煤矿电气控制电路（精选11篇）
煤矿电气控制电路 第1篇
煤矿开采的环境比较特殊, 在井下电气控制电路故障的查找是一项很难的工程, 它需要技术性非常强的人员来完成, 同时这也是一项对于煤矿安全开采起很大作用的工作。具体怎样去查找故障是因环境而定的, 不同控制系统有不同的查找方法。
1 煤矿电气控制电路设备的构造特点及类型
1.1 煤矿电气控制电路设备的构造特点
煤矿电气控制电路的主要操作部件是煤矿用电气设备, 该设备也是实现煤矿内有序工作的先决条件之一。煤矿用电气设备的构造是依照井下的特殊结构来制作的, 主要有以下几个特点: (1) 便于移动。由于煤矿的开采不是固定在一个地方, 所以电气设备要方便移动, 跟上工作的进程。 (2) 体积小。井下不同于陆地上, 其空间相对狭小, 因此电气设备要保证在有足够容量的情况下体积尽可能的小, 这样能节省空间。 (3) 外壳坚固。根据煤矿工作的性质, 爆破工作总会发生, 如果外壳不够坚固, 岩石、煤块的塌落很容易就砸坏设备, 这样井下工作就得全部停工。因此, 电气设备要有坚固的外壳。
1.2 煤矿电气控制电路设备的类型
1.2.1 一般电气设备
矿用的一般电气设备不同于地面上的普通电气设备。它一般有坚固的外壳, 以保护电气设备的内部结构。它不能与电缆直接相连, 要用到电缆接线盒或插销装置, 在设备带电的情况下不能打开外装置或插销, 而且在外装置未盖好的情况下也不能送电。
1.2.2 防爆型电气设备
矿用防爆型电气设备主要特点就是有隔爆外壳, 这样的外壳不仅能承受外界的爆破, 还能承受内部的瓦斯爆炸压力。为了保证隔爆外壳的耐爆性, 隔爆外壳要有足够的机械强度。
2 煤矿电气设备电路故障的检查
电路在出现故障时, 切记不能慌乱, 要冷静地观察, 在检修前对发生的故障要做到详细了解。
(1) 观察。要仔细观察电气设备的电路, 弄清电路的型号及功能, 例如输出和输入的信号都是什么?由什么元件执行?又由什么元器检测?这样观察之后就可以很据以往的经验, 进行大概地分析。然后再查看触头有没有烧蚀、熔化的现象, 脱扣器有没有脱扣, 电动机是否还转动, 转动的话转速是否正常, 线圈是否有发热现象等。查看完以上这些部位后, 再进行系统故障的初步检查, 如控制柜内的元件有没有烧焦、松脱的现象, 系统各部位联系是否正常等。
(2) 询问和触摸。详细询问操作人员故障发生时的迹象, 如不寻常的振动、不正常的烟气, 故障发生前后电路和设备的运行情况等, 还要询问系统的操作方法和其主要功能。通过询问, 往往能得到很多重要的信息, 这些信息对检修有很大帮助。待电源关闭后, 迅速地触摸一下线圈、触头等容易发热的部位, 看温度是否正常。
(3) 听和闻。电路在正常工作时会有一些声响, 在出现故障后要仔细听一下, 看有无异常的声音。用嗅觉器官检查一下有无烧焦和其他异味。如果在故障出现后机器还能勉强运作, 可通电倾听有无异响, 如发现有异响, 则应在最短的时间内确定异响的部位, 并进行深入检查。
3 煤矿电气控制电路常发生的问题
在煤矿开采过程中, 煤矿电气控制电路是保证矿区内各项用电设备安全运行的基础条件, 也是保障矿工在井下安全作业的措施之一。整个煤矿的供电系统主要由2个部分组成, 即供动力、照明用的交流供电系统和供电机车用的直流供电系统。在这2个系统中常会出现杂散电流, 这会带来一些危害, 以下就是在煤矿电气控制电路中由杂散电流引起的常见问题。
3.1 电控系统的失控
在煤矿电气控制电路的日常使用中, 工作人员对电控系统的检测并不是很及时。这就极有可能引发煤矿电气控制电路的全线瘫痪, 进而使整个煤矿电控系统失控, 从而严重危及生产的安全性和煤炭工作的顺利进行。
3.2 电缆外表和金属管线的腐蚀
井下的工作环境非常潮湿且水多为酸性, 根据电解原理可知, 金属物品很容易被腐蚀。井下的运输巷道中电缆外皮有电流流出, 就如同电槽中的正极, 这也就形成了电解, 从而使电缆外表和金属管线发生腐蚀。
3.3 雷管的引爆
在煤矿开采过程中, 雷管的引爆是不可缺少的。根据常理, 雷管一般都放在将要开采的工作面附近。开采工作面的道轨、带式输送机的钢丝绳、电缆及各种管道等沿巷道铺设的导体中有杂散电流通过时, 它们与大地及接地网中的接地体之间存在着一定的电位差, 这就是杂散电压。在杂散电压较高时, 如果雷管的两脚线触及杂散电压的两级, 就会有电流通过雷管。当电流超过300 m A时, 就会引爆雷管, 造成事故。
4 煤矿电气控制电路检修的方法
在煤矿电气控制电路检修的过程中, 有以下几种方法:
(1) 经验法。经验法中主要有弹压活动部件法、元件替换法。弹压活动部件法主要运用在活动的部件上, 如开关、接触器上的衔铁等。这些活动部件在运作过程中可能会有一些接触不良和活动不灵活, 经过反复地弹压活动部件, 可以改善这些问题。在故障点不明确时, 对一些元件有怀疑, 但又不能确定就是该元件出的问题, 这种情况下就应采用替换元件的方法进行验证。如果在验证后发现该元件没有问题, 那么就可能是周围相关电路存在问题, 这就需要进一步进行确认。除以上这2种主要的经验法外, 还有黑暗观察法、对比法、交换法和电路敲击法等。这些方法也比较实用, 在实际检修中, 要根据不同的情况来选择最合适的方法。
(2) 检测法。检测法主要是采用辅助工具对煤矿电气线路故障进行判断的检修方法。辅助工具就是指相关的仪表仪器, 主要有欧姆表、电压表、电流表。由于社会发展的日新月异, 检测法的发展也很迅速, 不仅准确率在不断提高, 手段方法也日益增多和改善。检测法中主要有电阻法、电压法、电流法。下面分别对其进行介绍:1) 电阻法的原理是, 在可能出问题的线路两侧加上一个特定的电源, 这样在被测的线路中就会有电流通过。根据电阻电流的计算公式可知, 线路的电阻越大, 通过该线路的电流就越小。反之, 线路的电阻越小, 通过该线路的电流就越大。这样的话, 可以直接在电流表上标出电阻的大小。2) 电压法的原理是, 电路在通电的情况下, 不同点之间的电压是不同的。如果在电压不相同的两点间接入一个不为无穷大的电阻支路时, 支路中就会有电流通过, 通过串流在支路中的电流表, 可以读出通过的电流量。根据相应的计算公式, 就能得出此时的电压值。然后在电压表上标出读数即可。3) 电流法主要是在电流中串联电流表, 在通电的情况下, 可准确地读出读数。该读数的大小能反应出电路的工作状态。
以上检测方法在煤矿电气控制电路检修的时候很适用, 它能在第一时间得出故障的原因。这样, 维修人员可根据故障产生的原因查找故障点并及时对线路进行维修, 使系统恢复正常工作。
5 结语
我国煤炭产业协会及安全生产管理部门对煤矿的安全开采问题非常重视, 近几年来加大了监管力度。要想保障煤炭开采与运输工作顺利开展和进行, 煤矿电气控制电路的平稳运行是非常重要的, 这也就对电气管理人员提出了更高的要求。因此能在第一时间发现问题, 并能运用科学、有效的方法解决问题是很重要的。
摘要：概述了煤矿电气控制电路设备的构造特点及类型, 介绍了煤矿电气设备电路故障的检查情况, 并针对煤矿电气控制电路常发生的问题, 提出了相应的检修方法。
关键词：控制电路,检修,解决策略,煤矿
参考文献
[1]孙祥明.煤矿电气控制电路安全管控措施[M].北京:知识产权出版社, 2007
[2]赵树林.煤矿电气控制电路的类型及维护管理措施和技术手段[J].湖北工业大学学报, 2006 (5)
[3]孙志斌, 马儒林.浅析国内煤矿电气控制电路问题的解决策略[J].矿产开发与利用, 2005 (11)
煤矿电气自动化控制系统的优化设计 第2篇
