采煤机电控系统说明书.docx

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采煤机电控系统说明书

PLC控制机载式

采煤机电控系统说明书

一系统适应性

1、电控系统已经采取防水、防潮、防尘、防震动等有效措施

2、操作站外引的接头具有防水、防尘、耐腐蚀和可拔插功能

3、电控系统具有强抗干扰能力,抗震动能力,并已做老化试验

4、控制部分、本安电源部分取得国家规定部门承认的防爆合格证

二适用范围

1、海拔高度低于3000米；

2、周围介质温度在-10℃—+35℃之间；

3、+25℃时,周围空气相对湿度不大于97%；

4、有瓦斯或爆炸危险的矿井；

5、无足以腐蚀金属和破坏绝缘气体的场所；

三系统组成

它主要由先导回路、主回路、主控制系统和交流变频调速系统四大部分组成.

1、先导回路:

先导回路由一些旋转开关完成下列操作:

（1）、通/切断巷道里的磁力启动器,即接通/切断采煤机的电源

（2）、工作面输送机的闭锁和解锁

（3）、停采煤机:

即切断采煤机的电源

（4）、急停:

停采煤机的同时闭锁工作面输送机

2、主控系统:

主控系统主要由主控器,左、右操作显示站和本安电源组成.主控器是PLC控制系统.其功能就是把操作显示站传送过来的操作指令以及采集到的各传感器的控制信号按预先编制好的程序进行处理,处理结果经过驱动电路输送给各执行机构,以实现对采煤机的控制.本安电源是供给两个操作显示站和编程站的工作电源,型式为本质安全型.主控器与本安电源安装在同一个箱体内.操作显示站也是一个计算机系统.它有两个功能,一是对采煤机的操作变成对应的指令编码,通过通信电缆输给主控器.二是将主控器输出的显示信息处理后,通过屏幕以汉字和数字字符的形式定量的显示出来.

主控系统具有以下功能:

（1）通过操作显示站可完成:

a.左、右摇臂的调高

b.破碎滚筒的调高

c.牵引控制

d.停牵引

e.急停（切断采煤机的电源）

f.站控/遥控的选择

g.系统的复位

（2）可以实现以下自动保护:

a.截割电机的恒功率自动控制

b.左截割电机超温保护

c.右截割电机超温保护

d.左牵引电机超温保护

e.右牵引电机超温保护

f.变频器故障保护

g.牵引调速过流保护

h.左截割电机的电流检测及超载保护

i.右截割电机的电流检测及超载保护

j.左牵引电机的电流检测及超载保护

k.右牵引电机的电流检测及超载保护

（3）监控与显示内容

a.左、右截割电机的工作电流

b.左、右牵引电机的工作电流

c.牵引力

d.牵引速度

e.当关键性工作参数达到警界线时,如电流,能显示警告信息

f.当出现故障时,执行保护动作的同时显示故障信息

g.恒功率控制。

自动控制牵引速度，达到截割电机恒功率控制。

（4）故障诊断

a.能显示相应的警告信息和故障保护信息

b.具有故障记忆功能,断电后至少能保存最近发生的30次故障信息,以备重新上电时查询

c.系统自诊断能力强，能监视主要硬件和软件的工作状态，便于维护。

d.在大屏幕上，用指示灯形式，显示出系统主要工作电源工作状态。

e.具有专家诊断系统。

提供故障原因分析、提示，便于快速、准确地排除故障

f.设备运行状态记忆。

能保存一个月以内的设备运转记录，如：

开机率（正常工作小时数），报警、保护等故障状态记录，及定时存储的正常工况参数等。

（注：

当系统出现故障，但为了不停产而采取屏蔽方式继续工作）

3、交流变频调速系统

交流变频调速系统是经过改制的ABB公司生产的变频器和两台交流牵引电机组成.工作可靠,使用灵活方便,各种保护比较齐全.

4、大屏幕显示采煤机运行状态，各类报警及报警屏蔽。

四操作功能

采煤机的控制操作集中在两处,一处是在机身中部的电控箱的侧盖上,另一处是布置在机身两端摇臂与机身铰接点附近的左、右两个操作显示站上（两个操作显示站完全一样）.电控箱侧盖上的操作全部是旋转开关手把,而操作显示站上的操作全部是按钮.

1、《隔离开关》手把QS

将隔离开关手把瞬时针转到”断”的位置上,则切断了主电缆回路,也就切断了采煤机的全部电源.采煤机检修时必须将隔离开关打到”断”的位置.

