JOY12CM系列连续采煤机电器控制系统.pdf

1 第一部分 JOY12CM15 型连续采煤机 电器控制系统 一、 系统组成 一、 系统组成 连续采煤设备电控系统，主要包括连续采煤机电气控制系统、工作面运输设 备电气控制系统、工作面支护设备电气控制系统、工作面给料破碎机电气控制系 统和工作面连续运煤设备电气控制系统。 连续采煤机电气控制系统，目前在我国采煤机械化程度最高的神东矿区，主 要使用的连续采煤机主要有三种机型， 既美国JOY公司生产的JOY12CM15-10D型、 JOY12CM18-10D 型及 JOY12CM27 型连续采煤机。从使用趋势及煤炭生产发展规模 状况看，目前主要以 JOY12CM15-10D 型连续采煤机为主，JOY12CM18-10D 型连续 采煤机已基本淘汰。 JOY12CM15 型连续采煤机，是美国久益公司生产的滚筒式连续采煤机，总 装机容量 553 千瓦。系统供电电压设计为交流 1050 伏，在矿井实际生产当中， 结合我国矿井供电系统的电压等级，在生产中实际的输入电压为交流 1140 伏。 其电气控制系统设计合理， 工作性能可靠， 其电器控制系统主要有以下几个特点 1、控制以 PLC 可编程序控制器为控制核心，提高了控制系统的可靠性。 2、牵引采用直流电牵引，牵引以 Dual 6 SCR System Ⅱ（双 6SCR 可控硅整 流器控制系统）及以微处理机为基础的触发控制单元为控制核心，提供连 续采煤机调动速度段及截割速度段直流电动机所必须的电压和频率，便于 调节最大割煤速度和调动速度。 3、保护齐全，运行可靠 12CM15 型连续采煤机主要由五个电控箱、八台电机以及其它外部电气元件 构成。如下表 1 和表 2 表 1 名称 安装位置 牵引电控箱 位于连采机左后部，箱体底部有水冷却通道。箱内含有牵引、 油泵、风机主回路及控制回路，电气系统的控制中心 PLC（可编 程序控制器） ，照明，漏电及其它保护等。 截割电控箱 位于连采机左前部，箱内主要含有截割和装运电机主回 路辅助回路等。 主控制箱 位于司机驾驶室内，箱内主要含有各个电机的操作开关及仪表 指示、24V 电源、WD 继电器、油温油位继电器等。 主断路器箱 位于司机驾驶室下方，箱内主要含有动力电缆进线装置、主断 路器、行走安全脚踏开关等。 JNA 控制箱 位于连采机右中部，箱内主要含有一个 JNA 控制器、ESR 急停继 电器等。 VDU 显示器 位于司机驾驶室前方，用于显示机器运行状况以及故障信息等。 油温油位开关 位于连采机右侧液压油箱内，用来检测液压油油位和温度 水流压力开关 位于截割部，用来检测水压、流量，以保障各电机的冷却及降 尘。 电磁阀组 位于司机驾驶室内，遥控来操作各液压油缸的升降。 1 1 表 2表 2 系列号 截割电 机 运输机 电机 牵引电 机 油泵 电机 风机 电机 总装机 容量 额定 容量 170KW 45KW 26KW 52KW 19KW 额 定 电压 1140V 1140V 250V 1140V 1140V JOY12CM-15 额 定 电流 114A 36A 120A 38A 14A 553KW 二、 控制电源和各控制开关 二、 控制电源和各控制开关 1、1、 交流 110V 控制电源 交流 110V 控制电源 当机器通电后，机器交流 1140V 电源 L11 和 L12 线路经两个 10A 控制保险向 控制变压器一次绕组提供电源，控制变压器二次绕组有两种电压输出，其中一个 输出向机器控制电路提供交流 110V 控制电压，用 ZA1 和 ZA2 表示；另外一个输 出为照明提供交流 24V 电源。交流 110V 作为 PLC 可编程序控制器的输出电源、 PLC 可编程序控制器的工作电源及各电动机控制回路控制电源。ZA2 为交流控制 电源的公共端，如下图所示 2、2、 直流 24V 控制电源 直流 24V 控制电源 JOY12CM15-10D 连续采煤机的直流 24V 控制电源，为 PLC 可编程序控制器所 有开关量输入返回信号、PLC 可编程序控制器到 VDU 显示器输出回路及 VDU 显示 器工作电源提供直流 24V 电源。 用 ZB1 和 ZB2 表示， ZB2 为公共端， 如下图所示 2 1 3、3、 各开关位置状态 各开关位置状态 1） 、主控制开关 1） 、主控制开关 机器的主控制开关分别有手动位置、遥控位置、进入位置、关断位置和维修 位置。