煤矿企业在实际的生产过程中，高安全性能、高效率的煤矿圣生产需要大量的数据资料和模型量的监控设备来完成，例如：计算瓦斯含量，检测实际通风情况，控制矿井水泵的开合等。而基于PCL嵌入型电气自动化监控系统可以适应复杂的工作环境，也能够实现煤矿电气设备的自动化监控。但是在构建煤矿电气自动化系统的过程中，如何优化设计，如何降低煤矿电气自动化控制系统的构建成本，如何提升监控系统的稳定性是煤矿企业目前面临的主要问题。笔者针对煤矿企业电气自动化控制系统中机械设备的优化选型和结构优化进行研究。
1.优化煤矿电气自动化控制系统中机械设备的选型
1.1确定煤矿电气自动化监控系统规模
按照煤矿实际规模和煤矿自动化监控系统规模来决定PLC机械设备的选型。例如：西门子公司生产的PLC产品，假设只需要对瓦斯浓度的检测过程进行控制，可选择SIEMENSS7-200等机械设备。假设需要结合煤矿井的水位变化情况来决定水泵机房的具体工作情况，这主要包括了复杂的逻辑型控制和闭环型控制，这就需要选择SIEMENSS7-300等机械设备;而结合矿井下的瓦斯浓度和其他参数对井下工作人员进行科学化的管理，这会涉及到通信、智能化检测和控制，这需要选择大型的`PLC产品。
1.2明确I/O点的种类
按照煤矿电气自动化控制的具体要求和被监控对象的复杂情况，对机械设备的I/O点的种类和数量进行详细的统计，并列出清单;再通过估计系统的监控内容容量来明确需要保留软件和硬件资源的余量，同时需要充分注意不能过度浪费资源。此外，还需要按照煤矿实际供电情况来明确机械设备输出点的具体动作频率，进而判断出输出端口是采用继电器输出或是利用晶体管来完成输出工作。
1.3选择适合的软件编程工具
从目前情况来看，煤矿电气自动化控制系统的软件编程工具包括了手持编程工具、计算机加PLC包、图形编程工具等主要方式。
(一)手持编程工具只适用于厂家明文规定的语句表的编程中，这种工具的工作效率较低，只能用在小规模的PLC的编程中。
(二)计算机加PLC包属于效率最高的编程方式，但这种编程方式的单价较高，并不适用于操作现场调试。通常情况下在大型或中型煤矿电气自动化控制系统中进行软件编程和硬件组态工作，为进一步提升机械设备的自动化控制效率，要求结合具体情况，选择是适合的软件编程工具。
2.优化煤矿电气自动化控制系统的结构
2.1硬件结构设计的优化
硬件结构作为整个煤矿电子自动化控制系统的核心部件，对整个煤矿电气自动化控制系统的安全、稳定运动起着直接的影响。所以需要对硬件结构设计进行优化。因为使用要求的不同，所使用的硬件也会出现一定的差异，而本文针对所有控制系统需要高度关注的输出电路、输入电路和系统抗干扰部件等进行研究。
(一)针对系统输出电路进行优化。对于系统的输出电路进行优化，需要结合煤矿生产的具体要求，对所有指示标志与调速设备等均需要利用晶体管来完成输出工作，使得它能够负荷高频率的动作，并提升了响应的速度。例如：煤矿水泵机房电气自动化控制系统中的PLC系统输出率假设控制在5次/min以下，能够利用继电器进行输出，这种设计方式可以保证电路的简单化，并能够提高抗干扰能力和带负载能力。但是假设PLC系统输出带电磁线圈在断电时，可能会出现浪涌电流，使得PLC芯片受到损坏。
所以为防止这种问题的发生，能够在其他的电路盘并能连接流二极管，使得它能够吸收浪涌电流，并对PLC芯片起到很好的保护。假设PLC系统动作频率控制在6次/min到10次/min之间，也可以利用继电器来完成输出工作，但是通常情况下利用固态型继电器或中间式继电器有效控制水泵房的开合。
(二)针对系统输入电路进行优化。对于系统的输入电路进行优化，重点考虑PLC系统供电电源，通常情况下，是控制在交流90到250V之间，这具备了加强的宽幅适用性能。但是因为矿井下工作环境较为复杂、恶劣，且我国现阶段供电的不稳定，所以为了实现抗干扰目的，保障系统的安全运行，要求在输入电路部件中安装电源净化设备，例如：安装电源滤波器、隔离变压器等。
(三)抗干扰的优化设计。系统的抗干扰设计是所有煤矿电气自动化控制系统需要引起高度关注的问题。而对抗干扰进行优化设计可以从二点出入：其一，利用隔离变压器进行抗干扰优设计。电网中存在高频率干扰主要是由于原副边绕组间的分布式电容耦合形成，因此要求利用超隔离变压器，并把中性点通过电容和地面连接起来。其二，优化布线。利用强点动力线路或是弱电信号线方式分开走线，并保证这之间有一定的间距，从而起到较好的抗干扰效果。
2.2软件结构的优化设计
软件结构的优化设计可以与硬件结构设计一同进行，其关键工作在于按照煤矿电气自动化控制系统送的基本步骤，把软件结构设计转化成梯形图，这也属于PLC系统在电气自动化控制系统的具体应用中出现的主要问题。对软件结构进行优化设计主要从两点出发：
其一，对软件程序设计过程进行优化，而这关键在于对I/O点的优化。按照煤矿电气自动化控制喜用的具体要求分配I/O点，最大限度地实现I/O信号的集中编制，进而全面提高系统的维护质量。
其二，对软件结构进行优化设计，包括了对基础程序与模块的优化设计。在实际的煤矿生产过程中，把煤矿电气自动化控制系统的控制对象分为数个模块，再对其进行调试与编写，最后把它们组合成一个完成的软件程序。对于模块的优化设计使得煤矿电气自动化控制系统调整起来更加方便。
3.结语
煤矿电气控制电路 第3篇
關键字：CA6140、排故、控制电路原理
中图分类号：TH-39
作为中职机电一体化专业的专业教师，每年中级电工等级工培训对于学生来说是件头痛的事，尤其是车床排故他们掌握起来更加的困难，有一部分学生只能靠死记硬背来通过考核。通过这几年教师一线工作经历，总结出相对简单的方法。现在以CA6140车床为例说明。
一、CA6140普通车床的简单介绍
CA6140型车床是一种常用的普通车床，主要由车床床身、主轴箱、大盘、挂轮箱、进给箱、溜板箱、滑板和刀架、尾架、丝杠、光杠和床腿等组成。
二、CA6140普通车床的读图
CA6140普通车床的电气控制图如上所示。这种车床由三台电动机拖动；M1为主轴电动机，拖动车床的主轴旋转；M2为冷却泵电动机，提供冷却液；M3为刀架快速移动电动机。
⑴主电路
三相电源→电源开关QS（低压断路器）总电源保护FU1
⑵控制电路
控制变压器TC供电，电压110V，FU6作为控制电路的短路保护
①分析主轴电动机M1启动和停止的原理。
②冷却泵电动机M2和主轴电动机M1的联锁控制
③快速移动电动机M3的点动控制原理
④主轴电机M1和冷却泵电机M2过载保护FR1、FR2
⑤挂轮箱行程开关SQ1
⑶照明指示电路
6V电源指示灯；24V车床照明灯
三、CA6140普通车床电气控制电路分析
⑴主轴电动机的控制
首先确保挂轮箱盖子盖好，行程开关SQ1被按下，SQ1常闭触点闭合，按一下启动按钮SB1，交流接触器KM1线圈通电，KM1的衔铁吸合，主电路上KM1的三个主触点闭合，M1启动。同时，并联在启动按钮SB1旁边的KM1的一个常开辅助触点也闭合，实现自锁，保证主轴M1在松开启动按钮后还可以连续的运转。按一下停止按钮SB2，KM1线圈失电，衔铁被释放，KM1的三个主触点断开，M1停止。热继电器FR1的常闭触点串联在KM1线圈的电路当中，对电路实现过载保护。电路中的交流接触器使该电路具有零压保护功能和欠压保护功能。
⑵冷却泵电动机的控制
首先确保挂轮箱盖子盖好，行程开关SQ1被按下，SQ1常闭触点闭合，并且保证交流接触器KM1得电，也就是M1要旋转，这样串联在KM2线圈电路当中的KM1的一个辅助常开触点闭合，此时，可旋转转换开关SA2使其闭合，KM2线圈得电，衔铁吸合，主电路上KM2的三个主触点闭合，M2启动，给切削加工提供冷却液。停止有两个方法一种是：旋转转换开关SA2使其断开，KM2线圈失电；一种是停止主轴电机M1，这样交流接触器KM1的辅助常开触点断开，KM2线圈失电。
