【正文】 同理 .寫(xiě) PZD 報(bào)文是通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)功能 SFC15(DPWR_DAT)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它也有三個(gè)入口參數(shù) :DP 從站寫(xiě)數(shù)據(jù)區(qū)的首地址、存放待寫(xiě)入數(shù)據(jù)變量的首地址、存放錯(cuò)誤代碼的地址。 PZD 應(yīng)答報(bào)文的第二個(gè)字是主要的運(yùn)行參數(shù)實(shí)際值 (HIW).通常，把它定義為變頻器的實(shí)際輸出頻率。通常 DP 主站給傳動(dòng)裝置的任務(wù)報(bào)文中，第一個(gè) PZD 字為控制字，第二個(gè)字為主設(shè)定值 。參數(shù)值總是以雙字來(lái)傳送，在 PPO 報(bào)文中，一次只能傳送一個(gè)參數(shù)值，由 PWE1(高位字 )和 PWE2(低位字 )共同組成一個(gè) 32 位參數(shù)數(shù)值 .當(dāng)用 PWE2 傳送一個(gè) 16 位參數(shù)值 .必須在 DP 主站中設(shè)置高位字 PWE1 為零。前兩個(gè)字 (PKE和 IND)的信息是關(guān)于主站請(qǐng)求任務(wù) (任務(wù)識(shí)別標(biāo)記 ID)和從站應(yīng)答響應(yīng) (應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記 ID)的報(bào)文。選用那種類(lèi)型的 PPO，取決于在硬件組態(tài)中的設(shè)置。 基于 PRDFIBUSDP 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建 FRA740 與 PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)的連接是通過(guò)安裝 A7NP 通訊卡來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其典型配置如 圖 所示，我們可以把系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu)，分別為監(jiān)控層、控制層、執(zhí)行層。通過(guò)部線對(duì) DP 主站（ DPM1）進(jìn)行配置，每 DP 從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最大為 246 字節(jié)。 5同步：控制指令允許輸入和輸出同步。 1傳輸技術(shù)： RS－ 485 雙絞線．雙線電纜或光纜。 R / L 1S / L 2T / L 3G電源M~UVWS T FS T RS T O PR HR MR LJ O GR TM R SR E SS DC 1B 1A 1C 2B 2A 2T X D +T X D R X D +R X D V C C數(shù) 據(jù) 發(fā) 送數(shù) 據(jù) 接 收5 V正 轉(zhuǎn) 啟 動(dòng)反 轉(zhuǎn) 啟 動(dòng)啟 動(dòng) 自 保 持 選 擇高 速中 速低 速第 二 功 能 選 擇點(diǎn) 動(dòng) 模 式輸 出 停 止復(fù) 位公 共 端繼 電 器 輸 出 1繼 電 器 輸 出 2 PROFIBUSDP 的 DP 即 Decentralized Periphery。 由上式可知轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f 即可改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 (參考值 AC220V為 5 KΩ， AC120V 為 3 KΩ， AC24V 為 2 KΩ。常用的過(guò)電流保護(hù)裝置有：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、無(wú)時(shí)限過(guò)電流速斷保護(hù)、有時(shí)限過(guò)電流速斷保護(hù)和三段式過(guò)電流保護(hù)等。熱繼電器采用的是雙金屬片熱繼電器，主要由熱元件、雙金屬片和觸頭組成。分 別按油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)，對(duì)應(yīng)出現(xiàn)漏電故障信息，則認(rèn)為系統(tǒng)正常。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)主電路單相對(duì)地絕緣電阻值降到規(guī)定值以下時(shí)電機(jī)不能啟動(dòng) (參考值 AC1140V 為40KΩ ， AC660V 為 22 KΩ )。 工作原理（以油泵電機(jī)為例） 首先開(kāi)機(jī)前檢查供電電壓及各回路絕緣狀態(tài)。 4： 利用限位開(kāi)關(guān) XK2,確保在無(wú)負(fù)荷情況下， 隔離開(kāi)關(guān) TQ 停、送電。 總急停 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程 中，按下緊急停止按鈕 SB SB2，主控器端子 CZ225 無(wú)AC220V 輸出， KM5 斷電，切斷 220V 供電，同時(shí)主控器內(nèi)部停止所有的輸出，使運(yùn)行中的各電機(jī)立即停止。 