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1、沈阳三一重型装备有限公司EBZ掘进机电气系统培训三一重型装备有限公司智能工程所二零零六年十二月沈阳三一重型装备有限公司我公司电气系统特点1、先进的控制器和显示器目前，国内的掘进机电控系统大多采用PLC控制系 统，人机界面采用文本显示器。这种系统的优点是可 靠性高、编程简单、维修方便；缺点是防护等级低， 拆装不便（点对点连线），文本显示器最多只能显示2 4行内容。而国外的掘进机则是采用微电脑加PLC控 制系统，人机界面采用CRT显示器。这种系统的优点 是控制功能强大，可靠性高，CRT显示器可图文显示 ，显示容量大；缺点是编程复杂，连线多， 沈阳三一重型装备有限公司系统结构复杂，维修不便，防护等级
2、低，CRT显示器 的抗震性差。我公司采用专用运动控制器作为主控器 ，人机界面采用工业用触摸屏。这种系统的优点是体 积小、可靠性高、抗震性好、防护等级达到IP67，适 用于长期恶劣工作，功能强大，编程简单，CAN总线 通信技术减少大量接线，插接式连接，拆装十分方便 ，工业用触摸屏可图文显示，显示容量大且可靠性高 。沈阳三一重型装备有限公司2、功能强大的故障报警专家系统我公司在控制软件中设计了故障报警专家诊断系统 ，集成了控制系统中所有的故障信息及排故指南，系 统一旦出现故障，显示器立刻能显示故障内容及其对 应的排故步骤，并伴随有报警铃声提醒操作者注意。3、自主研发的防高压侵入低压的光电隔离保护模
3、块我公司又自主研发的光电隔离保护模块即能可靠 地监测电机回路的漏电情况，又能将检测回路与主控 器安全地隔离，大大地提高了系统的可靠性和安全性 。而国内其他厂家所采用的综合保护器可靠性低。沈阳三一重型装备有限公司4、便捷的可维修性专用运动控制器采用插接式连接，拆装十分方便 ，非熟练工最多5钟即可完成，且不会出现接线错误。 而要更换PLC控制系统，一个熟练工至少需要1个小时 以上，且容易出现接线错误。完善的故障报警专家诊断系统，可显示39条故障 信息及每一种故障所对应的排故步骤提示，维修人员 提供了极大的方便。 5、自动煤岩识别功能我公司在控制软件中设计了根据所截煤岩的硬度 ，可自动进行高低速转换
4、（高速截煤，低速截岩）沈阳三一重型装备有限公司6、未来的发展趋势掘进机电气控制系统的发展趋势是无线电 遥控、智能化（无人驾驶）控制方式沈阳三一重型装备有限公司电气系统概图截割电机电控箱隔爆操作箱前照明灯截割急停系统急停瓦斯报警器沈阳三一重型装备有限公司后照明灯油泵电机总急停防爆电铃电气系统概图沈阳三一重型装备有限公司瓦斯报警器 隔爆操作箱二运电机沈阳三一重型装备有限公司电气系统简介掘进机电控电气系统主要由电控箱、操作箱、矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安 型瓦斯传感器以及各工作机构电机组成。掘进机电气控 制系统是整机的重要组成部分，与液压控制系统配合， 可自如的实现整机的各种
5、生产作业。同时对截割电机、 油泵电机、二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控 和保护。电控箱防爆型式：Exdib(隔爆兼本质安全型 ) 操作箱防爆型式：Exd (隔爆型)沈阳三一重型装备有限公司矿用防爆设备的防爆型式及含义：Ex d (ib)防爆等级本质安全型隔爆型防爆标志符号沈阳三一重型装备有限公司隔爆型(d): 指具有隔爆外壳的电气设备。当外壳内部爆 炸时，外壳既能承受爆炸压力，又能使火焰在穿过规 定缝隙过程中，受间隙壁的吸热及阻滞作用而显著降 低其外传的能量和温度，从而不致引起设备外部爆炸 性气体混合物的爆炸。 本质安全型(ib):指在正常运行或故障状态下所产生的电 火花和热效应，不能点
6、燃爆炸性气体混合物的电气设 备。该型电器设备的电路，一般均为低电压小电流。由于我公司掘进机在矿井下使用，所以要求防爆等 级为一级。沈阳三一重型装备有限公司电气控制系统配置（进口）沈阳三一重型装备有限公司电气控制系统配置（国产）沈阳三一重型装备有限公司电控系统主要技术参数 技术参数 EBZ系列机型 系列机型 见(附表1) 额定电压 主回路：AC 1140/660V 电控箱：控制回路电压为：AC220V、AC36V、AC24 操作箱：控制回路电压：DC24V显示回路电压：DC24V 额定电流 额定电流 见(附表1) 额定频率 额定频率 50Hz沈阳三一重型装备有限公司电控系统主要技术参数 额定功率