⑶快速移动电动机的控制
因快速移动电机控制电路中没有自锁，所以快速移动电机是点动控制电路，按下启动按钮SB3，接触器KM3线圈通电，衔铁吸合，使主电路中的KM3的三个主触点闭合，M3运转，拖动刀架快速移动。松开按钮SB3，KM3线圈释放，M3便停止。
⑷联锁保护
钥匙式电源开关SA3的触点与行程开关SQ2的常闭触点并联后与检漏电阻R串联。只有在SA3断开和SQ2断开这种情况下，检漏电阻不通电，检漏保护开关QF才能合上，以保证安全。SQ1为挂轮架安全行程开关，当装好挂轮架罩时，SQ1的常开触点闭合，控制电路才会有电，电动机才可能启动。
⑸照明电路与信号指示电路分析
照明电路采用24V交流电压。照明电路由开关SA1接灯泡EL组成。灯泡EL的另一端必须接地，以防止照明变压器原绕组和副绕组间发生短路时可能发生的触电事故。熔断器FU5是照明电路的短路保护。信号指示电路采用6V交流电压，指示灯HL接在控制变压器TC次级的6V线圈上，指示灯亮表示控制电路有电。熔断器FU4是信号指示电路的短路保护。
四、CA6140普通车床常见故障分析与检修
⑴漏电保护断路器合不上
通过查看电气原理图发现，如果SQ2（电气箱盖子没有盖好）和SA3（电源开关）处于闭合的状态，此时电路图中的火线和零线短接，此时肯定会跳闸，同时检查低压断路器是否复位。因此故障可能存在一下这几个方面：①电气箱盖子没有盖好（SQ2未被按下）。②钥匙式电源开关未转到SA3断开位置。③低压断路器没有复位。
⑵合上低压断路器，指示灯HL不亮，但照明灯亮
因为照明灯是亮的，所以说明变压器是好的，可以排除变压器前面的电气元器件是好的，那么就从一下几个方面查找：顺着指示灯HL所连接的电路查找①检查灯泡和灯泡灯座②检查熔断器FU4③测有无6V电压
若照明灯也不亮，那么一般在控制变压器之前查找，查熔断器FU3、低压断路器、变压器。
如果变压器TC输出端有电压，那么说明只是检查导线是否接触良好；如果没有电压，说明变压器绕组有问题。
合上电源，指示灯HL亮，照明灯EL不亮方法同上
⑶主轴电动机M1不能启动
首先观察按下启动按钮SB1，接触器KM1是否吸和，如果不吸合，此故障必发生在控制电路。那么就从M1的控制电路所有元器件挨个查找，可能的原因：（a）启动按钮或停止按钮内的触点接触不良。（b）交流接触器KM1损坏或线圈引出线断开。如果吸合，说明控制电路是好的，那么检查主电路，用万用表500V档检查KM1主触点有无电压，如果有，说明主触点接触良好，那么检查电动机是否损坏；如果没有电压，从输入端查找；三相电动机断相也可能造成M1不转。
⑷主轴电动机M1能启动，但不能实现自锁
检查KM1自锁触点是否接触良好。
⑸按下停止按钮SB2，主轴电动机M1不能停
不停，说明电动机一直与电源接通，那么分别检查控制电路和主电路：检查控制电路中各元器件是否有短路的情况；检查主电路KM1内部是否机械卡死。
⑹旋转SA2使其处于闭合状态，此时冷却泵电动机M2不能启动
①因主轴电动机M1和冷却泵电动机M2两者有联锁关系，所以首先看应先启动主轴电动机。②如果M1已经启动，检修方法与主轴电动机M1不能启动方法一致，检查转换开关SA2已损坏，应更换；热继电器FR2已动作，未复位；接触器KM2已损坏或线圈断开；冷却泵电动机已损坏。
⑺快速移动电动机M3不能启动
检修方法同主轴电动机不能启动方法一致，分别是：SB3触点不能闭合；接触器KM3已损坏或线圈断开；快速移动电动机已损坏。
参考文献
1. 齐占庆 王振臣主编.《机床电气控制技术》 .机械工业出版社.2013.02
煤矿电气控制电路 第4篇
关键词：煤矿,电气控制电路,检修方法和技术
煤矿电气控制电路的故障查找工作是一项非常重要的工作, 具有较强的专业性。故障的查找方法多种多样, 不同的电气控制电路对应的故障查找方法也不一样。一旦电气控制电路出现了问题, 就必须及时确定故障的位置, 而这一点是有方法可循的。
1 煤矿电气设备电路故障的调查方法分析
1.1 全面了解设备电路的基本情况
全面了解电路的基本情况非常重要, 如电路的型号、功能、信号输入和输出情况等。在了解电路基本情况的基础上, 可结合先前的经验, 以电路原理和结构为标准, 将电路分为若干部分, 并分析各个部分和电路整体的工作原理, 而后再观察相关元器件的情况, 以对电路基本元器件的损毁清做到全面了解, 如触头是否存在损毁问题, 线圈是否存在烧焦问题, 脱扣器是否存在脱口问题, 连接螺钉是否存在松动问题等。
1.2 询问操作人员故障发生前后电路和设备的运行情况
电路出现故障, 一定会伴有某些现象的出现, 因此, 询问操作人员 (尤其是一线操作人员) , 更能清楚了解故障情况。电路出现故障时是否存在非正常振动现象, 或电路出现故障前后, 各显示表存在哪些变化等。对操作人员的询问内容应包括以下几个方面: (1) 电路和设备的主要功能; (2) 设备操作方式方法; (3) 电路出现故障时伴有的现象及故障持续的时间; (4) 设备和电路的内部结构; (5) 故障出现前的有无异常情况。
1.3 听一下电路工作时有无异常响动, 闻一下有无异味
设备电路发生故障时, 往往会产生某些异常声音, 因此, 在设备电路工作过程中, 可通过听觉器官确定设备是否存在振动声等其他异常响动。此外, 电器设备电路出现故障时, 某些元器件或附属装置也极有可能因承受较高的温度而产生某些刺激性气味, 如金属丝烧焦的气味等, 所以, 可通过嗅觉器官确定电气设备周围是否有异常气味。这可以有效确定故障的范围, 但这种方法必须在设备运转而不能使故障严重的情况下才能使用。
1.4 检查电路
在确定故障的范围之后, 拆卸相关电气设备, 将电路完全暴露出来, 通过电路检查工具 (如电测表等) , 这种方法可确定电气设备电路故障的具体位置。
2 煤矿电气控制电路原理结构分析及检查
2.1 根据电路设备结构及工作原理查找故障范围
为避免在电路检修时盲目开展工作, 应在检修电路之前全面掌握并了解设备的结构和工作原理。应按照先主电路后支电路的检修顺序, 然后检查元器件是否存在故障, 最后检查主电路和控制电路之间的连接是否出现问题, 从而在短时间内确定故障的范围。
2.2 从控制电路动作程序检查故障范围
对电气设备进行通电检查的方法适用于直观观察或断电检查未能找出故障的情况。这种方法要求检查前先切断主电路, 使电动机处于停转状态, 并将电动机与其他转动装置脱开, 各种开关均置于零位, 接下来通过万用表确定电源电压是否正常。这种方法的检查顺序依次为控制电路、主电路。
2.3 利用仪表检查
在煤矿电气设备电路检修过程中, 对于电路的通电与否、触头的接触良好状况等故障, 可通过万用表进行检查;对于三相空载或负载电流的情况是否处于正常的状态, 可通过电流表直接确定;对于三相电压或其他线路的电压是否正常, 可由万用表确定。仪表仪器检查电路故障的方法具有以下优势: (1) 速度快; (2) 检查准确率高; (3) 操作简单方便。因此, 仪器仪表检查方法在电路故障检查中得到了广泛应用。
2.4 机械故障的检查
煤矿电气设备控制系统的某些动作通过信号的控制来实现的, 也有通过机械驱动而实现的。因此, 若控制系统中的机械驱动装置 (如传动装置等) 出现故障, 即使电路没有故障, 设备也无法正常工作。因此, 应严格观察机械机构的运行情况, 注意总结机械故障的发生规律。
3 煤矿电气控制电路检修的常用方法
3.1 经验法
煤矿电气控制电路检修过程中, 常用的经验法主要有弹压活动部件法、元器件替换法、电路敲击法等。
3.1.1 弹压活动部件法
这种方法主要适用于活动的元器件, 如按钮开关等。对这些活动部件进行反复弹压, 以达到保持部件灵活的目的。此外, 通过频繁弹压活动部件, 某些存在接触问题的触头由于受到反复的摩擦作用, 而实现了较好的接触, 从而使得电路得以导通。
