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摘 要:煤炭是人类生活必不可缺的一项重要资源,关系着国家经济的发展与国民生活水平的升降。采煤是煤炭资源利用的前期工作,一般使用采煤机进行煤炭采挖,采煤质量的优劣对煤炭资源的长久发展具有重要的意义。本文提出一种新型采煤机电控装置,强调该装置能提高采煤机的工作效率和运行稳定性,值得在采煤作业中的大量推广。
关键词:新型采煤机;机电装置;研究;分析
采煤机是采煤作业中不可或缺的设备,主要作用是采掘煤矿,节省采煤劳动力并提高采煤效率。随着科技的进步,采煤机已经有了好几次更新,采煤技术与采煤设施均实现了机械化,进一步促进了采煤机的发展。新型采煤机作为最新采煤设备,其不但具有较高的机械化作业能力,还能应用自身所引进的传输技术、屏幕显示技术、网络分布结构来实现无级调速,充分满足现代信息化技术要求。下面对新型采煤机的功能特点及其内部构成作详细分析。
一、新型采煤机电控装置产生的原因
市场对煤炭资源的需求,以及时代的进步为新型采煤机的诞生提供了背景,为了满足这两方面需求,采煤机开始向信息化、机械化方向发展。对于煤矿企业来说,企业想要在市场竞争中获得生存,就必须投其所好,尽可能的提高的市场竞争力,拥有并向市场输出大量的、优质的煤炭资源。这就需要企业在采煤技术上想办法,顺应信息时代的发展,将当前所产生的一些先进技术、先进理念引入采煤机械,创新采煤机械,使其运行稳定性、运行效率变得更高。如此,新型采煤机电控装置产生便是一种必然,是煤炭企业发展下的必然产物。
要提及的是,新型采煤机电控装置虽然能实现高效采煤,稳定运行,大幅度减少采煤人员的人工劳作,但由于采煤機电控箱性能有所限制,无法在空间狭窄的地方开展工作,所以容易给采煤工作带来麻烦,尤其是后期的维修维护工作,采煤机电控装置的维修很是困难。本篇文章中提到的新型采煤机电控装置分两个系统,即变频调速系统与电气控制系统。该类电控装置在设计中采用了DSP嵌入式计算机控制技术、屏幕显示技术和信号传输技术,同时将系统结构设计为网络分布式,这样既能对采煤机的截割部位进行调节,又能对截割部位的工作状态进行控制。在装置的运行过程中,DCS系统会对装置运行状态进行调节,避免了系统与系统相互干扰问题,因此能确保采煤机的顺利运行,并大幅度提高采煤机的工作质量与工作效率。
二、新型采煤机电控装置的特点与内部构成
1、特点
该采煤机电控装置的牵引系统,实施的是主从式的模式,由变频器来拖动牵引电机,变频器和牵引电机都是两台。其中,变频器有着自动恒功率的调节办法。由于该装置使用了数字信号处理技术DSP和分布式的控制系统DCS,具有一定的先进性。该电控装置还采用了先进的通讯技术和信号传输技术,连接方式是网络形式,可以拓展系统的整个性能。DSP技术的应用能提高数据处理与数据传输的准确性,确保数据可靠。且由于该装置具备人机界面,能提供大量的、精确的系统运行参数,便于操作人员操作。另外,该装置还具备故障记忆功能,能对运行中的故障进行记忆,这样更加方便故障查找和诊断。
2、内部构成
2.1 主控制器
主控制器是整个采煤机电控装置中最主要的控制部分,它的设计结构相对复杂。主要负责将人机界面和控制部分进行交互,然后将状态信息传送到显示单元,接收HMI的修改请求,决定下一步的操作。另外,主控制器能够运用无线遥控的办法操作控制牵引调速系统,控制制动器和液压操作阀,并接收处理端头操作站的输入。电机的电流信息传入主控制器以后,能够实现重载反牵的功能。主控制器的研制,还能保护好过热的电机和瓦斯的超限。
2.2 模拟量系统
模拟量系统是将泵电机、牵引电机的电流信号处理后传输到主控制器中。主控制器完成重载反牵的功能。该系统主要是将信息传递给主控制器,然后实施过载、过热的保护功能。
2.3 遥控接收盒
遥控接收盒主要负责处理遥控发射器输入的无线信号。经过检波、解调后驱动继电器,从而输送到主控制器内,实现采煤机的运行。
2.4 指令转换盒
指令转换盒主要处理变频器的状态指令,以及将主控制器输出的速度信号转发给变频器来调节采煤机的速度。处理状态指令,主要有处理接触器、松闸指令,由程序算法进行处理。处理主控制器的速度信号,将其信号转变成为模拟量模块,来保护牵引电机功率。