7、 额定功率 见(附表1) 系统输出主路数 输出路数 5回路 油泵电机控制主回路 截割高速电机控制主回路 截割低速电机控制主回路 二运电机控制主回路 锚杆电机控制主回路沈阳三一重型装备有限公司本安部分 本安电源 输入电压：DC24V；输出电压： DC12V 瓦斯报警器 工作电压：DC12V最大工作电流：130mA沈阳三一重型装备有限公司使用条件1、海拔高度不超过2000米 2、周围环境温度-5+40周围空气相对湿度不大于95%(+25) 3、能承受掘进机的振动,与水平安装倾斜度不超过18 4、适合在有甲烷气体的爆炸性混合物隧道或矿井中。 5、无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中 6、无长期连续滴水的地
8、方。 7、污染等级3级（有导电性污染，或由于凝露使干燥的非导电性污 染变为导电性的，工业用电气一般适用于污染等级3的环境）。 8、安装类别类（配电电路水平，既该设备的故障不会影响其它 配电回路的工作）沈阳三一重型装备有限公司电控箱的结构电控箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电 气设备-通用要求和GB3836.2-2000爆炸性气体环境 用电气设备 隔爆型“d” 的标准设计，为隔爆兼本质安 全型电气设备。其隔爆壳体是 用钢板焊制而成的两个通过接 线端子相互连接的独立腔体。 上边为进出线腔（接线腔）， 下边为主腔。接线腔内设有接 线端子和内接地端子。沈阳三一重型装备有限公司电控箱的
9、结构主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器，主盘板占 据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、真空接触器、阻容吸 收器、中间继电器以及电流、电压变送器等组件。电控箱的门为两 扇由销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。左门内侧面设置了装有开 开关电源、本安电源、EPEC专用控制 器的控制器盒。两扇门均设有“严禁 带电开盖”警告牌，“MA”及 “ExdibI”标志。左门上有产品铭 牌，右门上设置了电源开关。箱体的 正面有电压表、光电隔离板、信号转 换板。接线腔盖与箱体用螺栓紧固， 并设有“严禁带电开盖”警告牌。沈阳三一重型装备有限公司主控器控制器盒主控器控制盒内装有EPEC运动控制器 、本安电源和
10、开关电源。它是整个电气系 统的核心，掘进机每个部件的动作，各个 部分工况的检测，各种安全保护功能的实 现等都是由它处理后执行的，主控器与其 他电器设备的连接通过快速插接头来实现 ，比PLC控制系统要快捷得多。沈阳三一重型装备有限公司操作箱的结构操作箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 通用要求，GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 隔爆 型“d”的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板 焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前 面为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。门上装有各 电机控制开关，紧急停止按钮及监视电源、截割电机
