矿用绞车成套防爆PLC电控装置

1、矿友产品说明书BSJ1系列矿用绞车成套防爆 PLC电控装置安装、使用产品前请认真阅读使用说明书沈阳矿友防爆电器制造厂共 14 页目录1 概述 第2 页2 系统结构及控制原理 第5 页3 外形尺寸及安装尺寸 第7 页4 安装与调试 第7 页5 使用与维护 第8 页6 常见故障及排除方法 第9 页7 电控原理及接线图 第9 页8 订货须知 第14 页共 14 页BSJ1 系列矿用绞车成套防爆 PLC电控装置1 概述1.1 型式和名称1.1.1 型式及其含义BS J 1 -电动机的结构参数 A表示 380V 6极B表示 380V 8极C表示 660V 8极E表示 660V 10 极电动机的功率 绞车

2、运行方式 D表示带动力制动系统 无拼音字母表示不带 绞车结构参数： 1.2 表示滚筒直径为1.2 m1.6 表示滚筒直径为1.6 m2.0表示滚筒直径为2.0 m设计序号 绞车 矿用防爆电控装置（设备）1.1.2 名称BSJ1 系列矿用绞车成套防爆 PLC 电控装置（以下简称 PLC电控装置）。1.2 用途及适应范围1.2.1 用途绞车 PLC电控适用于含有甲烷空气混合物和煤尘等爆炸性危险气体的矿井 中，供煤矿斜井作为单、 双滚筒绞车提升与下放负载 （包括煤、 矸、人员和材料） 时的电力驱动。用于控制隔爆型交流三相绕线式电动机的起动、调速、停止、换 向与动力制动的全过程。PLC电控装置是按具有

3、盘式制动器结构的主机而设计的，控制盘式制动器的 液压系统和比例溢流阀式系统， 来完成矿用绞车的开闸和制动， 以达到绞车安全 运行目的。1.1.2 适用范围按控制绞车结构大小之不同，本电控装置分为三种型式，即： BSJ11.2 和 BSJ11.6、BSJ12.0 。a、BSJ1 1.2 适宜配套的电机功率；当 380V 时不超过 90KW。当 660V 时不超过 110KW。b、BSJ1 1.6 适宜配套的电机功率；当 380V时为 55 132KW。当 660V时为 90 160KW。c、BSJ1-2.0 适宜配套的电机功率；当 660V 时为 132-250KW。当 1140 时为 132-

4、280KW。1.3 工作环境条件共 14 页a、周围空气中含有沼气 （ 甲烷）爆炸性危险气体的场所；b、海拔不超过 2000m；c、周围介质温度不高于 +40，不低于 -5 ；d、周围介质的相对湿度不大于 95%（+25时）；e、无滴水或水流侵袭的场所； f 、无腐蚀性气体或充满蒸汽的场所； g、无剧烈振动和冲击的场所； h、污染等级 3 级； i 、安装类别：类1.4 电源条件 交流电源的波动保持在 85-110%的额定工作范围内。1.5 主要规格和技术参数 （见表 1-表 3）：1.5.1 BSJ1-1.2（BSJ1-1.6 、BSJ1-2.0） 型 PLC电控装置，该装置包括主要防爆部

5、件及其技术数据见表 1、表 2、表 3：序 号型号名称代号技术数据数 量进线装置备注主电路控制电路电缆 外径 mm数 量电缆 外径 mm数 量1KBZ-400/1140(660)KBZ-200/1140(660)隔爆型真空馈电开关QF1140V、 660V、400A 短路整定 值 600-1200A400-1000A163412- 182按线路 电压和 电动机 电流选 配2QBZ-315/1140(QBZ-200 用于1.2 米 )隔爆型真空 电磁起动器KM1380/660V,315 A。控制功率 380V 时，为 150KW； 660V 时为 260KW。采 用电子综合保 护器对电动机 进行

