电牵引采煤机牵引部分程序设计.docx

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电牵引采煤机牵引部分程序设计

一、控制要求

　　采煤机在完成“起动泵电机”和“起动截割电机”的操作后才能进行“牵引”操作

　　1、开牵引：

操作位置在机身两端的操作显示站。

　　2、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，采机将按给定的速度值运行。

　　3、降速：

按下与采煤机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。

　　4、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、按停牵引按钮，采煤机立即停止牵引。

　　5、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，松—下手，再按此按钮，采机则向相反方向运行。

　　b、按停牵引，采煤机停止牵引，这时显示屏显示：

“执行停牵引操作、开牵引请先复位”。

　　6、截割电机恒功率控制：

截割电机输出功率应按照司机给定的截割功率运行，若运行过程中截割电机输出功率超过给定功率，采煤机能自动降低牵引速度到截割电机输出功率等于给定功率；若运行过程中截割电机输出功率低于给定功率，采煤机能自动升高牵引速度到截割电机输出功率等于给定功率。

　　二、电气原理图分析

　　用PLC、变频器等元件模拟采煤机牵引部分电气原理图如图1所示：

1、主电路

　　电源→断路器→变频器→牵引电动机。

　　电源、断路器由实验台提供。

　　2、控制电路

　　本系统采用PLC控制系统，PLC电源为220V单相交流电。

　　PLC提供的24V直流电源给各个开关量输入信号（五个操作按钮）供电。

　　PLC开关量输出端子Q1、Q2接变频器运行控制端子L11、L12。

　　变频器控制端子信号电源由变频器输出的24V直流电源提供。

　　变频器频率给定信号由PLC模拟量输出提供。

　　截割电机输出功率采样信号接入PLC模拟量输入端。

　　三、PLC地址分配

　　1、确定输入输出信号

　　开关量输入信号有：

“开牵引按钮SB0”、“左牵引按钮

　　SB1”、“右牵引按钮SB2”、“停牵引按钮SB3”和“复位按钮SB4”。

　　模拟量输入信号有：

截割电机电流采样信号

　　开关量输出信号有：

变频器的正转控制L11和变频器的反转控制L12两个。

　　模拟量输出信号有：

变频器的频率给定信号

　　2、PLC地址分配

　　根据输入输出信号和控制要求，确定PLC地址分配如下表所示：

项目

　　地址

　　项目

　　地址

　　开牵引按钮SB0

　　%I0.0

　　升速处理

　　%M0~%M4

　　左牵引按钮SB1

　　%I0.1

　　左牵引减速过零处理

　　%M5~%M9

　　右牵引按钮SB2

　　%I0.2

　　停牵引按钮SB3

　　%I0.3

　　降速处理

　　%M10~%M14

　　复位按钮SB4

　　%I0.4

　　右牵引减速过零处理

　　%M15~%M19

　　变频器正向运行端子L11

　　%Q0.1

　　变频器正向运行端子L12

　　%Q0.2

　　截割电机恒功率控制

　　%M20~%M29

　　截割电机电流信号

　　%IW1.0

　　变频器频率给定信号

　　%QW5.0

　　其他处理

　　%M30~%M49

四、变频器功能预置

　　1、恢复出厂设置

　　drc菜单→FCS参数→YES

　　2、其他参数的设定

菜单

参数

设定值

备注

I/O

TCC

2C

两线控制方式

AO

rFr

输出电动机频率

drc

OPL

NO

电动机缺相不检测

SUP

rFr

显示输出到电动机的频率

　五、PLC程序设计

　　1、设计思路

　　根据控制要求，将整个控制过程划分为复位、开牵引、停牵引、牵引控制、升速处理、降速处理、左牵引减速过零处理、右牵引减速过零处理和截割电机恒功率控制九个过程。

　　2、程序设计

（1）复位

　　复位时应使系统恢复到初始状态，包括内部字和输出字的清零。

（2）开牵引

　　开牵引后才能进行其他操作。

　　（3）停牵引

　　按停牵引按钮后停止牵引，要重新牵引，需按复位按钮

（4）牵引控制

　　开牵引后，在变频器控制端子L11和L12为低电平时，按左牵引按钮启动左牵引、按右牵引按钮启动右牵引。

　　在左牵引减速过零后，停止左牵引

　　在右牵引减速过零后，停止右牵引

　　两个牵引控制端子间应有互锁，防止两个端子同时动作。

　　（5）升速

　　在牵引控制启动后才能升速，左牵引时按左牵引按钮，右牵引时按右牵引按钮，采煤机升速。

用牵引按钮串联反反向的牵引控制端子的常闭触点来确定该按钮为升速按钮。

在采煤机恒功率控制启动后，升速按钮不起作用。

　　升速和降速间应有互锁。

　　（6）降速

　　在牵引控制启动后才能降速，左牵引时按右牵引按钮，右牵引时按左牵引按钮，采煤机降速。

用牵引按钮串联同反向的牵引控制端子的常闭触点来确定该按钮为降速按钮。

　　（7）左牵引过零处理

　　左牵引降速工程中，减速到零时，停止减速，松开减速按钮后，切断左牵引控制端子%Q0.1。

　　（8）右牵引过零处理

　　右牵引降速工程中，减速到零时，停止减速，松开减速按钮后，切断右牵引控制端子%Q0.2。

　　（9）截割电机恒功率控制

　　在升速或降速结束时，储存变频器给定值。

　　比较、判断截割电机是否过载运行。

　　截割电机过载后进入恒功率控制阶段，闭锁升速、降速按钮。

　　截割电机过载后，自动减速，直到截割电机在额定功率以下运行。

　　恒功率控制启动后。

　　判断截割电机过载是否消除。

　　判断采煤机是否达到给定速度。

　　若截割电机过载消失后采煤机仍没有达到给定速度，自动加速到截割电机达到额定功率或给定速度。