基于KC02_MD型PLC的矿井稳车电控改造

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  [摘 要]介绍了基于KC02_MD型PLC的稳车电控系统,与之前的稳车控制方式相比,改造后的电控系统控制电路简单,同步性好,节省了操作人员,减小了电控设备体积,安装、使用方便。
  中图分类号:TU44.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)23-0360-01
  每年的矿井停产检修时都要交替更换主、副井的4根主提升绳。更换时需要使用4台自重16吨的稳车,每台稳车上有37KW660/380V的驱动电机一台,0.75KW的液压抱闸电机一台。换绳时要先将新的钢丝绳缠绕在稳车滚筒上,更换的时候再以0.5米/秒的速度慢慢下放。缠绕和下放钢丝绳需要电机正反转,一般都是使用4台80N型可逆真空磁力启动器控制电机及液压抱闸电机,4个三按,用于远控。由于可逆真空磁力启动器是井下用的防爆电气设备,体积较大,也比较重,而且4台稳车至少需要2个人分别操作两个三按来控制稳车正、反转。由于不是一个人操作,需要同时启动时不能保证同步启动,这样就会使钢丝绳带劲不均,更换完毕后还需要对钢丝绳进行打压调整。
  为了解决上述几点问题,设计使用KC02-MD矿用本安型PLC作为控制核心来实现稳车的电控操作。KC02-MD矿用本安型模块化可编程控制器(PLC)是一款以《煤矿安全规程》为依据、在电路设计原理上严格执行GB3836.1-2010与GB3836.4-2010标准、具有矿用本质安全特性的通用型PLC,该产品不仅具有工业PLC的所有功能而且还具有煤矿设备需要的专用接口,符合“矿用本质安全型设备”的规定,在煤尘、瓦斯等危险环境中不需要采取任何隔爆措施,可以直接在本安腔体中使用。
  产品特点:矿用本质安全型;模块化设计,体积小、组合自由、扩展方便;具有出色的抗干扰能力与极高的可靠性;端口类型齐全:适用于各种传感器与驱动设备
  技术参数:最大64点开关量输入;最大64点开关量输出;最大120路模拟量输入;最大60路模拟量输出。
  改造后的稳车电控系统不再使用80N型可逆真空磁力启动器及三按,改用交流接触器和继电器及PLC。电控系统使用48L12864液晶屏用于显示电控系统运行状态,用8个220V继电器用做中间继电器驱动8个交流接触器,带动4台稳车驱动电机及抱闸电机。将PLC、触摸屏、中间继电器固定在一个控制箱中,将所有输入、输出控制线用端子排引出,再将8个交流接触器固定在绝缘胶木板上,并焊好两个支架,一个用于放置控制箱,一个用于固定交流接触器(图1)。
  首先分析稳车电控系统的控制工艺来确定输入輸出点数,然后再比较输入元件的不同选择合适的输入器件。因为开始缠绳还有下放时需要稳车长时间运行,用按钮一直按着不合适,还要设计成单人操作,有时需要动一台车,有时需要4台车同时启动,这就要设计集控、独立控制两种控制模式。使用6个转换开关,4各用来控制4台稳车正反转,1个用于选择集控或者单控,1个用于选择单控或是集控。作为集控或单控方式选择输入,2个常闭点急停按钮作为信号闭锁,一个放在控制现场,用于现场人员停止稳车,一个安放在操作箱上用于操作人员紧急停车。在电脑上编写PLC程序,用软件模拟,实现逻辑功能后,再用实物组成电控系统进行调试(表1)。
  确定好相应输入输出端子后,使用KC02_MD型PLC专用编译软件EasyLad进行梯形图编程,使用触摸屏专用设计软件Exibl进行界面设计。在编程时把1#-4#稳车正向启动输出放在Y0-Y3这4个连续的输出上,反向启动放在Y4-Y7这4个连续的输出上,这样做的好处是可以使用一条MOV语句将X0-X17的状态传送至Y0-Y17,精简了指令。将正向输出继电器的常闭点串入反向输出继电器的输出,将反向输出继电器的常闭点串入正向输出继电器的输出,实现正反转互锁。
  根据现场需求,选择相应的PLC模块,经过接线调试,能够实现所需的控制要求,与之前的电控系统相比,节省了操作人员,而且接线简单,体积小,同步性好,能够节省换绳时间。
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