2040采煤机控制系统说明书

1、- - tx2040 电控系统使用说明书青岛天迅电气有限公司- - 目 录概述 1 安全须知 2 主要技术参数 3 系统组成和工作原理4 操作 5 电控系统安装调试 .6故障检修 7 附录：电控系统器件明细表电控系统原理图- - 一、概述感谢您使用青岛天迅电气有限公司生产的采煤机电控系统。tx2040 型采煤机电控系统是 青岛天迅电气有限公司 根据鸡西煤矿机械有限公司的具体要求和改进建议，研制开发的机载式交流变频调速电控系统，为 mg800/2040-wd 电牵引采煤机 配套。该系统在其它同类产品的基础上本着简单、可靠、便于操作和维护的原则进行设计制造。主控器部分选用可编程控制器作为控制核心；

2、选用高可靠性嵌入式工控机集中监控煤机运行状态，配置windows ce.net 操作系统和 10.4 液晶屏；端头站部分选用小型人机界面，通过串行通信方式和主控器进行数据交换，操作简单便于维护；配备无线遥控系统，操作安全便捷；变频器采用进口机芯。系统整体性能稳定可靠，适用于震动，高温，潮湿和强电磁干扰的矿山作业环境。二安全须知1、未经培训的人员不得操作和维修本系统，以免引起人身事故和设备损坏。2、操作人员应认真阅读本说明书，并按照煤矿安全规程规定进行设备的开机前检查，机器开、停及各功能操作。维修人员在检修设备时也须按照煤矿安全规程规定进行检修。3、本系统有高压线路和微电子数字线路，并在有瓦斯、

3、粉尘爆炸危险的环境下工作， 因此必须在断电 5 分钟后，方可开启箱体盖板- - 进行检修操作。4、本系统的配件更换须使用青岛天迅电气公司提供的配件，以免引起安全事故和导致经济损失。5、为保证系统安全运行，非专业技术人员不得擅自改变系统设定参数。6、本系统在包装、运输和存储过程中，应做到防尘、防潮、防倒、防碰撞。7、本产品存储条件为035，湿度为 95%，不得露天存放，设备投入使用前应进行空载试运行。8、在十分钟内启停车次数不能超过5 次。三、主要技术参数1、海拔高度低于 2000 米；2、工作温度： -10+65。3、+25时，周围空气相对湿度不大于97%；4、无足以腐蚀金属和破坏绝缘气体的场

4、所；5、采煤机供电电压（ v） ：3300 6、变频器：适配电机功率： 120kw2 输入电压（ v） ：460 （-15%+10%）输出频率范围（ hz） ：075 四：电控系统组成和工作原理mg800/2040-wd 型采煤机装机功率2040kw，截割电机功率- - 800kw2, 牵引电机功率 120kw2，泵电机功率40kw ，采煤机供电电压 3300v，除牵引电机由变频器供电外，其余电机供电电压均为3300v。电控系统由主回路，控制回路，变频器和各种传感器等组成。采煤机电气系统原理图和接线图见附录1. 主回路主回路主要是由隔离开关qs，真空接触器km1 ，km2 ，km3 ，km4

5、，牵引变压器， 截割电机，牵引电机，泵电机，破碎电机等组成。煤机送电。首先把隔离开关qs 旋转到“合”的位置上，然后把煤机工作开关 sa5 顺时针旋转到启动位置维持数秒，先导回路导通，控制前级磁力启动器接通， 开始向煤机供电。 若想切断采煤机电源则需将开关 sa5 逆时针旋转到停止位置松手。注： 隔离开关 qs 严禁带负荷操作。启动泵电机。在煤机送电之后，把泵电机开关sa2 顺时针旋转到启动位置松手， km3 吸合，泵电机启动，同时变频器带电。把泵电机开关sa2 逆时针旋转到停止位置松手，泵电机停止运行。若需再次启动泵电机，应等待至少1 分钟以上。左截割电机启动：在启动泵电机之后，同时把泵电机