6、短路断 相、过载保护， 并具有漏电闭 锁功能。163412-85031833QBZ-315/1140N(QBZ-200N用 于 1.2 米 )隔爆型真空 可逆电磁起380/660V,315 A。控制功率 380V 时，为 150KW； 660V63412-8按电动 机电流动器KMF、KMR时为 260KW。电 流互感器分： 200/5,300/5, 500/5 。1503184选配互 感器4QBC-45A隔爆型电磁 起动器KM2、KM3380V、 660V、45A。控制电动 机功率： 15KW1 25- 35212- 184按线路 电压选 配5QBC-45B1246KXB-300Z隔爆型真空

7、控制箱Q660V至 300A。 三相平衡切除 电阻 5 段。1 42- 50610- 185250A-1. 6米300A-2.0米共 14 页7 TBJ30隔爆型绞车PLC控制台TK控制电路电压 36V；控制电源 电路 660V。交 流电表： 0-200A,0-300 A,0-500A 。 15-2310- 1227按电动机电流选配电流表并与序号 3匹配序 号型号名称代号技术数据数 量进线装置备注主电路控制电路电缆外径 mm数 量电缆外径 mm数 量8DZB-660隔爆型电 阻箱QR电阻 值工作 电流 A通电 持续 率%按需要配置 42-5041.685012.51.287012.50.890

8、12.50.610512.50.4213012.50.3215012.50.2416012.50.1617012.50.1117012.50.08200300.06230300.04280309KBX-5/63隔爆型行 程开关SA63V、5A 行程 514610.5210KBX-5/63隔爆型行 程（带微 动）开关SA63V、5A 微动 2 0.54910.5211BZT1-5隔爆型脚踏开关SP60V， 5A110.5212BDQ1-50隔爆型牵 引电磁铁YA380V、 660V，吸力49N112213BAL36隔爆型电 铃HA36V110.5214YBT-180D隔爆型电 接点压力 表Y60

9、V 0.5A110.5215YBW-180D隔爆型电 接点温度 表W60V 0.5A110.52BSJ1系列 PLC电控装置，带有动力制动系统的装置包括的防爆部件为表3因此表 3 乃是配带动力制动系统时所必须增加的设备。共 14 页表 3序 号型号名称代号技术数据数 量进线装置备注主电路控制电路电缆 外径 mm数 量电缆 外径 mm数 量16QBC-45/60隔爆型电 磁起动器 KM4380V,660V,30A125 35212- 18417QBC-300/48 z隔爆型直 流接触器KMB48V200A（1.6 米 ）300A（2.0 米 ）1 50- 63212- 18418ZXBG-300

10、隔爆型硅 整流箱 UR输入交流电压13.5V(1.6)15.5V(2.0) 输 入直流电流 至 300A15063219KXBG-5/660隔爆型干 式变压器 T4KVA（1.6 米 ）5KV（A 2.0 米）1高压 侧 18- 224低压 侧 50- 6311. 调 档 数 为 3 。2. 按 线 路 电压选配2 系统结构及控制原理2.1 结构及其特点BSJ1 系列矿用绞车成套防爆 PLC电控装置的安全保护系统，符合现行煤 矿安全规程的有关要求。采用西门子双 PLC(CPU226、 CPU224可编程控制器) 控制，具有防止过卷、过速、减速点自动减速、限速、闸间隙保护、欠压、过负 荷、液压油

11、过压、 超温保护及主电机起动自动按加速度 0.5米/S2逐级加速功能， 同时实现过卷、 过速、限速及深度指示器失效相互独立的双线后备式保护。 系统 在控制台上配有液晶触摸屏及数显电流表实时显示绞车动态运行状态。PLC电控装置按系统中各组成元件的作用与性能不同，分别装设在若干个隔 爆外壳内，自成防爆部件，防爆部件的外壳，大都是圆柱型，对需要经常检修的 防爆部件，其外壳制成提升开门式的快速打开结构，内部则采用抽芯式， 维修非 常方便。防爆部件之间用矿用电缆连接构成控制系统。2.2 电气系统原理图及 PLC参数设置BSJ1系列矿用绞车成套防爆 PLC电控装置的电器原理图见图 13。2.2.1 PLC

