EBZ135掘机讲义青岛天迅.docx

1、EBZ135掘机讲义青岛天迅EBZ135（132、100）型掘进机电控系统讲义1、概述（1）电控系统组成KXJ4-258（218、203）/1140、（660）E开关箱、CX4-4/12E操作相由青岛天迅电气有限公司生产，专与国产掘进机配套。（2）PLC采用日本富士产品，具有控制保护功能控制功能控制各电动机的启动停止。只有油泵电动机启动后，其他电动机才能启动。保护功能对油泵电动机、截割电动机、二运电动机（不装在掘进机上）、除尘电动机（不装在掘机上）进行过流（过载、短路、断相）、过热、过电压、欠电压、动力电缆漏电闭锁保护；控制回路漏电跳闸保护（霍尔电流传感器输出1.2VDC动作）；CH4超限，通

2、过先导控制,切断前级电源；水流量异常保护。（3）开关箱与操作箱通信用RS485通信（4）照明及信号装置照明灯：DGY35/24B，AC24V；隔爆型压扣急停按钮：BZA1-10/24-1ZS隔爆电铃：BAL1-36/127-150（5）开关箱型号KXJ4-258/1140（660）E。E掘进机用，UN=1140（660）V，PN=258kW，4为序号，J隔爆兼本质安全型，KX开关箱。开关箱内装有的器件：主隔离开关QS，型号KGH-400/AC1140没有灭弧装置，不能带负荷操作；真空交流接触器KM1KM4，CJK-250/1140，UN=1140V,IN=225A，线圈吸合电压AC220V。阻

3、容吸收器，RC-250A/AC1600V,4个。主控制变压器KB，1140V（660V）/24V、24V、100V+120V。带开关的熔断器，UN=250V，IN=32A，IFN=5A。电流变送器油泵电动机回路：型号DHR 600 C5；Ipn：600A；Out：05V；VCC：20VDC50VDC ；LEM；3个；外型如图1所示。图1 电动机回路电流变送器截割电动机回路：型号DHR 1000 C5；Ipn：1000A；Out：05V；VCC：20VDC50VDC ；LEM；3个；外型图同油泵电动机电流变送器；二运电动机回路：型号DHR 200 C5；Ipn：200A；Out：05V；VCC：

4、20VDC50VDC ；LEM；3个；外型图同油泵电动机电流变送器；除尘电动机回路：型号DHR 200 C5；Ipn：200A；Out：05V；VCC：20VDC50VDC ；LEM；3个；外型图同油泵电动机电流变送器。控制回路漏电跳闸保护霍尔电流传感器型号HEC006ac-E4（V10.+24）AC24V回路照明回路EL2霍尔电流传感器，如下图2所示。AC0V线经100/5W电阻接地，提供漏电流通路，参见原理图。 图2 控制回路漏电保护霍尔电流传感器AC100V、AC120霍尔电流传感器与图2不同之处，为穿过传感器为0V、AC120V、AC100V三根线。本回路AC120V线经3.3k/5W

5、电阻接地，提供漏电流通路。NL真空接触器触头粘连保护。当触头有粘连掘进机上电后经粘连模块NLPLC检查到电压发出指令PLC输出继电器Y7不吸合不能合闸。如图3所示。粘连保护与漏电保护经KM7接点切换。当触头粘连，交流电压经粘连模块（电阻串联二极管）KM7的常闭接点KM7（51，52）、KM7（61，62）、KM7（71，72）、KM7（81，82）送给PLC继出继电器Y7不吸合K11不吸合KM7不能吸合同时KM5不能得电油泵电动机不能起动其他电动均不能启动。此时，漏电检测回路不通，因粘连保护内部有一个二极管，对漏电检测电流起阻断作用。当触头未粘连PLC未检测到电压信号Y7吸合KA11吸合常开接

