朱敏

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

關鍵詞：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)計算機已經廣泛的應用于電牽引采煤機的控制系統，使采煤機的控制越來越智能化，操作越來越人性化?，F在的采煤機電控發(fā)展趨勢是向智能化、數字化。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，均采用了傳統的分離式電控系統，即電控系統由繼電器板、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。電控系統線路復雜、接線部位多、智能化程度低。對牽引系統和電機的保護主要還是依靠控制按鈕—控制電路—執(zhí)行繼電器來實現的。采煤機的功能越多、性能越復雜，它所需要的執(zhí)行繼電器就會越多，控制線路就會更加復雜。因此，這種控制系統主要的缺點是：體積較大（在功能較多的情況下）、接線復雜、可靠性差和維修困難，而且電控系統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做較大的改動，這樣的電控系統難以適應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參數

電控外圍電路分為如下幾個部分：

（1）采煤機先導（起動）回路。控制采煤機的起動和停止，按下起動按鈕，采煤機電控系統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）輸送機先導回路

根據《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定，采煤機必須設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化為可以檢測的電壓信號，并將電壓信號送入電控盒內，與電控系統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，電控系統使超載電磁閥得電，使相應的液壓元件動作，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，調速手柄轉過一個角度，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 軟件的設計

3.1 程序結構與創(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。這是當采煤機自保回路出現故障時，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，內部繼電器有一個復位斷電操作，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，將電流信號轉換為電壓信號直接送入PLC的模擬輸入端。通過PLC的數學計算能力來判斷，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。考慮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。經過T2延時數秒，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

現已對程序進行了調試，在大屯礦區(qū)內的MG475/200采煤機上進行安裝使用。取得了良好的效果。

參考文獻

[1] 劉占飛.可編程控制器在采煤機電控系統中的應用[J].太原科技，2004（2）：12-13.

[2] 李榮生.PLC在采煤機中的應用[J].煤炭技術，2003（1）：72-73.

[3] 田瑞庭.可編程序控制器應用技術[J].機械工業(yè)出版社，1994.