6、开关sa2和左截割电机开关sa1 顺时针旋转到启动位置松手，km1 吸合，左截割电机启动。若想停止左截割电机只需将开关sa1 逆时针旋转到停止位置松手即可。右截割电机启动：在启动泵电机之后，同时把泵电机开关sa2和右截割电机开关sa3 顺时针旋转到启动位置松手，km2 吸合，右- - 截割电机启动。若想停止右截割电机只需将开关sa3 逆时针旋转到停止位置松手即可。破碎电机启动：在启动泵电机之后，把破碎电机开关sa4 顺时针旋转到启动位置松手，km4 吸合，破碎电机启动。若想停止破碎电机只需将开关sa4 逆时针旋转到停止位置松手即可。采煤机急停开关sa9：sa9 有两个工作位置“停”和“开” ，

7、只有当 sa9 处于“开”的位置时，才可以给采煤机送电。如出现紧急情况，将其旋转到“停”的位置，将会切断磁力启动器控制回路，使采煤机立即停机。应急切换开关sa7：sa7 有两个工作位置 “停”和“开” ，当 sa7处于“停”的位置时，系统处于正常工作状态，如发生电机超载、超温，压力异常等情况时，系统将执行保护功能，切断电机电源。当sa7 处于“开”的位置时，系统处于应急工作状态，系统将忽略各种存在的故障保持采煤机的工作。在应急工作状态下， 系统各种保护功能将失效，可能会引起电机损坏和其他安全问题。km3 吸合后，牵引变压器tm1 开始工作，将主电源3300v 变成 460v，给变频器供电。系统

8、配置两台变频器，采用1 托 1 方式，分别驱动左右牵引电机。2. 控制部分控制变压器 tc1，tc2，tc3。tm1 将主电源 3300v 变成 1140v。tm2 将 1140v 变成 220v，36v，26v，其中 220v 给主控器箱供电，26v 经整流桥 vc1 整流后给电磁阀供电。 tc3 将 1140v 变成 110v，- - 55v,分别作为真空接触器km1 ，km2，km3，km4 线圈的吸合和维持电压。主控器箱。 主控器采集电机电流、 温度，油压，水压，瓦斯含量，倾角，位置等各种工况信息，接收来自端头站和遥控器的控制信息，进行逻辑判断， 控制系统运行， 并在端头站和工控机屏幕

9、上显示系统运行状态。端头站。为本安型操作站，由主控器本安12v 供电，左右各一只，分别安放在机身左右两侧。 端头站与主控器之间通过串口通讯方式传递数据。操作人员通过端头站可以进行滚筒升降，破碎升降，护板升降，牵引，急停，工况信息和故障查询，参数设置等操作。遥控器。为本安型操作站，由电池供电，分左右两只，与内置在电控箱中的接收装置组成无线遥控系统，可实现对煤机的滚筒升降，破碎升降，护板升降，牵引，急停等操作。配合端头站和工控机，遥控器可对系统参数进行设置。工控机和显示器。工控机通过串口通讯方式和主控器交换数据，- - 实现工况实时监控。3变频器本电控系统为机载式交流变频调速系统，主电源3300v

10、 经牵引变压器变为 460v 给变频器供电，变频器输出频率和电压可变的电流驱动牵引电机，实现煤机的牵引调速。4传感器电控系统中使用了电流互感器，压力传感器， 温度传感器， 甲烷传感器，倾角传感器，位置检测传感器等各种检测设备，它们将电流，压力，温度，瓦斯含量，倾角，位置等信息变成电信号送入主控器，由主控器进行数据处理，实现控制和保护功能。5.电控系统功能a.操作控制功能完成煤机开启 ,滚筒调高 ,破碎跳高，护板升降，牵引控制,急停等操作，每项操作功能均可通过端头站或遥控器实现。b.工况检测，报警和保护功能：截割电机电流检测实时显示， 176a恒功率控制 240a超载保护牵引电机电流检测实时显示