二運(yùn)啟動(dòng)、停止 油泵電機(jī)啟動(dòng)后，瞬時(shí)按二運(yùn)按鍵，主控器端子 CZ223 輸出 AC220V,接觸器 KM3 吸合，常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，通過(guò) CZ29 輸入至主控器，主控器檢測(cè)到此信號(hào)認(rèn)為二運(yùn)電機(jī)已啟動(dòng)，否則發(fā)出二運(yùn) 啟動(dòng)失敗的故障信息，按復(fù)位鍵復(fù)位。 截割啟動(dòng)、停止 油泵電機(jī)啟動(dòng)后，瞬時(shí)按截割按鍵，主控器啟動(dòng)定時(shí)器（定時(shí)時(shí)間分 5 秒、10 秒、 15 秒、 20 秒、 25 秒可調(diào)）工作，同時(shí)主控器端子 CZ228 輸出 AC120V,電鈴鳴響，截割開(kāi)始啟動(dòng)前預(yù)警。 信號(hào) 油泵啟動(dòng)前應(yīng)給信號(hào)，按住開(kāi)機(jī)鍵，主控器端子 CZ228 輸出 AC120V,電鈴鳴響， 兩秒后電鈴?fù)Ｖ锅Q響 ,液晶屏將自動(dòng)切換至電機(jī)啟動(dòng)畫(huà)面，此時(shí)才允許啟動(dòng)油泵電機(jī)。 控制回路 控制回路是可編程控制器（簡(jiǎn)稱(chēng) PLC）為核心，通過(guò) RS485 通訊接受操作箱的控制信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部程序運(yùn)算控制繼電器輸出，實(shí)現(xiàn)各電機(jī)的啟動(dòng)和停止。接 人電阻 R 的目的在于吸收負(fù)荷回路的能量，降低高 頻振蕩電流的幅值，使流過(guò)真空斷路器的電流不致由 于高頻電流的疊加而造成弧隙中電流突降過(guò)零點(diǎn)，這 樣可有效地防止電弧多次重燃而引起過(guò)電壓。 各回路利用阻容吸收電路 RC1RC4 吸收主回路過(guò)電壓。掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)各電機(jī)均采用雙電 壓電機(jī)，工作電壓為 660V 或 1140V，通過(guò)改變電機(jī)接線方式選擇工作電壓。 EBZ135 掘進(jìn)機(jī)電機(jī)參數(shù) . 操作箱 操作箱為本安型，供電電壓 DC12V，操作箱上裝有一塊 液晶顯示屏，顯示各電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、截割負(fù)荷、工作電壓、故障信息，具有故障鎖定功能和故障記憶查詢(xún)功能。 PLC 與繼電器控制系統(tǒng) PLC 是在傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，與 3C 技術(shù)（ Computer，Control， Communication）相結(jié)合而不斷發(fā)展完善起來(lái)的新型自動(dòng)控制裝置。外部設(shè)備與一臺(tái)或多臺(tái) PLC 之間可實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的傳輸。 5：模擬量處理與 PID 控制 PLC具有 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換的位數(shù)和精度可以根據(jù)用戶(hù)要求選擇，因此能進(jìn)行模擬量處理與 PID 控制。計(jì)數(shù)設(shè)定值的設(shè)定方式同定時(shí)器一樣。從功能上來(lái)看， PLC 的應(yīng)用范圍大致包括以下幾個(gè)方面： 1：邏輯開(kāi)關(guān)控制 這是 PLC 最基本的功能，也是最為廣泛的應(yīng)用。用來(lái)同 PLC 電路進(jìn)行通信。 現(xiàn)代 PLC 的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì)：一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型發(fā)面發(fā)展；二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、良好的兼容性和多功能方面發(fā)展，趨向于當(dāng)前工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的性能。 2： 20 世紀(jì) 70 年代，微處理器的出現(xiàn)是 PLC 發(fā)生了巨大的變化。專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制器采用插接式連接，拆裝十分力便，且不會(huì)出現(xiàn)接線錯(cuò)誤 而且相對(duì)于 plc，它的可靠性更高、抗震性更好、防護(hù)等級(jí)更高，適用于長(zhǎng)期悲劣的工作環(huán)境。同時(shí)主控器還接受電流變送器的信號(hào)、甲烷傳感器的信號(hào)、漏電檢測(cè)信號(hào)、電機(jī)溫度信號(hào)，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電控系統(tǒng)的保護(hù)功能。 信號(hào)采集采用電流互感器和電壓變送器，并將信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然后把轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)送于可編程控制器，經(jīng)過(guò)分析處理，完成相應(yīng)控制。日本三井三池制作所自 80年代以來(lái)不斷推出 S100、 S200、 S65 等新機(jī)型。 