淺談PLC在采煤機中的應(yīng)用

汪萬華 孔令銘 李奎

摘要：本人根據(jù)自己多年處理采煤機電控系統(tǒng)故障的工作實際和有關(guān)資料，以典型的西安采煤機MG500/1130-WD交流變頻電牽引采煤機為例，現(xiàn)提出正確巧妙使用PLC，準確快速排除采煤機電氣故障的方法。僅供參考，不足之處，敬請?zhí)岢鰧氋F意見！

關(guān)鍵詞：PLC I/O通道 擴展單元

PLC采用模塊式硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴展都相當(dāng)方便，用程序式的軟連接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器式的硬連接，減少了故障連接點，控制系統(tǒng)接線簡單、可靠，使得維護檢修方便易行。

現(xiàn)簡要地將其分述如下：

一、結(jié)構(gòu)簡介

MG500/1130-WD型系列采煤機電控系統(tǒng)的PLC由基本單元、擴展模塊、特殊模塊等組成。

二、指示燈

PLC的指示燈包括輸入指示燈、輸出指示燈、內(nèi)部運行狀況指示燈，分別如實物圖中的箭頭4、箭頭7、箭頭11所示。

1、輸入、輸出指示燈：

對于每一個輸入、輸出端子，都有與之唯一對應(yīng)的輸入、輸出指示燈。如能深刻理解輸入、輸出指示燈的狀態(tài)，對于處理分析電氣故障非常有好處。當(dāng)采煤機控制部分出現(xiàn)問題時，可將問題一分為二（輸入或者輸出），簡化處理。

例如：當(dāng)通過采煤機左端頭站操作“左升”時，左搖臂并沒有升起的動作，而手動升降正常，這時我們就可以通過觀察PLC輸入、輸出指示燈的辦法來排查問題：首先觀察相應(yīng)輸入指示燈，若燈亮，則表示從端頭站至PLC的輸入回路正常;若燈不亮，則需要重點檢查輸入回路。輸入指示燈正常后，察看相應(yīng)的輸出指示燈，若燈亮，則需要重點檢查左升電磁閥、24V電源、2Mpa控制油壓及其線路連接等;若不亮，則估計PLC自身出現(xiàn)故障。從而根據(jù)輸入、輸出指示燈的狀態(tài)快速準確地排查問題，處理故障。

2、內(nèi)部運行狀況指示燈

PLC基本單元右方中部有四個指示燈，也就是箭頭11放大圖中所示的四個燈，它們表明了PLC內(nèi)部的運行狀況。這四個指示燈的含義分別是：第一個為POWER燈，即電源指示燈，正常時，綠色，常亮。第二個為RUN燈，即運行指示燈，正常時，綠色，常亮。第三個為BATT.V燈，即電池電壓下降指示燈，正常時熄滅，故障時紅色。當(dāng)此燈紅色閃爍時，提示盡快更換電池，當(dāng)此燈紅色常亮?xí)r，程序不工作。第四個為PROG-E、CPU-E指示燈，PROG-E即程序出錯指示燈，正常時熄滅，故障時紅色閃爍。CPU-E燈，即CPU故障指示燈，正常時熄滅，故障時紅色常亮，說明PLC主模塊損壞。（注意：對于BATT.V、PROG-E、CPU-E燈，在送、斷電的瞬間紅色，屬正?，F(xiàn)象。）

三、輸入、輸出端子

所謂輸入輸出，也就是將采煤機的外圍信號輸入到PLC（不管是中間操作按鈕還是端頭站、遙控器的操作），經(jīng)過程序邏輯處理后輸出，驅(qū)動負載工作。

例如：對于Fx2N-32MR-001型號的PLC來說，輸入16點，輸出16點，繼電器型輸出。輸入繼電器（X）、輸出繼電器（Y）的編號是按8進制數(shù)碼分配。輸入端子編號為X0～X7、X10～X17;輸出端子編號為Y0～Y7、Y10～Y17。

四、公共端

對于電氣控制系統(tǒng)來說，都有回路的概念，對于PLC也不例外。

輸入、輸出點要工作，都要與另外一點構(gòu)成回路。此點也就是說的公共端。

對輸入端子來說，只有一個公共端COM，也就是說每一點都必須與COM端形成回路，才可以正常工作。

對輸出端子來說，由于電壓等級不同，負載類型不同，并且公共端接點容量有限，所以通常分為幾個公共端。

在判斷PLC端子是否正常時，可用萬用表測試。甩開負載連線，用萬用表測試輸出端子與其對應(yīng)的公共端是否暢通，來進一步確定端子是否損壞。

五、FX2N-8EYR

FX2N-8EYR是一個PLC的輸出擴展模塊，此模塊主要功能是：當(dāng)煤機送上電后，PLC邏輯運算正常后，接點閉合，實現(xiàn)采煤機自保。

此模塊的供電電源由PLC主機單元提供。

當(dāng)煤機不自保時，應(yīng)綜合分析其原因，若自保點有故障，也會導(dǎo)致不自保，需更換。

六、FX2N-4AD/FX2N-8AD

FX2N-4AD/FX2N-8AD模擬量輸入模塊將4路（8路）模擬量輸入（電壓量或電流量輸入）轉(zhuǎn)化成數(shù)字值，并且把它們送入到PLC主單元。

此模塊的供電電源由PLC主機單元提供。

在采煤機電控系統(tǒng)中，此模塊主要將左、右截割電機，左、右牽引電機（或包括由左、右截割電機溫度模塊、牽引變壓器溫度模塊轉(zhuǎn)化而來的三路電流信號）所采樣的電流信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，送入PLC主機單元，用以執(zhí)行電氣保護及中文屏數(shù)據(jù)顯示。

電流顯示不正常時，可以采用替換法排查是模塊的某一通道出了問題還是電流變送器出問題，然后再進行處理。

七、FX2N-4AD-PT

FX2N-4AD-PT模塊可以將4個溫度傳感器（PT100）的輸入信號放大，轉(zhuǎn)化成數(shù)字值，送入PLC主機單元。

此模塊的供電電源由PLC主機單元提供。

在采煤機電控系統(tǒng)中，此模塊將左、右截割電機、牽引變壓器的溫度傳感器PT100信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的溫度值，送入PLC主機單元，用以執(zhí)行電氣保護及中文屏數(shù)據(jù)顯示。

溫度顯示不正常時，可以采用替換法排查是模塊的某一通道出了問題還是還是PT100電阻損壞，然后再進行處理。

對于PT100電阻，也可以用110Ω、1/8W或者120Ω、1/4W的模擬電阻臨時代替。

只要我們在日常的生產(chǎn)中加強對于電氣設(shè)備的維修及保養(yǎng)，勤巡檢、勤發(fā)現(xiàn)、勤動腦、勤思考，認真對待出現(xiàn)的問題，熟練的掌握PLC，對于處理采煤機PLC電控系統(tǒng)故障方面，嚴格對待，慎重分析。這樣不僅對于企業(yè)來說可以減少不必要的投資費用以及因設(shè)備故障所造成的經(jīng)濟損失，而且對于我們自身素質(zhì)和實際能力及水平的提高都會相應(yīng)的提高。

參考文獻

[1]廖常初<>北京機械工業(yè)出版社2008年第一版258頁

[2]李金城?《三菱FX 系列模擬量及PID應(yīng)用基礎(chǔ)》深圳市 2008年?深圳市技成科技有限公司培訓(xùn)課程內(nèi)部配套教材 78頁