11、， 206a自动降速， 225a超载保护破碎电机电流检测实时显示， 52a超载保护泵电机电流检测实时显示， 14a超载保护截割电机温度检测实时显示， 135报警 ,155 保护牵引电机温度检测实时显示， 135报警 ,155 保护破碎电机温度检测实时显示， 135报警 ,155 保护牵引变压器温度检测实时显示， 110报警 ,120 保护电控箱温度检测实时显示， 35报警 ,50 保护电控箱湿度检测实时显示， 90报警牵引变压器温度检测实时显示， 85报警 ,100 保护左右牵引高速轴温度检测实时显示， 90报警左右摇臂高速轴温度检测实时显示， 90报警截割电机超温保护故障指示，系统启动保护功

12、能- - 牵引电机超温保护故障指示，系统启动保护功能破碎电机超温保护故障指示，系统启动保护功能泵电机超温保护故障指示，系统启动保护功能牵引变压器超温保护故障指示，系统启动保护功能电机接地保护实时显示，漏电时闭锁电机总进水压力检测实时显示，压力 10mpa 时报警左右润滑油泵压力检测实时显示油箱油位检测实时显示，油位 70mm 时报警采煤机位置检测实时显示机身倾角检测实时显示摇臂倾角检测实时显示系统电压检测实时显示瓦斯含量检测实时显示， 1% 报警,1.5%保护采煤机速度检测实时显示变频器力矩实时显示变频器故障检测故障指示冷却水流量检测故障指示，系统启动保护功能液压系统油压检测故障指示，系统启动

13、保护功能c.恒功率控制：根据截割电机电流控制采煤机速度，当任一截割电机电流大于额定电流 110%时，plc 自动执行牵引减速控制，有效防止截割电机超载停机。d. 参数设置和故障屏蔽：通过端头站，遥控器和工控机，可对系统重要参数进行调整，对保护功能进行单项屏蔽e. 应急切换 : 通过应急开关屏蔽所有保护功能, 进入应急状态f. 语音报警：截割电机启动时，发出语音报警。g. 调车功能：可实现15 米/ 分钟高速调车h. 智能学习，记忆截割。五、电控系统安装调试1、机械与电气配合安装，保证系统可靠运行。2、电气接线严格按照图纸进行，保证正确、可靠，接线完毕，- - 应进行校线，防止漏接、错接。3、系

14、统应进行加载试验，总成调试，按要求测试全部功能。六、操作1端头站操作（以左端头站为例，右端头站除滚筒调高操作外，其他同左端头站）端头站面板如图(1)系统上电后，若无故障，端头站显示画面1，两秒钟后自动进入主工况循环显示画面。画面 1如果系统存在报警或故障, 端头站显示画面2 画面 2画面上显示了系统中当前显示的告警和故障数量，告警代码和具体告警信息，在此画面下可进行如下操作：- - a.当前告警查询：如果告警数量多于1 个，可以反复按下alm键，画面将循环显示各个告警信息，操作人员可根据提示信息对系统故障进行检修；b.复位：按复位键将进入主工况循环显示画面c.急停：按急停键将执行急停操作 （停

15、截割和牵引， 整机不断电，以下同）主工况循环显示画面主工况画面为自动循环显示的两幅画面(画面 3 和画面 4)，每 3秒钟自动切换一次画面，每个画面的参数在显示期间实时更新。画面 3画面 4画面 3 显示了左右截割电机的电流值（取自电流互感器），牵引速度和力矩（取自变频器模拟量输出） ；画面 4 显示了左右牵引电机的电流值（取自变频器模拟量输出） ，牵引速度和力矩。在这两个画面下可进行如下操作：a.滚筒调高。按下滚筒升键，将控制左滚筒升电磁阀打开，左滚筒上升，端头站显示“左升” ，松开滚筒升键，左滚筒升电磁阀关闭，左滚筒停止上升；按下滚筒降键，将控制左滚筒降电磁阀打开，左滚- - 筒下降，端头

