天地科技
MG300/700-QWD型电牵引采煤机
使用说明书
天地科技股份有限公司上海分公司
第一章  采煤机电气系统总述
第1节 电气系统概述
    本电气控制系统是为MG300/700-QWD型电牵引采煤机配套而专门研制的，它采用了可编程序控制器（PLC）和PWM变频调速技术使采煤机控制、操作可靠方便，牵引实现无级调速，
牵引能力强。该机组的动力系统由两台300kW、1140V截割电机，一台18.5KW、1140V泵电机，两台40KW、380V的牵引电机提供。电气系统布置图1.1。
   
第2节电气控制系统原理
电气系统框图，见图1.1
图1.1 700机组系统框图
对于整机的控制有三种人机交互方式：遥控器、端头操作站、机身按钮。
第二章  采煤机机内电气系统
第1节 采煤机电控箱结构
图2.1 电控箱喇叭口分布图
图2.2电控箱面板
第二节 电控系统组件简介
一.电源组件
电源组件（图2.1）部分包括：一个控制变压器，一个非本安电源模块，一个本安电源模块，一个整流桥堆及一些熔断器等。
控制变压器为采煤机提供控制电源，维持控制系统正常工作。原边从1140V主线中取两相引入（隔离开关之前）。
图2.1 电源组件
1、两组～18V抽头
输入给PA7盒，经过内部整流、滤波、稳压电路产生直流±15V，给内部的牵引负荷信号滤波电路供电。
2、交流28V/4A抽头
经整流桥堆输出直流F+24V，给所有电磁阀及先导自保继电器(PA1盒内)提供工作电源。
3、交流190V/0.2A抽头
经本安电源模块，输出本安A+12V，为端头站、端头接收盒和瓦斯断电仪供电。
4、交流220V/1A抽头 
给PLC冷却风扇供电；
同时经非本安电源模块，输出非本安F+12V和S+24V，其中F+12V为端头接收盒PA1内端头信号执行电路及遥控接收盒PA2提供工作电源，S+24V为GP显示器及电流互感器工作电源。
5、交流160V抽头
为PLC提供工作电源。
注： GE（通用电气）系列PLC工作电压范围为100V～240V。
二．可编程控制器
可编程控制器（简称PLC）安装在电控箱的左边，如图2.2所示，在其左边有一风扇作为冷却PLC用。
（1）基本组成
  ①  母版：
    采用的是5槽的母版，电源模块安装在其最左边（不占用槽位）。
  ② 电源模块，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。见图2.3所示：
图2.2 可编程序控制器示意图         
  　  电源模块内设限流装置，短路时可自动关断电源以免引起损坏。电源模块上有一RS-485通讯口，用于和显示器通讯。
    电源模块带有四个LED。它们位于面板前部的右侧。这些LED的意义如下：
    a. PWR
  指示电源操作状态。LED“亮”说明电源是正确的，并且操作正常；LED“灭”，说明发生电源故障，或者是电源未合上。
b. OK
如果PLC正在正常操作，LED稳定在“亮”；如果PLC检测出问题，则LED“灭”。
c. RUN
当PLC处于运行模式时，LED稳定在“亮”。
d. BATT
最下面的红（BATT）。如果CMOS RAM后备电池电压太低，不能在掉电条件下维持存贮器中的内容，LED将会“亮”，相反情况，LED将会“灭”。如果这个LED“亮”，锂电池必须在框架上电源消失之前更换，否则PLC存储器内容可能丢失。（电池的使用寿命大约为6个月）。
 
