煤矿矸石山操车电控系统的工作原理

文章摘要：电路基本组成该控制电路见附图，主要有以下两个部分组成。1.高压部分（1）隔离开关GK（250A）。型号为HH15P-250/3，为AC380V进线总开关。（2）空气开关QK1、QK2、QK3、QK4，分别串接于两个油泵电机M1、M2和加热器DR、变压器BK300的电源回路中，目的是方便分断各部分电源，同时具有过流保护作用。（3）过流继电器1RJ、2RJ，分别串接于油泵电机M1、M2回路当中，起过流保护的作用。（4）真空接触器主触头K1、K2、K3，分别用于对油泵电机、加热器的启停控制。2.低压部分（1）变压器BK-300（150VA）。该变压器输入380V、输出220V和24V两路交流电压为开

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　　电路基本组成
　　
　　该控制电路见附图，主要有以下两个部分组成。

　　1.高压部分
　　（1）隔离开关GK（250A）。型号为HH15P-250/3，为AC380V进线总开关。

　　（2）空气开关QK1、QK2、QK3、QK4，分别串接于两个油泵电机M1、M2和加热器DR、变压器BK300的电源回路中，目的是方便分断各部分电源，同时具有过流保护作用。

　　（3）过流继电器1RJ、2RJ，分别串接于油泵电机M1、M2回路当中，起过流保护的作用。

　　（4）真空接触器主触头K1、K2、K3，分别用于对油泵电机、加热器的启停控制。

　　2.低压部分
　　
　　（1）变压器BK-300（150VA）。该变压器输入380V、输出220V和24V两路交流电压为开关电源、温控器、PLC、交流接触器K1、K2等供电。其初级回路串接了一只4A瓷封装保险1RD，当变压器负荷侧有短路时保护变压器不被损坏。

　　（2）可编程控制器PLC。该电控系统采用三菱小型PLC作为控制部件，型号为FX1N-40MR，其内部共编制了100多步梯形图程序来实现整个电路的核心控制，只需在它的外围接上简单的按钮就可实现复杂的操作。该PLC共有输入端子（X000-X027）24点，输出端子（Y000-Y017）16点，输入输出均留有备用端口。PLC控制系统弥补了传统继电器控制系统接线繁杂、可靠性差、体积大、耗能多、故障率高等缺点。

　　（3）开关电源S-350-24。该开关电源输入220V的交流电压，输出24V的直流稳定电压为中间继电器、电磁阀和工作状态指示灯供电。

　　（4）中间继电器MY4NJ。该控制电路共有7个小型继电器（1J～7J），直接受控于PLC，继电器输出触点控制各部件的电磁阀，起到承上启下的作用，是关键器件，也是易损件，由于电磁阀所需驱动电流较大（2A），且工作频繁，常常会造成继电器的触点被烧蚀而接触不良。

　　（5）交流接触器K1、K2、K3。供电电压为A（124V，分别受控于继电器1J、2J和温控器的常开触点，其主触头分别串接于油泵电机M1、M2和加热器DR的供电回路当中，用于对它们的开关控制。

　　二、操作面板及工作原理分析
　　
　　1.按钮
　　
　　操作台上共有11个操作按钮1SA～11SA，这些按钮均接于PLC（X0～X12）输入端，其触点通断作为输入开关量信号使用。PLC输入端（X13～X17）还接有5个磁性传感器1XK～5XK作为信号输入，用于在手动状态下提供各个部件的到位情况。

　　紧急停车按钮TA的作用：当TA被按下时，常闭触点断开，切断PLC220V的供电，使PLC的所有输出均断开；常开触点闭合，继电器8J得电吸合，8J的常闭触点断开，切断电磁阀和其控制继电器的DC24V供电，整个电路不能工作。由于切断了所有负荷的供电电源，避免PLC损坏造成失控而引发的事故。

　　2.工作原理分析
　　
　　该操车工作原理较为简单，因其所有控制均集成于PLC内部程序中，只需了解其端口基本功能，根据外围接线进行分析即可。

　　（1）手动状态和检修状态的区别手动状态：PLC在这种状态下将根据传感器给定的信号来顺序执行各种部件的动作，并到位自停。即在手动状态下，各部件是相互制约的，如果其中之一发生故障，将会导致其他各部件不能正常动作。比如：如果阻车器开不到位（或传感器损坏），PLC接收不到阻车器开到位信号，则推车机就不能动作；如果阻车器关不到位（或阻车器关到位传感器损坏），将禁止翻车机翻车；若翻车机到位传感器损坏则翻车机不自停。在手动状态下，操作人员可强制按照顺序进行操作，防止因操作不当而发生事故。

　　检修状态：这种状态只能在检修或应急的情况下使用，PLC将脱离传感器送入信号的控制，各部件可根据按钮操作随意执行，不再相互制约。

　　检修状态：这种状态只能在检修或应急的情况下使用，PLC将脱离传感器送入信号的控制，各部件可根据按钮操作随意执行，不再相互制约。

　　（2）油泵电机控制回路流程按压泵1按钮，PLC经逻辑判断，输出Y0端在内部与公共端COM接通并自锁，其外接继电器1J得电吸合，1J常开触电闭合，交流接触器Kl吸合，串接在主回路的主触头闭合，泵1电机M1得电工作：按压泵停按钮，PLC的Y0端断开，1J和KJ分别失电释放，油泵电机停止工作。泵2的控制程序与泵1完全一样。1J和2J为互锁接线方式，在PLC内部也设有互锁，这样，当泵1工作时，泵2不能同时开启，必须在泵1停止后才能开启泵2。

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