6、点KA11.1闭合KM7吸合KM7（13，14）、KM7（23，24）、KM7（33，34）、KM7（43，44）常开接点闭合接通漏电闭锁直流检测通路，进行测试未漏电KM5吸合油泵电机可以启动其他电机启、可以启动。图3 控制回路空气断路器QF1QF4为控制电源的空气断路器，如图3所示。主控制箱ZK，如图4 所示。主控制箱内装有PLC（型号FPG-C32TH）、中间继电器板、无线电遥控接收板、漏电闭锁检测电源板、A/D转换板等。PLC经RS485与操作箱通信。操作箱发出信号主控箱RS485PLC内部继电器控制各台电动机。粘连检测模块PLC判断KM1KM4触头是否粘连确定各M能否启动。KM1KM4

7、触头未粘连PLC进行漏电闭锁检测。EL1、EL2霍尔电流传感器PLC对控制回路进行漏电跳闸保护。TA1TA9动力回路电流变送器PLC对各M实施过电流保护。油泵M1、截割M2温度信号PLC实施超温保护（本机未装）。冷却水流量/压力PLC进行缺水保护（本机未装）。无线遥控器PLC检测修时对机器的控制（不能用于生产控制）。主控箱左侧设有一行程开关，遥控器装到位压合行程开关电控箱外的“操作箱”按钮控制起作用。拿出遥控器行程开关断开遥控器控制起作用，“操作箱”上控制不起作用。遥控器控制仅用于检修，不用于生产。 图4 主控制箱ZK主控箱脊面的拨钮开关，“修改-运行-屏蔽”三位，修改-编程时写入调出程序；运

8、行-为正常工作位；屏蔽-屏蔽所有故障。主控箱上2排接线端子，打开两侧地脚即可拆下，更换ZK方便。电控箱上的显示窗，如图5所示。第一个窗口显示：油泵短路、油泵过载、油泵粘连、660V；截割短路、截割过载、截割粘连、1140V；二运短路、二运过载、二运粘连、220V漏电；风机短路、风机过载、风机粘连、24V漏电。第二个窗口显示：油泵断相、油泵漏电、瓦期闭锁、油泵140度；截割断相、截割漏电、水流量、油泵170度；二运断相、二运漏电、总急停、截割140度；风机断相、风机漏电、电压异常、截割170度。第三个窗口显示：油泵计时。第四个窗口显示：截割计时。图5 电控箱显示窗（6）操作箱操作箱CX4-4/1

9、2E与主控箱ZK通过RS485联系PLC输出继电器M1M4。操作箱如图6所示。图6 操作箱面板图（7）CH4传感器型号GJ4（B）甲烷传感器，Ui：DC22V，Ii：60mA。（8）急停总急停：按下操作箱上SB1、油箱前侧SB2PLC输入继电器X0吸合ZK器（CZ2-25，CZ2-33）断开KM5释放切断AC220V控制电源各电动机停止。按下机器左侧SB3PLC输入继电器X1吸合截割电动机停止。（9）CH4超限CH4含量达到1.5%PLCKA12吸合常闭接点KA12.1断开前级电源停。（10）EBZ135掘进机电动机截割电动机，隔爆三相异步电机YBU-135-4，UN=1140V/660V，I

10、N=86A/149A；油泵电动机，隔爆三相异步电机YBU-75，PN=75kW，UN=1140V/660V；二运电动机（不装在掘进机上），DYD11-160-8050，PN=11kW，UN=1140V/660V，IN=8.2A/14.2A；除尘风机电动机（不装在掘进机上），YBU-37，PN=37kW，UN=1140V/660V，IN=24.5A/42.3A；掘进机总装机功率210kW，掘进机/二运/风机总功率258kW，2、工作原理掘进机电路原理如图7所示。图7 EBZ135（132、100）型掘进机电气原理图（1）合控制回路断路器QF1QF4合QF1QF4为控制回路、照明回路通电准备。（2