图2.3 电源模块示意图
③  CPU  处理器
④ 开关量输入模块：在模块的上部有 32 个 LED 显示灯，显示各个输入点的动作情况。
5模拟量输入输出混合模块：模拟量输入输出混合模块提供了 4 个 4～20mA 或 0～10V 的输入通道和 2 个 0～10V 的输出通道。用于截割电机和牵引电机的负载采样信号的输入和速度指 令信号的输出。
  　⑥  开关量输出模块
  在模块的上部有16个LED显示灯，显示各个输入点的动作情况。
  　⑦ RTD模块
用于检测截割电动机信号。
三．无线电遥控发射机（图2.4）及遥控接收盒PA2 
注意：遥控发射机按钮为薄膜开关，在使用时无需大力按压，不能用硬物敲打或顶压，以免损坏薄膜开关。
      使用步骤：
    ⑴  打开顶部的电源开关，电源灯亮；
    ⑵  然后按住左侧的胶皮轻触开关，控发灯亮；
    ⑶  进行各功能的操作。
遥控器上的按钮信号经过编码、调制后得到调频信号，再通过天线发射出去。遥控接收盒PA2，通过天线接收遥控器所发送的无线调频信号，经过解调、解码后驱动相应的继电器，输出开关量信号传给PLC。
图2.4  无线电遥控发射机
五．端头控制站及端头接收盒PA1
端头控制站放置于左右牵引减速箱上，如图2.6所示。
图2.5 端头控制站
共有十个按钮分别为（自上而下）：向左、向右、减速。加速、牵停、主停，左高、右高、左低、右低，圈内五个为控制牵引用。
注意：端头控制站按钮为微动开关，在使用时无需大力按压，不能用硬物敲打或顶压，以免
损坏微动开关。
端头站上的按钮信号经过编码后得到编码信号，通过信号线传给端头接收盒PA1，经过解码后驱动相应的继电器，输出开关量信号传给PLC。
第3节 机内电气系统原理
一、采煤机控制先导及输送机闭锁控制回路
  1.  采煤机控制先导回路(图3.1)
图3.1  先导回路
组成：远方二极管设在按钮板上，SBQ为主启按钮，SBT为主停（兼闭锁）按钮，瓦斯保护PA7-K1和PA1-K1串联组成主启自保触点，PA1-K14为PLC保护触点，PA1-K3为端头控制站急停触点，PA2-K8为遥控急停触点，QS1、QS2为隔离开关辅助触点。
  2.  输送机闭锁控制回路
主电缆W1中控制芯线W1.3、W1.4用于运输机闭锁回路如图3.2所示。
图3.2 输送机闭锁控制回路
二、PLC在采煤机上的控制原理
左右隔离开关合上，磁力起动器送过来的三相1140V动力电缆经过两个隔离开关分别给左截割电机、右截割电机、 泵电机供电，同时其中一路给控制电源供电。此时，左右滚筒同时转动(左右离合器已合上)，调高泵送上油压，PLC得电开始自检；7s后PLC正常工作，可以正常牵引控制。
牵引送电后，变频调速箱内的真空接触器合上，变频器得电；按下牵启后变频器可以得到指令准备运行，按下方向按钮，则变频器得到方向信号，再给定牵引速度，变频器就开始运行，采煤机按所给方向行走。
以下介绍PLC控制输入输出模块信号功能与信号走向：
1、PLC开关量输入模块的信号功能作用（见图3.3）
图3.3PLC开关量输入模块功能图
牵电：控制变频箱内真空接触器，给变频器送电。
在机组送上电后，就可以进行牵引控制。拔出“牵电”按钮后，牵电按钮触点闭合，开关量输入模块得到牵电信号，经过程序算法运算驱动开关量输出模块中对应的继电器节点。
模块电源故障
牵启：控制变频器可以得到方向信号，准备运行。
按下牵启按钮后，牵启按钮触点闭合，开关量输入模块得到牵启信号，在此后才可以输入方向信号。
左牵(右牵)：控制变频器运行时输出的三相电源的相序，从而控制牵引电机的运行方向。
按下左牵按钮后，左向按钮触点闭合，开关量输入模块得到向左信号，经过程序算法运算驱动开关量输出模块中对应的继电器节点。

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