2.5 显示部分
显示部分主要是由发光二极管和GP显示器组成。GP显示器能够和主控制器相通信,显示出各种的工作状态和参数信息。如果检测系统时发现了故障,则会自动保存好故障的信息数据。并且,运行时所采集的所有工作温度和电流,都可以存进存储卡内,将其导出便可以轻松的查看。
三、电控装置控制方式分析a
1、遥控器方式
遥控器方式即手持遥控机,它能够接收到主机电路发送的整个采煤机的工作状态情况,并由此向主机电路发送执行的命令。操作人员可以将其随身携带。根据手持遥控机的显示数据,比如电机的电流量、温度情况以及采煤机运行参数,来控制采煤机组的方向、加减速、摇臂升降问题。手持遥控机发出指令,接收盒解调好无线信号,驱动继电器运作,节点信号传输给PLC输入模块。
2、端头操作站方式
该控制方式处于采煤机的两端部位,控制整个采煤机组的方向、牵停、加减速,和手持遥控器的功能差不多。主要的区别在于放置的方向和精确性。端头操作站发出指令之后,接受盒解码译码信号,再经过光电的隔离,获得了继电器的动作,其节点信号再传输给PLC输入模块。
3、机身按钮方式
该类控制器主要安装在电控箱附近,在电控箱面板处尤为常见。该控制器的应用能让采煤机在工作运行中实现牵引送断电、运闭控制。操作机身按钮,会随即带动节点部位信号传输,然后信号到达PLC开关,随后输入系统模块。等到PLC内部组件接收到指令之后,程序算法会在PLC控制下正式开展,指令执行,相应动作也随即得到开展。
四、结束语
综上所述,新型采煤机电控装置在运行使用中采用了DSP与DCS技术,实现了技术创新。另外,该装置还引进了先进的通讯、信号传输技术,并将内部结构以网络形式连接,使整个结构系统的性能都得到了拓展。从新型采煤机电控装置的功能特点上来说,该装置尤其适合在现代采煤作业中使用,将其安装到采煤机机械上以后,能有效控制并提高采煤机工作效率,并确保其安全、稳定运行。由此看来,新型采煤机电控装置是值得推广与应用的,能够成为现代采煤作业的必要条件。■
参考文献
[1]程千里,梁鸿雁,朱勇钢.采煤机电控系统模块化设计[J].能源技术与管理,2011(6).
[2]许丛林.新型采煤机组在薄煤层开采中的应用[J].山东煤炭科技,2010(3).
[3]朱秀,谢子殿.新型采煤机电控装置的研制[J].煤炭技术,2001(4).
关键词:新型采煤机;机电装置;研究;分析
采煤机是采煤作业中不可或缺的设备,主要作用是采掘煤矿,节省采煤劳动力并提高采煤效率。随着科技的进步,采煤机已经有了好几次更新,采煤技术与采煤设施均实现了机械化,进一步促进了采煤机的发展。新型采煤机作为最新采煤设备,其不但具有较高的机械化作业能力,还能应用自身所引进的传输技术、屏幕显示技术、网络分布结构来实现无级调速,充分满足现代信息化技术要求。下面对新型采煤机的功能特点及其内部构成作详细分析。
一、新型采煤机电控装置产生的原因
市场对煤炭资源的需求,以及时代的进步为新型采煤机的诞生提供了背景,为了满足这两方面需求,采煤机开始向信息化、机械化方向发展。对于煤矿企业来说,企业想要在市场竞争中获得生存,就必须投其所好,尽可能的提高的市场竞争力,拥有并向市场输出大量的、优质的煤炭资源。这就需要企业在采煤技术上想办法,顺应信息时代的发展,将当前所产生的一些先进技术、先进理念引入采煤机械,创新采煤机械,使其运行稳定性、运行效率变得更高。如此,新型采煤机电控装置产生便是一种必然,是煤炭企业发展下的必然产物。
要提及的是,新型采煤机电控装置虽然能实现高效采煤,稳定运行,大幅度减少采煤人员的人工劳作,但由于采煤機电控箱性能有所限制,无法在空间狭窄的地方开展工作,所以容易给采煤工作带来麻烦,尤其是后期的维修维护工作,采煤机电控装置的维修很是困难。本篇文章中提到的新型采煤机电控装置分两个系统,即变频调速系统与电气控制系统。该类电控装置在设计中采用了DSP嵌入式计算机控制技术、屏幕显示技术和信号传输技术,同时将系统结构设计为网络分布式,这样既能对采煤机的截割部位进行调节,又能对截割部位的工作状态进行控制。在装置的运行过程中,DCS系统会对装置运行状态进行调节,避免了系统与系统相互干扰问题,因此能确保采煤机的顺利运行,并大幅度提高采煤机的工作质量与工作效率。
