呂家坨礦操車(chē)改造電控系統(tǒng)原理

呂家坨礦操車(chē)改造電控系統(tǒng)原理分析摘要：本文主要介紹改造后的新井操車(chē)PLC電控原理，該系統(tǒng)采用S7-300PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)操車(chē)設(shè)備的控制。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，選用了先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，采用新工藝，提高了生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞:操車(chē)S7－300PLC電控原理呂礦新井操車(chē)電控系統(tǒng)，原來(lái)采用傳統(tǒng)繼電器控制方式，傳動(dòng)裝置采用風(fēng)動(dòng)和電動(dòng)，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，設(shè)備老化，事故逐漸增加，維修費(fèi)用高，已不利于生產(chǎn)發(fā)展需要，于是對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，采用PLC控制、液壓傳動(dòng)的工作方式。下面將介紹分析一下由PLC控制的井口操車(chē)電控原理。PLC簡(jiǎn)單介紹：PLC是為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行運(yùn)算操作，通過(guò)輸出控制，各種類(lèi)型的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程，它具有可靠性高抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間，已高達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)，用戶在硬件方面只需確定PLC的硬件配置和I/O的外部接線，可以通過(guò)修改程序，方便快捷適應(yīng)工藝條件的變化，使用者不需具備計(jì)算機(jī)專(zhuān)門(mén)知識(shí)，很容易被技術(shù)工人掌握，維護(hù)極為方便。改造后電控設(shè)備構(gòu)成：一臺(tái)低壓柜一臺(tái)接觸器柜一套操作臺(tái)一臺(tái)液壓站一臺(tái)PLC柜一臺(tái)上位機(jī)前阻、井門(mén)、搖臺(tái)、后阻、推車(chē)機(jī)、調(diào)車(chē)機(jī)系統(tǒng)特征：傳動(dòng)裝置采用液壓傳動(dòng)，電磁閥由PLC輸出控制。通訊方式采用半雙工串行通訊，由PROFIBUS來(lái)實(shí)現(xiàn)。負(fù)載主要由油缸和馬達(dá)來(lái)控制。上位機(jī)在線監(jiān)視功能，運(yùn)行狀態(tài)可以在上位機(jī)監(jiān)控站屏幕上顯示，直觀明了，對(duì)查找故障非常方便?？刂圃韴D：圖1PLC接線原理圖圖2PLC硬件接線原理圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制原理：PLC結(jié)構(gòu)與原理：PLC電源模塊PS3075A輸入電壓127AC，為其他模塊供電，模塊前面板上有LED指示燈，指示24V直流輸出電壓，24V直流送電/斷電開(kāi)關(guān)，下面有接線端子，帶有保護(hù)蓋。CPU模塊采用CPU315-2DP用于控制總線上模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸，并執(zhí)行用戶程序，面板上有故障指示SF和運(yùn)行指示RUN（綠色表示CPU執(zhí)行程序）、直流電源指示DC5V、待機(jī)指示STOP（黃色表示CPU待機(jī)狀態(tài)）。輸入模塊：用于控制系統(tǒng)送來(lái)的外部信號(hào)，轉(zhuǎn)換成S7－300內(nèi)部電平，可輸入16路24V開(kāi)關(guān)量信號(hào)。輸出模塊：用于將內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制系統(tǒng)外部信號(hào)電平，面板上有綠色LED指示燈，以指示各輸出信號(hào)狀態(tài)、輸出高電平時(shí)綠色亮，輸出低電平時(shí)綠色滅。面板上還有一個(gè)小門(mén)，里邊是一個(gè)插拔型接線端子，用于接線，當(dāng)接線端子首次插入模塊時(shí)，與編碼鎖嚙合，以便使此接線端子只能插在該模塊上。（5）PLC原理：PLC的工作過(guò)程是周期掃描的工作過(guò)程，通過(guò)掃描完成輸入點(diǎn)的狀態(tài)，采集后進(jìn)入程序執(zhí)行階段，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，然后進(jìn)入輸出刷新階段，使輸出映像寄存器中的輸出繼電器狀態(tài)改變，通過(guò)一定方式輸出驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。本系統(tǒng)主要是將按鈕或傳感器發(fā)出的信號(hào)內(nèi)部加工處理，輸出給外部繼電器執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)。系統(tǒng)液壓站結(jié)構(gòu)及原理：主要由電源、油泵、電動(dòng)機(jī)、電磁閥、溫控儀等組成，主要用來(lái)產(chǎn)生壓力，實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)，通過(guò)電磁閥帶油缸和馬達(dá)實(shí)現(xiàn)推車(chē)、調(diào)車(chē)等具有超溫、過(guò)壓、液位保護(hù)，并且具有兩套供油系統(tǒng)，其中一套備用。當(dāng)使用中出現(xiàn)故障時(shí)通過(guò)操作臺(tái)可很快的轉(zhuǎn)到另一套運(yùn)行。系統(tǒng)中操作臺(tái)結(jié)構(gòu)及原理：主要由按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、繼電器、端子排、電源組成，功能為發(fā)出信號(hào)指令和接收指令，有手動(dòng)、自動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)3種轉(zhuǎn)換方式上位機(jī)結(jié)構(gòu)及原理：由主機(jī)、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和適配器組成，其功能是在線監(jiān)視離線或在線編程，查找故障、顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。井門(mén)、前阻、推車(chē)機(jī)等元件都受液壓站控制，元件上都裝有傳感器。系統(tǒng)整體工作原理：當(dāng)罐籠提升到位后，起動(dòng)液壓站將井門(mén)打開(kāi)，用調(diào)車(chē)機(jī)將物料車(chē)調(diào)至后阻，然后依次打開(kāi)前后阻，用推車(chē)機(jī)將物料推至罐籠內(nèi)，然后推車(chē)機(jī)后退關(guān)閉前后阻，實(shí)現(xiàn)一次循環(huán)，以上動(dòng)作均由PLC控制電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面以推車(chē)機(jī)為例說(shuō)明動(dòng)作原理，如圖3：圖3推車(chē)機(jī)正向梯形圖當(dāng)信號(hào)發(fā)出提物后將井門(mén)打開(kāi)，I0.1、I0.2閉合，前后阻先后落下后I0.3、I0.4閉合，按下推車(chē)正向按鈕I0.0閉合，內(nèi)部繼電器Q0.0得電并自鎖，DO模塊有輸出帶動(dòng)操作臺(tái)KA0繼電器吸合，其常開(kāi)點(diǎn)帶電磁閥線圈，電磁閥帶電后油路接通使馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)推車(chē)機(jī)前進(jìn)，當(dāng)按下停鈕I0.5斷開(kāi)、Q0.0斷電、KA0斷電推車(chē)機(jī)停止。推車(chē)機(jī)操作過(guò)程中均實(shí)現(xiàn)了閉鎖關(guān)系。比如井門(mén)打不開(kāi)不能推車(chē)等。六、結(jié)論：改造后的的操車(chē)系統(tǒng)接線變得簡(jiǎn)單，維修方便，故障率降低了80％以上，效率提高了20％，維修費(fèi)用每年節(jié)省12.3萬(wàn)元，電費(fèi)每年節(jié)約8萬(wàn)元，設(shè)備穩(wěn)定性、安全性提高了，以修改程序的設(shè)置參數(shù)的方式解決了以往更換元器件或改變電氣線路的方式，PLC控制取代繼電器控制已成為煤礦技術(shù)改造發(fā)展的趨勢(shì)。參考文獻(xiàn)：1.張進(jìn)秋陳永利張中民《可