如下图所示 当开关在手动位置时，开关触点 3、4 通，1、2 通； 当开关在遥控位置时，开关触点 1、2 通，11、12 通； 当开关在进入位置时，开关触点 1、2 通，3、4 通，5、6 通； 当开关在关断位置时，开关触点没有通的； 当开关在维修位置时，开关触点 3、4 通，9、10 通； 2） 、泵启动开关 2） 、泵启动开关 当开关在启动位置时，开关触点 6、5 通，4、3 通； 当开关在运行位置时，开关触点 4、3 通； 当开关在关断位置时，开关没有触点接通； 3 1 3） 、截割启动开关 3） 、截割启动开关 当开关在启动位置时，开关触点 6、5 通，4、3 通； 当开关在运行位置时，开关触点 4、3 通； 当开关在关断位置时，开关触点没有通的； 4） 、运输机启动开关 4） 、运输机启动开关 当开关在正转启动位置时，开关触点 5、6 通，1、2 通； 当开关在正转运行位置时，开关触点 1、2 通； 当开关在反转启动位置时，开关触点 9、10 通； 4 1 5） 、风机启动开关 5） 、风机启动开关 当开关在启动位置时，开关触点 3、4 通，1、2 通； 当开关在运行位置时，开关触点 1、2 通； 当开关在自动位置时，开关触点 5、6 通； 当开关在关断位置时，开关触点没有接通的； 6） 、左牵引开关 6） 、左牵引开关 当开关在前进第一挡位时，开关触点 10、7 通； 当开关在前进第二挡位时，开关触点 10、7 通，6、5 通； 当开关在前进第三挡位时，开关触点 10、7 通，6、5 通，4、3 通； 当开关在后退第一挡位时，开关触点 9、8 通； 当开关在后退第二挡位时，开关触点 9、8 通，6、5 通； 当开关在后退第三挡位时，开关触点 9、8 通，6、5 通，4、3 通； 5 1 7） 、右牵引开关 7） 、右牵引开关 当开关在前进第一挡位时，开关触点 10、7 通； 当开关在前进第二挡位时，开关触点 10、7 通，6、5 通； 当开关在前进第三挡位时，开关触点 10、7 通，6、5 通，4、3 通； 当开关在后退第一挡位时，开关触点 9、8 通； 当开关在后退第二挡位时，开关触点 9、8 通，6、5 通； 当开关在后退第三挡位时，开关触点 9、8 通，6、5 通，4、3 通； 8） 、接地测试开关 8） 、接地测试开关 当开关在电机测试位置时，开关触点 1、2 通； 当开关在复位位置时，开关触点 5、6 通，1、2 通； 当开关在照明测试位置时，开关触点 9、10 通； 当开关在关断位置时，没有触点接通； 6 1 三、 动力电源电路及各控制电路分析 三、 动力电源电路及各控制电路分析 1、1、 动力电源回路 动力电源回路 JOY12CM15-10D 连续采煤机的主电路如图 1-1 所示,主回路也称动力回路，是 连续采煤机动力电源及电动机动力电源电路部分。主回路中主要包含交流 1140V 三相电源插头、电源指示灯、机器主断路器、截割断路器、行走断路器、行走变 压器、各电动机控制接触器、热继电器、SCR 可控硅整流器以及电流互感器、电 流传感器等元器件，主回路的主要作用就是对电动机执行通电和断电。另外，对 动力线路的电参数进行测量和检测，以便为电动机的控制、保护和操作安全等提 供控制数据。主回路的主要电器元件及作用如下表 3 所示 表 3 名称 主要参数及主要作用 电源插头 通过拖曳电缆及先导控制回路给煤机通 1140V 三相动力电源 电源指示灯 交流 110V 显示煤机的通电状态 电压互感器 1140V/110V 配合电源指示灯，显示煤机通电状态 1CB 额定电压 1140V，额定电流 350A，过电流整定 1200A，机器主断 路器，给采煤机通电，对采煤机供电系统实施过电流保护 2CB 额定电压 1140V，额定电流 350A，过电流整定 1090A，机器截割 部及运输部断路器，给截割部及运输部通电，对截割部及运输部 供电系统实施过电流保护 左截割电机 接触器 A 额定电压 1140V，额定电流 350A， 右截割电机 接触器 B 额定电压 1140V，额定电流 350A 左截割电机 三相电流互 感器 额定变比 2505A，与左截割电动机热继电器配合使用，对电动 机实施过载保护 右截割电机 三相电流互 感器 额定变比 2505A，与左截割电动机热继电器配合使用，对电动 机实施过载保护 左截割电机 热继电器 双金属片规格 F25，整定电流，2.49A。