16、站显示“左降” ，松开滚筒降键，左滚筒降电磁阀关闭，左滚筒停止下降。b.破碎调高。按下破碎升键，将控制破碎升电磁阀打开，破碎部上升，端头站显示“破升” ，松开破碎升键，破碎升电磁阀关闭，破碎部停止上升；按下破碎降键，将控制破碎降电磁阀打开，破碎部下降，端头站显示“破降” ，松开破碎降键，破碎降电磁阀关闭，破碎部停止下降。c.护板调高。按下护板升键，将控制护板升电磁阀打开，护板上升，端头站显示“护升” ，松开护板升键，护板升电磁阀关闭，护板停止上升；按下护板降键，将控制护板降电磁阀打开，护板下降，端头站显示“护降”，松开护板降键，护板降电磁阀关闭，护板停止下降。d.牵引操作。在煤机处于牵停状态下

17、，按下左牵引键，将打开制动电磁阀，若液压系统正常，将打开制动闸。同时将设定变频器方向为左，并按设定斜率控制变频器输出频率逐渐增大，煤机左行，逐渐加速，端头站显示“左行增速x.xx 米/分” ；待加速至要求速度，松开左牵引键，端头站显示“左行x.xx 米/分” ，煤机将保持此速度左行；此时若按下“右牵引”键，端头站显示“左行减速x.xx 米/分”，待减速至要求速度，松开右牵引键，端头站显示“左行x.xx米/分” ，煤机将保持此速度左行；若一直按下“右牵引”键，煤机将逐渐减速至零，速度减至零后，继续按右牵引键，煤机将保持零速，不会右行加速；若想改变牵引方向，并在左牵状态下按下牵停- - 键，待煤机

18、速度减至零后，按右牵引键。右牵操作与左牵操作类同，不再赘述。e.急停：按急停键将执行急停操作f.复位：在下面两种状态下按下一次复位键，系统将脱离急停状态：1，按下急停键进入的急停状态；2 由于某种故障进入了急停状态，而这种故障已解除或被屏蔽。g.另侧切换：默认情况下，端头站只能控制同侧滚筒调高。根据需要，可以通过另侧切换，使端头站控制异侧滚筒调高。具体操作如下：按下另侧键，松手，端头站右上角显示“另侧”，此时按下左端头站滚筒升或滚筒降键， 将执行右滚筒调高操作， 按下右端头站滚筒升或滚筒降键，将执行左滚筒调高操作。另侧切换有自恢复功能，即在另侧切换状态下最后一次滚筒调高操作结束10 秒钟后，系

19、统自动恢复到默认的非另侧切换状态。h.当前告警查询：按下“ alm ”键，显示系统当前存在的故障数量,故障编号 ,故障内容，每按一次“alm ”键，顺序显示下一条故障。按下“ esc”键将恢复轮流显示状态。i.历史故障查询：按下“查询”键，显示系统记录的最近发生的28 次故障，每按一次“查询”键，顺序显示一条最近的故障，按下“esc”键将恢复轮流显示状态。- - 其他工况显示画面在主工况循环显示画面中按下或，端头站将进入其他工况显示画面。其他工况显示画面由下面五个画面组成：- - 按下或， 端头站将依次在这八个画面之间切换。画面中参数值实时更新。这八个画面和主工况画面一起显示了系统所有检测数据

20、。在这八个画面下可进行如下操作：a.急停：按急停键将执行急停操作b.按 esc 键将进入主工况循环显示画面故障屏蔽画面： 在主工况显示画面中按键或在其他工况显示画面中按或键，可进入故障屏蔽画面。在故障屏蔽画面中，可对系统所有保护功能进行分项或全部屏蔽。具体操作如下：按（左牵）或（右牵）键，更改屏幕上部要屏蔽的保护项名称； 根据保护项左侧指示灯的状态，可以知道该项- - 是否被屏蔽（表示该保护项未被屏蔽，表示该保护项已被屏蔽） ；按下破碎部升键，将屏蔽该保护项，按下破碎部降键，将使该保护项变为非屏蔽状态。注意：屏蔽功能的使用会使电控系统的保护功能失去作用，可能会引起设备的损坏和安全问题。特殊控制

