MG7501910WD电气说明书.docx

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MG7501910WD电气说明书

第一章电气系统简介

MG900/2210-GWD型系列采煤机的电气系统一般由：

⑴启动回路、⑵运输机闭锁（简称闭溜）回路、⑶主供电回路、⑷低压控制回路等组成。

1、启动回路

启动回路一般将隔离开关超前断电接点、左右截割电机的温度接点、瓦斯断电仪接点（可选）串联在回路中，还包括启动按钮、停止按钮、自保节点和启动二极管等。

2、运输机闭锁（简称闭溜）回路

闭溜回路一般就是一组带有机械闭锁的常闭节点。

它串联在工作面运输机的启动回路中，当采煤机在检修或紧急需要时可以停止运输机，并且闭溜按钮带有机械闭锁功能，必须手动复位后才可以再次启动运输机，保证人身和设备的安全。

3、主供电回路

主供电回路一般由隔离开关、真空接触器、牵引变压器、控制变压器、变频器、左右截割电机、左右牵引电机、泵电机等组成。

4、低压控制回路

低压控制回路一般包括PLC、本安电源、非本安电源、电磁阀、左右端头站、遥控器、瓦斯断电仪等。

第二章PLC简介

PLC（ProgramLogicControl，即可编程逻辑控制器），是采煤机电气系统的控制中心。

采煤机正常工作时,变频器的牵引方向、加减速控制；左右摇臂升降、制动抱闸的开断；左右截割电机的温度监测、左右行星头温度监测、左右截割电机轴温度监测、牵引变压器温度监测；牵引、截割电机的电流采样；采煤机恒功率保护、“过零保护”、过载保护、瓦斯断电保护等均通过PLC实现，以达到对采煤机接近完美的控制性能。

MG900/2290-GWD型系列采煤机电控系统选用的PLC是日本欧姆龙公司的具有高度扩展性的小型一体化可编程控制器—SYSMACCP1H，它具有可靠性高、抗干扰能力强、响应速度快的特点,且采用导轨式安装,非常方便。

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

MG900/2210-GWD采煤机电控系统的PLC由CP1H基本单元、模拟量输入模块、通讯模块、CAN总线模块等组成。

PLC实物图如下页所示：

（二）各部分的名称及使用方法

（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）内部运行指示灯

PLC基本单元右方中部有六个指示灯，它们表明了PLC内部的运行状况。

第一个为POWER灯，及电源指示灯，正常通电时灯亮。

第二个灯为RUN灯，及运行灯，PLC正在运行时或监视模式下执行程序时灯亮，由于运行异常而处于停止状态时灯灭。

第三个灯为ERR/ALM灯，正常时灯灭，当发生运行异常或发生硬件异常，此时CP1H停止运行灯亮，当发生异常CP1H继续运行时灯闪。

第四个灯为INH灯，正常时等灭，输出禁止特殊辅助继电器（A500.15）为ON时灯亮，所有输出被切断。

第五个灯为BKUP灯，正常运行时灯灭，当向备份存储器写入用户程序、参数、数据时灯亮。

第六个为PRPHL灯，正常运行时灯灭，当外围设备USB端口处于通讯中时灯亮。

（3）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PWJ-40TW-A型号的PLC来说，输入24点，输出16点，继电器型输出。

