合,其常开点KA6.1闭合,接触器KM1吸合,其常开触点KM1.3闭合,接通油泵计时表T1,油泵电机开始计时。 触点KM1.1闭合,输入至PLC的DI1.B0,PLC检测到此信号认为油泵启动,否则将发出油泵启动失败的故障信息,按复位键复位。油泵启动后状态信息将变为“油泵运行”,液晶屏右列第一个指示灯(第一为油泵,第二为截割低速,第三为截割高速,第四个为二运)由空心变为实心,同时液晶屏上依次显示“油泵运行”、“截低停止”、“截高停止”、“二运停止”,此时三台电机才允许启动。再次瞬时按“油泵”按键,主控器发出指令控制接触器KM1断开,KM1.1断开,主控器检测到输入信号DI1.B0断开,认为电机已正常停止,否则PLC认为接触器KM1主触头粘合,发出“油泵粘连”故障信息。油泵电机正常停止后,液晶屏再次显示油泵启动前的画面信息。 3.3.2.3截割启动、停止:
油泵电机启动后,瞬时按“截低”按键,主控器启动5s的定时,同时输出点DO1.A6控制KA10吸合,电铃鸣响,截割开始启动前预警。液晶屏上截割状态信息变为“截低预警”。定时时间到, DO1.A6断开KA10.1,电铃停止,PLC输出DO1.A3控制继电器KA7闭合,其常开点KA7.1闭合,接触器KM2吸合,常开触点KM2.3闭合,接通截割计时表T2,截割开始计时。常开触点KM2.1闭合,输入至PLC的DI1.B1,PLC检测到此信号认为截割低速已启动,否则发出截低启动失败的故障信息,按复位键复位。截割启动后状态信息将变为“截低运行”,右列对应的指示灯由空心变为实心,同时截割高速指示显示“截高互锁”。再次瞬时按“截低”按键,PLC输出DO1.A3控制继电器KA7断开,控制接触器KM2断开,KM2.1断开,PLC检测到输入信号DI1.B1断开,认为电机已正常停止,否则PLC认为接触器KM2主触头粘合,发出“截低粘连”故障信息。截割停止后状态信息显示“截低停止”,同时截割高速处指示显示“截高停止”。按下位于机器左侧的截割急停按钮,截割将不能启动或运行中立即停止,截割状态显示为“按复位键复位”,再次启动截割须按复位键复位。截割高速同理,只是显示时有一点点差别。 3.3.2.4 二运启动、停止:
油泵电机启动后,瞬时按“二运”按键,PLC输出点DO1.A5控制KA9吸合,其常开点KA9.1闭合,接触器KM4吸合,常开触点KM4.1闭合,输入至PLC的DI1.B3,PLC检测到此信号认为二运电机已启动,否则发出二运启动失败的故障信息,按复位键复位。二运启动后状态信息变为“二运运行”,右列对应的指示灯由空心变为实心。再次瞬时按“二运”按键,PLC控制接触器KM4断开,KM4.1断开,PLC检测到输入信号DI1.B3断开,认为二运
电机已正常停止,否则PLC认为接触器KM4主触头粘合,发出“二运粘连”故障信息。二运停止后状态信息显示“二运停止”。 3.3.2.5总急停和截割急停:
机器运转过程中,拔出总急停按钮SB1或SB2,输入PLC信号DI1.A0,PLC停止所有的输出,使运行中的各电机立即停止。并显示总急停的报警信息,再次启动需按复位键。SB3为截割急停,拔出截割急停按钮,输入PLC信号DI1.A1,PLC停止截割电机,截割电机将不能启动,截割状态显示“故障连锁”,需按复位键解锁。 3.3.2.6电气连锁: 主要的电气连锁有:
a.必须发开机信号才能进入启动画面,油泵电机才能启动。
b.只有当油泵电机启动后,截割低速、截割高速、二运电机的状态信息才显示,否则按键“截割低速”、“截割高速”、“二运”将不起作用。油泵停止,运行中截割低速、截割高速、二运电机将停止。 c.截割高、低速之间有电气联锁。
d.启动截割电机时首先自动启动截割预警,预警结束后截割电机才启动。 e.利用限位开关XK1,确保在无负荷情况下,隔离开关QS停送电。
f.当前级电源先导回路接XF2.6和XF2.7时,开箱门和瓦斯闭锁可停前级电源。 3.3.2.7遥控:
在主控器上增加了一个遥控操作器,当主控器、操作箱出现故障或维修时可以用遥控器做应急处理来控制机器的启动、停止。
注:遥控器将保护屏蔽了,只能应急处理不能用于正常生产作业。
3.4.保护回路
3.4.1保护回路的电路组成:
保护回路主要是由电流互感器TA1-TA9,电机内温控元件,霍尔传感器HEC1~HEC2、交流接触器KM5、KM6共同组成对AC220V、AC120V和AC24V回路漏电检测并断电保护,通过按复位按钮可以重新供电。交流接触器KM7完成主电机回路漏电闭锁和所有电机的A相电流检测的切换。PLC接受电流互感器、温度继电器、霍尔传感器、漏电闭锁采集的信号通过程序判断各种故障,送液晶屏和显示视窗显示故障信息。 3.4.2保护回路的工作原理(以油泵电机为例):
首先开机前检查供电电压及各回路绝缘状态。当出现过电压、欠电压、瓦斯超限、漏电闭锁时,各电机将不能启动,同时显示出故障状态。