将隔离开关QS逆时针旋到”合”的位置上,则主电缆与电控系统接通.

2、《控制开关》手把

控制开关手把集中在电控箱右端主控腔的前侧盖上,共有八个开关手把,进行先导回路的操作及操作显示站的工作选择,变频器电源的开关,以及主控器/辅助控制器的选择.

（1）<操作显示站工作选择>开关SA1（简称站选开关）:

此开关是一个三位选择开关（不带弹簧复位功能）,中间位置为”同时”工作位置,此时两个操作显示站同时工作,并且操作功能完全相同.将手把逆时针转到”左站”位置时,只有左操作显示站工作,右操作显示站不工作.当顺时针旋转到”右站”位置时,情况刚好相反.

（2）<采煤机急停>开关SA3:

它有两个工作位置,即”停”和”开”.采煤机工作时应将其旋到”开”的位置.若出现紧急情况时,将其旋转到”停”的位置.这时开关将运输机闭锁回路和磁力启动器（巷道内的）控制回路同时切断,使采煤机和运输机立即停机.

（3）<采煤机工作>开关SA2:

它也是一个有弹簧复位的三位旋转开关,用来控制巷道磁力开关的.中间位置为”运行”,左位为”停”,右位为”启动”.当采煤机开机需要供电时,首先应将SA3旋到”开”的位置上,然后将采煤机工作开关SA2顺时针旋转到”启动”位置,待电源指示灯亮（约1—3秒）后松手,这时磁力启动器接通开始向采煤机供电.若想切断采煤机电源则只须将开关逆时针旋转到”停”的位置上松手即可.

（4）<运输机闭锁>开关SA4:

是两位选择开关,即”闭锁”和”解锁”.正常工作时,应在”解锁”位置上.若只想停工作面输送机,则应将开关SA4逆时针旋到”闭锁”位置.

（5）<正常／应急>选择开关SA5:

当主控器工作不正常时,为不影响采煤,可将此开关旋到<应急>位置（顺时针转动）,这时主控器停止工作,其部分功能由辅助控制器来完成,注意辅助控制器没有数据显示和故障保护功能.

（6）<变频器电源>开关SA6:

将此开关旋到”通”位置（顺时针转动）时,变频器电源（380v）被接通.将此开关旋到”断”位置（逆时针转动）时,变频器电源（380v）被切断.

3、操作显示站的操作

操作显示站的操作面板图,上面有16个按钮,具体操作功能如下:

（1）[ALM]按钮:

此键为系统自动报警.

（2）[ESC]按钮:

当信息界面处于系统自动报警界面时,可按此键退出.

（3）<滚筒向上>按钮:

按下时,操作显示站同侧的滚筒上升;按钮被释放时滚筒停止上升.

（4）<滚筒向下>按钮:

按下时,操作显示站同侧的滚筒下降;按钮被释放时滚筒停止下降.

（5）<破碎部向上>按钮:

按下时.破碎滚筒上升;按钮被释放时破碎滚筒停止上升.

（6）<破碎部向下>按钮:

按下时,破碎滚筒下降;按钮被释放时破碎滚筒停止下降.

（7）<站控/遥控>按钮:

按下该按钮,可用随机配置的遥控器对采煤机进行操纵（此时显示站同时有效）;当再按下该按钮,则只能用操作显示站对采煤机进行操作.

（8）<故障查询>按钮:

按下此按钮,（显示画面进入报警查询界面）可以查询最近发生的30条报警.

（9）<另侧>按钮:

可以操作另一侧操作显示站（本站操作将暂时处于无效状态）.

（10）<牵引向左>按钮:

按下此按钮时,若采煤机牵引为零或正在向左运行时,则采煤机向左运行并加速到释放该按钮为止,采煤机将按照松手时的速度运行;若采煤机正在向右牵引,按下该按钮时,则采煤机将减速直到释放该按钮为止,采煤机将按照松手时的速度运行.按到采煤机速度为零时,释放该按钮则采煤机停止牵引.

（11）<牵引停>按钮:

按下此按钮,（显示画面进入牵引停止界面）采煤机立即停止牵引.

（12）<牵引向右>按钮:

按下此按钮时,若采煤机牵引为零或正在向右运行时,则采煤机向右运行并加速到释放该按钮为止,采煤机将按照松手时的速度运行;若采煤机正在向左牵引,按下该按钮时,则采煤机将减速直到释放该按钮为止,采煤机将按照松手时的速度运行.按到采煤机速度为零时,释放该按钮则采煤机停止牵引.