输入端子编号为0CH.00～0CH.11、1CH.00～1CH.11；输出端子编号为100CH.00～100CH.11、101CH.00～101CH.11。

（4）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。

PLC作为采煤机控制的核心元件，它的质量相当可靠。

当存在不可预知的因素导致其损坏时，更换也相当简单：

先用梅花螺丝刀卸下输入、输出端子的两个固定螺丝，再用两个平口螺丝刀将PLC实物图中箭头8所示的导轨卡子同时拉出，即可方便更换。

这时不要拆除输入、输出端子的连接线，以免导致线路混乱。

（三）RS-422A/485通讯模块

（四）CJ1W-AD08-V1模拟量输入模块

第三章变频器使用及维护

随着电牵引采煤机的广泛应用，对电气维修人员提出了更高的要求。

电牵引采煤机的技术核心部分就是PLC和变频器，而变频器更是提到一个重要高度，这里详细介绍ABB变频器的知识。

1、变频器的基本原理

下图是一个变频器的主电路原理图，EMC滤波器和LCL滤波器是可供选择的组成部分，ABB变频器在不作特殊要求的情况下，进线侧部分为一个电抗器。

基本原理：

进线侧整流部分把380V、50Hz三相交流电整流为直流电，电容器组一般为四个，作为电能储存器，可以稳定直流母线中间回路电压，IGBT逆变器把直流电压转换为变频变压的交流电压，控制电机的运行速度和方向。

2、操作变频器注意事项

（1）在切断输入电源之后，应至少等待5分钟，待中间电路电容放电完毕后再进行操作。

（2）在开始操作之前，还应用万用表（阻抗至少为1兆欧）测量：

1、输入端子U1、V1、W1和机壳之间的电压应接近0伏。

2、端子UDC+和UDC-和机壳之间的电压应接近0伏。

（3）禁止在传动单元或外部控制电路带电时操作控制电缆。

（4）印刷电路板上包括许多对静电放电敏感的元件，如果不必要，就不要触摸电路板。

3.1变频器控制盘实物图

在这里先介绍一些ABB变频器控制盘上显示常见英语词汇及相应的中文对照：

FREQ（FREQUENCY）频率的简写单位Hz

CURRENT电流单位A

SPEED速度单位rpm

POWER功率单位%

TORQUE转矩单位%

CTRLLOCEXT1、EXT2控制地1和控制地2

ACS800TEMPIGBT温度

FAULT故障

WARNING警告

变频器控制盘的实物图如下：

3.2控制盘显示内容和操作

主变频器控制盘CDP-312R的第一行显示内容：

“1->0.0rpmO”

从变频器控制盘CDP-312R的第一行显示内容：

“1->0.0%”

3.3故障信息的查看和清除

4、主从宏的介绍

在采煤机正常工作时，它的负载是变化的，怎样使两个牵引电机负荷一致呢？

我厂两个变频器采用主从控制，主从变频器之间采取光纤通讯。

一个变频器作主变频器，它检测外界负载大小，平均分配负荷，给定从变频器转矩，从而使两个牵引电机负荷一致，避免一个牵引电机出力，长时间工作损坏电机。

工作流程：

采煤机操作人员选定牵引方向，并给一定加速时间，PLC计算加速时间，通过主变频器X22端子端口或适配器Modbus通讯，使主变频器启动，响应为速度值，即状态行第一行为“1（牵引方向）***rpmI”，从变频器也随着启动，状态行第一行为“1（牵引方向）***%I”。

附加说明：

有的变频器可能不显示“I”,但它依然启动了，不为故障，ABB变频器早期产品有此现象。

5、变频器的接线

主变频器的接线分为电源线、负荷线、控制线，电源线为主电源通过变压器降压为380v或400v，经过快速熔断器接到变频器上；负荷线为变频器的输出接到牵引电机上。

控制线分两种，一种为PLC通讯输出接到RMIO控制板扩展插槽上的现场总线适配器；一种为PLC继电器输出连线到RMIO控制板的X22端子上。

RMIO控制板从左到右依次是X16、X21、X22、X23、X25、X26、X27。

RMIO控制板如下图：

X16X21X22X23X25X26X27

X16两个端子；X21十二个端子；X22十一个端子；X23两个端子；X25三个端子；X26三个端子；X27三个端子；DDCS插槽一般连接通讯模块RDCO-03或RDCO-02用于主从通讯，主从光纤插在通讯模块的第三组端口；可选模块1插槽一般连接PLC通讯输出接到RMIO控制板扩展插槽上的现场总线适配器；可选模块2插槽一般不用。