21、画面，在主工况循环显示画面按住esc键超过 5 秒，松手，将进入特殊控制画面。 首先进入的是调车画面， 按下或键，将在调车画面，工控机控制画面，记忆截割画面，故障屏蔽画面之间切换。调车画面：根据画面提示,按” 另侧” 键进入调车状态 ,同时画面指示灯亮,在调车状态 ,变频器可突破50hz 转速限制 ,加速到 75hz.在调车画面,调车状态下 ,再按” 另侧”键退出调车状态 ,同时画面指示灯灭工控机控制画面： 进入端头站的工控机控制界面后，可以通过遥控器控制工控机进行界面切换和参数设置。- - 记忆截割画面：根据画面提示 , 系统可切换智能学习和记忆截割状态.在智能学习状态，系统将纪录操作人员在

22、工作面上一个周期的滚筒调高操作。在记忆截割状态， 系统根据智能学习状态下形成的数据库进行自动调高。故障屏蔽状态画面：根据画面提示, 操作人员可以对画面显示的故障类型进行屏蔽操作 . 在上述画面中按下esc键，系统将返回主画面。2、遥控器操作系统配备两台遥控器，分别作为左遥控器和右遥控器。每台遥控器有 12 个按键，使用其中10 个按键下列实现控制功能。遥控器面板如下图所示- - a.滚筒调高。 使用滚筒升和滚筒降按键进行操作。具体操作同端头站；每台遥控器只能控制本侧滚筒调高且不受端头站另侧操作控制，即遥控器在任何情况下仅控制本侧滚筒调高。b.牵引操作。使用左行，右行和牵停按键进行操作。具体操作

23、同端头站c.急停：按急停键将执行急停操作d.复位：使用牵停键进行复位操作。 在下面两种状态下按下一次复位键，系统将脱离急停状态：1，按下急停键进入的急停状态；2由于某种故障进入了急停状态，而这种故障已解除或被屏蔽。e.破碎调高。使用破升和破降按键进行操作f.护板调高。使用护升和护降按键进行操作3.工控机操作采煤机上电后，工控机自动进行下列操作： 自检； 启动 windows- - 操作系统；启动监控系统。整个过程约需30s。在端头站切换到工控机控制画面后，使用端头站或遥控器的左牵和右牵按键，系统将在下列画面之间切换：a.主画面： 工控机正常启动后，进入主画面（如图），主画面显示了所有工况，操作

24、人员指令和系统执行操作等信息：画面上部为采煤机模型，在滚筒上实时显示截割电机电流和温度，当滚筒进行调高操作时，滚筒上会显示绿色箭头指示滚筒调高方向，当截割电机启动时，画面上的滚筒将开始旋转；在牵引电机部分实时显示截割电机电流和温度，机身中部显示煤机运行速度和煤机运行方向，当进行加速或减速操作时，指示煤机运行方向的箭头会闪烁（绿色箭头闪烁表示加速，黄色箭头闪烁表示减速）；机身下部四个指示灯分别指示牵停，制动，恒功率控制，急停作态。- - 主画面画面中部蓝色区域实时显示其他工况信息，包括温度，瓦斯，系统电压，油箱油位，牵引力，各种压力等。屏幕下部区域显示人员操作指令接收情况。系统正常时， 操作人员通过端头站或遥控器进行的操作指令将使代表该指令的指示灯由绿色变成红色。例如：按下左端头站（左牵）键，左行指示灯将由（绿色）变成（红色）。画面显示的参数均为实时数据，当该参数达到报警值时， 该参数会变成闪烁状态， 当达到保护值时， 该参数会在闪烁的同时变成红色字体显示。b.参数设置画面- - 在参数设置画面 ,可通过遥控器或端头站设置系统参数和故障屏蔽状态。根据屏幕提示 , 按牵停键，屏幕顶端中间位置显示“修改设置x” ，进入参数设置状态 ,其中 x 表示要设置的参数编号。此时按左右牵引键改变 x 的值，即可选择设置参数,被选中的参数将变成红色显示，按下滚筒升降键将改变该参数值；如果选中的