课程九 传感器接线.doc

课程九 传感器使用与接线 一、 课程概述 1、讲解皮带六大保护传感器、IT按钮及电磁阀 2、皮带六大保护传感器、IT按钮及电磁阀的安装、接线方法 二、 课程内容 1. 传感器介绍 煤矿上所说的六大保护指的是烟雾保护、堆煤保护、纵撕保护、跑偏保护、温度保护、速度保护，六大保护是针对于皮带的保护。 电流互感器是用来检测设备工作电流的。 下面将六大保护及电流互感器的工作原理介绍如下 烟雾保护在煤矿矿井下面有时会发生皮带打滑冒烟、电机绕组过热导致漆包线融化冒烟、电气设备引起的电缆起火、煤层自燃引起的火灾等，这就需要烟雾传感器对井下烟雾进行检测，并输出信号给KTC101或KTC102系统，当KTC101或KTC102系统接到烟雾传感器输出的信号后，就会停止皮带的运行，并同时启动超温洒水装置，阻止设备燃烧，同时把设备的温度降下来，一般烟雾传感器都安装在电机、驱动滚筒的上方下风向，吊挂在皮带巷道顶上从而实现保护的目的，称为烟雾保护。 烟雾传感器外型如图2-53所示 烟雾传感器外型图 将烟雾传感器安装在要检测的环境中，环境中的气体从采集孔流入，从通风孔流出，当经过烟雾传感器的气体烟雾浓度超标时，对外发出光电提示，并输出开关量信号（输出点由常开变成闭合）。 堆煤保护在说堆煤保护之前先说一下什么叫堆煤，矿井下的运输设备都是一一搭接的，但在运煤的过程中，由于某种情况，造成大量煤积压设备的现象，称为堆煤。在煤矿里，这种情况是不允许出现的。所以在这种情况出现之前就要将设备停下来。根据煤矿现场的需求，我们做了堆煤传感器，利用堆煤传感器与煤接触并动作输出信号给KTC101系统，系统接收到堆煤信号时，经过程序的逻辑判断，将控制输出点断开，停止皮带的运转，这就是堆煤保护。 堆煤传感器适用于煤炭矿井运输过程中两皮带搭接的机头或溜煤眼等处，该传感器连接到控制系统当中，起到保护皮带运输，防止机头堆煤的作用。 目前公司生产的堆煤传感器有两种电极式和节点式。两种堆煤传感器输出的信号都是无源的开关量节点。 水银开关型堆煤传感器，是利用堆煤传感器倾斜一定的角度，使水银流动，并通过水银连接两个触点，利用水银作为导体使其对外输出导通，变为闭合点，不需要供电，是机械的，水银开关型堆煤传感器动作角度30－45度。此传感器需要吊挂在落煤点正上方。 电极式堆煤传感器通过本身的两个极点，一个和大地连接，另一个垂直悬挂在容易堆煤的地方，一般是在皮带机头，通过和煤接触和大地构成检测回路，使电极式堆煤传感器输出，将节点闭合，电极式堆煤工作电压范围12－18V。此传感器一般安装在皮带的机头附件，尽量不要吊挂在皮带机头上方，因为落煤点会有喷雾，安装位置不当可能会受潮。可以将堆煤传感器放在控制器附件，将下方极点用导线连到落煤点上方即可。 堆煤的外形图如下图所示（电极式） 堆煤传感器外形图 纵撕保护皮带在运行的时候有时会因为某种原因造成皮带断开，为了检测此现象，要求有纵撕传感器，安装在皮带机尾落煤点附近上层皮带的下面，当发生断带或撕裂时，煤就会落下来，砸在纵撕传感器上，同时纵撕传感器动作，给KTC101系统一个信号，KTC101系统作出判断，停止皮带的运行，这就是纵撕保护。 纵撕传感器不需要供电，输出的是开关量节点信号。 纵撕传感器的外形图如下图所示（平板式） 纵撕传感器外形图 我们公司还有一种翻板纵撕，当皮带撕裂之后，上皮带落煤，通过集煤器使煤面落在L板于上皮带平行的面上，由煤的自身重力使L板转动或下皮带面积煤推动L板动作。