5)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器的應(yīng)用，故障診斷和整機(jī)運(yùn)行工況檢測(cè)監(jiān)視功能 (電流、電壓、溫度、壓力、截割頭位置、大屏幕液晶顯示等功能 )與以前相比有了較大的飛躍，并逐漸完善和豐富。 2)廣泛采用 PLC 等工業(yè)計(jì)算機(jī)作為電控系統(tǒng)的核心控制器件，用軟件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯關(guān)系，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器邏輯控制。 高效機(jī)械化掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)是保證礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件，也是巷道掘進(jìn)技術(shù) 的發(fā)展方向。摘要 隨著煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，巷道掘進(jìn)成為制約煤礦發(fā)展的一個(gè)瓶頸，高效機(jī)械化掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)是保證礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件，也是巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向。隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已出現(xiàn)了年產(chǎn)幾百萬(wàn)噸級(jí)、甚至千萬(wàn)噸級(jí)超級(jí)工作面，使年消耗 回采巷道 數(shù)量大幅度增加，從而使巷道掘進(jìn)成為了煤礦高效集約化生產(chǎn)的共性及關(guān)鍵性技術(shù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接線少、可 靠性高且易于維護(hù)和檢修。 各國(guó)早期研制的掘進(jìn)機(jī)都是采用傳統(tǒng)的繼電器 接觸器控制。在 S100 和 S200 掘進(jìn)機(jī)上采用雙速切割電動(dòng)機(jī)的切割電動(dòng)機(jī)功率為 100/60kw，總電動(dòng)機(jī)容量 145kw，電壓等級(jí) 660 均以及自動(dòng)功率調(diào)速裝置等新技術(shù)，使電控設(shè)備適應(yīng)機(jī)器切割硬煤巖的能力顯著提高。 PLC 電控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，其中有主回路、可控電源電路和控制電路等。 EPEC 專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制器是基于長(zhǎng)期惡劣環(huán)境如高震動(dòng)、溫度變化劇烈和濕度較大等條件下可靠地工作而開(kāi)發(fā)的，是一種集 可編程控制器、比例放大器、模擬量輸入 A/D 模塊、繼電器輸出等功能于一身的高性能工程機(jī)械專(zhuān)用控制器。 2 基于 PLC 的掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng) 可編程控制器（ PLC）的概述 的發(fā)展過(guò)程和方向 PLC 的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切相關(guān)。采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元，使 PLC 的功能大大曾強(qiáng)。 的組成和分類(lèi) 從結(jié)構(gòu) PLC 可分為固定式和組合式 (模塊式 )兩種。手持終端、工業(yè)終端和PC 都可以作為編程器 /監(jiān)視器。 PLC 具有與、或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運(yùn)算功能。但計(jì)數(shù)器分為普通計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器、高速計(jì)數(shù)器等類(lèi)型，以完成不通用途的計(jì)數(shù)控制。 PLC 可以接模擬量輸入和輸出模擬量信號(hào)，模擬量一般為 4mA～ 20mA 的電流、 1V～ 5V 或 0V～ 10V 的電壓。通信接口按標(biāo)準(zhǔn)的硬件借口和相應(yīng)的通信協(xié)議完成通信任務(wù)的處理。由 PLC 組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)和傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)主要不同點(diǎn)見(jiàn)表。操作箱上還有急停按鈕、復(fù)位按鈕、開(kāi)機(jī)鍵和油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)開(kāi)停按鍵等按鍵。掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)以可編程控制器 (以下簡(jiǎn)稱(chēng) PLC)為核心，對(duì)油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)四個(gè)電機(jī)的過(guò)壓、欠壓、短路、超溫、過(guò)載、過(guò)流、三相不平衡、電機(jī)絕緣進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)、并具有低壓漏電、瓦斯保護(hù)、水流異常等功能。