对电动机实施过载保护 右截割电机 热继电器 双金属片规格 F25，整定电流，2.49A。对电动机实施过载保护 左截割电机 电流表电流 互感器 额定变比 2005，通过电流表对电动机运行电流实施监测 右机割电机 电流表电流 互感器 额定变比 2005，通过电流表对电动机运行电流实施监测 aAM 左截割电动机电流表，额定量程 0200A， bAM 右截割电动机电流表，额定量程 0200A， 截割反馈电 流互感器 额定变比 2005A，对牵引部实施机割电流反馈，以降低割煤时 的牵引速度 左截割电流工作电源为直流 24V，输出信号为直流 010V，通过 PLC 及 VDU 7 1 传感器 显示器，显示左截割电动机运行电流，并实施电动机堵转保护， PLC 程序保护电流为 350A 右截割电流 传感器 工作电源为直流 24V，输出信号为直流 010V，通过 PLC 及 VDU 显示器，显示右截割电动机运行电流，并实施电动机堵转保护， PLC 程序保护电流为 350A 左机割三相 电抗器 进行漏电闭锁检测及测试时，阻碍直流进入交流部分 右截割三相 电抗器 进行漏电闭锁检测及测试时，阻碍直流进入交流部分 cF 运输机电动机正转接触器，额定电压 1140V，额定电流 160A cR 运输机电动机反转接触器，额定电压 1140V，额定电流 160A 左运输电机 热继电器 双金属片规格 FH78，整定范围 33.637.5A 右运输电机 热继电器 双金属片规格 FH78，整定范围 33.637.5A 左运输机电 流表电流互 感器 额定变比 505A，通过左运输机电机电流表对电机运行电流进行 监测 右运输电机 电流表电流 互感器 额定变比 505A，通过右运输机电机电流表对电机运行电流进行 监测 cAM 左运输机电机电流表 hAM 右运输机电流表 左运输电机 电流传感器 工作电源为直流 24V，输出信号为直流 010V，通过 PLC 及 VDU 显示器，显示左运输机电动机运行电流，并实施电动机堵转保护， PLC 程序保护电流为 100A 右运输电机 电流传感器 工作电源为直流 24V，输出信号为直流 010V，通过 PLC 及 VDU 显示器，显示右运输机电动机运行电流，并实施电动机堵转保护， PLC 程序保护电流为 100A 运输电机三 电抗器 进行漏电闭锁检测及测试时，阻碍直流进入交流部分 G 风机电动机接触器，额定电压 1140V，额定电流 25A 风机电机热 继电器 双金属片规格 FH70，整定范围 15.617.1A 风机电机电 流传感器 工作电源为直流 24V，输出信号为直流 010V，通过 PLC 及 VDU 显示器，显示风机电动机运行电流 风机电机三 相电抗器 进行漏电闭锁检测及测试时，阻碍直流进入交流部分 液压泵电机 接触器 D 额定电压 1140V，额定电流 160A 泵电机热继 电器 双金属片规格 FH80，整定范围 41.646.3A 泵电机三相 电抗器 进行漏电闭锁检测及测试时，阻碍直流进入交流部分 8 1 牵引电源保 险 额定电流 63A 牵引电源变 压器 原边为三角形接法， 副边为星形接法， 1140V/211V， 额定容量70KVA 牵引断路器 3CB 额定电压 250V，过电流整定 980A，对煤机牵引部实施过电流保护 左牵引热继 电器 EOL 双金属片规格 FH92，整定范围 129138A，双金属片规格 FH93， 整定范围 139148A，对左牵引电动机实施过载保护 右牵引热继 电器 FOL 双金属片规格 FH92，整定范围 129138A，双金属片规格 FH93， 整定范围 139148A，对右牵引电动机实施过载保护 左牵引电机 可控硅 SCR 牵引电动机整流装置，给电动机提供响应的直流电压 右牵引电机 可控硅 SCR 牵引电动机整流装置，给电动机提供响应的直流电压 左牵引电机 电流传感器 工作电压为交流 110V，通过 PLC 及 VDU 显示左牵引电动机 1、2、 3 挡运行电压 左牵引电机 电压传感器 工作电压为交流 110V，通过 PLC 及 VDU 