【摘 要】
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“十三五”期间,国家推行供给侧结构改革,稳增长、调结构、促改革,淘汰煤炭落后产能,关停了许多家产量较低的中小煤矿,只保留了产量较高的大型煤矿,对煤炭实行集中开采,对各
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“十三五”期间,国家推行供给侧结构改革,稳增长、调结构、促改革,淘汰煤炭落后产能,关停了许多家产量较低的中小煤矿,只保留了产量较高的大型煤矿,对煤炭实行集中开采,对各种采煤设备如转载机、破碎机、运输机等的控制也就较为集中,这就对组合开关的容量、控制规模以及控制系统的安全性提出了更高的要求。目前市场上的组合开关大多容量较小、控制回路较少,因此研究大容量、能同时启动多支路的组合开关,具有十分重要的意义。本文采用LG公司的XGT系列PLC作为控制中心,设计了一套十四回路的智能型矿用组合开关,可对14台2400kW及以下容量的三相交流感应电动机起动与停止进行控制,能实现单台独立运行、双机双速联动运行、单机双速联动运行和多台程序控制运行等灵活多样的运行方式。文中首先根据系统设计要求,对组合开关的控制中心模块进行了选择与设计,包括电源控制模块、输入输出模块、通讯模块等。然后分析了组合开关常见的三大故障,针对不同的故障提出了各自相对应的保护方案:漏电故障采用附加直流电源的保护方法,电流故障采用反时限特性保护算法,暂态过电压故障采用压敏电阻与阻容吸收相结合的保护方法;并根据各自的保护方案设计出了相应的硬件保护电路。为了方便工作人员对系统参数设置、对系统的运行情况有更加直观的了解,本文还利用XGT系列产品专用的组态软件XP-Builder设计了一套美观、易懂的人机界面,包括正常运行时的显示画面、参数设置界面、组合控制界面以及故障报警时的浮动窗口等。由于煤矿井下条件恶劣,不能对显示屏直接操作,因此,为人机界面系统添加了键盘模块,通过外加键盘实现对屏幕的操作。配合所设计出的硬件系统与人机界面,编写了一整套集控制、保护、监控、显示等于一体的软件程序,并绘制了相应的程序流程图。最后,通过整机调试表明,本文设计的多回路组合开关既能完成正常的运行控制,又能在出现故障时及时动作,确保系统的安全。
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