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[摘 要]随着我国露天采矿规模与技术的不断发展，所使用的矿用挖掘机随之发展和更新。从2007年我公司引进第一台WK-20，至今已有8台WK系列电铲在我矿投入使用。现WK系列矿用电铲为我矿露天开采作业过程中最主要的采掘设备。电铲电气系统的自动化程度对生产有至关重要的影响；而电气系统的散热又是保证系统可靠、稳定运行的重要条件。因此我们一直以来都在做电铲散热方面的工作。我们在设备上安装自动温控装置，通过手动与自动控制相结合的方式控制散热风机启停，在一定程度上改善了系统的散热条件。
[关键词]温度传感器 PLC
中图分类号：TD422.2 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2017）10-0096-02
WK-35電铲的散热风机的启动/停止采用旋钮手动和触摸屏点动控制方式。在生产作业过程中不便于操作人员的使用，操作人员往往不能正确启动散热风机。一方面，冬季：风机运行时间太长会造成电气室温度过低而无法启动变频器，而关掉风机，时间长了又会引起电气室超温而故障停机；另一方面，夏季，当设备运行产生高温时，散热风机没有及时工作，造成电机、变频器温度过高，不仅仅使设备故障停机，降低设备的出动率，而且主要会减少电器元器件使用寿命，因为半导体元件对温度的要求特别高，过高的温度会直接造成元件损坏。所以我们对其进行了自动化改造，通过在电气室加装温度传感器，PLC编程，由PLC根据温度传感器测量的温度值来进行散热风机启动、停止的自动化控制方式。
一、电铲电气系统
WK-35电铲的电气系统为“上位人机界面、PLC现场总线、变频传动”组成的三级控制系统（图1）。
二、电气系统的温度要求
PLC采用西门子S7-300模块，运行温度范围0℃至40℃（垂直安装）；传动系统采用西门子6SE70系列变频器，运行温度范围0℃至40℃。当环境温度在40℃< T <50℃应当减载，当环境温度超过50℃时就不能运行了，设备就会故障停机，变频器报超温故障（F023）。尤其是夏季，是此类故障的高发期。
通过以上两点我们可以看到，手动和点动控制散热风机启动、停止不方便操作人员的操作。而变频系统的运行环境要求也较严格，且安装在相对比较封闭的电气室内，这就要求电气室的通风散热一定要良好，操作人员如果不能及时或忽略打开散热风机，造成设备在高温环境下运行，一旦超过允许温度便会造成故障停机。为此我们在电气室增设温度传感器，实时监控电气室温度，并将温度测量值传送到PLC控制器，运用编程自动控制散热风机的启动、停止。不论何时，都能保证电气室通风机及轴流风机的正常运行。
三、自动化改造方法
（一）具体流程图（图2）
（二）硬件配置
WK-35散热系统采用强迫风冷的散热方式，电铲尾部顶端设置四台18.5KW的轴流风机，2#、3#、4#为机械室通风机，兼顾机棚内设备的散热及除尘。电气室：1#轴流风机是电气室散热通风机，侧壁板顶端以及司机室下外壁设置三台2.2KW风机，1#轴流风机通过风道为电气室提供进风，三台侧电气室壁风机1#电气、2#电气、3#电气则把电气室内的热空气抽出电气室，为出风口。为自动控制这几台散热风机，在电气室安装K21S-AC2S高精度温湿变送器与PLC相结合使用，来实现自动化的控制的目的。
如图3：
图3中KW071是高精度温湿变送器，可以设置温度范围，R071是与配套连接的温度传感器；从KW071面板上设置报警温度为35℃ （三）PLC编程
硬件配置完成之后，还需要为其PLC程序添加程序段。使用PC上传PLC程序，找到功能FC6（FC6块为辅助机构程序），在FC6加入程序段（图4-图10）：
1、三相电源相序正常（I0.1闭合），AFE使能启动Q16.3闭合，设备处于正常运行的状态下，当电气室环境温度高于设定值38℃时，由温控的输出报警1使I30.0置1位，T55延时2秒后，输出点Q0.0、Q1.0、QI.I、QI.2置1位，1#电气室轴流风机与三台电气室风机（1#、2#、3#、）开始运行；经过T57延时3分钟后，三台机械室轴流风机（2#、3#、4#）开始运行。因为机械室升温要比电气室升温慢一些，所以在程序上设定启动时间时，机械室轴流风机启动要滞后3分钟。当环境温度低于35℃时，I30.0置0位，所有风机将会停止运行。
2、实现自动化运行的同时，仍然保持原有手动启、停风机的方式，如果在低温环境下，保持机棚除尘的情况下，可以通过辅助柜上的启、停旋钮或司机室触摸屏启动/停止风机。例如：4#机棚轴流风机，从梯形图上看出I20.2输入点为辅助柜启/停旋钮，可控制2#风机；M130.0和M130.3为触摸屏常开控制点，也可控制2#风机。从而实现了自动与手动控制并行的方式。