12、参数设置在触摸屏上进行。 参数设置：上行过速保护；下行过速保护； 减速点过速保护；上行过卷保护；下行过卷保护；提升巷道长度；滚筒园周长。2.2.2 提升车辆下部停车场零位设置。 将车辆下放至下部停车场起始位置， 点按 控制台接线箱内部的 SA微动开关，屏幕提升位置显示“ 0 米”即复零位。2.3 控制原理2.3.1 电动运行操作(在控制台上)2.3.1.1 合上 QF馈电开关，起动 PLC电源。2.3.1.2 正确选择电动运行时各个转换开关的控制位置。 将绞车控制台上的主令共 14 页控制器开关（ SM）置于零位；过卷转换开关（ SM1）手柄置于正常位置；油泵转 换开关 SM2手柄置于任何接通

13、位置；工作位置开关 SM3手柄（带动力制动的有） 置于电动位置。2.3.1.3 按下 ST1【工作电源合】 按钮起动 KM1（, 起动条件：安全保护回路正常。） 电源指示灯亮 PLC程序开始执行。 YA 牵引电磁铁带电为接通盘式制动器的油路 创造条件，同时 YA触点 311-315 闭合为接通 KMF或 KMR创造条件。2.3.1.4 按下 ST2【油泵起动】按钮， （起动条件：油压调整手柄置于零位。 ）绞 车尚处于抱闸状态，油压为零，故油压零位开关 SA10闭合， SA10与制动手柄为 零位闭锁开关， 防止有油压时起动油泵电机。此时 KM2或 KM3闭合，油泵电动机 M2或 M3起动，产生油

14、压，为准备松闸创造条件。2.3.1.5 绞车起动运行。将 SM手柄按所需操作方向（提升或下放）从零位推至 SM-1位， KMR或 KMF通电，操作制动闸手柄使绞车松闸，主电机 M1开始转动， 绞车投入运行。 通过操纵手柄可实现主电机手动、半自动起动运行。 即若操作手 柄由低位向高位操纵过快时，则电动机各级起动切换时间按 PLC 预置时间方式 即起动加速度 0.5 米/S2 逐级加速；若操纵手柄过慢时（切换时间大于预置时间） ， 则按人为操纵方式逐级加速起动，实现了电动机的限速起动运行。2.3.1.6 绞车的加速过程。操作手柄位于位置 1 时，真空可逆接触器 KMR或 KMF 闭合（见系统图），

15、电动机定子绕组接通电源回路，此时转子绕组回路中带全电 阻 R1R5，电动机起动电阻大电流小， 起动速度缓慢， 绞车拉紧钢丝绳； 主令控 制器手柄依次按时间要求转到 26 各位置，五段电阻通过 Q1Q5 加速真空接触 器逐一短接切除转子外加电阻 QR、当 QR全部切除后，绞车电动机逐级加速到最 大运行速度。2.3.1.7 绞车电动机减速。当绞车运行到达减速点时， SA11或 SA12起动减速信 号及减速电铃， PLC运行自动减速程序。通过真空控制箱按预定时间段逐级增加 转子回路电阻并将绞车运行速度控制在 2m/S 以内，自动减速最终减速至电动机 加速级运行（转子回路全电阻运行状态） 。2.3.1

16、.8 绞车终点停车。 操作者可视最终停车位操纵主令手柄配合制动闸手柄减 少油压至零， 逐渐抱闸制动至停车，以达到平衡减速实现安全刹闸停车。如果停 车时间较长，应按下所有停止按钮 STP，切除系统电源。2.3.2 动力制动运行操作（在控制台上）2.3.2.1 动力制动运行在绞车下放重物或人员时，应选用带有动力制动控制的 PLC电控装置。以便投入动力制动。其目的是限制下放速度，以符合绞车运行的 工艺要求。2.3.2.2 正确选择制动运行时各个转换开关的控制位置。将绞车控制台上的主令 控制器开关（ SM）置于零位；过卷转换开关（ SM1）手柄置于正常位置；油泵转 换开关 SM2手柄置于任何接通位置；