若某一时刻左右操作显示站同时有调速操作,则两站所选升速方向相同时,主控器执行升速命令,若两站所选调速方向相反时,则主控器不执行调速命令.

（13）<复位>按钮:

以下情况需要按此按钮:

a.开机时:

当电控系统接通电源时,主控器正常工作后.

b.当采煤机处于牵引停止时.

c.当此时显示界面处于报警查询界面时.

d.由于误操作或电源电压不稳出现主控计算机或操作显示站程序混乱时,可按此按钮试验能否排除故障.

以上情况,按<复位>按钮,进入正常界面.

（14）<急停>按钮:

按下此按钮采煤机所有电机及变频器全部停止工作.

建议:

在非紧急情况下,尽量避免按<急停>按钮来达到切断电源的目的.

五采煤机的开机操作程序

1、准备工作:

操作位置,采煤机机身中部电控箱侧盖上的开关.

（1）接通水源,保证各电机,电控箱有充足的冷却水.

（2）将隔离开关手把QS扳到”合”的位置上.

（3）将急停开关手把SA3旋钮到”开”的位置上.

（4）将开关SA4手把旋转到”解锁”的位置上,使工作面输送机解锁.

2、启动巷道内的磁力启动器,接通采煤机电源；<旋转采煤机工作>开关SA2到”启动”位置上约2—3秒,待各电机运行平稳后松手,旋钮靠弹簧力自动弹回到”运行”位置上,这时主控系统开始工作,操作显示站上显示屏显示如下信息:

PLC-ZK100主控器

主控器先对采煤机各检测点进行检测,若无故障,向操作显示站发出显示指令.当操作显示器接收到主控器发来的显示信号时,显示屏如下信息:

系统正常复位开机

这表明采煤机主控制系统工作基本正常,按操作显示站上的<复位>按钮,显示屏开始显示采煤机工况.至此,开机的工作完成.

3、开牵引:

操作位置在机身两端的操作显示站.

（1）升速:

选择与采煤机牵引方向相同的牵引按钮按下,采煤机开始升速,显示屏显示牵引速度值,达到合适的速度时松开按钮,采煤机将按给定的速度值运行.

（2）降速:

按下与牵引方向相反的牵引按钮,采煤机开始降速,到合适的速度时松手,采煤机将按此时速度运行.

当进行牵引调速时,显示画面会保持在牵引速度与牵引力画面.

（3）停牵引:

若只停采煤机牵引,有两种操作方式:

a、按与牵引方向相反的牵引按钮,采煤机牵引速度逐渐减小,直至完全停止时松手.

b、按<牵引停>按钮,采煤机立即停止牵引.

（4）改变牵引方向:

采煤机正在运行中需要改变牵引方向时,有两种方式:

a、按与牵引方向相反的牵引按钮,牵引速度逐渐减小,当速度为零时,按<复位>按钮,再按此按钮,采煤机则反方向运行.

b、按停牵引,采煤机停止牵引,这时显示屏显示:

牵引电机停止

请检查机器是否可以运行

请按复位键继续…

按<复位>按钮,显示屏重新显示采煤机工况,这时再按所需要牵引方向的牵引按钮到合适速度即可.

4、摇臂的调高:

a、升本侧摇臂:

操作位置在与所要操作摇臂同侧的操作显示站上,按住与摇臂同侧操作显示站上的<滚筒向上>按钮,直到摇臂升到合适的位置松手.

b、降本侧摇臂:

操作位置在与所要操作摇臂同侧的操作显示站上,按住与摇臂同侧操作显示站上的<滚筒向下>按钮,直到摇臂降到合适的位置松手.

进行本站操作时,画面的左上角无”另侧”字样.

c、升另侧摇臂:

先按<另侧>按钮（这时画面的左上角显示”另侧”字样,此时松手）,再按<滚筒向上>按钮,到另侧滚筒升到合适位置松手.

d、降另侧摇臂:

先按<另侧>按钮（这时画面的左上角显示”另侧”字样,此时松手）,再按<滚筒向下>按钮,到另侧滚筒降到合适位置松手.