使L板与纵撕传感器支架之间的磁力开关动作。输出开关量信号。 翻板纵撕外形图 1集煤器 2 L板上臂 3L板下臂 4纵撕传感器探头 5与探头对应的磁铁 6三角箭头 输出形式开关量节点，无延时。常开节点，保护时闭合。 接线方式接入控制器和下位机中均可直接接入。（在纵撕传感器探头中已加入22K和1K电阻。）注意输出端的接线无方向性 跑偏保护由于皮带较长，在皮带运行过程中，皮带有时会往一面倾斜，皮带的这种倾斜现象称为跑偏。在煤矿里，由于皮带较长，这样的跑偏情况是不可避免的，在一定限度时是允许的，发生跑偏现象时，跑偏传感器输出一个信号给KTC101系统，由KTC101系统作出判断，一般不会停车，但必须有语音报警，提醒井下人员，皮带跑偏，有的也要求停车，都可以在参数设定里面设定。最终达到报警及停车的结果称为跑偏保护。 跑偏传感器外形图如下图所示 跑偏传感器外形图 跑偏传感器用安装架（可订购我公司专用固定架，也可有矿方自己设计制作）固定于皮带两侧，使跑偏万向活动杆与皮带边缘垂直且距离15cm左右，一般每条皮带配置两对跑偏传感器，一对安装在距离皮带机头30米以内皮带两侧，一对安装在距离皮带机尾30米以内皮带两侧。当皮带发生跑偏时皮带触动万向活动杆使其动作，传感器对外输出信号。 温度保护在煤矿矿井下面需要检测环境温度，电机的轴承温度、绕组温度、油温等，并根据实际情况，对相应地方进行降温。为了达到降温的目的，煤矿采用的方式有很多种，超温洒水是其中一种，此外还有通过风扇冷却降温，通过水或油的循环来降温等。我们的KTC101系统都有针对于各项温度的检测口，但温度传感器我公司只生产了环境温度传感器。将温度传感器安装在被测设备旁边的环境当中，当温度超限时，传感器输出信号给控制系统，控制系统检测到此信号后认为环境温度超限，启动降温系统进行降温，从而实现保护设备的目的，称为温度保护。 我公司生产的温度传感器有两种开关量的环境温度传感器和红外温度传感器。 开关量温度传感器外形图如下图所示 开关量温度传感器 开关量温度传感器在使用时，将温度传感器探头固定在被检测设备附近的环境当中，通过测设备周围环境的温度从而间接检测设备温度，当温度超限时，传感器会输出闭合的开关量信号给控制系统。此温度传感器的动作温度为405，正常时输出无源常开信号，动作时输出无源常闭信号，此外温度传感器不需供电。 红外温度传感器外形图如下图所示 红外温度传感器 红外温度传感器在使用时，将温度传感器的红外检测探头对准要检测的位置，距离被检测位置18cm-30cm，将红外温度传感器探头固定好。 红外温度传感器需要供电DC12V-DC18V，工作电流≧30mA，正常工作功率≦0.18W，测温范围为0-100C，传感器输出的信号频率范围为200-1000HZ。通过红外温度传感器对被检测位置的温度检测，当温度超过设定值时系统会启动降温系统降温。 速度保护速度保护包含两种超速保护和欠速保护。皮带在运转时有自己的额定速度，如果皮带运行时速度增加超过了额定速度110时，我们就认为皮带超速了，控制系统接到速度传感器输出的数据时，进行逻辑判断，经保护延时后进行超速报警。当皮带速度继续增加至额定速度的120时，控制系统根据接到的速度传感器输出的数据，进行逻辑判断，经保护延时后控制皮带停机。 通过检测速度传感器的信号来完成皮带的超速报警和超速停车的做法称之为超速保护。 