显示右牵引电动机 1、2、 3 挡运行电压 右牵引电机 电流传感器 工作电压为直流 24V，通过 PLC 及 VDU 显示左牵引电动机 1、2、3 挡运行电流 右牵引电机 电压传感器 工作电压为直流 24V，通过 PLC 及 VDU 显示右牵引电动机 1、2、3 挡运行电流 控制变压器 原边交流 1140V，副边交流 110V 和 24V 控制保险 额定电流 10A（1140V） ，110V/15A 截割电动机 额定电压 1140V，额定功率 170KW，额定电流 114A，2 台，冷却方 式为水冷，交流电动机 运输机电动 机 额定电压 1140V，额定功率 45KW，额定电流 36A，2 台，冷却方式 为水冷，交流电动机 牵引电动机 额定电压 250V，额定功率 26KW，额定电流 120A，2 台，冷却方式 为水冷，直流串励电动机 风机电动机 额定电压 1140V，额定功率 19KW，额定电流 14A，冷却方式为风 冷，交流电动机 液压泵电动 机 额定电压 1140V，额定功率 52KW，额定电流 38A，冷却方式为水 冷，交流电动机 2、看门狗继电器（WD 继电器）控制回路 2、看门狗继电器（WD 继电器）控制回路 JOY12CM15-10D 连续采煤机电器控制回路中，看门狗继电器（WD 继电器） 的作用是，在机器通电时，清楚并复位 PLC 逻辑电路，并对 PLC 可编程序控制器 内部控制电路及电源进行监测。其控制电路如下图所示 9 1 10 1 1） 、当机器通电后,PLC 可编程序控制器进行内部逻辑程序检测，正常时， 当机器主控制开关在手动或遥控位置时,PLC 可编程序控制器内部直流 24V 逻辑 接点 Q41 闭合，输出直流 24V 负端 ZB2。 2） 、当手动启动泵电机时，将泵电机启动开关扳到启动位（START 位置） ， 开关触点 6 号和 5 号接通，直流 24V →泵开关 4 号、2 号、6 号、5 号端子→ PS 继电器线圈→直流-24VZB2，PS 继电器得电。 直流24ZB1→WD 继电器线圈→PS 继电器常开触点 （当 PS 继电器得电后， 闭合） →PLC 可编程序控制器内部直流 24V 逻辑接点 Q41→ 直流-24VZB2， 看门狗 WD 继 电器得电。 直流24ZB1→WD 继电器线圈→看门狗 WD 继电器自保点 WD/2→看门狗 WD 继电 器得电自保。同时 直流24VZB1→ 看门狗 WD 继电器 WD/3 接点 X72 →PLC 返回信号。 看门狗 WD 继电器 WD/1 接点闭合，接通 402 与 ZA2。为各电动机接触启动做好准 备。 3） 、遥控操作时，通过 JNA 电控相内的 ESR 继电器进行控制 WD 继电器的通断。 3、先导控制回路 3、先导控制回路 JOY12CM15-10D 连续采煤机的先导控制回路也可以叫做远方控制电路，因为 它控制的开关是安装在顺槽的上一级开关，对于顺槽开关来说，其控制电路属于 远方控制。该电路是顺槽开关漏电监测的一部分，在采煤机电路中只包含了它的 部分电路。它通过供电电缆的先导线与地线，将采煤机与带有漏电监测系统的顺 槽开关连接在一起。控制电路如下图 11 1 先导回路与机器主断路器的辅助接点相连，主断路合闸后，先导电压通过辅 助接点到 P1 线，然后通过两个急停开关到达远控装置的启动按钮。按下启动按 钮时，先导回路通过二极管入地，先导回路形成通路，顺槽开关合闸，此时启动 按钮可以释放。先导回路通过 30Ω电阻仍形成通路，回路中的电流下降，但仍 可满足线圈维持电流大小的要求。 先导回路的失电有以下几种情况 1） 、远控开关中的停止按钮被按下 2） 、急停按钮被按下 3） 、电缆有漏电故障，顺槽开关跳闸 先导回路的功能 1） 、使顺槽开关合闸，把电送到机器主断路器，使机器控制变压器、各接 触器电源侧带电，为下一步各回路的控制提供电源。 2） 、在采煤机工作中，如有紧急情况，可以通过急停开关，断开顺槽开关， 使煤机断电。 3） 、在采煤机运行时，煤机上的交流电动机的漏电闭锁保护失去作用，此 时的漏电保护是通过先导回路和顺槽开关中的漏电保护环节实现的。 4） 、先导回路中的自保电阻使线圈的功耗下降，并省去了一根芯线。 