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基于PLC的歐瑪爾OMAL組合開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)
隨著井下采煤工作面自動(dòng)化程度的不斷提高和微機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)采煤設(shè)備的控制已經(jīng)由單一的開(kāi)關(guān)發(fā)展到了OMAL組合開(kāi)關(guān)。OMAL組合開(kāi)關(guān)又稱負(fù)荷控制中心，是由多個(gè)真空接觸器及其驅(qū)動(dòng)器組成的多功能開(kāi)關(guān)，是一種具有高可靠性、智能型集中控制的隔爆型電器設(shè)備，它能控制的主要設(shè)備有：采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、掘進(jìn)機(jī)及液壓泵站等防爆型電氣設(shè)備，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)單速電機(jī)的順序控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雙速電機(jī)的切換控制。

基于PLC的歐瑪爾OMAL組合開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)
OMAL組合開(kāi)關(guān)還有過(guò)流保護(hù)功能、短路保護(hù)功能、漏電閉鎖、漏電保護(hù)功能、斷相閉鎖、斷相保護(hù)功能和相不平衡保護(hù)功能。OMAL組合開(kāi)關(guān)的控制功能和保護(hù)功能均由微機(jī)實(shí)現(xiàn)，雖然現(xiàn)在有多種計(jì)算機(jī)控制方法，但考慮到井下工作環(huán)境的復(fù)雜性，選取了抗干擾能力強(qiáng)的PLC作為實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的主要元件。隨著井下采煤設(shè)備功率的不斷提高，我國(guó)采煤工作面的供電系統(tǒng)已由原來(lái)的1.14kV上升到3.3kV，現(xiàn)有的1.14kV的OMAL組合開(kāi)關(guān)已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)要求，國(guó)內(nèi)3.3kV的OMAL組合開(kāi)關(guān)已經(jīng)開(kāi)始研制，但其智能性不是很高，國(guó)外的OMAL組合開(kāi)關(guān)雖然設(shè)備*，但存在著價(jià)格昂貴，維修困難的現(xiàn)象。同時(shí)，有大量的1.14kV的OMAL組合開(kāi)關(guān)被3.3kVOMAL組合開(kāi)關(guān)取代的趨勢(shì)，市場(chǎng)前景很是廣闊，基于此，對(duì)井下3.3kV的OMAL組合開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了的大量的研究工作。與現(xiàn)有的1.14kVOMAL組合開(kāi)關(guān)相比，3.3kV的OMAL組合開(kāi)關(guān)又增加了斷相閉鎖、防按鈕誤操作和相不平衡保護(hù)功能，同時(shí)對(duì)一些保護(hù)功能和控制功能的實(shí)現(xiàn)提出了新的處理方法。課題的研究主要包括漏電檢測(cè)電路、斷相檢測(cè)電路、防按鈕誤操作本安電路、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、相不平衡保護(hù)、缺相保護(hù)、多回路控制功能及人機(jī)界面設(shè)計(jì)。在總隔離開(kāi)關(guān)合閘前，先要對(duì)各回路進(jìn)行漏電檢測(cè)和斷相檢測(cè)，有故障發(fā)生時(shí)，不允許該回路接觸器吸合，正常工作時(shí)突然發(fā)生漏電斷相故障，要對(duì)回路進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，即具備漏電閉鎖漏電保護(hù)斷相閉鎖斷相保護(hù)功能。遠(yuǎn)程按鈕與OMAL組合開(kāi)關(guān)內(nèi)部PLC輸入端構(gòu)成的回路要進(jìn)行防誤操作的本安電路設(shè)計(jì)。這些電路的設(shè)計(jì)在硬件電路設(shè)計(jì)部分得到了解決。除信號(hào)采集外，各種故障保護(hù)功能和控制功能屬于軟件功能設(shè)計(jì)部分。在過(guò)載保護(hù)中，提出一種考慮了過(guò)電流的熱效應(yīng)隨時(shí)間累積的計(jì)算公式，對(duì)過(guò)載實(shí)行反時(shí)限特性保護(hù)，對(duì)該公式的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。按照煤炭工業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)載倍數(shù)達(dá)到8-10倍時(shí)，即認(rèn)為發(fā)生短路故障，進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作。相不平衡保護(hù)功能從相不平衡率角度給出了判斷依據(jù)。在控制功能中，主要包括2-6回路的任意組合設(shè)計(jì)和對(duì)雙速電機(jī)兩繞組的切換。人機(jī)界面采用工業(yè)觸摸屏實(shí)現(xiàn)，主要用于監(jiān)視各回路狀態(tài)及OMAL組合開(kāi)關(guān)工作模式設(shè)置。在功能上應(yīng)具備顯示、參數(shù)設(shè)置和故障查詢等功能。

基于PLC的歐瑪爾OMAL組合開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)
由于煤礦井下特殊的生產(chǎn)環(huán)境，因此設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，觸摸屏將被安置在OMAL組合開(kāi)關(guān)防爆殼內(nèi)靠近艙門位置，以便操作人員可通過(guò)門板上的視窗和控制鍵對(duì)其進(jìn)行操作。 此外，抗干擾也是該課題研究所關(guān)注的，提出了實(shí)際可行的硬件抗干擾和軟件抗干擾措施。