皮带在运行时速度降低到额定值的70时，认为皮带欠速打滑，经保护延时后进行欠速打滑报警，当皮带速度继续降低到额定速度的50时，经保护延时后进行欠速报警且控制系统控制皮带停机。 通过检测速度传感器的信号来完成皮带的欠速报警及欠速停车的做法称之为欠速保护。 超速保护和欠速保护组成了对皮带的速度保护。 我公司生产的速度传感器外形图如下所示 速度传感器 在现场安装时要将速度传感器安装在皮带机的下层皮带上，靠传感器自身重力使传感器滚筒与下层皮带紧密接触，皮带运行时通过摩擦力带动速度传感器滚筒同速转动。速度传感器滚筒随皮带转动过程中，在传感器滚筒侧面的强磁铁会不断掠过速度检测探头，通过探头检测磁铁单位时间内掠过的次数，速度检测探头就可换算出皮带当前速度，输出相应的频率或开关量信号给控制系统，以实现对皮带的速度保护。 目前我公司生产的速度传感器有三种GSC6-SA、GSC6-SB、GSC6-SC，其中GSC6-SA、GSC6-SB输出信号为无源开关量，但保护时输出状态不同，需要根据情况选用，GSC6-SC输出200-1000HZ无源频率量信号。 电流互感器用于煤矿井下电机工作时的相线电流的实时检测，电流互感器的外形结构如下图所示 电流互感器 电流互感器在使用时需要将其安装在磁力启动器接线腔内，将动力线的任意一相从电流互感器的圆孔内穿过，按照电流互感器的接线说明将电流互感器接好，将引出线的另一端按照接线说明接到IO模块或下位机的输入检测口上，用于检测信号。 电流互感器将线圈感应到的电流值转换成光耦隔离输出的无源脉冲频率，无源脉冲频率量为200Hz～1000Hz。 我公司生产的电流互感器的量程范围为0-400A，要注意所检测的电流不应小于10A，电压不应大于1140V，电流互感器要固定好，尽量远离动力电缆的裸线部分，防止裸线出现电火花时损坏电流互感器及控制系统。 2. 皮带六大保护和电流互感器的安装接线方法 下面对皮带六大保护传感器及电流互感器的安装接线方法介绍如下 烟雾传感器分别在主控置器内和下位机内的接线方法如下 烟雾传感器安装在主控制器内的接线方法 烟雾传感器安装在下位机内的接线方法 注意在安装烟雾传感器时，如果安装在主控制器内，只需要将烟雾传感器按照接线要求接到控制器内接线端子排的输入口上即可；如果安装在下位机内需要注意下位机检测开关量信号接电阻，再输入口上串接一个1KΩ电阻，再并接一个22KΩ电阻，如果不接电阻，系统会提示该端口所接烟雾传感器故障，另外烟雾传感器安装在下位机内时需要用远程控制箱给传感器供电，以减小对沿线DC18V电源的损耗，还可避免出现传感器串进的干扰造成沿线DC18V不能稳定工作。 堆煤传感器分别安装在主控制器和下位机内的接线方法如下 堆煤传感器安装在控制器内的接线方法 堆煤传感器安装在下位机内的接线方法 注意在安装堆煤传感器时，无论安装到控制器内还是下位机内堆煤传感器都要用远程控制箱来供电，一方面可以减小堆煤传感器对系统的耗电，提高系统的稳定性，另一方面也可避免在出现系统漏电时堆煤传感器不动作的情况；堆煤传感器有两组开关量信号输出，其中out1输出已内置电阻，用于接下位机的输入检测，而out2输出没有内置电阻，用于接控制器的输入检测，接地极EARTH端要接地，不能悬空，否则出现堆煤时传感器不动作。 纵撕传感器安装在控制器和下位机内的接线方法如下 纵撕传感器安装在主控制器内的接线方法 纵撕传感器安装在下位机内的接线方法 注意平板式纵撕传感器平板上分布着许多的机械微动开关，当煤落在纵撕传感器上有一定量时就会触动纵撕传感器上开关动作，输出无源开关量给控制系统。