【導(dǎo)讀】滾筒采煤機(jī)的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)，相繼研制出一批高性能、高可靠性的“重型”采煤機(jī)。的最新發(fā)展方向。其次國內(nèi)使用和研制情況，我國目前廣泛使用的三大系列采煤機(jī)，主要。從技術(shù)上看，這些采煤機(jī)都處于國外70年代未或80年代初的技術(shù)水。為使我國采煤機(jī)技術(shù)能跨上一個(gè)新臺(tái)階，上海分院進(jìn)行了大量技術(shù)攻關(guān)，并在90年。目前，橫向布置結(jié)構(gòu)形式的電牽引采煤機(jī)基本已形成。產(chǎn)達(dá)9292噸，取得了較好的效果。從這方面可以看出來我過的采煤機(jī)正向世界先進(jìn)國家。研發(fā)，已有長足進(jìn)步。礦井的建設(shè)提供了可靠的保證。我國采煤機(jī)總體設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。煤機(jī)21臺(tái)，占13%。2021年全國生產(chǎn)采煤機(jī)516臺(tái)，其中電牽引采煤機(jī)244臺(tái)，占47%。大功率厚煤層電牽引采煤機(jī)，2021年來引進(jìn)27臺(tái)，2021年列入。項(xiàng)目“年產(chǎn)600萬t綜采成套裝備研制”的子項(xiàng)。同煤集團(tuán)四老溝礦在相近條件下使用。采煤機(jī)達(dá)到進(jìn)口采煤機(jī)產(chǎn)量的70%。到2021年10月，同煤集團(tuán)白洞礦使用。MG750/1815—WD累計(jì)采煤面積126633m2，平均產(chǎn)量3121t/d。

　　

【正文】 6 24 32 40 64 8 12 16 24 32 40 64 16 16 16 32 32 32 用 FX2 的基本單元與擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊可以構(gòu)成 I/O 點(diǎn)為 16～ 256 點(diǎn)的 PC 系統(tǒng)。易用擴(kuò)展模塊，以 8 為單元增加輸入輸出點(diǎn)數(shù) ，也可以只增加輸入點(diǎn)數(shù)，或只增加輸出點(diǎn)數(shù)，因而可以改變輸入輸出點(diǎn)數(shù)的比例。 FX2 系列 PLC 的技術(shù)指標(biāo) FX2 的技術(shù)指標(biāo)包括一般技術(shù)指標(biāo)（ General Specification）、輸入技術(shù)指標(biāo)、輸出技術(shù)遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 31 指標(biāo)、電源技術(shù)指標(biāo)和功能技術(shù)指標(biāo)（ Performance Specification），分別如表 3表 3表 3表 3表 37 所示。 表 33 一般技術(shù)指標(biāo) 3 General technical indicators 環(huán)境溫度 0～ 55℃ 環(huán)境濕度 35％～ 85％ RH（不結(jié)露） 抗震 JIS C0911 標(biāo)準(zhǔn) 10～ 55Hz (最大 2g) 3 軸方向各 2h 抗沖擊 JIS C0912 標(biāo)準(zhǔn) 10g 3 軸方向各 3 次 抗噪聲干擾 用噪聲仿真產(chǎn)生電壓為 1000Vp－ p，噪聲脈沖寬度為 1us,頻率為 30～ 100Hz 的噪聲，在此噪聲干擾下 PLC 工作正常 耐壓 1500V AC 1min 各端子與接地端之間 絕緣電壓 5MΩ 以上 ， 500V DC 接地 第 3 種接地，不能接地時(shí)，亦可浮空 使用環(huán)境 禁止腐蝕性氣體，嚴(yán)禁塵埃 表 34 輸入技術(shù)指標(biāo) Tab .3 4 Importation Specifications 輸入電壓 24V DC 輸入電流 7mA 隔離 光電耦合 響應(yīng)時(shí)間 10ms 表 35 