X22端子如下：

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

DI1

DI2

DI3

DI4

DI5

DI6

+24V

+24V

DGND1

DGND2

DIIL

8和11之间原机带着一根红色的短接线，不要动。

PLC到变频器X22端子接线控制一般如下：

DI1变频器启停；DI2左右牵引方向；DI3加速；DI4减速；DI5故障复位；DI6主从宏调用；DI7+24V电源。

X25、X26、X27为变频器继电器输出，我们把X27继电器输出作为变频器故障节点反馈给PLC。

7、变频器报警和故障的一般处理过程

（1）在判断变频器故障前，确保给变频器提供电源

（2）断电检查快速熔断器，如果有一个快熔损坏，变频器应正常显示，只是在带负荷运行时报出电源缺相故障，可更换快熔；如果两个快熔损坏，则需要用万用表检查接线端子是否有接地故障，检查作为电能储存器的电容组。

不允许在不检查的情况下，直接更换快熔，可能再次损坏快熔。

（3）观察控制盘是否亮，如果有一个控制盘不亮，可采取互换控制盘和连接线确认控制盘是否损坏。

如果控制盘如下显示：

CDP312（R）PANELVx.xx

……...

光标一直闪烁不停，可采取互换控制盘确认控制盘是否损坏，如果还是这样显示，可判断变频器主板损坏，更换变频器。

如果互换完控制盘和连接线，该变频器所连接控制盘还是不亮，则需要检查进线侧三个快速熔断器是否完好，如果完好，则变频器RMIO控制板有问题，需要更换。

（4）观察控制盘显示内容，警告和故障显示分别如下：

ACS800-01-0070-3ACS800-01-0070-3

***WARNING******FAULT***

DCBUSLIM（3211）MOTORSTALL（7121）

以上是例子，具体情况具体分析，第一行显示的是变频器的型号和容量，第二行是警告或故障的英文，第三行是警告或故障的内容，括号内为该警告或故障对应的号码。

在本文后面会给出各种警告和故障对应的中文意思。

（5）控制盘显示的内容中，SPEED速度、CURRENT电流、TORQUE转矩需要重点关注，在分析和判断问题中，他们会起很大的作用。

举个实例，MOTORSTALL（7121），电机堵转。

该故障属于保护行动作，引起的原因有多种：

1、煤壁夹矸比较多，或者平滑靴损坏卡阻，采煤机负载比较大，牵引速度快，故障复位后，采煤机能够正常运行；2、在采煤机运行的过程中，操作人员会发现一个变频器的电流显示比较大，另一个电流显示接近空转电流，一般空转电流为额定电流的20%左右，则需要检查机械传动部分，在牵引箱和行走箱连接为一个保护轴（也叫扭矩轴），检查该轴是否损坏，如果没有损坏，检查电机齿轮轴。

当两个控制盘均显示如下

ACS800-01-0070-3

***FAULT***

COMMMODULE（7510）

则可以判断主变频器没有接到调用主用户命令，检查PLC到X22端子的连线。

如果只有从变频器显示上面的故障，则需要检查光纤和通讯模块RDCO-03或02，由于采煤机割煤过程中振动比较大，有可能通讯模块RDCO-03或02振动松，如果还不能解决问题，请采取更换的方法判断通讯模块是否损坏。