11、、油泵电机、 二运电机、锚杆电机工况的显示屏。门上设有“MA”及“ExdI”标 志。箱体左侧设有“严禁带电开盖”警告牌及产品铭牌。接线腔内设有接地螺栓，接线腔盖是用螺栓与箱体紧固。操作箱内部接线图沈阳三一重型装备有限公司电路的组成及工作原理 主回路（见附图1）主回路主要是由隔离开关、熔断器、真空接触器、中间继电器、阻容吸收电路以及电压传感器、电流传感器等组成。隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器分别控制截割电机高速、截割电机低速、油泵电机、二运电机和锚杆（或水泵）电机的运转。利用阻容吸收电路吸收主回路电动机断电瞬间的反向电势。电流、电压传感器分别采集回路电流及电压信号并输入至
12、EPEC专用控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压等保护作用。 沈阳三一重型装备有限公司主电路中选用元件的参数 隔离开关*我公司现在生产的定型产品中隔离开关选用的是GM2-400型隔离开关。该开关为掘进机的电源开关，适用于交流50Hz、额定电压1140V、额定电流400A的电路中，作为无负载合闸和无负载切断掘进机供电电源之用，切忌带负载通/断。开关的机械寿命在频繁操作时不超过2000次。开关在经受三次动稳定电流（8000A峰值）及一次热稳定电流（3200A有效值）后应进行维修。开关在经受三次事故电流后应进行检修。 注：带“*”的部分只要售后人员掌握即可，以下
13、相同，不再说明。沈阳三一重型装备有限公司主电路中选用元件的参数 真空接触器我公司生产的通用型掘进机中所采用的交流真空接触器，是由昆山国力真空电器有限公司按国家标准和我公司特殊技术要求生产的，而在高档型掘进机中，则采用西门子或施耐德公司生产的进口交流真空接触器。适用于交流50HZ，主回路额定工作电压1.14KV及以下等级的电力系统中，频繁地起动和停止三相交流电动机。适宜于各种装置组成磁力起动器，广泛用于电力系统、石油、化工、煤矿、冶金和电气化铁道等各个领域。沈阳三一重型装备有限公司主要控制元器件的参数和特点 专用控制器专用运动控制器是基于长期恶劣环境如高震动、温度变化剧 烈和湿度较大等条件下可靠
14、地工作而开发的，是一种集可编程控 制器、比例放大器、模拟量输入A/D模块、继电器输出等功能于一 身的高性能工程机械专用控制器。它给世界工程机械传统的电液 控制系统带来了革命性的进步，其优点如下： *1、它取代了比例放大器，将4-12片阀的放大器集成在一体，成本 上有绝对优势； *2、它有大电流输出（0-3A）取代了传统继电器，节省了大量接线 特点，故障率大幅降低； *3、它的模拟量输入端子每一个针具备了处理不同信号能力，不论 是电位计、*热敏电阻还是变送器电流/电压信号，都可以接入并 使用软件编程进行设定； *4、它的逻辑控制功能可以非常轻松的完成以前用各式各样继电器 和模块很难解决的问题；沈
15、阳三一重型装备有限公司主电路中选用元件的参数*5、它内部数个16位高性能微处理器以及超大容量的内存空间使它具有及强的数字处理能 力，可以完成很多以前必须用电脑高级语言来编程的复杂算法如直行纠偏多PID控制、 发动机液压泵复合控制、姿态模糊控制、自动驾驶等等； *6、它是基于CANBUS总线开发的产品，当系统节点较多或信号传输距离较远时可以使用多 个控制器组网，节省接线、提高可靠性、并且灵活性和可扩展性大大加强； *7、它使用欧洲通用标准IEC1131-1语言编程，多种语言可选，简单易学，可读性强，可 现场无数次Flashing下载程序，改变EPROM参数，无须重新下载或修改程序，通常可使 用专
16、用车载显示器完成参数修改，非常方便。 *8、它的硬件可靠性优于同类产品，无论在东北雪原极寒实验，还是在东南亚热带雨林中 施工，都不负众望，在国家大型施工项目设备中，在军用车辆上，在出口欧美的大型 设备上都有成功的应用； *9、它的I/O设计独具匠心，一针多能，既可做开关量输入，也可以做模拟量输入，既可 做PWM或开关量输出也可以做开关量输入，一个型号便可以有无数种组合满足无数种需 要，使用更方便、更经济 *10、它具有CANOPEN 和CAN2.0两个总线接口，可以与国内外很多标准CANBUS总线产品进 行连接，或经门路模拟与其它总线或上位机连接，组建大型系统。 *11、由于采用专用插头连接，使其拆卸方便，不易出错。沈阳三一重型装备有限公司电流传感器我公司产品电气系统中的电流传感器采用的是瑞 士LEM公司生产的产品。LEM是世界知名传感器制造 公司。其产品是按照国际标准设计制造的，产品提供5 年质保。采用单24V供
