基于PCC控制的交流变频电牵引采煤机.pdf

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1、基于PCC控制的交流变频电牵引采煤机112薛建勇，惠万里，杨于林（1.西安煤矿机械有限公司，陕西西安，710032；2.淮南矿业集团顾桥矿，安徽淮南，233121）摘要：该文从控制系统、硬件和软件设计三个方面着手，详细介绍了西安煤矿机械有限公司基于PCC开发的新型采煤机电气控制系统。关键字：PCC采煤机可靠远程监测和故障诊断中图分类号：TP202文献标识码：B文章编号：1817-0633（2009）06-0067-02FrequencyConversionElectricalHaulageShearerBasedonPCCXUEJian—yong1,HUIW

2、an—li1,YANGYu—lin2(1.Xi`anCoalMineMachineryCo.,Ltd.,Xi`an710032;2.HuainanMiningGroup,HuainanAnhui233121)Abstract:Fromthethreeaspectsofthecontrolsystem,thehardwaredesignandthesoftwaredesign,thepaperelaboratesthePCC-basedelectriccontrolsystemofanewcoalmining,whichisdevelopedbyXi`anCo

3、alMineMachineryCo.Keywords:PCC;CoalMiningMachine;Reliability;RemoteMonitoringandFaultDiagnosis1.引言采煤机是综采工作面的主要设备，它的正常运转决定着综采工作面的生产效率。采煤机的性能是否可靠，一方面取决于机械部分的设计与制造，以及是否合理地使用，另一方面取决于电气控制系统是否完善有效。如果将采煤机比作人，机械部分就是人的四肢和躯干，电气部分就是人的大脑，所以，电气控制系统在采煤机中至关重要。目前国产采煤机的电气控制系统的控制器基本上都是各种品牌的PLC，虽然由PL

4、C控制的采煤机具有监测和故障诊断功能，基本能满足使用的要求。但由于采煤机工作环境恶劣，零部件多，结构复杂，致使采煤机司机不能及时掌控采煤机的各项运行参数，可能使采煤机带病工作，进而出现故障，为了提高采煤机的开机率，必须增加采煤机远程监测和故障诊断功能。还有，由于综采工作面矿工劳动强度太大，急需降低，必须建立自动化综采工作面，那么采煤机就必须具有记忆截割的功能。另外，由于采煤机电控箱空间的限制，如果采用现场总线，将在提高电气控制系统可靠性地同时更有利于安装和维修。要使采煤机具有远程监测和故障诊断与记忆截割的功能，并且使用现场总线，如果电气控制系统不作出革新，就

5、很难满足需求。为了适应发展，西安煤矿机械公司开发了以贝加莱工业自动化的PCC（ProgrammableComputerController）为控制器的新型电气控制系统。2.采煤机电气控制系统设计采煤机是多电动机联动、技术要求较高的机械设备。它工作在潮湿、多尘、震动、高瓦斯的矿井，并且工况环境复杂多变，以及自身重量很大，惯性大，还要求能够方便地操作、低故障率等，这就给采煤机电气控制系统的设计提出了很高的要求。采煤机的电气控制系统框图如图1所示。（1）控制计算机（采用贝加莱的PCC）控制计算机（由2003系列PCC的CPU模块和通讯块组成）是采煤机电气控制系统的

6、核心，采煤机正常工作时，变频器的牵引方向、加减速控制、左右摇臂升降、制动抱闸的开断、左右截割电动机的温度监测、牵引变压器温度监测、牵引和截割电动机的电流采样，以及采煤机恒功率保护、过零保护、瓦斯断电保护、截割电动机过载保护等均通过控制计算机来实现。控制计算机接收开关量输入模块和模拟量输入模块的数据，并通过开关量输出模块将指令传给电磁阀组，通过通讯接口将采煤机的参数传给显示计算机，通过通讯接口将指令传给主变频器。（2）开关量输入输出模块开关量输入模块主要接收端头站、遥控器和控制面板按钮发出的指令信号。开关量输出模块主要将控制器的指令传送给电磁阀组，以控制采煤机

7、摇臂的升降、截割电动机的启停、制动抱闸的开断。（3）模拟量输入模块模拟量输入模块主要接收截割和破碎电动机的电流，牵引变压器、截割和破碎电动机的温度，摇臂的角度，瓦斯的浓度等模拟信号，然后送到控制计算机。（4）显示计算机（采用贝加莱PP系列人机界面）显示计算机提供丰富且人性化的人机界面，将以下数据信息形象地显示给用户。ò采煤机控制计算机的输入、输出状态ò截割电动机、牵引电动机的电流、温度ò牵引变压器的温度ò采煤机的牵引状态、牵引速度ò采煤机的工作状态及故障信息ò变频器的数据、工作状态及故障信息等3.硬件系统设计贝加莱的可编程计算机控制器（PCC）综合了传统PL

8、C和工业PC两者的优势,如前者的高可靠性、灵活的扩展