浅谈PLC在采煤机中的应用

汪万华 孔令铭 李奎

摘要：本人根据自己多年处理采煤机电控系统故障的工作实际和有关资料，以典型的西安采煤机MG500/1130-WD交流变频电牵引采煤机为例，现提出正确巧妙使用PLC，准确快速排除采煤机电气故障的方法。仅供参考，不足之处，敬请提出宝贵意见！

关键词：PLC I/O通道 扩展单元

PLC采用模块式硬件结构，组合和扩展都相当方便，用程序式的软连接代替传统的继电器式的硬连接，减少了故障连接点，控制系统接线简单、可靠，使得维护检修方便易行。

现简要地将其分述如下：

一、结构简介

MG500/1130-WD型系列采煤机电控系统的PLC由基本单元、扩展模块、特殊模块等组成。

二、指示灯

PLC的指示灯包括输入指示灯、输出指示灯、内部运行状况指示灯，分别如实物图中的箭头4、箭头7、箭头11所示。

1、输入、输出指示灯：

对于每一个输入、输出端子，都有与之唯一对应的输入、输出指示灯。如能深刻理解输入、输出指示灯的状态，对于处理分析电气故障非常有好处。当采煤机控制部分出现问题时，可将问题一分为二（输入或者输出），简化处理。

例如：当通过采煤机左端头站操作“左升”时，左摇臂并没有升起的动作，而手动升降正常，这时我们就可以通过观察PLC输入、输出指示灯的办法来排查问题：首先观察相应输入指示灯，若灯亮，则表示从端头站至PLC的输入回路正常;若灯不亮，则需要重点检查输入回路。输入指示灯正常后，察看相应的输出指示灯，若灯亮，则需要重点检查左升电磁阀、24V电源、2Mpa控制油压及其线路连接等;若不亮，则估计PLC自身出现故障。从而根据输入、输出指示灯的状态快速准确地排查问题，处理故障。

2、内部运行状况指示灯

PLC基本单元右方中部有四个指示灯，也就是箭头11放大图中所示的四个灯，它们表明了PLC内部的运行状况。这四个指示灯的含义分别是：第一个为POWER灯，即电源指示灯，正常时，绿色，常亮。第二个为RUN灯，即运行指示灯，正常时，绿色，常亮。第三个为BATT.V灯，即电池电压下降指示灯，正常时熄灭，故障时红色。当此灯红色闪烁时，提示尽快更换电池，当此灯红色常亮时，程序不工作。第四个为PROG-E、CPU-E指示灯，PROG-E即程序出错指示灯，正常时熄灭，故障时红色闪烁。CPU-E灯，即CPU故障指示灯，正常时熄灭，故障时红色常亮，说明PLC主模块损坏。（注意：对于BATT.V、PROG-E、CPU-E燈，在送、断电的瞬间红色，属正常现象。）

三、输入、输出端子

所谓输入输出，也就是将采煤机的外围信号输入到PLC（不管是中间操作按钮还是端头站、遥控器的操作），经过程序逻辑处理后输出，驱动负载工作。

例如：对于Fx2N-32MR-001型号的PLC来说，输入16点，输出16点，继电器型输出。输入继电器（X）、输出继电器（Y）的编号是按8进制数码分配。输入端子编号为X0～X7、X10～X17;输出端子编号为Y0～Y7、Y10～Y17。

四、公共端

对于电气控制系统来说，都有回路的概念，对于PLC也不例外。

输入、输出点要工作，都要与另外一点构成回路。此点也就是说的公共端。

对输入端子来说，只有一个公共端COM，也就是说每一点都必须与COM端形成回路，才可以正常工作。

对输出端子来说，由于电压等级不同，负载类型不同，并且公共端接点容量有限，所以通常分为几个公共端。

在判断PLC端子是否正常时，可用万用表测试。甩开负载连线，用万用表测试输出端子与其对应的公共端是否畅通，来进一步确定端子是否损坏。

五、FX2N-8EYR

FX2N-8EYR是一个PLC的输出扩展模块，此模块主要功能是：当煤机送上电后，PLC逻辑运算正常后，接点闭合，实现采煤机自保。

此模块的供电电源由PLC主机单元提供。

当煤机不自保时，应综合分析其原因，若自保点有故障，也会导致不自保，需更换。

六、FX2N-4AD/FX2N-8AD

FX2N-4AD/FX2N-8AD模拟量输入模块将4路（8路）模拟量输入（电压量或电流量输入）转化成数字值，并且把它们送入到PLC主单元。

此模块的供电电源由PLC主机单元提供。

在采煤机电控系统中，此模块主要将左、右截割电机，左、右牵引电机（或包括由左、右截割电机温度模块、牵引变压器温度模块转化而来的三路电流信号）所采样的电流信号转化为数字量，送入PLC主机单元，用以执行电气保护及中文屏数据显示。

电流显示不正常时，可以采用替换法排查是模块的某一通道出了问题还是电流变送器出问题，然后再进行处理。

七、FX2N-4AD-PT

FX2N-4AD-PT模块可以将4个温度传感器（PT100）的输入信号放大，转化成数字值，送入PLC主机单元。

此模块的供电电源由PLC主机单元提供。

在采煤机电控系统中，此模块将左、右截割电机、牵引变压器的温度传感器PT100信号转化为数字量的温度值，送入PLC主机单元，用以执行电气保护及中文屏数据显示。

温度显示不正常时，可以采用替换法排查是模块的某一通道出了问题还是还是PT100电阻损坏，然后再进行处理。

对于PT100电阻，也可以用110Ω、1/8W或者120Ω、1/4W的模拟电阻临时代替。

只要我们在日常的生产中加强对于电气设备的维修及保养，勤巡检、勤发现、勤动脑、勤思考，认真对待出现的问题，熟练的掌握PLC，对于处理采煤机PLC电控系统故障方面，严格对待，慎重分析。这样不仅对于企业来说可以减少不必要的投资费用以及因设备故障所造成的经济损失，而且对于我们自身素质和实际能力及水平的提高都会相应的提高。

参考文献

[1]廖常初<>北京机械工业出版社2008年第一版258页

[2]李金城 《三菱FX 系列模拟量及PID应用基础》深圳市 2008年 深圳市技成科技有限公司培训课程内部配套教材 78页