8、变频器报警和故障一览表

故障

原因

解决方法

ACS800TEMP

（4210）

传动的IGBT温度过高。

故障跳闸极限为100%。

检查环境条件，检查冷却水是否正常。

COMMMODULE

（7510）

传动单元和主机之间的周期性通讯丢失。

检查电缆连接。

观察适配器指示灯显示。

检查主机是否可以通讯。

CTRLBTEMP

（4110）

控制板温度高于88℃。

检查环境条件

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DCOVERVOLT

（3210）

中间电路直流电压过高

直流电压728；877

检查主机的静态或瞬态过压。

检查电机和电缆的绝缘情况

DCUNDEVOLT

（3220）

中间电路直流电压过低

直流电压307；425

检查主电源和熔断器

EARTHFAULT

（2330）

传动单元检测到负载不平衡

检查电机或电机电缆有无接地故障

测量电机或电机电缆的绝缘电阻

LINECONV

（FF51）

进线侧整流单元出现故障

该故障仅在四象限变频器出现

将控制盘从电机输入侧切换到进线侧整流单元，观察故障显示。

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MOTORPHASE

（FF56）

电极缺相

检查电机和电机电缆

MOTORSTALL

（7121）

电机堵转。

可能由于过载或电机功率不足。

检查电机的负载和传动单元的额定值。

参见前面举的例子

NOMOTDATA

（FF52）

未设定电机数据或电机数据与变频器数据不匹配

断电，等待放电完毕再次上电

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PANELLOSS

（5300）

控制盘与ACS800之间的通讯中断

检查控制盘的连接

检查控制盘连接器

PPCCLINK

（5210）

连接至INT板的光纤出现故障

检查光纤

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SHORTCIRC

（2340）

电机电缆或电机短路

逆变单元的输出桥故障

检查电机和电机电缆

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STARTINTERL

（FF8D）

没有收到启动互锁信号

检测连接到RMIO板上的启动互锁电路。

即X22端子的8和11

SUPPLYPHASE

（3130）

中间电路直流电压震荡

检查主电源熔断器

检查主电源是否平衡

8、四象限变频器操作补充

由于四象限变频器有两个ID号，我们一般需要观察ID1电机侧的电机运行实时数据，具体在控制盘切换如下：

进线侧整流部分的报警和故障一览表

警告

原因

解决办法

ACS800TEMP

（4210）

传动的IGBT温度过高。

如果温度超过135度，报警。

检查环境条件。

检查冷却水是否正常。

CHARGINGFLT

充电后，直流母线欠压

PPCCLINK（DC电压测量为零）

检查充电回路

检查直流回路是否有短路

检查PPCCLINK连接

COMMMODULE

（7510）

传动单元和主机之间的周期性通讯丢失。

检查电缆连接或更换。

更换通讯模块RDCO-03或02。

CTRLBTEMP

（4110）

控制板温度高于88℃。

检查环境条件

联系西安煤矿机械有限公司

DCOVERVOLT

（3210）

中间电路直流电压过高

直流电压728；877

检查主机的静态或瞬态过压。

检查电机和电缆的绝缘情况

DCUNDEVOLT

（3220）

中间电路直流电压过低

直流电压307；425

检查主电源和熔断器

EARTHFLT

（2330）

LCL滤波器、整流器、直流母线、逆变器、电机、电机电缆出现接地故障。

检查LCL滤波器、整流器、直流母线、逆变器、电机、电机电缆是否接地或对地阻值低。

MAINCNTFLT

主接触器工作不正常，或连接松动。

检查主接触器控制电路连接。

检查数字信号DI3的连接

联系西安煤矿机械有限公司

PPCCLINK

（5210）

连接至INT板的光纤出现故障

检查光纤

检查IGBT是否短路

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SHORTCIRC

（2340）

短路故障

测量IGBT的电阻

检查主电路

联系西安煤矿机械有限公司

SUPPLYPHASE

中间电路直流电压震荡