3.1.2 元件替换法
对于某些可能存在故障的元器件, 可通过替换的方法来确定其是否存在故障问题。若更换该元器件 (必须保证该元器件无任何故障) 后, 电路仍未改善, 则说明此元器件不存在故障;若电路情况得到改善, 则说明该元器件存在故障问题, 必须更换。
3.2 检测法
所谓检测法就是指以仪表仪器为辅助工具来确定煤矿电器设备电路的方法。今年来, 仪器仪表的更新换代非常快, 涌现了一批性能先进的仪器仪表, 这大大提高了检测法的精准确度。现如今, 国内使用较为普遍的仪器仪表检测法主要有电阻法、电压法和电流法, 这三种方法所使用的仪表仪器分别为欧姆表、电压表和电流表。
3.2.1 电阻法
电阻法的测量原理如下, 首先确定被测电气设备电路, 而后在此线路两端给定一确定电压的电源, 则该线路的电阻即可由通过该线路的电流求得。若通过此线路的电流越大, 则此线路的电阻越小;反之, 此线路电阻越大。在此线路中串联一电流表, 并独处电流表的电流值, 通过计算得出此线路的电阻值。
3.2.2 电压法
被测电路有电流通过时, 则此电路任何两点之间必存在一定的电压, 且每两点之间的电压唯一确定。此时, 在电路任两点之间并联一个电阻值确定的电阻 (电阻值介于无穷大和无穷小之间) , 则此电阻中必有电流通过, 通过与此电阻串联的电流表可以得出该电路的电流值, 而后可计算出该电阻两端的电压大小。
3.2.3 电流法
电气设备在正常运转时, 线路中必有电流通过, 此线路中的电流值在一定程度上可以很好地说明线路工作的情况。为获得通过该线路的电流, 一般采用的措施为, 在此线路中串入一电流表, 所求电流值即为电流表的度数。
4 结束语
煤矿电气设备电路的正常工作对于煤矿安全生产具有十分重要的意义。随着煤矿开采实践的不断深入和科技的快速发展, 煤矿电气设备电路呈现越发的复杂性, 这给检修工作带来了较大的困难, 因此, 煤矿电气设备电路的检修方法也应适应这一形势的需要。
参考文献
[1]刘化州, 季明昌.煤矿电气控制电路检修方法探析[J].机电信息, 2012, 24.
煤矿电气控制电路 第5篇
1.1在漏电保护中应用
作为井下安全供电的要求之一，漏电保护的目的在于预防触电事故发生，其原理是将绝缘电控制到规定数值内，保护继电器得运作，电源可以被总馈电的开关切断，在电容电流的补偿方面，借助电抗器来实现。为提高可靠性，要增加硬件电路组成，单片机的P3.1与P3.2接24C08作掉电保护控制;由P3.3作欠压保护电路;由P3.7作程序控制复位电路。当电机发生过流时，由P3.6位使继电器跳闸，电机断电。当过载时，由P3.4位给出报警信号。同时，设有74LS244，用于过载、欠压、欠流、过流与报警信号的显示电路。在单片机的应用下，与零序电流的方向结合，在零序电流通过绝缘检测后，单片机的运算功能和判断功能就能够发挥出来，在工作电阻值平稳下，停电的范围将缩小。选择性的漏电保护装置在工作中的.动作电流大、工作时间长会影响到操作安全。因此，利用零序电流的方向和单片机应用相结合，进行实时保护，建立选择性漏电保护，在实现高精度运算，提高可靠性的同时，减少规模停电的问题。
1.2在运行监控中应用
在煤矿生产活动中，用电量的统计方面大多是由操作人员进行实现，不仅难以控制用电量，工作强度也很高。这种情况需考虑引入智能电度表，装置优势为分时段累计用电量。用电超负荷状态时，系统就会发出报警，调度室要做好处理。其中智能电度表构成主要是以传感器，单片机和外围设备为主，或者用单片机检测、微型机构组成。从监控系统看，原始的井下检测。监控装置以手持直读式为主，间隔变化难以辨识。若两次测量的间隔瓦斯聚集，会引起爆炸。检测系统的应用，通过矿井环境的参数，有利于提高矿井安全，针对可能风险进行提前预警。煤矿电气自动化技术通过单片机来实现井下监控。对煤矿工作来说，安全工作最重要，想对项目集中管控，就要对井下操作数据进行传递和管控，建立数据收集机制。对井下工作进行环境监测，能为施工人员的安全提供保障，也为指挥人员提供决策参考，保证工程的有序进行。单片机在电气自动化技术中，可以在提高监测水平同时，确保检测数据的连贯性，有效的改善工程管理效果。就是说，单片机能有效的保证人员安全，对隐患进行预测。
1.3在调度改造中应用
煤矿电气自动化控制技术中，单片机调度体现在电机的调度、滚筒、采煤机电动等方面。比如井下电机的调度系统，被赋予了很多功能(电机车位置的跟踪、信号灯的指示、电机车的全盘调度)整个系统的运行中，利用可编程序对系统进行布控，优势体现在控制装置的体积小、灵活性和功能性强。在滚筒采煤机系统调动方面，主要考虑煤层的厚度不同，同时在采煤过程中要调整采煤机。技术改造方面，以矿井提升机为例，原有技术注重调整绕线式的交流电机转子串电阻的方法，其控制线路复杂。将单片机引入做技术改造，能够测量电流、速度等。在控制系统的运行中，单片机能通过电流、速度，得出实际负载并以此作为依据来控制负载，解决了启动电阻烧坏和频繁的调整继电器的动作值等问题。煤矿自动化技术通过单片机进行技术改造。项目管理中，操作人员用单片机来实现技术改良，对速度、电流进行实时测试。煤矿自动化技术应用单片机，能对井下的电机进行调度，确保调高系统稳定运行，持续的测量定子电流，做到负荷结构有效收集，来提升整体的工作效率。
1.4风机管理自动化的应用
煤矿自动化技术通过单片机来实现风机的节能。煤矿工作中，风机是非常重要的设备，承担着空气供给的职责，风机有维护煤矿工作人员安全的作用，为煤矿工作的开展建立良好的环境。在使用时，针对矿井的下风速风压进行细化处理，以确保管理模型符合各阶段的需求。调速系统一般采取绕线式交流电机，一部分企业用的是鼠笼异步电机，目的是为了有效的调节风速。单片机使用频率大，是因为减少了电路控制的难度，能提高其稳定性，在优化精度基础上，减少设备成本。例如，采用PT1000温度传感器检测环境温度(温度检测精度0.01℃)，根据环境温度变化控制风机降温，并具备按键手动设定温度上下限、声光报警等功能。风机温度控制面板示意图如图1所示。具体技术要求及功能说明如下：①环境温度在设定温度范围内时，绿色LED亮，风机不工作;②当环境温度接近设定温度上限时(5℃之内)，黄色LED亮，风机低速工作，蜂鸣器发出3声500Hz报警声;③环境温度高于设定温度上限时，红色LED亮，风机全速工作，蜂呜器长响。④采用双风机分时工作。风机大多数是昼夜不间断地输送空气，耗费的电力很大，工作部门只有了解风机工作特点，才能合理利用风机，提高煤矿经济效益，减少能源消耗。以往的人工调整，遇到山顶煤的开采情况，很难进行调整，采煤机易受损，滚筒采煤机是以单片机为主要构成部分，能对采煤机驱动电机的过程进行测定，比如定子电流的数值，就是以此作为依据进行负荷的测定，负荷值过大时，单片机就会控制量的输出，调整采煤机的高度。
2煤矿电气自动化设计相关建议
2.1明确系统功能
尽管在煤矿自动化设计中，应用单片机的优势较为明显，但仍需注意控制系统设计中需要满足的程序功能。比如自动化保护功能，考虑到线路设备运行中，运行电流超出了允许范围时，需通过保护设备自动调整。井下电机车的调度系统被称为井下“集、信、闭”，对全矿的井下电机车统一调度，防止运输事故发生，保证煤矿的安全生产。电机车的统一调度包括井底电机车调度、岔道信号灯指示、电机车钢轨实际位置追踪、道岔自动移位和道岔密贴的监视、尾车自动监视。通过可编程序的控制器来实现井下电机车的调度，大大简化了控制线路，整个过程均通过软件实现，功能性强，灵活性大，控制装置小，是井下电机车调度的发展方向。煤层厚度在开采中存在着一定的变化，这要求采煤机开采的高度随着煤层厚度进行调节，传统是由工人进行人工调整，开采上顶煤时，会经常遇到岩石，大大减少采煤机寿命，甚至烧坏采煤机的驱动电机，对此可用滚筒采煤机来自动调高，从而解决问题，单片机组成的系统在线测量采煤机的驱动电机定子电流，通过定子电流值算出负荷变化，由于岩石比煤要硬，遇到岩石负荷就会增大，当电机的低定子电流增量大于某正值时，输出控制量会使采煤机高度进行调整，绕过岩石。能够提高采煤机寿命。