電流互感器 TA1TA12 檢測(cè)各回路電流，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送可編程控制器，通過(guò)程序?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行保護(hù)，并通過(guò)顯示窗和液晶屏顯示故障原因。 對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，從限制多次重燃過(guò)電壓的角度 出發(fā)， R 和 C 的數(shù)值選擇方法如下 : C=(1~2} 0C R=1/ 3 (1+ 0C /C) 00/CL 式中 0C 為電機(jī)的固有電容， 0L 為從電源到電機(jī) 的線路電感。 PLC 外部接線圖如圖 。油泵未啟動(dòng)再次按開(kāi)機(jī)鍵，液晶屏又返回至 開(kāi)機(jī)畫(huà)面。液晶屏上截割狀態(tài)信息變?yōu)椤敖馗铑A(yù)警” 。二運(yùn)啟動(dòng)后狀態(tài)信息變?yōu)椤岸\(yùn)運(yùn)行” ，右列對(duì)應(yīng)的指示燈由空心變?yōu)閷?shí)心。按下急停按鍵彈出急停的報(bào)警信息，再次啟動(dòng)需按復(fù)位鍵。 5：當(dāng)前級(jí)電源先導(dǎo)回路接 43 和 47 時(shí)，開(kāi)箱門(mén)和瓦斯閉鎖可停前級(jí)電源。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)電壓、欠電壓、瓦斯超限、漏電閉鎖時(shí)，各電機(jī)將不能啟動(dòng)，同時(shí)顯示出故障狀態(tài)。 漏電故障是指在電力系統(tǒng)中，當(dāng)帶電導(dǎo)體對(duì)大地的絕緣阻抗降低到一定程度，使經(jīng)該阻抗流人大地的電流增大到一定程度．我們就說(shuō)該帶電導(dǎo)體發(fā)生了漏電故障，或者說(shuō)該供電系統(tǒng)發(fā)生了漏電故障。 電機(jī)溫度保護(hù) 由于冷卻系統(tǒng)故障或環(huán)境溫度過(guò)高，油泵和截割電機(jī)繞組溫度達(dá)到 170℃時(shí)，熱敏電阻呈高阻，埋在電機(jī)定子繞組中的溫度繼電器動(dòng)作，保護(hù)裝置通過(guò)程序控制油泵或截割電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)冷卻后自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn) 過(guò)載時(shí)，程序采取反時(shí)限過(guò)載保護(hù)。 EBZ135 型掘進(jìn)機(jī)的過(guò)電流保護(hù)采用有時(shí)限過(guò)電流速斷保護(hù)。 瓦斯閉鎖保護(hù) 當(dāng)瓦斯檢測(cè)儀檢測(cè)的瓦斯含量超標(biāo)時(shí)，主控器通過(guò)程序判斷故障，使串入前級(jí)電源控制回路的繼電器得電，從而停前級(jí)電源。但是異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)公式 UfNE ??? 式中： E — 定子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值； f — 定子頻率； N — 定子每相繞組的有效匝數(shù)； ? — 每極磁通量； U — 定子電壓。它具有高速低成本，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式 I/O 的通信。波特率從 bit/s到 12M bit/s。同步模式：輸出同步；鎖定模式：輸入同步。 7可靠性和保護(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離 HD=4 進(jìn)行。 IPC 作為監(jiān)控層，采用 MCGS 組態(tài)軟件，用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控， PLC 做為控制層， 它作為工控機(jī)與變頻器之間的橋梁，一方面，它對(duì)變頻器進(jìn)行控制，另一方面將生產(chǎn)線上信息 (如變頻器的速度、報(bào)警等 )傳達(dá)給工控機(jī)，變頻器作為執(zhí)行層，將 PLC 下達(dá)的指令執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。過(guò)程數(shù)據(jù)在傳動(dòng)系統(tǒng)中總是以最高優(yōu)先級(jí)進(jìn)行傳送和處理 .它主要傳送傳動(dòng)裝置的狀態(tài)信息和控制信息。 PKW 的后兩個(gè)字 (PWE1 和 PWE2)用來(lái)讀寫(xiě)具體的參數(shù)數(shù)值。 利用 PKW 參數(shù)通道修改驅(qū)動(dòng)裝置參數(shù)必須遵守以下規(guī)則： (1)一個(gè)任務(wù)或一個(gè)應(yīng)答僅能涉及一個(gè)參數(shù)。傳動(dòng)裝里給 DP 主站的響應(yīng)報(bào)文中，第一個(gè) PZD 字為狀態(tài)字，第二個(gè)字為主實(shí)際值。 位 名稱(chēng) 說(shuō)明 0~2 未使用 3 控制使能 0：輸出停止； 1：停止取消 4~6 未使用 7 故障復(fù)位 0：無(wú)動(dòng)作； 1：故障復(fù)位 8~9 未使用 10 PZD 使能 0：不執(zhí)行； 1： PZD 執(zhí)行 11 正轉(zhuǎn)啟動(dòng) 0：否； 1：是 12 反轉(zhuǎn)啟動(dòng) 0：否； 1：是