纵撕传感器不用供电，接到下位机输入检测时要注意接匹配电阻。 跑偏传感器安装器主控制器和下位机内的接线方法如下图所示 跑偏传感器安装在主控制器内的接线方法 跑偏传感器安装在下位机内的接线方法 注意我公司生产的跑偏传感器有常开和常闭两种无源开关量信号输出，可根据控制系统要求选择合适的输出信号，如下图所示 跑偏传感器接线腔内的微动开关 我们的控制系统检测开关量信号时一般检测常开信号，所以我们现场接线时，跑偏传感器一般接如图2-69所示的3和4端子。 跑偏传感器不用供电，在下位机上安装时要接匹配电阻。 温度传感器安装在主控制器和下位机内的接线方法如下图所示 温度传感器安装在主控制器上的接线方法 温度传感器安装在下位机上的接线方法 注意温度传感器不需要供电，安装到下位机的输入检测时要加匹配电阻。 红外温度传感器安装在主控制器和下位机内的接线方法如下所示 红外温度传感器安装在主控制器内的接线方法 红外温度传感器安装在下位机内时的接线方法 注意红外温度传感器工作时需要供电，如果安装在下位机内，需要用远程控制箱单独供电。红外温度传感器输出200-1000HZ无源频率信号，量程范围0-100C。 速度传感器安装在主控制器和下位机内时的接线方法如下所示 速度传感器安装在主控制器内的接线方法 速度传感器安装在下位机上的接线方法 注意速度传感器安装在下位机时要用运程控制箱供电，输入口不用接匹配电阻，输出200-1000HZ无源频率信号，量程范围0-6米/秒。 电流互感器安装在主控制器和下位机内的接线方法如下所示 电流互感器安装到主控制器内的接线方法 电流互感器安装在下位机内时的接线方法 注意电流互感器在安装到下位机输入检测时要用远程控制箱到单独供电，输出为200-1000HZ频率信号，不用再输入检测口上加匹配电阻。 KHJ15/18-1-IT型组合急停闭锁开关如何使用 组成按扭、接线端子等组成。 外形尺寸 KHJ15/18-1-IT型组合急停闭锁开关装置 功能与KJS101型输入输出配合实现设备的远程启停操作及显示。 接线端子 KHJ15/18-1-IT型组合急停闭锁开关装置内部接线端子 KHJ15/18-1-IT型组合急停闭锁开关和KJS101型输入输出接线图如图所示 KHJ15/18-1-IT型组合急停闭锁开关，主要用于就近启动设备，它总共有3个信号，一个组合急停闭锁开关灯控制信号（就地按钮灯输出灯），一个是设备启停信号（就地按钮输入点），最后一个是锁定信号（启停就绪输入点），当用组合急停闭锁开关控制设备启停时，用手搬组合急停闭锁开关上的手柄，向启停方向搬动之后松手，这时设备启动，再搬动一次松手，这时设备停止，当把组合急停闭锁开关上的手柄搬到锁定位置上时设备不允许启动，而合急停闭锁开关上的灯（发光二极管）可以通过参数设置是设备运行时亮还是用组合急停闭锁开关启动设备时亮。 DF-20电磁阀如何使用 当温度传感器动作时，系统会输出一个开关量信号控制电磁阀打开洒水。我们使用的电磁阀是外购的，此电磁阀管径20毫米，127V供电。如下图 DF-20电磁阀外观 由于此电磁阀是AC127V供电，所以必须使用远程控制箱配接。第一、远程控制箱内有127V电源；第二、远程控制箱属于防爆设备，输出点的节点容量比较大，可以和非本安的设备直接配接。 电磁阀现场接线图 系统配接电磁阀原理图