检查主电源熔断器

检查主电源是否平衡

附加说明：

主接触器控制电路图如下：

第四章采煤机操作注意事项

1、启动采煤机时，应按起动按钮3—5秒钟，待起动后，观察中文显示屏进入工作画面方可进行其他操作。

2、开机后应先启动截割电机，再给牵引送电。

启动截割电机时，左右截割电机的启动要至少间隔5秒以上，因为启动瞬间电流大，电源电压降低。

3、在进行牵引操作时，应先按牵送按钮给变频器送电，按完牵送按钮后不要急于按左右牵引按钮进行牵引，因为变频器有一个自检过程。

按牵引按钮时，禁止按住不松。

初牵引速度控制在1米/分钟内，待行走稳定后方可加速，一般控制在5～8米/分钟。

（初采期间，运行速度≤4米/分钟）以内。

4、需要改变牵引方向时，应先将牵引速度降到“0”米附近，按下牵停按钮，再反向牵引，同时观察中文显示屏的电压、电流、温度等信息是否正常，如正常，再调整运行速度。

5、采煤机停机后，严禁立即开机，必须经过不低于3分钟的等待，（等待变频器显示屏黑屏后指示灯灭）才能重新开动采煤机，以保证变频器得到充分的放电时间。

6、开机前必须先供水，严禁无水开机；停机时，应先停牵引在停总停，最后再停水。

第五章常见故障及处理

1、按下“启动”按钮，整机送不上电。

A、检查隔离开关是否闭合。

B、检查启动二极管是否击穿或断路。

C、检查各电机的温度保护线接点是否闭合。

D、检查盖板急停按钮是否拔出。

E、检查进线电缆是否断线。

F、检查顺槽开关是否正常。

2、启动后，机组不能自保。

A、检查PLC相应输出指示灯亮否。

B、检查控制变压器高、低压保险是否熔断。

C、检查自保继电器吸合是否正常。

D、检查瓦斯是否超限。

E、检查端头站、遥控器是否误发“总停”信号。

G、检查变压器、截割电机是否温度超限。

3.变频器送不上电。

A、检查牵引变压器输出电压正常否

B、快速熔断器熔断

C、控制变频器供电的真空接触器损坏

D、真空接触器控制电路故障

4．采煤机无法牵引

A、检查显示屏有无故障提示，如有故障提示按相应故障代码进行处理。

B、如无故障提示检查盖板上牵停按扭是否弹起，检查端头站、遥控器是否误发牵停信号。

5开机后摇臂自动上升或下降。

A、检查PLC输入部分是否有接点粘连等现象造成误动作。

B、检查PLC输出继电器是否正常工作。

C、检查电磁阀及其线路。

D、检查电磁阀阀芯是否堵卡，以致不能回到中位。

6摇臂上升或下降部动作。

A、检查按钮、遥控器等PLC输入信号是否正常，可以通过PLC输入指示灯来判断。

B、检查电磁阀线圈是否短路、开路等，可以用正常的一路来“替换”查找。

C、检查电磁阀工作电源是否正常。

D、检查PLC输出是否正常。

E、检查液压系统压力，管路等是否正常。

7端头站、遥控器不动作。

A、检查端头站12V电源是否正常，遥控器电池电压是否正常。

B、检查端头站电缆的连接头是否紧凑、牢固、可靠。

C、检查相对应的继电器回路是否工作正常。

D、检查相对应的线路是否断线。

第六章电气日常检修指南

一、日检

1.检查主电缆是否有损坏，确保无明显破损。

2.检查牵引电缆是否有损坏，确保无明显破损。

3.检查电控箱盖板上按钮，确保可靠通断。

4.检查煤机上是否有大量积煤，有则清除掉。

5.检查端头站引线，确保无明显破损。

6.检查冷却水是否畅通，压力是否正常，确保冷却系统正常。

7.检查两边遥控器、端头站与机身按钮，确保各指令可靠执行。

8.观察机组上中文显示屏上显示数据，并作各电机温度，电流、速度数据的记录，观察数据变化规律。

二、周检

1.检查电控箱各箱体内是否潮湿，若潮湿，一定要放入干燥剂，并观察干燥剂变化，以及时更换，进行干燥处理。

2.检查电控箱各箱体内各个接线、插头、器件固定是否劳靠。

3.检查电控箱内高压保险，低压保险，及保险座接触是否劳靠。

4.检查电控箱各箱体内各线头绝缘胶布是否老化。

5.检查电控箱各箱体内接线是否劳靠，确保控制线与高压线之间的间隙。

6.检查左右截割电机、左右牵引电机、泵电机接线腔是否潮湿，若潮湿，一定要放入干燥剂，并观察干燥剂变化，以及时更换，进行干燥处理。

7.检查左右截割电机、左右牵引电机、泵电机接线是否劳靠，确保PT100温度控制线与高压线之间的间隙。

10.检查各个冷却水道，保持畅通。

检修工具:

1.内六方：

5，6，8，10，12。

2.绝缘胶布。

3.万用表，摇表（2500V/1000V）、500V。

4.活动扳手。

5.螺丝刀（平口，梅花，大小，各两把）。

6.套筒一套。

检修注意事项:

1.检修过后确保动过的接线可靠正常。

2.在各个腔体内放入干燥剂，经常更换。

3.发现有大量积水及时处理，并分析进水原因，确保换班时没有用水清洗机组。