2.2数据模块设计
数据模块设计分为采集模块和传输模块。采集模块要做好数字量数据、模拟量数据、电能量数据的记录，并向上级系统传输信号，经信号的识别，进行通信。通信模块中输入数据时，模块要做好分类工作，完成数据解析过程。(1)数据采集模块，煤矿电气自动化的数据采集模块在各线路中各数据参量类型和数量都不同。模拟量数据，主要有线路电压、母线电压、无功功率、有功功率和主变压器电流等参数。电路中通过电流信号和交流电压的瞬时值，进行A/D运算，得到被测电压有效值。数字量数据有继电器保护信号，运行警报信号等。在电流回路中加上比较高的电压避免因触点的接触不良产生误差，电能量数据包括，有功电能和无功电能。采集系统通过电能量数据、模拟量数据、数字量数据和信号传输系统进行控制监管，在得到控制指令后将其转换成信号。通过信号识别数据的采集末端就可进行通信。(2)数据传输模块，在煤矿电气自动化技术数据传输模块中，采用多通道的传输模式，该模快功能通过不同参数进行数据分析后，发送给自动化系统应用平台。将数据输入到模块，进行数据分析，再通过数据分析，将数据进行分类，通过通道传输，最后对数据进行解析。
3总结
煤矿事业对我国的经济发展有重要作用，建构有效系统化的机制可以提高产业的发展进程，利用单片机确保产量升级，保证机械化水平优化，推动控制技术的提高，为煤矿自动化发展奠定基础。
参考文献
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[2]贾晋杰.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2015(25)：13.
[3]王玉英，王文魁.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].电脑知识与技术，，7(32)：8055-8057.
煤矿电气控制电路 第6篇
关键词：煤矿；掘进；技术；应用；改进
与传统的煤矿电气自动化系统相比，自动化控制系统大大提高了煤矿生产的效率，并且采用电能输送和使用的方式不断进步，有效地解决了耗电量过大的问题，并且在安全方面也有了更高的保障，目前我们在自动化控制设计方面已经取得了一定的成果，但是仍有广阔的发展空间，需要我们不断地创新和完善，为煤矿电气自动化控制系统的发展做出贡献。
1 煤矿电气自动化控制系统的现状
纵观国际煤矿业发展之态势，走自动化之路将是未来发展的必由之路。在煤矿的建设和发展中，自动化系统实现了监控、诊断和维护等相关内容，实现了煤矿整个平台工作的自动化，大大减轻了工作人员工作负担，提高了工作效率，通过生产过程与计算机技术的相融合实现了煤矿生产过程的信息化整合，根据我国《煤矿自动化规划》要求，新建矿井全部采用以建立综合自动化网络平台为主导，使矿山的自动化控制和管理水平一步到位。正在生产的主力矿井是自动化基础较好的矿井，要实现从设备的集中控制，向系统集中控制过渡；对于一些较老的矿井自动化改造和优化要注意到较老的矿井自动化基础薄弱的问题，通常可以采用先子系统后综合系统的原则来进行，即按照“人本安全、提高效率、节能降耗”的目的顺序进行改造，对于一些用人较多、耗能较大、安全系数较低、维护工作困难的子系统要优先改造，从而以这种方式来优化子系统的自动化程度，提高整个系统的安全性，最终实现高效和节能的目标。
自动化技术已经广泛地应用到了各个行业，其中在火电、核电、化工、石油、煤矿等行业已经得到了充分的发展，未来的发展趋势和优化方向就是把现有的在别的行业应用成熟的产品、技术以及这么多年的实际运行经验集合起来，为煤炭行业提供整体的自动化信息化解决方案。
2 煤矿电气自动化控制系统的优化
2.1 优化设备系统 电气自动化控制的优化首先必须保障设备系统的优化和控制，实现电气自动化设备的最大效率输出，在这个过程中，首先要对系统的基本状态进行一个科学的评估，并且根据设备要求来选择设备的优化内容，例如当设备的要求是矿井瓦斯浓度控制时可以选择较为轻便的微型设备即可实现，但是，水泵的选择则要根据矿井在具体施工过程中的水位情况进行评判和设定，因为设备的要求会相对较高，微型设备往往不能够充分满足，这种情况下就需要更高水平的设计和设备来实现矿井的要求，在未来的发展过程中，自动化技术的设计和发展方向将会向着矿井全方位、实时监控的方向不断进步。
2.2 编程程序的选择 对于编程程序的选择往往具有更多内容的要求，目前来看对于编程的要求基本是三种形式，一种是手控变成程序，一种是编程计算机程序，一种是PLC编程程序，手控编程程序具有效率较低的问题，并且不能很好地完成及时的判断和采取措施，已经逐渐被淘汰，PLC系统编程程序具有很多方面的优势，但是需要注意的是它仍有适用范围较窄的问题，这种情况下我们通常采取的措施就是在大规模的采矿需求中将PLC编程程序与计算机编程程序相结合，通过这种方式有效地提高编程程序的适用范围和效率，这种编程程序虽然效果较好但是过程复杂并且维护困难，成本较高，这就需要在具体的煤矿工作中根据不同的特点选择不同的编程程序来更为有效地完成相关工作内容。
2.3 创新优化系统软件 系统软件的优化创新也是提高采矿工作质量和效率的有效途径，为实现这一目标首先要对系统内部软件进行处理使其组合装配转化成直观的图表。对于系统的优化要从系统自身的规模出发，其中自动化子系统，可完成各种特定生产和安全监测功能的子系统（煤矿供电监控系统、煤矿井下排水监控系统、矿用皮带机集控系统、综采工作面集控系统、辅助运输调度系统等）。基础控制产品及网络设备，提供丰富的控制产品（包括PLC、专用控制器、矿用保护器、隔爆UPS、隔爆计算机、本安显示屏等），网络通讯设备（环网交换机、本安交换机、智能接入网关等）。
2.4 创新优化系统硬件 系统的硬件主要包括输入设备和输出设备，但由于采矿过程中涉及的环境条件较为复杂且影响因素较多，因此在安装电源的过程中需要对电源进行一定的净化措施。在对电路进行优化设计时通常采用的设备是变压器和滤波器实现电压的有效控制。对输出电路采用继电保护的方式则能有效提高电路的简化程度。
2.5 可靠性 大型采煤机提升可靠性的研究是结合市场需求及高端设备国产化趋势、为带动企业自身产品质量提升，增强市场竞争能力的一个中长期项目，重点关注的是产品本身与使用性能提升相匹配的使用寿命、可靠性、安全性的全面提升，通过在大型高端机型上的应用得到成熟稳定的模式，进而带动公司产品设计、工艺、制造的全面提高，并逐步在全系列机型上得以应用。掘进机自动化控制系统是诸多遥感、定位、自动控制技术在掘进机上的首次应用，主要性能有：实现掘进机远程控制，大幅减轻粉尘对人体的伤害（矽肺病）；根据瓦斯浓度自动控制掘进速度，避免瓦斯涌出的危险；掘进机自动定位，确定巷道的走向；通过程序控制，预知巷道断面实现截割断面自动成形，从而提高掘进作业效率和巷道成型质量。
3 结语
总的来说，在煤矿自动化的发展中我们已经取得了一定的成果，但是仍有广泛的发展空间，这就需要我们不断投入研究和改进当中，提高煤矿掘进技术，真正地实现煤矿掘进的高效、安全，为社会的发展提供安全充足的能源。
参考文献：
[1]梁飞宇.煤矿电气自动化控制系统的优化设计思路[J].机械管理开发，2014，03：31-33.