通过编程与硬件配置，最后将PC机中将添加完成后的程序重新下载到S7-300 CPU模块中，这样，使用温度传感器与PLC相结合的方式实现散热风机的自动启动与停止。
[关键词]温度传感器 PLC
中图分类号：TD422.2 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2017）10-0096-02
WK-35電铲的散热风机的启动/停止采用旋钮手动和触摸屏点动控制方式。在生产作业过程中不便于操作人员的使用，操作人员往往不能正确启动散热风机。一方面，冬季：风机运行时间太长会造成电气室温度过低而无法启动变频器，而关掉风机，时间长了又会引起电气室超温而故障停机；另一方面，夏季，当设备运行产生高温时，散热风机没有及时工作，造成电机、变频器温度过高，不仅仅使设备故障停机，降低设备的出动率，而且主要会减少电器元器件使用寿命，因为半导体元件对温度的要求特别高，过高的温度会直接造成元件损坏。所以我们对其进行了自动化改造，通过在电气室加装温度传感器，PLC编程，由PLC根据温度传感器测量的温度值来进行散热风机启动、停止的自动化控制方式。
一、电铲电气系统
WK-35电铲的电气系统为“上位人机界面、PLC现场总线、变频传动”组成的三级控制系统（图1）。
二、电气系统的温度要求
PLC采用西门子S7-300模块，运行温度范围0℃至40℃（垂直安装）；传动系统采用西门子6SE70系列变频器，运行温度范围0℃至40℃。当环境温度在40℃< T <50℃应当减载，当环境温度超过50℃时就不能运行了，设备就会故障停机，变频器报超温故障（F023）。尤其是夏季，是此类故障的高发期。
通过以上两点我们可以看到，手动和点动控制散热风机启动、停止不方便操作人员的操作。而变频系统的运行环境要求也较严格，且安装在相对比较封闭的电气室内，这就要求电气室的通风散热一定要良好，操作人员如果不能及时或忽略打开散热风机，造成设备在高温环境下运行，一旦超过允许温度便会造成故障停机。为此我们在电气室增设温度传感器，实时监控电气室温度，并将温度测量值传送到PLC控制器，运用编程自动控制散热风机的启动、停止。不论何时，都能保证电气室通风机及轴流风机的正常运行。
三、自动化改造方法
（一）具体流程图（图2）
（二）硬件配置
WK-35散热系统采用强迫风冷的散热方式，电铲尾部顶端设置四台18.5KW的轴流风机，2#、3#、4#为机械室通风机，兼顾机棚内设备的散热及除尘。电气室：1#轴流风机是电气室散热通风机，侧壁板顶端以及司机室下外壁设置三台2.2KW风机，1#轴流风机通过风道为电气室提供进风，三台侧电气室壁风机1#电气、2#电气、3#电气则把电气室内的热空气抽出电气室，为出风口。为自动控制这几台散热风机，在电气室安装K21S-AC2S高精度温湿变送器与PLC相结合使用，来实现自动化的控制的目的。
如图3：
图3中KW071是高精度温湿变送器，可以设置温度范围，R071是与配套连接的温度传感器；从KW071面板上设置报警温度为35℃
硬件配置完成之后，还需要为其PLC程序添加程序段。使用PC上传PLC程序，找到功能FC6（FC6块为辅助机构程序），在FC6加入程序段（图4-图10）：
1、三相电源相序正常（I0.1闭合），AFE使能启动Q16.3闭合，设备处于正常运行的状态下，当电气室环境温度高于设定值38℃时，由温控的输出报警1使I30.0置1位，T55延时2秒后，输出点Q0.0、Q1.0、QI.I、QI.2置1位，1#电气室轴流风机与三台电气室风机（1#、2#、3#、）开始运行；经过T57延时3分钟后，三台机械室轴流风机（2#、3#、4#）开始运行。因为机械室升温要比电气室升温慢一些，所以在程序上设定启动时间时，机械室轴流风机启动要滞后3分钟。当环境温度低于35℃时，I30.0置0位，所有风机将会停止运行。
2、实现自动化运行的同时，仍然保持原有手动启、停风机的方式，如果在低温环境下，保持机棚除尘的情况下，可以通过辅助柜上的启、停旋钮或司机室触摸屏启动/停止风机。例如：4#机棚轴流风机，从梯形图上看出I20.2输入点为辅助柜启/停旋钮，可控制2#风机；M130.0和M130.3为触摸屏常开控制点，也可控制2#风机。从而实现了自动与手动控制并行的方式。
通过编程与硬件配置，最后将PC机中将添加完成后的程序重新下载到S7-300 CPU模块中，这样，使用温度传感器与PLC相结合的方式实现散热风机的自动启动与停止。