油泵电机运转过程中,出现过载、过流、三相不平衡、断相等故障时,PLC接受电流互感器采集的电流信号通过程序运算,使输出点DO1.A2断开,继电器KA6断电,接触器KM1断开主回路,运行的油泵电机停止。同时液晶屏和显示窗显示故障状态,当出现过流和断相时,按操作箱复位按钮可以重新启动。过载保护和漏电闭锁为自动复位,过载三分钟后复位,绝缘恢复到漏电闭锁值的1.5倍时自动复位。
截割低速、截割高速、二运电机的保护原理和油泵电机相同。 3.4.2.1漏电闭锁和低压漏电保护:
当系统送电后,PLC输出DO1.B7使继电器KA11闭合,其常开点KA11.1闭合,漏检接触器KM7吸合,对各回路漏电检测,当主电路单相对地绝缘电阻值降到40 KΩ以下时电机不能启动。如各回路正常可以启动电机,启动电机前断开漏检继电器,停止漏电检测,然后电机启动。当电机全部停止后,延时2秒漏检继电器吸合,检测各回路漏电。
当AC220V、AC120V、AC100V、AC24V低压线路对地绝缘过低到规定值时保护动作,显示220V漏电或24V漏电(参考值AC220V为5KΩ,AC127V为3KΩ,AC24V为2KΩ)。 在未开机的情况下,进入参数修改画面可以对各电机漏电检测回路和粘连检测回路进行试验,以验证系统的可靠性。分别按油泵、截割低速、截割高速、二运,对应出现漏电和粘连故障信息,则认为检测系统正常。 3.4.2.2电机温度保护:
当油泵和截割电机绕组温度达到155℃时,埋在电机定子绕组中的温度继电器动作,信号送PLC,PLC通过程序控制油泵或截割电机停止运转。电机冷却后自动复位。 3.4.2.3电机过载保护:
当电机出现过载时,程序采取反时限过载保护。过载动作后,使电机停止,3分钟自动复位。
3.4.2.4电机三相不平衡及断相保护:
当电机出现断相及三相不平衡率达到60%时,PLC发出电机断相故障,使电机停止,按复位键复位。 3.4.2.5各电机过流保护:
当各回路电流达到额定电流8-10倍时,PLC在200-400毫秒动作,使电机停止,按复位按钮复位。
3.4.2.6系统过电压、欠电压保护:
当系统电压超过额定电压15%时,起动时低于额定电压75%或长时间低于额定电压85%时,PLC动作,发出电压异常故障信息,使电机停止,电压正常时自动复位。
3.4.2.7瓦斯闭锁保护:
当瓦斯检测仪测得的瓦斯含量达到1.5%时,PLC通过程序控制使各电机停止工作。 3.4.2.8水流量异常保护:
当水流量检测开关动作时,PLC接收到此信号,发出水流量异常报警信息,使截割电机停止,水流量正常时自动复位。 3.5显示
3.5.1操作箱液晶屏显示内容如下: a.各电机的状态显示 b.所有故障信息显示 c.各电机的电流显示 d.截割电机的负荷显示 e.系统电压显示 f.故障记录查询显示
3.5.2开关箱视窗内设有故障状态及其它显示,具体显示内容如下: a.系统工作电压显示 b.各电机短路显示 c.各电机过载显示 d.各回路粘连显示
e. 220V 、24V低压漏电显示 f.各电机断相显示 g.各电机漏电显示 h.瓦斯闭锁显示 i.水流量异常显示 j.总急停显示 k.电压异常显示
m.油泵、截割电机超温显示 n.油泵、截割电机运行时间显示
4. 开关箱及关联设备技术特征:
4.1开关箱
4.1.1规格型号: KXJ4-321/1140E-4矿用隔爆兼本质安全型开关箱
4.1.2防爆型式:矿用隔爆兼本质安全型 4.1.3防爆标志: Exd[ib]Ⅰ 4.1.4额定电压
主回路: AC1140V
控制回路: AC220V、AC120V、AC100V、AC24V、DC24V、 DC12V 4.1.5额定电流: 183A 4.1.6额定负载功率:300KW 4.1.7额定频率: 50Hz 4.2.操作箱
4.2.1规格型号: CX4-4/12矿用本质安全型操作箱 4.2.2防爆型式:矿用本质安全型 4.2.3防爆标志: ExibⅠ 4.2.4额定电压: DC12V 4.2.5额定电流: 0.5A 4.2.6额定功率: 4W
4.2.7供电:由KXJ4-321/1140E-4矿用隔爆兼本质安全型开关箱进行供电。 4.3电机:( 参数见表1)
表1 电机参数表
名 称 型 号 额定 电压(V) 额定 电流(A) 131.7 103 56 8.2 额定功率(KW) 220/132 90 11 备 注 截割高、低速 油泵电机 二运电机 隔爆型三相YBUD-220-(4/8) 1140 异步电动机 隔爆型三相DYB-90A 异步电动机 隔爆型三相BYD11-160-8050 异步电动机 1140 1140 4.4.电铃:
4.4.1规格型号: BAL1-36/127/150矿用隔爆型电铃
4.4.2 防爆型式:矿用隔爆型 4.4.3 防爆标志: ExdⅠ 4.4.4 额定电压: AC127V 4.4.5 额定电流: 0.35A 4.4.6 额定功率: 45W
4.4.7 供 电: 由KXJ4-321/1140E-4矿用隔爆兼本质安全型开关箱进行供电。