4、泵电动机控制回路 4、泵电动机控制回路 1、启动前的准备 如上 PLC 可编程序控制器内部逻辑梯形图所示，在机器正常通电后，首先将 机器主控制开关扳到 MANUAL（手动）位置，在机器主电源电压和控制电压正常 的情况下，在泵电动机启动前，PLC 可编程序控制器必须要验证以下几个项目， 即泵电动机启动必须要满足的几个条件 .泵电动机及电机电缆绝缘要良好,系统绝缘要良好,没有漏电故障. .交流漏电闭锁 EL3 单元要完好 .泵电动机没有过载,热继电器保护装置完好 .机器液压油位和油温正常,油温油位开关和油位油温继电器完好 .泵电动机温度正常,温度开关完好 .工作环境瓦斯浓度没有超限,机器瓦斯检测保护单元完好 2、泵电动机没有启动前，即 PLC 可编程序控制器没有得到启动和运行信号 I01 和 I02 时， 逻辑控制接点 I01 和 I02 处于闭合状态， 其内部逻辑继电器 PSR 得电， 串接在逻辑继电器 REL 回路中的 PSR 常闭点断开，断开 REL 继电器回路，使其不 能工作；当 PLC 可编程序控制器得到启动和运行信号 I01 和 I02 后，逻辑控制接 点 I01 和 I02 处于断开状态，其内部逻辑继电器 PSR 断电，串接在逻辑继电器 12 1 REL 回路中的 PSR 常闭点闭合，I01 接点闭合，接通 REL 继电器回路，REL 继电 器得电工作。如下图所示 泵电动机启动前 泵电动机启动时 3） 、泵电动机启动前的接地测试3） 、泵电动机启动前的接地测试当 REL 继电器得电工作后，串接在时间 继电器 TD1 和接地漏电闭锁继电器回路中的常开接点 REL 闭合， 对电动机和其供 电电缆绝缘进行 1 秒钟的接地测试； 当泵电动机和其供电电缆绝缘没有接地故障 时，串接在测试回路中的 TD1 接点延时 1 秒断开，如下图所示 4） 、泵电动机的启动4） 、泵电动机的启动启动前的接地测试工作完成后，没有发现接的故障 时，VDU 显示器上将出现“Pump Ready” （泵启动就绪）信息，此时第二次将泵 启动开关扳到启动位置，启动后，松开手，开关自动弹回到运行位置。如下图所 示 13 1 5、截割电动机控制电路 5、截割电动机控制电路 1、启动前的准备 1、启动前的准备 如上 PLC 可编程序控制器内部逻辑梯形图所示，在机器正常通电后，首先将 机器主控制开关扳到 MANUAL（手动）位置，在机器主电源电压和控制电压正常 的情况下，泵电动机启动后，启动截割电动机时，要同时将泵启动开关和截割启 动开关扳到启动位置；在启动截割电动机，前 PLC 可编程序控制器必须要验证以 下几个项目，即截割电动机启动必须要满足的几个条件 .泵电动机启动 .截割断路器 2CB 合闸 .左右截割电动机没有过载,热继电器保护装置完好 .左右截割电动机温度正常,温度开关完好 .水流量和水压力信号正常 .左右截割电动机电流传感器信号正常 . 左右截割电动机及电机电缆绝缘要良好,系统绝缘要良好,没有漏电故障 2、左右截割电动机没有启动前，即 PLC 可编程序控制器没有得到启动和运行信 号 I09 和 I10 时，逻辑控制接点 I09 和 I10 处于闭合状态，其内部逻辑继电器 CSR 得电，串接在逻辑继电器 REL 回路中的 CSR 常闭点断开，断开 REL 继电器回 路，使其不能工作；当 PLC 可编程序控制器得到启动和运行信号 I09 和 I10 后， 逻辑控制接点 I09 和 I10 处于断开状态，其内部逻辑继电器 CSR 断电，串接在逻 辑继电器 REL 回路中的 CSR 常闭点闭合，I09 接点闭合，接通 REL 继电器回路， REL 继电器得电工作。如下图所示 14 1 左右截割电动机启动前 左右截割电动机启动时 3） 、左右截割电动机启动前的接地测试当 REL 继电器得电工作后，串接 在时间继电器 TD1 和接地漏电闭锁继电器回路中的常开接点 REL 闭合， 对电动机 和其供电电缆绝缘进行 1 秒钟的接地漏电闭锁测试； 当泵电动机和其供电电缆绝 缘没有接地故障时，串接在测试回路中的 TD1 接点延时 1 秒断开，如下图所示 4、左右截割电动机启动前的水流水压力检测在截割电动机启动前，首先要 对机器进行通水，并在启动前进行 7 秒钟的通水检测，以保证机器在割煤时，能 形成足够的喷雾，降低粉尘，防止煤尘和瓦斯突发事件，如下图所示 15 1 水流量及压力检测回路 5） 、左右截割电动机的启动启动前的接地测试及水流量、压力检测工作 完成后，没有发现故障时，VDU 显示器上将出现“Cutter Ready” （截割启动就 绪）信息，此时，保持泵启动开关在启动位置，第二次将截割启动开关扳到启动 位置，左右截割电动机启动后，松开手，让泵和截割启动开关自动弹回到运行位 置，左右截割电动机的启动顺序为，先起左截割电动机，延时一秒后，再起右截 割电动机。