D871-采煤机电气控制系统设计 下载积分：50　资料编号： D871

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摘要

煤炭是目前乃至未来相当长的一段时间内我国的主要能源，也是重要的生产原料。占我国可燃矿产资源可采储量的90%以上，在我国目前的能源消费中占70%以上。一直以来，我国的燃料结构长期以直接烧煤为主，燃料煤的耗用量占我国原煤产量的84%左右。在能源结构中约占58.8%。由于我国的燃烧技术滞后，大部分都是直接燃烧原煤，对燃料煤质量无统一标准。因而，燃烧效率低，污染严重，不但浪费煤矿，而且经济效益差。

采煤机是主要机械之一，提高设备效能，对于保证矿山生产的发展方向，人身和设备安全，提高经济效益，都具有深远影响。本文针对采煤机电气控制系统中存在的有关问题，把可编程序控制器，变频调速技术等应用到采煤机电气控制系统中。通过电机和变频器的选定，再通过PLC进行编程，实现对采煤机的控制。本文采用西门子系列的PLC对采煤机电气控制系统进行编程，编写梯形图，再采用STEP 7-Mircro/WIN 32 编程软件实现对编完的PLC进行监测等过程。采用PLC后，克服了原继电器系统的不足，系统安全可靠，性价比提高，且控制程序可根据需要修改，对提高控制技术水平具有广阔的应用前景。

关键词：采煤机；自动化控制；PLC；电气控制

目录

1  绪论 1

1.1  电牵引采煤机国内外发展及特点 1

1.1.1  电牵引采煤机国外发展状况 1

1.1.2  电牵引采煤机国内发展状况 1

1.2  研究背景和意义 2

1.3  本设计主要设计内容 3

2  采煤机介绍 4

2.1  采煤机主要结构 4

2.1.1  采煤机截割部 4

2.1.2  采煤机牵引部 5

2.1.3  采煤机电气部分 5

2.1.4  采煤机辅助装置 5

2.2  采煤机工作原理 6

2.3  采煤机电机选型 6

2.3.1  截割电机选型 7

2.3.2  牵引电机选型 7

2.3.3  泵电机选型 7

2.4  采煤机控制系统特殊要求 8

3  采煤机电气控制系统总体设计方案 9

3.1  控制系统总体方案设计 9

3.2  监测系统硬件设计 9

3.2.1  温度传感器的选择与应用 10

3.2.2  压力与流量传感器的选择与应用 11

3.2.3  瓦斯传感器的选择与应用 13

3.2.4  电压传感器的选择与应用 14

3.2.5  电动机振动传感器的选择与应用 16

3.2.6  电动机电压、电流检测系统设计 17

3.2.7  电动机过载保护 18

3.3  PLC中央处理模块的选型设计 21

3.3.1  PLC的CPU模块选择 21

4.2.2  扩展模块的选择 25

3.4  PLC控制系统接线设计 26

3.4.1 按键和PLC接线设计 26

3.4.2 传感器和PLC接线设计 27

3.4.3 继电器接触器和PLC接线设计 28

3.5  采煤机电控系统主接线图设计 28

3.5.1 截割电机接线图 29

3.5.2  泵电机接线图 30

3.5.3 牵引电机接线图 30

3.5.4 变频器选型 31

3.6  电源选型 32

4  软件系统设计 35

4.1  软件介绍 35

4.1.1  新建 35

4.1.2  编辑程序 35

4.1.3  输入编程元件 36

4.2  牵引电动机启动停止控制 37

4.3  牵引电动机正反转控制 38

4.4  牵引电动机Y—△降压启动 39

5  技术经济分析 41

6  结论 42

致 谢 43

参考文献 44

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