11、）合隔离开关QS1）合隔离开关QS主控变压器KB得电,1140V(660V)/24V、24V、120V+100V 24VQF4主控箱ZK（CZ1-33,CZ1-34）供电PLCKA5吸合KA5.2闭合KM6吸合接点KM6闭合照明灯亮准备；24VQF3KM6常开接点照明灯亮；120V为警铃供电；100V为油泵计时器、截割计时器计时准备；220V为接触器KM1KM4通电准备；为中间继电器KM5KM7通电准备。2）主控箱得电:CH4传感器GJ4(B)得电(接线端子12V+、WS1、12VG)主控箱接线端子(CZ2-16、17、18)CH4未超限PLC处理为ZK内KA3、KA4通电准备为KM5吸合准备

12、；操作箱得电12V+、12VG端子:显窗电源；R1+、S1-端子：操作箱通信操作箱上显示“青岛天迅电气”为启动控制等准备；电控箱上显示窗得电5V+、5VG端子:显窗电源；RS+、RS-端子：视窗通信指示灯全亮，延时后熄灭。触头粘连检测未粘连：PLC检测接触器KM1KM4触头未粘连ZK主控器内PLC输出Y7吸合KA11吸合KA11.1闭合CZ2-27，CZ2-31接通漏检继电器KM7接通AC220V电源吸合 常开接点KA7（13，14）闭合，油泵漏检回路 常开接点KA7（23，24）闭合，截割漏检回路 常开接点KA7（33，34）闭合，二运漏检回路 常开接点KA7（43，44）闭合，除尘漏检回路

13、分别进行漏电闭锁检测未漏电ZK主控箱KA3、KA4不吸合常闭接点KA3.2、KA4.2闭合CZ2-25、CZ2-33接通KM5线圈AC220V接通而吸合KM5三组常开接点闭合AC120V+AC100V控制电源接通为接触器KM1KM4通电准备。粘连：PLC 检测接触器KM1KM4触头之一有未粘连对应的KM1KM4主触头负荷侧有电该电压粘连保护模块（电阻串二极管）主控器ZK接线端子：CZ1-1油泵、CZ1-2截割、CZ1-3二运、CZ1-4除尘风机PLCZK内部KM3、KM4吸合ZK端子CZ2-25，CZ2-31打开KM5不能吸合接触器KM1KM5不能吸合粘连闭锁。同时，显示“触头粘连”。漏电闭锁

14、检测：PLC检测接触器KM1KM4触头未粘连PLC输出继电器Y7吸合主控器ZK内KA11吸合端子CZ2-27，CZ2-31KA11.1闭合KM7吸合常开接点： KA7（13，14）泵KA7（23，24）截割KA7（33，34）二运KA7（43，44）除尘电机对各电动机动力回路进行漏电闭锁测试。若某一动力回路绝缘电阻小于等于闭锁值PLCZK内KA3、KA4吸合常闭接点KA3.2、KA4.2打开(CZ2-25,CZ2-33)打开KM5不能吸合各电动机控制电源被切断漏电闭锁。若某各电动机动力回路绝缘电阻大于闭锁值PLCZK内KA3、KA4不吸合常闭接点KA3.2、KA4.2闭合(CZ2-25,CZ2

15、-33)闭合KM5吸合各电动机控制电源接通电动机可以启动。应急处理：KM5接线端子CZ2-25与T7端子短接！慎用。CH4保护CH4未超限KM5可以得电M可以启动。CH4超限PLC KA12释放常闭接点KA12.1打开CZ2-19、CZ2-20断开上级电源跳闸。油泵电机/截割电动机机温度保护油泵电动机热敏电阻RT1（B1，24VG）CZ1-5、CZ2-12 截割电动机热敏电阻RT2（B3，24VG）CZ1-6、CZ2-12 PLC处理：电机绕组温度140T170CZ1-12、CZ2-13RS+、RS-示窗显示“油泵140度”或“截割140度”冷却后,电动机可以启动。电机绕组温度超过T170油泵