17、工作位置开关 SM3手柄（带动力制动的有） 置于制动位置；选择制动换挡（ SM4）电压档位（将干式变压器 KBSG的调压接头 调到所需制动电流的位置） 。2.3.2.3 按下 ST2【油泵起动】按钮，起动油泵电机 M2或 M3为松闸作好准备。2.3.2.4 按下 ST3【制动电源】按钮，接通 KM4为投入动力制动作好准备。2.3.2.5 操作制动闸手柄绞车逐渐松闸，提升容器开始下滑，并逐渐加速。2.3.2.6 按下 ST4【动力制动】按钮，接通 KMB，向绞车电动机 M1的定子输入直 流电流，对转子产生制动力矩，使绞车下滑速度放慢。同时操纵主令SM手柄，调节转子电阻，以控制滑行速度。共 14

18、页2.3.2.7 当绞车接近终点停车时，操作制动闸手柄抱闸制动，同时按下STP3，STP4以断开制动电源和直流接触器，解除动力制动。2.3.3 系统中的闭锁保护与安全保护装置2.3.3.1 系统中所有闭锁保护和安全保护装置统一构成 PLC安全保护信号。 当任 一保护装置出现故障时，均向 PLC发出安全保护故障信号， PLC运行紧急停车程 序切断电动机电源，并在显示屏上显示“安全回路故障” ，同时关闭制动器油路， 使盘式制动器在反力弹簧的作用下而抱闸停车。2.3.3.2 电磁铁 YA的联锁触点 YA接于换向回路中，当 YA本身损坏时， YA触点 断开,KMF或 KMR不能闭合， M1不能起动，以

19、防止在没有油压而抱闸的情况下起 动电动机。2.3.3.3 外壳闭锁开关 BS装于各主要快速开盖的防爆部件上。其目的是需要打 开防爆外壳时，必须先行切断前级电源，以确保检修安全。2.3.3.4 过卷保护开关 SA8、SA9装于牌坊深度指示器上。当发生过卷时 SA8或 SA9向 PLC发出安全保护故障信号，系统停止运行。在 PLC内部程序设有上下过 卷控制，其控制位置在 PLC参数设置中，具体数值应在 SA8、SA9过卷保护开关 控制的位置之后。 PLC在此实现了过卷保护独立的双线式后备保护。2.3.3.5 过卷保护信号的复位。 绞车提升或下放的过卷位通常设定为绞车运行的 极限位置，其过卷保护开关

20、的复位由【过卷转换】 （ SM1）完成。上行过卷复位置 于“上偏”，反之置于“下偏” 才能接通 KMF或 KMR。2.3.3.6 闸瓦磨损保护开关 SA1-SA4，装于盘式制动器上。当盘式制动器的某个 闸瓦磨损到一定限度时， 此开关切断安全保护回路， 向 PLC发出安全保护回路故 障信号。2.3.3.7 过速保护开关 SA7装于绞车上，当提升容器的速度超过规定值时， PLC 安全保护信号动作，电动机断电，绞车被抱闸停车。 PLC双线式过速保护由轴编 码器检测经 PLC实现电动机运行过速的后备保护。2.3.3.8 减速保护开关 SA11或SA12装于牌坊深度指示器上， 当提升容器运行到 减速位置

21、时，此开关闭合， PLC执行自动减速及减速限速程序并自动减速至加速 级，隔爆电铃发出声响，提醒司机注意减速至停车位停车。2.3.3.9 深度指示器失效保护由 PLC实现。 PLC在绞车运行过程中始终检测和显 示绞车动态位置，并在程序内部设置过速、过卷后备保护。2.3.3.10 脚踏开关 SP装于司机脚下，供紧急停车用。2.3.3.11 油泵零位开关 SA10，装于液压控制台上，此开关在油压为零时，才允 许 起动油泵电机 M2 或 M3，以防电机在高油压下，当其尚未通电时就松闸。2.3.3.12 离合器位置开关 SA13、SA14装于双滚筒绞车的离合器上 （单滚筒绞车 无此设备），当绞车需要调绳

