形圖和硬件接線，經(jīng)使用取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：液壓牽引 采煤機 電控 PLC

中圖分類號：TD631 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-03

1 概述

1.1 現(xiàn)有采煤機電控的形式和存在的缺點

采煤機電控是采煤機的重要組成部分，它主要對采煤機的牽引系統(tǒng)起著控制與保護的作用，它的工作可靠性直接影響著采煤機的工作可靠性。隨著電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機、PLC（可編程序控制器）和工業(yè)計算機已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電牽引采煤機的控制系統(tǒng)，使采煤機的控制越來越智能化，操作越來越人性化?，F(xiàn)在的采煤機電控發(fā)展趨勢是向智能化、數(shù)字化。但是我國井下還有著大量的液壓牽引采煤機在使用，無論它們的電控形式和功能如何樣，均采用了傳統(tǒng)的分離式電控系統(tǒng)，即電控系統(tǒng)由繼電器板、電源板、檢測電路板、顯示板和不同電壓等級的控制變壓器組成。電控系統(tǒng)線路復(fù)雜、接線部位多、智能化程度低。對牽引系統(tǒng)和電機的保護主要還是依靠控制按鈕—控制電路—執(zhí)行繼電器來實現(xiàn)的。采煤機的功能越多、性能越復(fù)雜，它所需要的執(zhí)行繼電器就會越多，控制線路就會更加復(fù)雜。因此，這種控制系統(tǒng)主要的缺點是：體積較大（在功能較多的情況下）、接線復(fù)雜、可靠性差和維修困難，而且電控系統(tǒng)的控制功能和控制邏輯一旦要求變化，就必然要對整個電控系統(tǒng)做較大的改動，這樣的電控系統(tǒng)難以適應(yīng)靈活更改的控制要求。

1.2 液壓牽引采煤機的電控工作原理和技術(shù)參數(shù)

電控外圍電路分為如下幾個部分：

（1）采煤機先導(dǎo)（起動）回路?？刂撇擅簷C的起動和停止，按下起動按鈕，采煤機電控系統(tǒng)中的中間繼電器得電自保，接通上一級的磁力起動器，磁力起動器主回路得電，采煤機電動機得電起動，按下停止按鈕，上一級的磁力起動器主回路失電，采煤機電動機失電。

（2）輸送機先導(dǎo)回路

根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定，采煤機必須設(shè)有刮板輸送機的閉鎖按鈕，這部分回路的作用在緊急情況下可以停止刮板輸送機。

（3）采煤機運行狀態(tài)顯示部分

通過三個發(fā)光二極管顯示出采煤機的過載、欠載和零位3個運行狀態(tài)。

（4）采煤機的保護部分

①采煤機的過載保護

采煤機電控中的電流互感器將主回路中的電流轉(zhuǎn)化為可以檢測的電壓信號，并將電壓信號送入電控盒內(nèi)，與電控系統(tǒng)的基準電壓相比較來判斷電動機是否過載。當負載功率大于110%的額定功率時，電控系統(tǒng)使超載電磁閥得電，使相應(yīng)的液壓元件動作，使采煤機減速牽引。

②采煤機的欠載保護

原理同上，當負載功率小于額定功率的90%時，電控系統(tǒng)使欠載電磁閥得電，使采煤機加速牽引。

③采煤機的零位保護

當采煤機的調(diào)速手柄打到零位時，零位電磁閥失電，采煤機制動，主泵回零，調(diào)速手柄轉(zhuǎn)過一個角度，零位電磁閥得電，制動器被打開，采煤機得以牽引。

（5）采煤機的電源部分

3 軟件的設(shè)計

3.1 程序結(jié)構(gòu)與創(chuàng)建

以下是對液壓牽引采煤機PLC梯形圖的詳細論述。

按下采煤機的起動按鈕，控制遠方真空磁力啟動器吸合，采煤機帶電，PLC得電，m0、T0常閉控制m1線圈閉合，作為啟動過渡m1常開控制啟動輸出Y0，進行閉鎖真空磁力啟動器。同時，m1控制欠載Y3輸出，確保電機啟動時處于欠載運行狀態(tài)。X0作為啟動按鈕的另一副觸點，在啟動按鈕動作時同時動作，T0繼電器開始計時，若按下時間大于5秒鐘，T0動作，常開觸點閉合，內(nèi)部繼電器m1失電，Y0起動回路的常閉觸點斷開采煤機電機。這是當采煤機自?；芈烦霈F(xiàn)故障時，為防止一直按住起動按鈕，讓采煤機強行起動的一種保護措施。按下采煤機停止按鈕并鎖住，X2接通，內(nèi)部繼電器m2得電，Y0起動回路的常閉觸點斷開，采煤機停止運行。當按下采煤機停止按鈕時，內(nèi)部繼電器有一個復(fù)位斷電操作，確保停機同時PLC斷電時，降低干擾。通過電流電壓變換器、整流電路及保護電路，將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號直接送入PLC的模擬輸入端。通過PLC的數(shù)學(xué)計算能力來判斷，當兩臺電機任意一臺功率達到額定功率的110%時，超載輸出繼電器Y4得電輸出，起動電磁閥使煤機減速牽引。當兩臺電機任意一臺電機功率達到額定功率的150%時，過載繼電器得電，m3斷開煤機起動回路，煤機停機?？紤]到啟動的反時限特性，在采煤機啟動時先讓超載電磁閥工作，確保采煤機的輕載啟動。經(jīng)過T2延時數(shù)秒，躲過啟動峰值，在接通PLC的比較器。X1是零位按鈕。因其外接出電控箱，所以要有一個外接本安電路過渡。超載保護插件原理示意圖見圖4。

1-互感器組件 2-直流電源

4 使用情況

現(xiàn)已對程序進行了調(diào)試，在大屯礦區(qū)內(nèi)的MG475/200采煤機上進行安裝使用。取得了良好的效果。

參考文獻

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