如下图所示 16 1 6、运输机电动机控制电路 6、运输机电动机控制电路 1、1、启动前的准备 如上 PLC 可编程序控制器内部逻辑梯形图所示，在机器正常通电后，首先将 机器主控制开关扳到 MANUAL（手动）位置，在机器主电源电压和控制电压正常 的情况下，泵电动机启动后， ；在启动运输机电动机前，PLC 可编程序控制器必 须要验证以下几个项目，即运输机电动机启动必须要满足的几个条件 .泵电动机启动 .截割断路器 2CB 合闸 .左右运输机电动机没有过载,热继电器保护装置完好 .左右运输机电动机温度正常,温度开关完好 .左右运输机电动机电流传感器信号正常 . 左右运输机电动机及电机电缆绝缘要良好,系统绝缘要良好,没有漏电故 障 2、运输机电动机没有启动前，即 PLC 可编程序控制器没有得到正转启动 I06、 正转运行信号 I08 和反转启动信号 I07 时，串接在 PLC 内部逻辑控制继电器 SR 回路中的逻辑控制接点 I06、I08 和 I07 处于闭合状态，逻辑继电器 SR 得电，同 时串接在逻辑继电器 REL 回路中的 SR 常闭点断开，断开 REL 继电器回路，使其 不能工作； 当PLC可编程序控制器得到正转启动信号I06或反转启动信号I07后， 串接在 PLC 内部逻辑控制继电器 SR 回路中的逻辑控制接点 I06 或 I07 处于断开 状态，其内部逻辑继电器 SR 断电，串接在逻辑继电器 REL 回路中的 SR 常闭点闭 合，I06 或 I07 接点闭合，接通 REL 继电器回路，REL 继电器得电工作。如下图 所示 17 1 运输机电动机启动前 运输机电动机正转启动 运输机电动机反转启动 3）3） 、运输机电动机启动前的接地测试当 REL 继电器得电工作后，串接在 时间继电器 TD1 和接地漏电闭锁继电器回路中的常开接点 REL 闭合， 对电动机和 其供电电缆绝缘进行 1 秒钟的接地漏电闭锁测试； 当运输机电动机和其供电电缆 绝缘没有接地故障时， 串接在测试回路中的 TD1 接点延时 1 秒断开， 如下图所示 4） 、左右运输机电动机的启动启动前的接地漏电闭琐测试检测工作完成 后，没有发现故障时，VDU 显示器上将出现“Conveyor Ready” （运输机启动就 绪）信息，此时，第二次将运输机正转启动开关扳到正转启动位置，左右运输机 18 1 电动机同时启动后， 松开手， 运输机启动开关自动弹回到运行位置。 如下图所示 运输机电动机正转启动控制回路 正转启动信号 I06→时间继电器 TD1 常开接点启动时闭合→左运输电动机 过载 I20→左运输电动机温度保护 I23→右运输机电动机过载 I56→右运输电动 机温度保护I44→逻辑控制继电器SR常闭点→截割断路器辅助接点I39→泵运行 返回信号 I49→反转输出闭锁 Q11→堵转保护＞80A→运输机正转输出 Q10→运输 机正转接触器，运输机正转启动。 运输机正转接触器CF运行返回I53→运输机启动开关正转运行信号I08→左 运输电动机过载 I20→左运输电动机温度保护 I23→右运输机电动机过载 I56→ 右运输电动机温度保护 I44→逻辑控制继电器 SR 常闭点→截割断路器辅助接点 I39→泵运行返回信号 I49→反转输出闭锁 Q11→堵转保护＞80A→运输机正转输 出 Q10→运输机正转接触器，运输机正转运行。 如下图所示 运输机电动机正转自保控制回路 5、运输机反转启动泵电机起动后，将运输机反转开关扳到反转起动位，当电 动机漏电检测完毕，没有出现漏电故障，屏幕显示运输机以准备好时，第二次将 开关扳到起动位，起动电机。因为运输机反转不带自保，松开开关，开关自动回 到运行位，会路中的开关启动信号接点 I07 断开，电动机停止运行。