輸出技術(shù)指標(biāo) Tab .3 5 Output Specifications 項(xiàng)目 繼電器輸出 SSR 晶體管輸出 外部電源 250V AC， 30V DC以下 85～ 242V AC 5~30V DC 最 大 負(fù) 載 電阻負(fù)載 2A/1 點(diǎn) ， ， 點(diǎn) 感性負(fù)載 80V A 15VA/100V AC 30VA/240V AC 12W/24V DC 趙巖： 采煤機(jī) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32 燈負(fù)載 100W 30W 開路露電流 —— 1mA/100V AC 最小負(fù)載 —— —— 相應(yīng) 時(shí)間 OFF－ ON 約 10ms 1ms 以下 以下 ON－ OFF 約 10ms 最大 10ms 以下 隔離方式 繼電器隔離 光電晶閘管隔離 光電耦合器隔離 表 36 電源技術(shù)指標(biāo) Tab. 3 6 Power Specifications 項(xiàng) 目 FX－ 16M FX－ 24M FX－ 32M FX－ 32E FX－ 48M FX－ 48E FX－ 64M FX－ 80M 電源電壓 100～ 240V %1510?? AC 50/60Hz（ 120/240V 電源系統(tǒng)） 瞬間斷電允許時(shí)間 對于 10ms 以下的瞬間斷電控制動(dòng)作不受影響 電源熔絲 250V 2A， φ 5 20mm 250V 5A， φ 5 20mm 電力消耗（ VA） 30 35 40 50 60 70 傳感器無擴(kuò)展模塊 電源有擴(kuò)展模塊 24V DC 250mA 以下 24V DC 100mA 以下（擴(kuò)展 16 點(diǎn)時(shí)） 24V DC 400mA 以下 24V DC 150mA 以下（擴(kuò)展 32 點(diǎn)時(shí)） 表 37 FX2 功能技 術(shù)指標(biāo) Tab. 3 7 FX2 Functional Specifications 項(xiàng) 目 性 能 指 標(biāo) 注 釋 操作控制方式 反復(fù)掃描程序 由邏輯控制器 LSI 執(zhí)行 I/O 刷新方式 批處理方式（在 END 指令執(zhí)行時(shí)成批刷新） 有直接 I/O 指令及輸 入濾波器時(shí)間常數(shù)調(diào)整指令 操作處理時(shí)間 基本指令： s? /步 功能指令：幾百 s? /步 編程語言 繼電器符號語言（梯形圖）＋步進(jìn)指令 可用 SFC 方式編程 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 33 程序容量 / 存儲(chǔ)器類型 2K 步 RAM（標(biāo)準(zhǔn)配置） 4K 步 EEPROM 卡盒（選配） 8K 步 RAM， EEPROM， EPROM 卡盒（選配） 指令數(shù) 基本指令 20 條，步進(jìn)指令 2 條，應(yīng)用指令 85 條 輸入繼電器 DC 輸入 24V DC,7mA,光 電耦合 X0～ X177 （ 8 進(jìn)制） I/O 點(diǎn)數(shù)一共 256點(diǎn) —— —— 輸出 繼電器 繼電器 250V AC， 30V DC， 2A(電阻負(fù)載 ) Y0～ Y177 （ 8 進(jìn)制） 雙向晶閘管 242V AC， ， 晶體管 30V DC， ， 輔助 繼電器 通用型 M0～ M499 （ 500 點(diǎn)） 范圍可通過參數(shù)設(shè)定來改變 鎖存型 電池后備 M500～ M1023 （ 524 點(diǎn)） 特殊性 M8000～ M8255（ 256 點(diǎn)） 狀態(tài) 初始化用 用于初始狀態(tài) S0～ S9（ 10 點(diǎn)） 通用 S10～ S499 （ 490 點(diǎn)） 可通過參數(shù)設(shè)置改變其范圍 鎖存 電池后備 S500～ S899 （ 400 點(diǎn)） 報(bào)警 電池后備 S900～ S999（ 100 點(diǎn)） 定時(shí)器 100ms ～ T0～ T199（ 200 點(diǎn)） 10ms ～ T0～ T245（ 46 點(diǎn)） 1ms（積算） ～ 電池后備 （保持） T246～ T249（ 4 點(diǎn)） 100ms（積算） ～ T250～ T255（ 6 點(diǎn)） 計(jì)數(shù)器 加計(jì)數(shù)器 16bit 1～ 32767 通用型 C0～ C99 （ 100 點(diǎn)） 范圍可通過參數(shù)設(shè)置 趙巖： 采煤機(jī) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34 電池后備 C100～ C199 （ 100 點(diǎn)） 加 /減 計(jì)數(shù)器 32bit － 2147483648～ 2147483648 通用型 C200～ C219 （ 20 點(diǎn)） 范圍可通過參數(shù)設(shè)置 電池后備 C220～ C234 （ 20 點(diǎn)） 高速計(jì)數(shù)器 32bit 加 /減計(jì)數(shù) 電池后備 C235～ C255（ 6 點(diǎn)），單相計(jì)數(shù) 寄存器 通用數(shù) 據(jù)寄存器 16bit 一對 處理 32bit 通用型 D0～ D199 （ 200 點(diǎn)） 范圍可通過參數(shù)設(shè)置改變 16bit 電池后備 D200～ D511 （ 312 點(diǎn)） 特殊寄存器 16bit D8000～ D8255（ 256 點(diǎn)） 變址寄存器 16bit V， Z（ 2 點(diǎn)） 文件寄存器 16bit（存于程序中） 電池后備 D1000～ D2999，最大 2021 點(diǎn)，由參數(shù)設(shè)置 指針 JUMP/CALL P0～ P63（ 64 點(diǎn)） 中斷 用 X0～ X5 作中斷輸入，定時(shí)器中斷 I0□□ ～ I8□□ （ 9 點(diǎn)） 嵌套標(biāo)志 主控制路線 N0～ N7（ 8 點(diǎn)） 常數(shù) 十進(jìn)制 16bit： 32768～ 32767 32bit： 2147483648～ 2147483647 十六進(jìn)制 16bit： 0～ FFFFH 32bit： 0～ FFFFFFFFH FX2 系列的 PLC 有各種特殊功能模塊（單元），以適應(yīng)不同場合的需要。KXB10580/1140C 電控系統(tǒng)中的 PLC 控制系統(tǒng)主要由 FX2N－ 4AD 擴(kuò)展模塊 2 件、 FX2N－4DA 擴(kuò)展模塊 1 件、 FX2N－ 4AD－ PT 擴(kuò)展模塊 1 件、 FX2N－ 48MR 可 編程序控制器組成。 模擬量輸入模塊 FX2N－ 4AD 為 4 通道 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換模塊。通過輸入端子變換可選擇電壓或電流輸入，其輸入范圍為： 10～ +10V（最大為 10? V）， 4～ 20mA（最大為 ? 32mA），數(shù)字輸出的有效值 2048～ +2047，可以分辨 5mV（電壓輸入）和 20μ s（電流輸入），轉(zhuǎn)換速度每通道 15ms。如下圖 34 所示。 FX2N－ 4DA 為 4 通道 12 位 D/A 轉(zhuǎn)換模塊。每通道可獨(dú)立設(shè)置電壓或電流輸出。數(shù)字輸入有效值 2048～ +2047，輸入范圍 10～ +10V（電壓有效）， 4～ 20mA（電流輸出），分辨率同 FX2N－ 4AD 擴(kuò)展模塊相同。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 35 F X 2 N 4 AD 模塊CH4V+I+VIFGVIFG I+ V+CH11*2*3* 電壓輸入 1 0 V~ +1 0 V電流輸入 4 ~+ 2 0 A24VDC24+24 地 圖 34 FX2N－ 4AD 模塊的輸入連接方法 Fig. 3 4 FX2N 4AD input module linking method FX2N－ 4AD－ PT 擴(kuò)展模塊為溫度輸入模塊，其是四路溫度輸入（內(nèi)含 12 位 A/D）。