二、新型采煤机电控装置的特点与内部构成
1、特点
该采煤机电控装置的牵引系统,实施的是主从式的模式,由变频器来拖动牵引电机,变频器和牵引电机都是两台。其中,变频器有着自动恒功率的调节办法。由于该装置使用了数字信号处理技术DSP和分布式的控制系统DCS,具有一定的先进性。该电控装置还采用了先进的通讯技术和信号传输技术,连接方式是网络形式,可以拓展系统的整个性能。DSP技术的应用能提高数据处理与数据传输的准确性,确保数据可靠。且由于该装置具备人机界面,能提供大量的、精确的系统运行参数,便于操作人员操作。另外,该装置还具备故障记忆功能,能对运行中的故障进行记忆,这样更加方便故障查找和诊断。
2、内部构成
2.1 主控制器
主控制器是整个采煤机电控装置中最主要的控制部分,它的设计结构相对复杂。主要负责将人机界面和控制部分进行交互,然后将状态信息传送到显示单元,接收HMI的修改请求,决定下一步的操作。另外,主控制器能够运用无线遥控的办法操作控制牵引调速系统,控制制动器和液压操作阀,并接收处理端头操作站的输入。电机的电流信息传入主控制器以后,能够实现重载反牵的功能。主控制器的研制,还能保护好过热的电机和瓦斯的超限。
2.2 模拟量系统
模拟量系统是将泵电机、牵引电机的电流信号处理后传输到主控制器中。主控制器完成重载反牵的功能。该系统主要是将信息传递给主控制器,然后实施过载、过热的保护功能。
2.3 遥控接收盒
遥控接收盒主要负责处理遥控发射器输入的无线信号。经过检波、解调后驱动继电器,从而输送到主控制器内,实现采煤机的运行。
2.4 指令转换盒
指令转换盒主要处理变频器的状态指令,以及将主控制器输出的速度信号转发给变频器来调节采煤机的速度。处理状态指令,主要有处理接触器、松闸指令,由程序算法进行处理。处理主控制器的速度信号,将其信号转变成为模拟量模块,来保护牵引电机功率。
2.5 显示部分
显示部分主要是由发光二极管和GP显示器组成。GP显示器能够和主控制器相通信,显示出各种的工作状态和参数信息。如果检测系统时发现了故障,则会自动保存好故障的信息数据。并且,运行时所采集的所有工作温度和电流,都可以存进存储卡内,将其导出便可以轻松的查看。
三、电控装置控制方式分析a
1、遥控器方式
遥控器方式即手持遥控机,它能够接收到主机电路发送的整个采煤机的工作状态情况,并由此向主机电路发送执行的命令。操作人员可以将其随身携带。根据手持遥控机的显示数据,比如电机的电流量、温度情况以及采煤机运行参数,来控制采煤机组的方向、加减速、摇臂升降问题。手持遥控机发出指令,接收盒解调好无线信号,驱动继电器运作,节点信号传输给PLC输入模块。
2、端头操作站方式
该控制方式处于采煤机的两端部位,控制整个采煤机组的方向、牵停、加减速,和手持遥控器的功能差不多。主要的区别在于放置的方向和精确性。端头操作站发出指令之后,接受盒解码译码信号,再经过光电的隔离,获得了继电器的动作,其节点信号再传输给PLC输入模块。
3、机身按钮方式
该类控制器主要安装在电控箱附近,在电控箱面板处尤为常见。该控制器的应用能让采煤机在工作运行中实现牵引送断电、运闭控制。操作机身按钮,会随即带动节点部位信号传输,然后信号到达PLC开关,随后输入系统模块。等到PLC内部组件接收到指令之后,程序算法会在PLC控制下正式开展,指令执行,相应动作也随即得到开展。
四、结束语
综上所述,新型采煤机电控装置在运行使用中采用了DSP与DCS技术,实现了技术创新。另外,该装置还引进了先进的通讯、信号传输技术,并将内部结构以网络形式连接,使整个结构系统的性能都得到了拓展。从新型采煤机电控装置的功能特点上来说,该装置尤其适合在现代采煤作业中使用,将其安装到采煤机机械上以后,能有效控制并提高采煤机工作效率,并确保其安全、稳定运行。由此看来,新型采煤机电控装置是值得推广与应用的,能够成为现代采煤作业的必要条件。■
参考文献
[1]程千里,梁鸿雁,朱勇钢.采煤机电控系统模块化设计[J].能源技术与管理,2011(6).
[2]许丛林.新型采煤机组在薄煤层开采中的应用[J].山东煤炭科技,2010(3).
[3]朱秀,谢子殿.新型采煤机电控装置的研制[J].煤炭技术,2001(4).