[2]马珍.煤矿电气自动化控制系统创新设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，09：215-216.
[3]刘丽.煤矿电气自动化控制系统的优化设计[J].煤炭技术，2013，08：93-95.
煤矿电气控制电路 第7篇
煤矿工程和其他工程相比有着十分明显的特征, 而这种特征主要是通过井下作业的方式体现出来的, 因为井下作业的过程中, 其自身的采光条件并不是很好, 所以电气控制系统的检查和维护就成了一个非常重要的障碍, 同时井下的工作环境也有着非常强的复杂性, 不同的时间和环境会使得系统运行中的故障类型也发生极大的转变, 所以工作人员必须要对井下作业的特点和电气控制系统的实际情况予以充分和详细的了解, 只有这样, 才能更加及时、准确的发现问题, 避免安全隐患的发生。
2 煤矿用电气设备的类型
2.1 矿用一般型电气设备
这种设备是煤矿井下生产专用的一种不防爆的电气设备, 这种设备和地面上所使用的普通电气设备有着非常明显的差异, 其外壳的坚硬程度非常高, 这样就能够对内部的设备和线路构成良好的保护作用, 在和电缆连接的过程中也经常要使用电缆接线盒或者是插销, 不能出现明接头, 在其内部还设置了机械锁和电气闭锁装置, 确保设备在带电运行的情况下不打开外装置, 这样就可以防止因为外装置没有处理好而造成的漏电现象。
2.2 矿用防爆型电气设备
这种电气设备的主要特点就是装置的外部有防爆大的外壳, 这种外壳在应用的过程中可以充分的发挥自身耐磨和防爆的优良性能, 其可以承受来自于内部瓦斯爆炸的压力, 在瓦斯爆炸的时候, 这一设备的外壳不会发生损坏, 同时还不会引起瓦斯的剧烈燃烧和爆炸, 所以在安全性上要更强一些。而为了保证该装置外壳的优势, 外壳应该具有良好的机械性能和强度。
3 电气控制电路的常见故障
3.1 断路故障
通常我们所说的断路故障就是指在电路的回路因为非正常原因而断开, 从而使得电流供应中断, 没有办法继续的供应, 导致设备无法正常运行, 一般断路现象主要有三大类, 一个是断线, 一个是线路接触的长度过短, 最后一个就是设备接触情况较差。
3.2 短路故障
电路的断路故障通常就是指在一个正常运行的电路当中电位不同的两个点中间不经过出现损坏的设备, 直接就被导线连接在一起, 这样也就使得电路无法正常的运行下去, 这种故障通常被我们叫做断路故障, 而断路故障通常又被人们叫做短接故障, 这种故障一旦发生, 极易造成用电设备损坏的状况。
3.3 连接故障
将电路运行过程中需要用到的各种元件按照一定的规则和顺序进行连接, 这样就形成了一个可以保证正常运行的电路, 但是在连接的过程中, 连接的顺序如果不正确就非常有可能使得设备的正负极出现接反的现象, 也可能出现元件漏接或者是多接的情况, 这都会导致电路无法保持正常的运行。这种故障通常就被我们叫做连接故障。如果在一个电路中旅出现了连接故障也会产生非常不利的影响, 如果设备的两极接反, 就会对电力设备造成严重的损坏, 甚至还会出现非常明显的安全隐患。
3.4 电路的参数匹配故障
电路运行的过程中, 各种元件的参数只有相互适应, 才能保证电路的平稳运行, 如果元件的参数出现不匹配的现象, 就会造成一些因为参数不符而导致的故障, 这种故障通常发生在串联和并联混合使用的电路当中, 串联电路和并联电路的切换也容易出现这一故障。
4 煤矿电气控制电路问题的解决措施
煤矿电气控制电路的故障问题是应该被人们重视的, 因为井下作业自身就有着非常高的复杂性和危险性, 在这样的情况下如果电气线路发生了故障, 就会造成更大的安全隐患, 所以必须要采取有效的措施, 保证线路的安全和平稳运行。
4.1 低压电网的“全方位”防爆
以往的电气安全措施是彼此独立的, 防爆模式并不是一个整体的防护体系, 因此对于电气线路的保护并不能实现全方位立体式的保护。而随着科技的发展与国家政策的大力支持, 我国也研制出了能够达到世界水平的快速断电装置, 这个装置的成功应用使得低压电网实现了“全方位”的防火防爆, 但是这种装置并不能够在将断电之后将储能元件的电火花彻底消除, 因此这种技术还是需要进步完善, 使其能够更好地吸收能量实现彻底断电保障低压电网的安全。
4.2 漏电保护性能的完善
井下的作业条件差其低压电网的漏电几率也会比较大。因此为了能够提高供电可靠性将漏电几率最大限度的缩小, 可以利用选择性漏电保护的方法将漏电范围有效的减小。这就能够更加快速的发现漏电位置, 进而减少因停电而带来的损失。另外选择性漏电保护中旁路接地分流技术的应用, 可以在较大程度上减小因电动机反电势和电网分布电容所形成的故障点电流, 提高了电气安全程度, 实践证明选择性漏电保护在提高井下低压电网的安全性和可靠性方面具有重要的地位, 因此深入地研究电网漏电机理, 不断完善漏电保护性能, 提高漏电保护的技术水平, 对保证井下低压电网的安全运行具有重要的意义。
4.3 保护系统的智能化
随着微电子技术的蓬勃发展井下低压电网的监测与保护正走向微机化、智能化, 利用微机可靠性高、功能多、易扩张、能记忆的优势可以构成10kv电网和低压电网的微机综合保护系统它集短路、漏电、过负荷、断相、过电压等故障保护于一体, 除了具有各支路的电压、电流、功率因数以及耗电量等工况显示外增加故障时间、电网对地绝缘电阻和分布电容、相间绝缘的显示, 另外增加定时打印取样功能, 实现矿井各级变电所与井下低压供电单元的微机监测与保护。
5 结论
煤炭是我国重要的自然资源, 并且随着经济的发展, 资源问题日益严峻, 对于煤矿开采的重视程度越来越高, 同时其开采工程中的安全问题也越发被人们所关注起来。由于煤矿的开采工作大部分是在井下完成的, 这就使得电气控制系统的电路检查和维护工作难度相对较大。而电气控制电路是保障开采工作顺利进行的前提, 因此我们必须及时有效的将这些故障排除掉, 这样才能保障国家和人们的利益不受损失。影响电气控制电路安全问题的因素有很多, 我们必须要具体问题具体分析, 这样才能够使问题在第一时间内得到解决, 进而减少因停电而带来的损失。
摘要：煤炭资源是我国经济和社会发展中不可或缺的一种自然资源, 随着我国工业生产的不断发展, 我国的煤炭资源消耗也日益严峻, 这也给我国的众多煤矿企业造成了很大的发展压力。为了能够有效的提高煤炭资源的数量和质量, 首先就是要做煤炭开采过程中的安全保障工作。电气控制是煤炭开采过程中经常出现的一个问题, 这一问题如果得不到有效的解决就很有可能导致一些重大的安全隐患, 本文主要分析了煤矿电气控制电路常见问题及解决对策, 以供参考和借鉴。
关键词：煤矿电气控制电路,常见问题,解决对策
参考文献
[1]贺庆.煤矿电气控制及保护接地问题分析[J].科技创业家, 2014 (6) .