22、时，离合器在完全脱开时调绳信号灯（绿色）点亮， 经调绳至进入正常工作位置离合器合上时，信号灯关闭指示调绳完毕。2.3.3.13 主令控制器 SM，装于控制台内，保证电动机在任何情况下重新起动时 主令控制器的手柄，必须处在零位，以防止电动机转子电阻不在最大值时起动。2.3.3.14 油温保护开关 SW（ZJ3）和压力保护开关 YT（ZJ2） 的电接点分别串接在 油泵起动和安全回路中， 当油温和压力超过上限时，以断开安全保护电路， 避免 事故发生。2.3.3.15 松绳保护、满仓保护装置 SA5、SA6接入安全回路 （ 适用具有此项功能 的绞车系统 ） ，当钢绳松弛或满仓时断开安全回路，实现安全保

23、护。共 14 页3 外形尺寸与安装尺寸见各自的产品说明书4 安装与调试4.1 概述本成套电控装置中各个部件均编有单独的使用说明书，因此每种配套设备的 安装与调试， 均应按各自的说明书规定进行。 此处仅对系统中共同要求的一些注 意事项，加以综述。4.2 安装前的检查4.2.1 按本电控装置的电器原理图，逐项核对全套设备的正确性与完整性。4.2.2 根据各配套部件本身之接线图， 逐项核对该设备与系统相连接的所有接线 端符号的正确性。 系统连接后应检查相关起动器外壳安全连锁部件是否复位， 安 全保护回路是否有效。4.2.3 按各防爆部件说明书之规定。 检查该产品主要装配质量， 以及产品在运输 过程中

24、的损伤情况。发生的问题，应即时加以解决。4.3 调试4.3.1 根据电动机技术数据标牌上的额定工作电流， 调节 KM1过载和短路整定电 流，同时按该产品说明书的其他有关要求进行调定，开关打在远控位置。4.3.2 调整 KXBG-5/660变压器换档接头。该产品接线箱内有三档电压输出接点可任意接成两组。 因此，对制动电流大 小，应事前有所估计，然后操作控制台上的 SM4（制动换档）开关手柄，可以获 得两种制动电流， 但应注意不得在提升容器运动过程中换档， 而只能在完全停车 以后进行，以防发生意外。4.3.3 电阻箱 QR的调节 本系统采用五段金属电阻作为绞车提升电动机的起动与调速之用电动机转 子

25、电阻配制是否恰当， 与两方面问题有关： 其一是能否较精确的计算出提升设备 在起动时的实际负荷大小；其二是起动电阻器的计算尽量采用准确的计算方法， 也就是根据电动机的容量， 提升负荷的大小及速度要求进行计算。 对任务不繁重 的绞车，也可按经验公式及提升角度、长度估算，但此法简单，精确度较差，仅 供用户参考。各段电阻 起动电流 A角度E2e表中 Re= I2e3式中:E2e- 转子滑环间电压 (V)I2e- 转子电流 (A)r1=1.75Re r2=0.3Re r3=0.20Re r4=0.10Re r5=0.04ReI1=0.4I2eI2=1.3I2eI3=1.9I2eI4=2.0I2eI5=2

26、.0I2e1.3-1.750.3-0.70.19-0.210.10-0.110.04-0.042在实际运行中根据提升负荷的大小与提升速度的差异 , 在电阻箱温度许可的 范围内, 用户可随意调整 , 以使箱数减到最少。5 使用与维护5.1 司机在工作前必须全部熟悉本电控装置的结构， 性能和操作过程， 才能开车5.2 电控装置的维修均须按各配套部件使用说明书之规定进行。共 14 页5.3 绞车在操作使用和维护时， 应按规程规定断电或升井维修， 使用和维修时应 特别注意安全。6 常见故障及排除方法故障现象产生原因排除方法1 熔断器芯子接触不良。1 更换熔断器芯子。1 电源接通后，起动器不起动2 常闭