它可以直接與三線的鉑電阻（ PT100）連接。帶有補(bǔ)償?shù)乃穆份斎肟梢孕Ｕ齻鞲衅鞯姆蔷€性。其輸入 范圍 50～ +300℃（（最大為 － 100～ +600℃ ），線性度為 %1? FS，分辨率為 ℃ 。 保護(hù)控制電路的設(shè)計(jì) KXB10580/1140C 電控系統(tǒng)中的控制大多數(shù)是由 PLC 的特殊功能模塊來完成自動(dòng)的控制工作。 截煤電機(jī)熱保護(hù)設(shè)計(jì) 在 KXB10580/1140C 型采煤機(jī)中采煤機(jī)的左右兩側(cè)的最外側(cè)有左截煤電機(jī)和右截煤電機(jī)，用來分別控制采煤機(jī)滾筒的旋轉(zhuǎn)。左右截煤電機(jī)的定子繞組內(nèi)埋有 Pt100 熱電阻，Pt100 熱電阻直接接入 PLC 的 FX2N－ 4AD－ PT 擴(kuò)展模塊中。當(dāng)任意一臺(tái)電機(jī)繞組溫度達(dá)到 135℃ 時(shí)電機(jī)降低額定容量 30％ 運(yùn)行。當(dāng)電機(jī)的溫度達(dá)到 155℃ 時(shí)，采煤機(jī)預(yù)警并同時(shí)延時(shí) 5s 后，采煤機(jī)自動(dòng)斷電，以起到保護(hù)截煤電機(jī)的作用。 鉑熱電阻的物理化學(xué)性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件和作為溫度標(biāo)準(zhǔn)。鉑熱電阻與溫度的關(guān)系是，在 0~℃以內(nèi)為 )1( 20 BtAtRRt ??? (34) 在 190~0℃以內(nèi)為 ? ?320 )1 0 0(1 ttCBtAtRR t ????? (35) 式中 Rt— 溫度為 t℃ 時(shí)的電阻 趙巖： 采煤機(jī) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 36 R0— 溫度為 0℃ 時(shí)的電阻 t— 任意溫度 A， B， C— 溫度系數(shù)（ A=*103/℃ ， B=*107/℃ 2， C=*1012/℃ 3） 圖 35（ a）是傳感器采用鉑電阻的溫度測控電路，圖 35(b)是基本電路， V1 為基準(zhǔn)電壓， A1 輸出電壓 V0，若 V1， R1， R2 和 R3 恒定， A1 輸出電壓 V0 就與電阻 RT 值成比例，若選擇 R1=R2， R3=RT=100Ω，流經(jīng) RT 中的電流為 5mA（ 按規(guī)定， RT 中流經(jīng)的電流為 1mA,5mA,2mA）， V1 為 10V。則根據(jù) V1/(R1+RT)=5*103,得 R1=。圖 (a)路中，基準(zhǔn)電壓 V1 采用溫度補(bǔ)償型穩(wěn)壓二極管， VD1 和溫度系數(shù)小的運(yùn)放 A4(TL430)構(gòu)成，輸出VOUT 為 0~500℃ ,A2 的作用是正反饋。因此為改善鉑電阻的線形，需 RP2 調(diào)線形， RP3 調(diào)零， RP4 調(diào)測溫度范圍， A1~A4 采用低漂移運(yùn)放 OP07， AM430A 等。此電路經(jīng) PLC 的4A/DPT 模塊就能構(gòu)成微機(jī)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 Ω Ω Ω10k Ω200 Ω910 Ω22 Ω22 Ω Ω10k Ω10k Ω22k ΩR P210k ΩR P110k Ω1 0 k Ω47 Ω5 ΩR P4VD1RT100 ΩV OUT 圖 35(a) 溫度測控電路 Fig. 3 5 (a) Temperature control circuit 圖 35(b) 基本放大電路 Fig. 3 5 (b) Basic amplifier circuit 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 37 牽引電機(jī)過載保護(hù)設(shè)計(jì) 與截煤電機(jī)一樣，采煤機(jī)的左右兩側(cè)向內(nèi)分別有左牽