PLC在电牵引采煤机中的应用(1).pdf

PLC 在电牵引采煤机中的应用 大同煤矿集团四老沟矿马文焕 [摘 要]介绍了可编程序控制器PLC在电牵引采煤机中的应用原理流程 并对生产实践中存在的问题进行了探讨 研究 且提出了解决方法O [关键词]可编程序控制器 电牵引采煤机原理流程应用问题及解决方法 PLC是可编程序控制器的简称 它是一种将逻辑运算数 控操作限时计数及算术运算等控制程序用一串指令形式存放 到存贮器中 然后根据所存贮的控制内容 经过数字模拟等输 入输出部件 对生产设备或生产过程进行控制的装置 它虽然采 用了微处理器的芯片CPU 也是微处理器的工作原理 但其软 件功能与继电器系统有些相似 它的控制方式是存贮程序 基本 功能方式是循环运算O现在随着煤炭行业现代化科学技术不断 的发展 它广泛的应用在各种自动化控制领域中 下面就以天地 科技股份有限公司上海分公司生产的MG2 100/456 WD型 交流变频电牵引采煤机为例做一简单的介绍O 该采煤机技术参数如下 采高范围1. 2 2. 1M 机面高度 25KW 供电电压380V 冷却方式定子水套冷却 防护等级1P54 绝缘等级 H 级 变频装置KBT80/380M型 功率160KVA 频率0 50HZ 牵引速度0 6 12M/min 牵引力2 220KW 牵引方式摆线轮 销轨无链牵引 一电气系统概况 1该采煤机电气系统由机身电气系统机外变频调速系统 组成O其中 机身电控系统由PLC可编程序控制器非本安和本 安电源模块隔离开关及一套KJ2 12C电控装置等组成;机外 变频调速系统则由变频器核心电路和隔离开关 交流接触器控 制变压器控制芯架等外围电路组成O同时配备一型号为KBSG WD 160/1. 14牵引变压器作为变频调速控制箱的供电电 源O采煤机整个系统操作点包括电控箱左右遥控发射机左右 端头控制站O显示则由采用先进的液晶图形界面 通过与PLC 通信 可实时显示系统的各种工作参数工作状态和各种信息 可有效地防止误操作O 2 PLC在该电牵引采煤机中 它是整个电气系统中的核心 部件 它由电源模块 CPU模块开关量输入模块MDL655 开 关量输出模块MDL940模拟量混合模块ALG442温度检测 RTD输入模块及机架组成O 其中CPU模块又是PLC控制器的 核心 它采用350型CPU 最大1024个开关量I/O点和128IN/ 640VT模拟通道 采用2K 寄存器和16K字节的用户存贮器O 所有指令都经开关量输入模块MDL655输入到CPU 经过逻辑 运算后 发出相应的控制指令O由开关量输出模块MDL940执 行控制下一级回路使得采煤机控制操作灵活可靠方便O左右 截割电机温度检测功率检测和重载返牵恒功率运行均实现自 动化控制 牵引实现无级变速 牵引能力强O 二原理流程 1合上采煤机电控箱面板处隔离开关闭锁手柄 一切正常 后 按下主启按钮采煤机运行控制开关接触器吸合后 前后截割 电机及调高泵电机得电运转 同时电控箱内控制变压器得电 电 控箱操作回路端头接收盒PA1遥控接收盒PA2可编程序控 制器PLC等均有电 PLC进行回路自检 各系统 一切正常自检 通过 此时液晶显示屏显示正常 同时给顺槽巷变频控制箱送 电 电源显示正常后 即可按顺序进行正常操作 1D牵电 牵 启 方向 加减速 2D左右摇臂升降O 2采煤机根据实际工况需要 发出各种指令信号 经过先进 的 数 据 编 码 技 术 和 无 线 电 遥 控 原 理 直 接 或 经 过 集 中 处 理 PA1 PA2为信号处理盒D后 输入到PLC中的MDL655开关 量输入模块中 经CPU模块程序运算后 发出相应的控制指令 给MDL940 16路继电量输出模块 使MDL940相当于继电器 接点实现相应闭和状态O从而达到正常操作控制目的O而置于上 顺槽巷内的变频控制箱无故障显示正常后 则通过远方控制线 XO6 XO7 XO8 XO9将信号传送到变频控制箱内 驱动变频器 动作 从而实现牵引的正常运行O 速度指令则由PLC中的ALG442模块量混合模块先输出 0 10V电压后 经速度指令和检测信号转换盒 PA7转换后 输 出4 20mA电流到变频器控制箱内 完成速度快慢转换O 3采煤机摇臂的升降控制则由PLC中的继电器输出模块 MDL940接点直接控制调高千斤电磁阀线圈的通断来实现O其 中 调高电磁阀线圈并联一二级管 起续流作用 目的为防止电 磁阀线圈失电后 反向放电对继电器模块造成损坏O 三存在的问题及探讨 1 PLC安装不能很好的适应井下的强烈震动的需要 如在 遇夹石开采或需要割一定量顶底板时 现有防震装置不强 易导 致开关量输入模块的电路板针脚断裂从而影响采煤机正常运 行O现在通过将模块针脚使用703绝缘胶进行固化处理 使模块 所有针腿与模块体固化成一体 彻底地解决了针腿断裂的问题O 2 PLC电源模块与主机CPU 模块经受不起瞬间短路电流 冲击 因电缆爆口易损坏电源模块或CPU程序 这就对井下电 缆的保养显得尤为重要O现在机组活动电缆全部上尼龙夹 并且 又重新加工制作拖缆装置 很好地解决了这一问题 事故率大为 降低O 3 PLC装置放在电控箱最里面 工作指示灯且被压板遮 盖 查看故障时极为不易 现已根据实际维修经验将电控箱内部 接线通过采用一快速插头进行了优化处理O 122 科技信息专题论述