当想恢复本站操作时,再按<另侧>按钮,这时画面的左上角显示”另侧”字样消失.

e、破碎滚筒升:

在左、右操作显示站上都可以操作,操作方法是按下破碎升按钮到破碎滚筒升到合适位置时松手.

f、破碎滚筒降:

在左、右操作显示站上都可以操作,操作方法是按下破碎降按钮到破碎滚筒降到合适位置时松手.

5、截割电机:

停截割电机就是切断采煤机电源,可以有以下几种操作方法:

（1）按操作站上的急停按钮.

（2）将采煤机工作开关逆时针旋到”停止”的位置上后松手.

（3）将采煤机急停开关逆时针旋到”停”的位置上.

（4）将隔离开关扳到”断”的位置.

6、故障记忆:

在查清停机原因之前不允许再次开机,检查停机原因可按下述步骤进行:

（1）把隔离开关手把QS扳到”断”位置.

（2）按前面介绍的方法给采煤机送电,此时由于隔离开关是断开的,只有主控系统带电工作,其他电机都不工作.

（3）按操作显示站上的<故障查询>按钮,这时显示屏上即显示故障序号和故障原因,连续按<故障查询>按钮,将可以查询过去最近30次的报警信息.序号越小,表明时间越近.最多可记忆30个故障.每当一个新故障被记忆,编号为1,原1号故障自动变为2号故障,原来2号故障变为3号故障,原30号故障自动被清除.若不在想查询报警,按复位键即可.

该操作站有报警自动显示功能,若有报警发生,将自动弹出系统内部的报警界面,若报警消除,则该报警将自动在系统内部的报警界面中消失.

没有报警发生

若此时不想处理报警,按ESC键,系统内部报警界面消失,这时应当注意系统会认为操作者不在需要报警界面支持,将不会在自动弹出系统内部报警界面.

六注意事项

1．不可用坚硬的物件冲撞键盘

2．不可在井下拆操作站端盖

3．不可撕去或刺破键盘保护膜，防止煤粉和水汽进入键盘

4．操作站维护后必须用密封胶密封

5．供电电源不可超出其电压承受范围

6．井下拆装主控器不可让水和煤粉进入其腔体

附表：

操作站操作方法

LCD显示内容:

系统开机检测无误后，LCD显示<系统正常复位开机>。

按下服位按键时，LCD逐行显示一下功能信息：

左截割电机电流，（电流值单位A）

右截割电机电流，（电流值单位A）

左牵引电机电流，（电流值单位A）

右牵引电机电流，（电流值单位A）

牵引力（显示数值单位KN）

牵引速度（显示数值单位M/min）

当按下牵引停键时，牵引操作被停止同时LCD显示<现场执行牵引停操作开牵引请复位〉。

当按下急停键时，采煤机被停止。

当按下报警查询键时，LCD显示故障历史记录：

当检测到有一个故障，故障将被存储在故障历史记录中。

最近的故障和警告按故障查询按钮可以查看，其故障以时间先后顺序排列，故障存储数量最大为30组。

退出故障历史记录的方法是按动（复位）键实现。

五、基本操作说明：

操作显示器的按键是带文字提示的按键，可以用它来控制采煤机的滚筒调高和行走。

控制键盘功能如下：

控制键

用途

控制采煤机截割部滚筒上升

控制采煤机截割部滚筒下降

控制采煤机破碎滚筒上升

控制采煤机破碎滚筒下降

遥控控制切换按钮

故障报警查询按钮

采煤机急停控制按钮

左，右操作站控制切换按钮

牵引方向控制

牵引方向控制

牵引停止按钮

采煤机工作状态复位按钮

此键盘采取了防水，防尘措施适应井下使用

工控机显示界面与操作

（1）当进入启动画面时，界面显示采煤机信息，按确认键或10秒后自动进入主界面

（2）进入主画面显示实时的牵引速度、牵引力等

（3）继电器监测画面

（4）变频器监测画面

（5）报警屏蔽画面

（6）实时报警画面

通过红外键盘，对大屏幕工控机进行画面切换和操作，使用上、下左、右键选择所需画面，再按确认键，完成工控机的画面切换。

注意：

系统关闭后，必须等待一分钟以上才能重新上电，方能保证正常通讯。

无线键盘功能操作：

上、下、左、右光标键选择完要进入的画面后，按确认键进入.

在任何画面中，按此功能键后都可进入主画面.

在任何画面中，按此功能键后都可进入报警屏蔽画面.

允许实时报警与禁止实时报警的切换键.

光标的向上移动.

光标的向下移动.

光标的向左移动.

光标的向右移动.