煤矿电气控制电路 第8篇
1 电气系统自身引起的煤矿事故的原因分析
一是敷设在井下巷道内的电缆, 由于长年处于阴暗潮湿的环境下运行, 周围的潮气极易入侵到电缆内部, 从而产生过电压击穿绝缘层, 同时在这种潮湿的环境下, 绝缘层也很容易老化, 这种情况下绝缘水平就处于一个很低的水平上, 达到一定低值时就会发生击穿, 从而产生集中漏电。
二是开关设备长期使用, 接线板潮湿可能造成漏电;其内部元件或导线, 因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电;自动馈电开关中的过流继电器, 当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。
2 目前对煤矿电气系统的设计要求
2.1 设计中选用防爆设备
选用防护能力较强的防爆类型电气设备, 此外, 在温度组别上, 选择高于应用环境气体点燃温度的组别。另外对于易爆气体和粉尘同时存在的危险场所设备选型时, 一定要选用气体和粉尘双重防爆的电气设备, 其防爆等级既要满足爆炸气体的特性, 还要满足可燃性粉尘特性。
2.2 电缆和电气设备在注意不能浸泡
于水中, 在尽量保持其所处位置是干燥的, 同时对于电缆和电气设备不能进行挤压和刺, 这样极易使电缆损坏。
2.3 要避免导线连接处松散, 同时连接处要保持光滑, 不能有毛刺存在。
2.4 不增加额外部件
2.5 设置保护装置
根据煤矿细则规定, 对于保护电缆干线的装置按公式:z≥IQe+KxΣle (z为过流保护装置的电流整定值, A;IQe为容量最大的电动机额定启动电流, A;Kx为需用系数, 取0.5~1;Σle为其余电动机额定电流之和, A) 。而实际中往往凭经验不按公式计算, 草率确定整定值, 致使与实际产生误差, 从而导致事故发生。
2.6 对于电网的对地电容电流进行补偿
2.7 设置漏电保护装置
在井下的带电导体、电气元件和电缆接头等都要安装漏电保护装置, 使这些带电体都被封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置, 以保证未合上外盖前不能接通电源, 或者在接通后, 便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。
井下配电变压器的中性点禁止直接接地, 以减小漏电或触电电流。
2.8 避免电气设备失爆
在瓦斯和煤尘爆炸事故中, 由于电火花等电气设备失爆引起的瓦斯和煤尘事故占有较大比例。为了满足煤矿井下需要, 国家制定了防爆电气设备标准, 各种类型防爆设备的防爆措施不同, 必须依据国家标准GB3836执行, 保证各类防爆措施有效。
2.9 设置环境安全监控系统
环境安全监控系统主要用来监控有关气体 (CH4, CO2, O2, SH2等) 浓度、风速、负压、湿度、温度等数据及风门、风窗主要设备开停状态, 实现甲烷超限声光报警、断电及风-电闭锁控制等。
瓦斯、煤尘、水灾合理配置必要的检测仪器、仪表, 检修、维修工具和备件, 以确保设备的正常运行。建立电气设备采购制度和标准, 并附以必要的检测, 确保合格的产品投入使用。运用先进的科学技术方法和建立健全高效的安全管理机制加强矿山安全生产。
2.1 0 尽量使用低压电气
对人身接触机会较多的电气设备, 采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置的额定电压不得超过127V, 而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在12~42V以内。
3 煤矿电气控制电路常见问题及设计措施
3.1 电控系统失控
煤矿电气控制电路的安全运行与管控, 是保障煤矿井下作划顺利完成的基础, 也是对于井下作业人员的基本人生安全保护。如果在长期的使用过程中, 不能及时对煤矿电气控制电路对性系统的检查与检测, 极有可能引发煤矿电气控制电路的全线瘫痪, 进而导致整个矿区的电控系统失控。煤矿电气控制电路是电控系统进行远程操作的连接载体, 如果一旦发生线路故障或问题, 电控系统的操作命令也就难以及时传达到电气设备, 进而有可能引发全区电控系统的失控, 严重危及到生产安全和煤炭开采工作的顺利开展和进行。
预防措施:在井下低压电网中, 漏电故障占电气故障70%左右, 因此, 漏电故障是影响供电可靠性的主要因素。选择性漏电保护可以缩小漏电故障的停电范围, 缩短寻找和消除漏电故障的时间, 可以提高供电的可靠性。另外, 选择性漏电保护中旁路地分流技术的应用, 可以在较大程度上减小因电动机反电势和电网分布电容所形成的故障点电流, 提高了电气安全程度。
3.2 腐蚀电缆外表及金属管线
在运输巷道中, 除了架线与轨道之外, 还铺设有高压电缆和风管、水管, 这些管线都是杂散电流的良好通道。在回电点附近, 电流从管线中流出。电流的流出点使管线受到腐蚀。井下运输巷道非常潮湿, 井下水又多为酸性, 由于电解作用而腐蚀金属。电流从正电源流到正极, 在电解槽中电从正极板流出, 而电子流恰恰相反, 从正极板流向直流电源的正端。正极板失掉电子而带正电, 与电解液中的硫酸根离子结合而变成硫酸盐, 因此, 正电的金属脱落于电解液中, 运输巷道中的电缆外皮有电流流出, 如同电槽中的正极, 因此被腐蚀。
预防措施:电缆的选择应根据不同的用途和使用场合, 按经济电流密度来选取, 并且考虑线路电压损失和短路保护的需要。
结语
煤矿的安全生产不仅关系到煤矿职工的生命安全, 同时对于国家稳定也有一定的影响。在煤矿电气设备不断革新的形势下, 要对电气设备的设计进行相应的改进, 为了适应煤矿生产的需求。吸取国内外先进的设计理念, 不断的提高专业技术知识, 对电气设备的性能不断的优化, 减少煤矿电气事故的发生率。
摘要：煤矿生产在我国的经济发展中发挥了重要的作用, 并且随着科学技术的发展, 各种新技术新设备广泛的应用到煤矿生产中, 在煤矿生产过程中, 安全生产是重中之重, 与国家的稳定、经济发展和人们的生命财产都密切相关。本文对煤矿企业中电气系统的设计要求进行了分析, 并且对于控制电路中比较常见的问题进行了分析, 然后制定出了相应的措施以保证煤矿企业的安全运行。
关键词：矿用电气系统,电气故障分析,电气设计要求
参考文献
[1]田庆军, 周晓娟.当前煤矿电气设备安全管理存在的问题和对策[J].煤炭技术, 2009.
[2]GB50054-95, 低压配电设计规范[S].
