采煤机电气控制系统设计

A0-采煤机电气控制系统主接线图

摘要

煤炭是目前乃至未来相当长的一段时间内我国的主要能源，也是重要的生产原料。占我国可燃矿产资源可采储量的90%以上，在我国目前的能源消费中占70%以上。一直以来，我国的燃料结构长期以直接烧煤为主，燃料煤的耗用量占我国原煤产量的84%左右。在能源结构中约占58.8%。由于我国的燃烧技术滞后，大部分都是直接燃烧原煤，对燃料煤质量无统一标准。因而，燃烧效率低，污染严重，不但浪费煤矿，而且经济效益差。
采煤机是主要机械之一，提高设备效能，对于保证矿山生产的发展方向，人身和设备安全，提高经济效益，都具有深远影响。本文针对采煤机电气控制系统中存在的有关问题，把可编程序控制器，变频调速技术等应用到采煤机电气控制系统中。通过电机和变频器的选定，再通过PLC进行编程，实现对采煤机的控制。本文采用西门子系列的PLC对采煤机电气控制系统进行编程，编写梯形图，再采用STEP 7-Mircro/WIN 32编程软件实现对编完的PLC进行监测等过程。采用PLC后，克服了原继电器系统的不足，系统安全可靠，性价比提高，且控制程序可根据需要修改，对提高控制技术水平具有广阔的应用前景。

关键词：采煤机；自动化控制；PLC；电气控制
目录

1绪论1
1.1电牵引采煤机国内外发展及特点1
1.1.1电牵引采煤机国外发展状况1
1.1.2电牵引采煤机国内发展状况1
1.2研究背景和意义2
1.3本设计主要设计内容3
2采煤机介绍4
2.1采煤机主要结构4
2.1.1采煤机截割部4
2.1.2采煤机牵引部5
2.1.3采煤机电气部分5
2.1.4采煤机辅助装置5
2.2采煤机工作原理6
2.3采煤机电机选型6
2.3.1截割电机选型7
2.3.2牵引电机选型7
2.3.3泵电机选型7
2.4采煤机控制系统特殊要求8
3采煤机电气控制系统总体设计方案9
3.1控制系统总体方案设计9
3.2监测系统硬件设计9
3.2.1温度传感器的选择与应用10
3.2.2压力与流量传感器的选择与应用11
3.2.3瓦斯传感器的选择与应用13
3.2.4电压传感器的选择与应用14
3.2.5电动机振动传感器的选择与应用16
3.2.6电动机电压、电流检测系统设计17
3.2.7电动机过载保护18
3.3 PLC中央处理模块的选型设计21
3.3.1 PLC的CPU模块选择21
4.2.2扩展模块的选择25
3.4 PLC控制系统接线设计26
3.4.1按键和PLC接线设计26
3.4.2传感器和PLC接线设计27
3.4.3继电器接触器和PLC接线设计28
3.5采煤机电控系统主接线图设计28
3.5.1截割电机接线图29
3.5.2泵电机接线图30
3.5.3牵引电机接线图30
3.5.4变频器选型31
3.6电源选型32
4软件系统设计35
4.1软件介绍35
4.1.1新建35
4.1.2编辑程序35
4.1.3输入编程元件36
4.2牵引电动机启动停止控制37
4.3牵引电动机正反转控制38
4.4牵引电动机Y△降压启动39
5技术经济分析41
6结论42
致谢43
参考文献44
附录A采煤机电气控制系统主接线图设计45
附录B采煤机电气控制系统控制原理图47
附录C译文48
附录D外文文献63

摘要

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