16、回路KA6释放KA6.1打开CZ2-21、CZ2-31打开KM1释放M1不能启动;截割回路KA7释放KA7.1打开CZ2-22、CZ2-31打开KM2释放M2不能启动;CZ1-12、CZ2-13RS+、RS-示窗显示“油泵170度”或“截割170度”。电动机冷却后自动复位。热敏电阻值为1.8k2k时保护动作。(3)启动控制过程机器上电操作箱液晶显示屏显示“青岛天迅电气”；开关箱示窗指示灯齐亮并闪烁；未发生任何故障PLC可以启动。1）油泵电动机启动/停止油泵启动在操作箱上按住“开机键”操作箱R1，S1主控箱CZ1-16，CZ1-17RS485PLC输出继电器Y6吸合KA10吸合KA10.1闭合(

17、CZ2-28,CZ2-31)接通电铃HO鸣响2s后停响松开“开机键”液晶屏画面自动切换至电动机启动画面“油泵停止”允许启动油泵电动机。在操作箱上瞬时按下“油泵”键操作箱R1，S1主控箱CZ1-16，CZ1-17PLC输出继电器Y2吸合KA6吸合KA6.1闭合(CZ2-21,CZ2-31)接通泵接触器KM1接通AC220V电源而吸合主触头KM1闭合油泵电动机启动；常开接点KM1.1(43,44)闭合CZ2-7,CZ1-12PLC输入继电器X8吸合,程序自保;常闭接点KM1.2(41,42)打开解除漏电闭锁/粘连保护;常开接点KM1.3(33,34)闭合H1油泵计时开始。油泵启动后显示“油泵运行”

18、 油泵灯“”;“截割停止,风机停止,二运停止”。停止油泵瞬时再按“油泵”键KA6释放(CZ2-21,CZ2-31)断开KM1释放主触头KM1打开油泵停止；常开接点KM1.1(43,44)打开CZ2-7,CZ1-12PLC输入继电器X8释放;常闭接点KM1.2(41,42)闭合粘连保护投入;常开接点KM1.3(33,34)打开H1停止计时。2）截割电动机启动/停止油泵启动后,才能启运其他电动机。截割电动机启动瞬时按“截割”键PLC输出继电器Y6吸合KA10吸合KA10.1闭合(CZ2-28,CZ2-31)接通电铃HO鸣响5s(10s,15s,20s,25s可调)截割启动预警时间到Y6断电KA10

19、.1断开电铃停响。瞬时按“截割”键PLC输出继电器Y3吸合KA7吸合KA7.1闭合(CZ2-22,CZ2-31)接通KM2吸合KM2主触头闭合截割电动机启动；常开接点KM2.1(43,44)闭合PLC输入继电器X9吸合PLC程序自保;常闭接点KM2.2(41,42)打开解除电闭锁/粘连保护;常开接点KM2.3(33,34)闭合H2计时;截割电机启动后显示“截割运行” 截割灯“”;“风机停止,二运停止”。截割电动机停止瞬时再按“截割”键PLC输出继电器Y3释放KA7释放KA7.1打开(CZ2-22,CZ2-31)断开KM2释放KM2主触头断开截割电动机停止；常开接点KM2.1(43,44)打开P

20、LC输入继电器X9断开;常闭接点KM2.2(41,42)闭合粘连保护投入;常开接点KM2.3(33,34)打开H2停止计时;3）二运电动机启动/停止(电动机不装在掘机上)二运电动机启动瞬时按“二运”键PLC输出继电器Y4吸合KA8吸合KA8.1闭合(CZ2-23,CZ2-31)接通KM3吸合KM3主触头闭合二运电动机启动；常开接点KM3.1(43,44)闭合PLC输入继电器XA吸合PLC程序自保;常闭接点KM3.2(41,42)打开解除漏电闭/粘连保护;二运电机启动后显示“二运运行” 二运灯“”;“风机停止”。二运电动机停止瞬时再按“二运”键PLC输出继电器Y4释放KA8释放KA8.1打开(C

