基于PLC的煤矿掘进机电控系统设计 (1).pdf

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）在工业自动化领域扮演着核心角色。尤其是在煤矿掘进机的电控系统设计中，PLC的应用能显著提升系统的安全性和可靠性，实现连续稳定的运行。接下来，我们将详细探讨基于PLC的煤矿掘进机电控系统设计所涵盖的关键知识点。 我们需要了解煤矿掘进机电控系统的基本构成及其工作环境。掘进机的电控系统是其关键构成部分，与液压系统协同作业，负责执行掘进机的各项操作，并对报警系统、照明系统等进行控制。鉴于煤矿作业环境的特殊性，如温度高、湿度大、粉尘量大等因素，传统电控系统往往难以保证所需的可靠性，故障率较高。因此，采用以PLC为基础的自动控制系统，可以有效解决这些问题。 接下来，分析电控系统的结构组成。一个完整的PLC控制的掘进机电控系统主要包含以下几部分：主回路、控制回路、显示回路和保护回路。主回路负责电力的输送和转换，控制回路是整个电控系统的核心，负责接收各种传感器信号，执行内部程序运算，输出控制信号，以启动或停止电机等设备。显示回路用于向操作人员提供系统运行状态的视觉反馈。而保护回路则包括漏电保护、瓦斯闭锁等安全措施，确保作业安全。 在控制回路的设计中，PLC控制器是核心组件，它接收来自电流互感器、真空接触器、瓦斯传感器、漏电检测和电动机温度保护装置的信号，进行处理后输出控制信号。PLC型号一般选择具有快速处理能力和高容量程序存储空间的产品，如文中提到的PLCFPU-C32型号，具有332KB的程序容量，满足了功耗低、体积小、接口丰富和高性能的要求。 在硬件部分设计中，电流互感器用于检测主回路中的电流并转换成电压信号，真空接触器在闭合状态下通电，而隔离开关负责供电的切断和连接。阻容吸收电路用于滤除主回路的过电压。控制电路部分包括主控器、中间继电器、操作箱等，主控器集电源、控制、通信和显示电路于一体。 在软件部分设计中，则需要对PLC进行编程，以满足掘进机的运行需求。程序中需要处理各种输入信号，包括开关量和模拟量两类信号。开关量信号如按钮和限位开关的状态，模拟量信号则包括电流、瓦斯浓度等传感器的实时数据。 提及了保护回路中的几个关键电路。如漏电保护电路可以检测漏电并切断电源，门闭锁电路确保在特定门未关闭时不能启动相关设备，而瓦斯闭锁电路则可以预防在瓦斯超限的环境下启动设备，从而保障工人的安全。 基于PLC的煤矿掘进机电控系统设计涉及多个方面，包括硬件选择、电路设计、软件编程和安全保护措施。通过PLC实现自动化控制，可以大幅提升煤矿掘进工作的效率和安全性，具有重要的实用价值和推广应用前景。