如下图 运输机电动机反转启动控制回路 19 1 运输机电动机反转运行控制回路 7、风机电动机控制回路 7、风机电动机控制回路 JOY12CM-10D15 系列连续采煤机除尘系统，风机的操作方式有手动和自动两 种方式，相应的控制回路也分为手动操作控制回路和自动控制回路，如上 PLC 可 编程序控制器内部逻辑梯形图所示。 在机器正常通电后，首先将机器主控制开关扳到 MANUAL（手动）位置，在机 器主电源电压和控制电压正常的情况下，泵电动机启动后， ；无论是在手动或自 动状态下启动风机电动机前，PLC 可编程序控制器必须要验证以下几个项目，即 风机电动机启动必须要满足的几个条件 .泵电动机启动 .风机电动机没有过载,热继电器保护装置完好 .风机电动机温度正常,温度开关完好 . 风机电动机及电机电缆绝缘要良好,没有漏电故障 1） 、手动控制回路 风机电动机没有启动前，即 PLC 可编程序控制器没有得到启动开关启动信号 I03、开关运行信号 I04 时，串接在 PLC 内部逻辑控制继电器 FSR 回路中的逻辑 控制接点 I03、I04 处于闭合状态，逻辑继电器 FSR 得电，同时串接在逻辑继电 器 REL 回路中的 FSR 常闭点断开，断开 REL 继电器回路，使其不能工作；当 PLC 可编程序控制器得到启动信号 I03 后， 串接在 PLC 内部逻辑控制继电器 FSR 回路 中的逻辑控制接点 I03 断开状态，其内部逻辑继电器 FSR 断电，串接在逻辑继电 20 1 器 REL 回路中的 FSR 常闭点闭合，I03 接点闭合，接通 REL 继电器回路，REL 继 电器得电工作。如下图所示 2）2） 、风机电动机启动前的接地测试当 REL 继电器得电工作后，串接在时 间继电器 TD1 和接地漏电闭锁继电器回路中的常开接点 REL 闭合， 对电动机和其 供电电缆绝缘进行 1 秒钟的接地漏电闭锁测试； 当风机电动机和其供电电缆绝缘 没有接地故障时，串接在测试回路中的 TD1 接点延时 1 秒断开，如下图所示 3） 、风机电动机的手动启动启动前的接地漏电闭琐测试检测工作完成后， 没有发现故障时，VDU 显示器上将出现“Fan Ready” （风机启动就绪）信息，此 时，第二次将风机启动开关扳到启动位置，风机电动机启动后，松开手，风机启 动开关自动弹回到运行位置。如下图所示 21 1 风机电动机启动回路 风机电动机手动启动自保运行回路 4） 、风机自动控制回路 将风机控制开关旋转到自动位置，分别启动泵电动机和截割电动机，当截割 电动机正常启动运行后，风机电动机延时两秒钟启动；当截割电动机停止运行十 秒钟后，风机电动机停止运行。 风机电动机没有启动前，即 PLC 可编程序控制器没有得到启动开关自动信号 I05 时，串接在 PLC 内部逻辑控制继电器 FSR 回路中的逻辑控制接点 I05 处于闭 合状态，逻辑继电器 FSR 得电，同时串接在逻辑继电器 REL 回路中的 FSR 常闭点 断开，断开 REL 继电器回路，使其不能工作；当 PLC 可编程序控制器得到启动信 号 I05 后， 串接在 PLC 内部逻辑控制继电器 FSR 回路中的逻辑控制接点 I05 断开 状态，其内部逻辑继电器 FSR 断电，串接在逻辑继电器 REL 回路中的 FSR 常闭点 闭合，I05 接点闭合，接通 REL 继电器回路，REL 继电器得电工作。 当 REL 继电器得电工作后，串接在时间继电器 TD1 和接地漏电闭锁继电器回 路中的常开接点 REL 闭合， 对电动机和其供电电缆绝缘进行 1 秒钟的接地漏电闭 锁测试；当风机电动机和其供电电缆绝缘没有接地故障时，串接在测试回路中的 TD1 接点延时 1 秒断开。如下图所示 启动前的接地漏电闭琐测试检测工作完成后， 没有发现故障时， VDU 显示器 将不再显示“Fan Ready” （风机启动就绪）信息，此时，随着截割电动机的正常 启动，两秒钟后，风机电动机自动启动运行，当截割电动机体制运行时，风机电 动机延时十秒钟停止运行。如下图所示 22 1 8、牵引控制电路 8、牵引控制电路 JOY12CM10D-15 系列连续采煤机牵引控制系统采用了 6SCR Ⅱ系统， 即晶闸 管可控硅整流控制系统。控制系统采用两个相同的 SCR 可控硅晶闸管整流装置， 左右牵引电机各一个，每个整流装置由六个 SCRSCR 可控硅晶闸管组成三相全波 整流电路， 用一个微处理机触发控制单元对两个 SCR 可控硅晶闸管整流装置实施 触发和反馈信号的控制，提供牵引行走时所必需的电压匹配、速度匹配和反馈响 应匹配。 