21、Z2-23,CZ2-31)断开KM3释放KM3主触头断开二运电动机停止；常开接点KM3.1(43,44)打开PLC输入继电器XA断电;常闭接点KM3.2(41,42)闭合漏电闭/粘连保护投入;4）除尘电动机启动/停止(电动机不装在掘机上)除尘电动机启动瞬时按“风机”键PLC输出继电器Y5吸合KA9吸合KA9.1闭合(CZ2-24,CZ2-31)接通KM4吸合KM4主触头闭合除尘电动机启动；常开接点KM4.1(43,44)闭合PLC输入继电器XB吸合PLC程序自保;常闭接点KM4.2(41,42)打开解除漏电闭/粘连保护;风机电机启动后显示“风机运行” 风机灯“”。除尘电动机停止瞬时再按“风机”

22、键PLC输出继电器Y5释放KA9释放KA9.1打开(CZ2-24,CZ2-31)断开KM4释放KM4主触头断开除尘电动机停止；常开接点KM4.1(43,44)打开PLC输入继电器XB断电;常闭接点KM4.2(41,42)闭合漏电闭/粘连保护投入;(4)急停总急停掘机在运行中按下操作箱上的急停按钮SB1，或机器右侧急停按钮SB2PLC输入继电器X0吸合KA3、KA4释放常闭接点KA3.2、KA4.2打开(CZ2-25,CZ2-33)断开KM5释放触头切断AC120V、AC100V控制电源各电动机停止。截割急停按下驾驶室前面的隔爆型按钮（截割急停按钮）SB3PLC输入继电器X1吸合KA7释放KA7

23、.1打开(CZ2-22,CZ2-31)断开KM2释放截割电动机停止。CH4超限PLC(CZ2-19,CZ2-20)（43,45）断开前级电源先导回路断开而跳闸。4、保护装置（1）过流保护（过载、短路、断相）有源电流变送器反映过电流信号油泵过流信号（CZ1-19、20、21）截割过流信号（CZ1-22、23、24）二运过流信号（CZ1-25、26、27）除尘过流信号（CZ1-28、29、30） PLC油泵输出信号（CZ2-21、31）截割输出信号（CZ2-22、31）二运输出信号（CZ2-23、31）除尘输出信号（CZ2-24、31） 断开 KM1 KM2 KM3 KM4 对应M停油泵停止其他电

24、动机停。过载保护为反时限特性3min后自动复位。相不平衡达60%保护装置动作按复按钮复位。短路保护整定：I=（810）IN动作时间0.2s0.4s按复按钮复位。(2)粘连保护/漏电闭锁保护合QS机器上电PLC检测触头粘连 油泵M1KM1.2常闭接点截割M2KM2.2常闭接点 二运M3KM3.2常闭接点 风机M4KM4.2常闭接点 NL粘连检测模块(电阻与二级管串联)CZ1-1 油泵KA6CZ1-2 截割KA7CZ1-3 二运KA8CZ1-4 PLC 风机KA9 有粘连M不能启动无粘连PLCKA11吸合(CZ2-27,CZ2-31)接通检漏继电器KM7(KM8)吸合KM7(14,13)闭合.油泵

25、KM7(24,23)闭合.截割KM7(34,33)闭合.二运KM7(44,43)闭合.风机 短接粘连保护电路漏电闭锁检测电路接通24V+(IZ)CZ1-1、2、3、4KM7(14,13)、KM7(24,23)、KM7(34,33)、KM7(44,43) KM1.2、KM2.2、KM3.2、KM4.2动力回路绝缘电阻rM1、rM2、rM3、rM4地PE24VG。未发生漏电，可以启动电动机。发生漏电，动电动机不能启动。(3)电动机温度保护M1油泵RT1（B1，24VG）CZ1-5 M2载割RT2（B2，24VG）CZ1-6 170热敏电阻为高阻PLCKA6泵、KA7截释放KM1、KM2释放停机；显示过热，冷却后自动复位。(4)过电压/欠电压保护过电压: U1.15UN启动时: U0.75UN长时间: U0.85UN KB:1140V/24V(QF4)CZ2-34、CZ2-35ZKPLC“显示电压异常”；M停止电压正常时自动复位。(4)CH4超限CH4超限切断前级电源先导回路前级电源跳闸。