PLC和变频器在KQ200潜孔钻改造中的应用

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【摘 要】阐述利用plc和交流变频器等现代控制器件对kq200潜孔钻改造的实例，通过改造解决了老旧设备故障率较高，维护成本高，备件不易准备的问题，根据生产实际要求对潜孔钻完成了改造。以此说明对老旧设备进行自动化技术改造的必要性和可行性。

【关键词】潜孔钻；PLC；变频器；改造

1 引言

穿孔作业是矿山整个生产中的重要环节，其工艺性能技术指标，对整个矿山工艺生产有着直接的影响。KQ200潜孔钻机是江西矿山机械厂制造的重型露天潜孔钻。潜孔钻的电气控制方式存在的故障率高的问题，制约着矿山生产，对潜孔钻进行改造显得非常必要。本文就我矿KQ200潜孔钻电气控制系统的改造进行阐述。

2 改造前存在的问题

KQ200潜孔钻机的回转系统、钻架起落、提升机构、接卸杆机构、行走机构均采用继电器控制的电机驱动。控制线路繁杂，维修不便。回转系统的三速电机型号为JDO2-QK-71-8/6/4，电机功率10/11/15KW，电动机有九个引出线头，接法为双星/双星/双星.在控制中需要使用1个转换开关8个接触器和2个中间继电器实现正反转和变速。控制线路复杂，维护不便.低速时钻杆转动的速度也在14r/min，在接卸钻杆时不好确定钻杆卡口在定心环中的位置，需要频繁操作点动回转来插入楔铁固定钻杆，电机在这个过程中始终处于启动停止启动停止过程中，启动电流要达到额定电流的4-7倍以上，如果岗位工操作技能差的话，这个过程会持续很长时间，必然会引起电机发热绝缘老化最终烧毁。

3 改造方案设计

使用三菱公司生产的FX1N-60MR型PLC和艾默生网络公司生产的EV2000-4T0220G变频器对潜孔钻的控制系统进行改造。

4 改造方案实施

4.1 变频器输入端子连接

由PLC控制的继电器触点K9和K10向变频器的控制端子传输正反转命令命令。用4.7千欧的变阻器接到变频器端子，通过变频器自带的10V电源给变频器提供模拟给定，调整变阻器的大小就可以控制变频器输入给定从0-10V之间调整，实现变频器从0-50HZ之间的频率去控制电动机运转。为了方便岗位工接卸杆时操作方便将多功能输入端子X1，X2设定为正转点动和反转点动。设定输入端子X3为故障复位，方便变频器出现故障时岗位人员可以从控制台上进行复位。

4.2 变频器输出端子连接

将AO1输出端子的功能确定为设定频率，外接0-10V/0-100%的直流电压表，让岗位人员清楚地知道变频器给定频率的大小。AO2输出端子的功能确定为变频器输出电流，外接0-10V/0-50A的直流电压表，可以使岗位人员看到电机的实时运行电流，帮助判断钻机打孔情况。继电器输出端子TA-TC常开触点外接继电器K11，设定为变频器发生故障时继电器K11吸合，由K11去控制灯光报警信号，提醒岗位人员变频器发生故障，需要处理。

4.3 PLC输入输出端子分配表

将所有PLC输入输出端子根据现场控制需要进行分配，如下表