JOY12CM10D-15 系列产品连续采煤机牵引速度，有低速、中速和高速三个挡 位，范围分为两个阶段，最大截割速度段和调动速度段。在调动速度段，采煤机 无论是前进还是后退，因牵引阻力较小，采煤机均可以使用高速挡位行走；而在 最大截割速度段，为了充分利用采煤机的强度资源，同时还要防止采煤机在割煤 过程中因牵引速度过快，造成截割部阻力增大，损坏设备，降低煤机使用寿命， 因此，牵引控制系统增加了截割部电流反馈，电流反馈的作用是 .牵引部高速前进行走时，启动截割部，牵引速度自动转换成中速 .截割部工作时，牵引前进只能以低速和中速行走。 .截割电流反馈并不影响牵引后退低速、中速、高速。 正是基于这个调速原则，微处理机触发控制单元通过外接可调电阻，对最大 截割速度和调动速度进行调节。 最大牵引速度电阻调节器 通过该电阻调节器，可以对牵引最大速度进行设定，电阻调节器给可控硅触 发控制单元反馈 05V 直流电压信号。 最大截割速度电阻调节器 23 1 通过该电阻调节器，可以对最大截割牵引速度进行设定，电阻调节器给可控 硅触发控制单元反馈 05V 直流电压信号。 牵引速度如下表所示 牵引部电源回路如下图所示 24 1 牵引电动机采用的是直流串励电动机，直流串励电动机具有过载能力强， 启动转矩大，牵引特性好的特点。根据直流电动机的机械特性N（UI0R0）/Ce Φ，直流电动机的调速有三种方式改变电枢电压、改变电枢回路总电阻和改变 磁通。直流电动机的反转有改变电枢电流方向和励磁电流方向两种，一般采用晶 闸管无触点开关和接触器作为换相控制器。JOY12CM10D-15 系列连续采煤机，牵 引直流串励电动机调速采用的是改变电枢电压调速方式， 用接触器作为换相控制 器，上图所示。 牵引前进和后退低速、中速、高速三个挡位直流电压输出如下表所示 当机器正常通电后，交流控制电源 ZA1 端经 2A 保险向可控硅触发控制单元 的 08 号端子提供 110V 交流电源。泵电动机启动后， ；无论是在手动或自动状态 下启动牵引运行前，PLC 可编程序控制器必须要验证以下几个项目，即牵引电动 机启动运行必须要满足的几个条件 .泵电动机启动 .脚踏开关必须闭合 .左右牵引电动机没有过载,热继电器保护装置完好 .左右牵引电动机温度正常,温度开关完好 . 左右牵引电动机及电机电缆绝缘要良好,没有漏电故障 1） 、牵引正向启动 1） 、牵引正向启动 （1） 、将左右牵引开关同时旋转到前进第一速度挡位，PLC 可编程序控制器在 得到 I24 和 I28 左右牵引第一速度启动信号后，PLC 可编程序控制器输出点 Q57 和 Q61 对可控硅触发控制单元输出交流 110V，同时可控硅触发控制单元 11 号和 111 号端子分别输出交流 110V 电源，激励左侧正向（Efor）和右側正向（fFOR） 接触器，并对可控硅整流装置输出触发信号，采煤机以低速前进。 （2） 、当牵引开关由第一挡位继续旋转到前进第二速度挡位时，在左右牵引开关 第一速度 X24 和 X28 返回到 PLC 的同时， 开关第二牵引速度信号 X26 和 X30 也返 回到 PLC，PLC 可编程序控制器输出点 Q57 和 Q61 保持对可控硅触发控制单元输 出交流 110V，同时可控硅触发控制单元 11 号和 111 号端子分别输出交流 110V 电源，继续激励左侧正向（Efor）和右側正向（fFOR）接触器，PLC 输出点 Q59 和 Q63 对可控硅触发控制单元发出第二速度牵引指令， 可控硅触发控制单元也相 应对可控硅整流装置发出第二速度触发指令，采煤机以中速前进。 （3） 、当牵引开关由前进第二挡位继续旋转到第三速度挡位时，左右牵引开关第 一速度 X24、X28 和第二速度 X26、X30 继续保持对 PLC 返回，开关第三牵引速度 25 1 信号 X27 和 X31 也返回到 PLC，PLC 可编程序控制器输出点 Q57 和 Q61 保持对可 控硅触发控制单元输出交流 110V，可控硅触发控制单元 11 号和 111 号端子分别 输出交流 110V 电源，继续激励左侧正向（Efor）和右側正向（fFOR）接触器， PLC 输出点 Q59 和