动力线载波模块在综采工作面的应用

1动力线载波模块在采煤机控制中的实践与应用杨帆程建忠马俊波王海波（山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司，山西晋中032700）摘要：本文以采煤机动力线载波控制解决方案入手，通过理论与现场应用相结合，为动力载波模块的使用与安装提出了相应的建议和意见，颇具参考意义。关键词：动力载波采煤机控制实践应用1引言采煤机作为机械化采煤设备在煤矿的安全生产中起着举足轻重的作用。目前，电牵引采煤机普遍采用动力线内置控制芯线的方式对远方启动器进行停送电操作。生产过程中，动力电缆随采煤机的往返式牵引频繁折叠，控制芯线极易产生过度屈服而折断，导致启动器不能启动或刮板机不能闭锁，更换一条电缆不但需要高昂费用和大量人力，隐患却得不到彻底根除。为此，引入动力载波控制是必然趋势。2动力线载波控制原理动力线载波控制分为两部分：收信机和发信机（成品为一体浇注模块形式），分别安装在受控端和主控端。工作原理如图1，安装在主控端的发信机将电子编码器的编码或脉冲调制在高频载频上，通过动力电缆进行耦合传输（由于载频采用长波，传输距离可以很远，满足综采工作面顺槽控制400m左右的距离要求）；处于受控端的收信机接收到信号后，将信号进行解调并译码，还原出与发信机对应的编码或脉冲，驱动继电器完成相应的功能控制。2动力载波控制原理图图13动力载波模块的选型通过搜集资料，目前市场上存在多种型号采煤机专用动力载波控制模块，见表1。功能和原理大体相同，主要满足采煤机远方启动、刮板输送机闭锁和采煤机启动前的信号打点功能，根据性能参数合理选用是控制模块安装成功的关键。动力载波模块性能参数表序号型号电压等级(V)载波频率(KHZ)控制通道数安装方式控制距离（m）生产厂家66011403300螺钉磁铁1DZKP有有有85.33有有800鸡西方达电器厂2M(D)ZKD有有有125/1703有有800沈阳水星亿安电子3JZB-1450-1500964无有800泰安金牛科技4MJZK有有有115/1804有无800杭州华光光电表133.1电压等级的确定。根据采煤机供电电压选择动力载波模块所适应的电压等级，满足电气间隙和爬电距离的要求。3.2载频频率的确定。收发信模块必须配对使用（即载频相同），并根据同一变压器内控制设备的数量选择载频频率，要求每台设备的载波频率不得相同，且尽可能选择高频率载波模块，以减少干扰，提高设备使用的可靠性。3.3控制通道（路数）的确定。根据采煤机控制中所需功能确定控制通道数量，至少需要满足采煤机远方启动、停止和刮板输送机闭锁功能，特殊情况下需要提供有信号打点警示功能。3.4其他指标及参数的确定。模块的安装方式也是一个重要因素，典型的安装方式有：螺丝固定、双面胶粘贴、强力磁贴等；模块的供电方式也很重要，部分模块需要在采煤机停机状态下提供后备电源，应根据所使用设备的具体配置情况选择。4现场应用李阳煤业15101综采工作面采煤机采用太重煤机MG300/700-WD电牵引采煤机，运输顺槽启动器采用天津华宁QJZ1-1600/1140-6A组合开关，载波模块选用M(D)ZDK-1140型。为保证动力载波模块正常安装使用，首先需根据所使用设备电气原理图进行正确接线，并按照井下电气设备检修规程规范作业。4.1发信模块的安装发信模块安装在采煤机高压腔内，依靠强磁吸附在动力防爆腔壁上，4并通过尼龙扎带进行加强固定，防止震动脱落。发信模块两输出端接入动力相线接线柱L1、L2上（任意两相即可，但必须与收信模块相同）；电源接入接线排本安电源+12V和0V；启动输入端接入接线排6P26线，公共端接P线,停止线接6P25线；闭锁输入线接接线排B1、公共线接B2；不需要打点信号功能，信号线不接。4.2收信模块的安装收信模块安装在组合开关输出腔内，吸附在开关底板上。收信模块载波输入端接入动力相线接线柱U2、V2上；电源接入预留本安先导电源+24V和0V端子上；启动输出常开点接采煤机回路控制端子BA2-3、BA2-4；闭锁常闭点连接原刮板输送机控制线路B1、B2，不需要更改。4.3调试运行安装接线完成后应认真仔细检查，确认无误后组合开关送电，收信模块电源指示灯亮起，模块工作正常。采煤机隔离开关合闸，模块工作指示灯亮起，模块工作正常（因发信模块内置基波检测电路，可对自身提供直流供电电源）。然后，在采煤机上分别按主启、主停按钮，组合开关应吸合或断开，表示工作正常；按下或弹起运闭按钮，刮板输送机应允许启动或无法启动为正常，同时相应的指示灯会亮起。调试过程中还应启动采煤机变频器进行前后牵引移动，检验是否存在变频器高次谐波的干扰现象，如果状态正常，载波模块即可投入使用。5结语通过在李阳煤业15101工作面安装采煤机动力载波控制模块，不但解决了采煤机控制线路频繁折断的难题，降低了采煤机的事故率，而且5节省了资金投入，保障了设备运行时间。由于其安装简单及免维护，极大地减轻了职工劳动强度，投入使用半年来，运行稳定可靠，很值得推广和应用。参考文献：1、方岸滨，闫炳胜，新型采煤机动力载波控制应用，《矿山机械》2009,172、朱晓芳，杨立东，李艳慧，电牵引采煤机PLC电控系统，《工矿自动化》2009,53、阮国强，张建，数码载波控制在采煤机上的应用，《山东煤炭科技》2011.11二〇一五年九月二十日