27、辅助触点老化。2 去锈去氧处理。3 整流二极管老化。3 更换二极管。1整流板损坏一部分。1，更换损坏的二极管。2起动器连击，合不上主触头。2工作线圈断。2更换工作线圈。3磁极芯表面有异物。3清除异物。1电源电压低。1升高电压达 80%Ue以上。3动作慢，有卡绊。2轴紧。2轴间隙调整、加油。3反力弹簧力不合适。3调整弹簧力。1相序不对。1相序调整。4电机不能调速。2电阻开裂。2维修电阻。3电阻值有误。3更换电阻。1安装地面不平。1找平。5噪音大。2电磁系统面不平。2调整磁极面。1电阻配置不当。1更换电阻。6电阻箱发烫，外壳漆烧变色。2某段行车时间长。2增加该段台数。3螺丝松动。3拧紧松动螺钉。7

28、其它见显示屏故障指示排除故障7 附图 ：1 、 BSJ1防爆绞车 PLC电控原理图（图 1）；2 、防爆绞车液压站控制原理图（图 2 ）；3 、防爆绞车电控主回路电气原理图（图 3）；4 、防爆绞车电控控制回路接线图（图 4 ）；5 、防爆绞车电控主回路接线图（图 5 ）。第 10 页共 14 页油泵控制回路YA图 3 主回路动力制动回路L3L12KM4PAKMFKMRTQ5L31L32L33Q44Q3X111Q2WQ1U主回路L1 L2PVL11 L12 L13+X101PAAQFL13L22 L23L21L11KM1JDBA a1Bb1C c1SM4-X102+V-URKMBQRQR第 1

29、1 页共 14 页QBZ-315 (QBZ-200)99100116280290NL36VTB0去控制台 99号去控制台 100号 去控制台 116号 去控制台 280号 去控制台 290号 去控制台 N号 去控制台 L号 去控制台 36号 去控制台 TB0号QBZ-315N (QBZ-200N)101114H101H102302309313318319去控制台 101号 去控制台 114号 去控制台 H101号 去控制台 H102号 去控制台 302号 去控制台 309号 去控制台 313号 去控制台 318号 去控制台 319号KBSG-5/660a1去控制台 a1号b1去控制台 b1号c

30、1去控制台 c1号a2(a3)去控制台 a2(a3) 号b2(b3)去控制台 b2(b3) 号c2(c3)去控制台 c2(c3) 号控制回路接线图KXB-300ZgfedcB0L21L23去控制台 g号 去控制台f号 去控制台 e号 去控制台 d号 去控制台c 号 去控制台 B0号 去315的L21号 去315的L23号QBC-300/48Z101去控制台 101号102去控制台 102号405去控制台 405号450去控制台 450号502去控制台 502号503去控制台 503号318去控制台 318号321去控制台 321号+X101去控制台 +X101号X111去控制台 X111号YB

31、Y-180D去控制台 100号去控制台 900号QBZ-45A去控制台 202号去控制台 204号去控制台 207号去控制台 209号QBZ-45B去控制台 202号去控制台 205号去控制台 207号去控制台 209号QBZ-45去控制台 403号去控制台 460号BDQ1-50去控制台 311号去控制台 315号YBW-180D去控制台 100号去控制台 901号第 12 页共 14 页主 回 路 接 线 图KBZ-400( KBZ-200)QBZ-315( QBZ-200)QBZ-315N(QBZ-200N)接油 泵电 机A接 油 泵 电 机 BYA （电磁 铁 ）接 防 爆 电 机 定 子GBB- 5ZXBG-300接控 制 台 SM4接 防 爆 电 机 定 子DZB- 660DZB- 660DZB- 660DZB- 660DZB- 660Q11Q51Q52Q53Q41Q21Q31KXB- 300ZQ11Q21Q31Q41Q