机床电气控制电路故障检修方法探究 第9篇
关键词：故障,故障分析,故障检修
随着工业革命的推进, 机床在工业中早已得到广泛的应用。机床电气设备在操作人员操作过程中因受到各种各样因素, 使其出现不能正常工作的现象也就是故障, 导致不能安全生产或不能正常生产。机床电路的故障一般有两种情况。一种表现出明显的外表特征且容易发现的故障, 如电机、电器元件的过热、冒烟、打火、发出焦糊味、有响声、运动部件卡住等现象;另一种是没有外表特征较隐蔽的故障, 主要是控制电路的故障, 线路越复杂, 故障几率越多。造成这两方面故障的主要原因有以下几点:过载、绝缘击穿或短路、调整不当机械动作失灵、动静铁心端面有异物、触头接触不良、接线松脱、小零件损坏以及操作不当等等。
1 正确分析, 确定故障范围
为了使机床尽可能减少故障发生率, 平常加强保养维护和定期检修是不可缺少的, 若发生故障其分析方法与步骤如下:
首先要调查研究, 向操作者了解故障的现象;观察电气元件有无损坏或烧焦的痕迹;仔细听电气设备在运行时有无异常声音;当设备运行一段时间后, 关闭电源再用手触摸相关电气元件, 判断该电气元件的温度有无明显上升或有无局部过热的现象。当发现有异常声音、气味、打火、冒烟、发热的现象, 可以通过看、听、摸等手段来判断外表看得出的故障点。其次, 在外表现象无明显损坏, 无明显现象, 无异味且无法确定故障点时, 应根据机床电气线路原理图并结合故障现象来分析和确定故障的范围, 是主电路还是控制电路的故障, 或信号灯不亮、照明灯不亮, 或某些不能正常工作的特殊环节, 如平面磨床的电磁吸盘没有吸力等, 可以通过这种方式能较快的判断出故障点, 以便检修。要想快速、准确地判断故障原因, 作为电气技术人员除了熟练掌握机床电气控制原理外, 还要熟悉机床的结构、液压、气动等系统的工作情况, 才能正确而迅速地找出并排除故障, 保证设备尽快地恢复正常运行。
2 合理方法, 准确査找故障点
(1) 外表检査, 根据控制线路原理图分析故障现象且已确定故障范围后, 对确定的故障范围内所有电气相关设备, 进行电气设备元件的外表检查以确定故障点。
(2) 根据机床电气控制电路控制原理, 按正常步骤操作顺序去观察各环节的动作状况, 确定其动作是否正常, 判断问题是发生在主电路、控制电路还是特定环节, 以便进一步确定故障点。
(3) 根据对故障现象的观察并进行故障原因分析, 采用测量仪表对控制线路进行各参数有针对性的测试;还可采用短接的方式对电路进行检查, 以便更准确的查找到故障点。在此以万用表测量电路参数为例, 电压参数的测量是利用万用表测量机床线路某点的电位值来判断机床电气故障点, 这种方法简单明了, 直观可分为分阶测量、分段测量和对地测量。但应注意线路中的交流电压和直流电压的测量, 并根据机床线路原理分析该线路上的电压值, 选择万用表适当的电压量程, 切不可用万用表的电流档或电阻档进行带电检测, 否则会烧坏万用表。当电路接通时, 假设电路中的某点作为参考点 (一般选择接触器线圈的公共点) , 将万用表的黑表笔接到参考点, 红表笔接到机床控制线路故障范围支路的各点, 读取万用表上的读数, 并与理论的参考值进行对比;也可以根据故障范围内的支路各元件两端的电压进行检测并理论的参考值进行对比, 如果所测数据与参考数据相差很大就可以认为该点为故障点。电阻参数的测量是利用万用表对机床电气控制线路上某两点电阻的有无或某单独元器件的接通和断开进行检测, 以此进具体故障位置的判断。这种方法检测故障点同样简单直观;但在检测之前必须切断总电源不然会烧坏万用表;适时调整万用表电阻档的档位, 避免对所测量的值进行判断出错。这种方法主要是用万用表电阻档对机床控制线路通断或元器件的好坏进行判断, 其方法有测量分阶电阻和测量分段电阻。在测量时将万用表的两只表笔直接某个元件的两端或某一支路的两端, 但注意如果该支路有并联情况应先断开与其并联的支路, 避免判断错误;将所测出的值与参考值进行对比, 如果数据相差较远可视为故障。除了以上两种方法还可以采用线路短接, 也就是用导线连接故障线路的两个等电位点短接起来判断具体的故障位置。该检测方式简单实用并且查找故障快捷迅速是维修技术人员排除故障的方法之一, 它主要对于控制线路处于开路状态的位置进行检查。但须注意使用本检修方式进行检测时必须在等电位检测点之间进行导线短接, 如果错误的短接将会发生短路的事故。在电路方面査找不出原因时, 应注意检查是否有液压、气动或机械等方面原因的故障。
3 时刻警惕, 有效排除故障
在检修过程中如果查出故障的具体位置且已经把故障修复完毕时, 要警惕已经找出的故障点是否为最终的故障点, 还需要对该故障现象作更强细的分析找到其根本原因。根据现象并通过原理图分析找到故障点后, 还需要采取正确的修复方法修复已经找到故障部位, 对于工业用的元器件轻易的用其它电器元件进行更换或者采用补线的方法是不正确的, 防止由于更换产生人为故障。作为维修技术人员在排故过程中, 非特殊情况应尽量做到复原。但是, 在特殊的时候为了让设备恢复正常的运行, 可以采取一些应急措施, 但是不能强行行事。在排除故障彻底完成后, 需对设备调试运行时, 应配合操作者按操作规程操作, 免除新人为故障。当编修技术人员在故障排除之后, 应当做好相关记录, 且及时进行经验总结, 提高业务水平。
总之, 作为维修技术人员为了及时准确判断故障就应当时常了解和掌握常见故障的现象和解决措施, 是能有效地对故障排除的关键, 但在任何情况下维修必须要注意人身及设备安全, 如果需要通电操作试运行时, 须准备完好的防护器具并且遵照安全规程进行, 禁忌不得随便触及设备的带电部分和运动部分, 预防产生不必要的事故。
参考文献
[1]赵仁良.电力拖动控制线路与技能训练[M].北京.中国劳动初会保障出版社.2001.261—268
[2]连赛英.机床电气控制技术[M].北京.机械工业出版社.2007.106—108
机床电气控制电路的故障分析方法 第10篇
关键词：观察故障现象,检查并排除电路故障,通电试车复查
由于各类机床型号不止一种, 即使同一种型号, 制造商的不同, 其控制电路也存在差别。只有通过典型的机床控制电路的学习, 进行归纳推敲, 才能抓住各类机床的特殊性与普遍性。重点学会阅读、分析机床电气控制电路的原理图;学会常见故障的分析方法以及维修技能, 关键是能做到举一反三, 触类旁通。检修机床电路是一项技能性很强而又细致的工作。当机床在运行时一旦发生故障, 检修人员首先对其进行认真的检查, 经过周密的思考, 作出正确的判断, 找出故障源, 然后着手排除故障。
1 如何阅读机床电气原理图
掌握了阅读原理图的方法和技巧, 对于分析电气电路, 排除机床电路故障是十分有意义的。机床电气原理图一般由主电路、控制电路、照明电路、指示电路等几部分组成。阅读方法如下:
1.1 主电路的分析
阅读主电路时, 关键是先了解主电路中有哪些用电设备, 主要所起的作用, 由哪些电器来控制, 采取哪些保护措施。
1.2 控制电路的分析
阅读控制电路时, 根据主电路中接触器的主触点编号, 很快找到相应的线圈以及控制电路。依次分析出电路的控制功能。从简单到复杂, 从局部到整体, 最后综合起来分析, 就可以全面读懂控制电路。
1.3 照明电路的分析
阅读照明电路时, 查看变压器的变比、灯泡的额定电压。
1.4 指示电路的分析
阅读指示电路时, 了解这部分的内容, 很重要的一点是:当电路正常工作时, 为机床正常工作状态的指示;当机床出现故障时, 是机床故障信息反馈的依据。
2 机床电气控制电路故障的一般分析方法
2.1 修理前的调查研究
2.1.1 问
询问机床操作人员, 故障发生前后的情况如何, 有利于根据电气设备的工作原理来判断发生故障的部位, 分析出故障的原因。
2.1.2 看
观察熔断器内的熔体是否熔断;其它电气元件有烧毁、发热、断线、导线连接螺钉是否松动;触点是否氧化、积尘等。要特别注意高电压、大电流的地方, 活动机会多的部位, 容易受潮的接插件等。
2.1.3 听
电动机、变压器、接触器等, 正常运行的声音和发生故障时的声音是有区别的, 听声音是否正常, 可以帮助寻找故障的范围、部位。
2.1.4 摸
电动机、电磁线圈、变压器等发生故障时, 温度会显著上升, 可切断电源后用手去触摸判断元件是否正常。
2.2 从机床电气原理图进行分析
首先熟悉机床的电气控制电路, 结合故障现象, 对电路工作原理进行分析, 便可以迅速判断出故障发生的可能范围。
2.3 检查方法
根据故障现象分析, 先弄清属于主电路的故障还是控制电路的故障, 属于电动机的故障还是控制设备的故障。当故障确认以后, 应该进一步检查电动机或控制设备。必要时可采用替代法, 即用好的电动机或用电设备来替代。属于控制电路的, 应该先进行一般的外观检查, 检查控制电路的相关电气元件。如接触器、继电器、熔断器等有无硬裂、烧痕、接线脱落、熔体是否熔断等, 同时用万用表检查线圈有无断线、烧毁, 触点是否熔焊。
外观检查找不到故障时, 将电动机从电路中卸下, 对控制电路逐步检查, 可以进行通电吸合试验, 观察机床电气各电器元件是否按要求顺序动作, 发现哪部分动作有问题, 就在那部分找故障点, 逐步缩小故障范围, 直到全部故障排除为止, 决不能留下隐患。
有些电器元件的动作是由机械配合或靠液压推动的, 应会同机修人员进行检查处理。
2.4 在检修机床电气故障时应注意以下问题
(1) 检修前应将机床清理干净。
(2) 将机床电源断开。
(3) 电动机不能转动, 要从电动机有无通电, 控制电动机的接触器是否吸合入手, 决不能立即拆修电动机。通电检查时, 一定要先排除短路故障, 在确认无短路故障后方可通电, 否则, 会造成更大的事故。
(4) 当需要更换熔断器的熔体时, 必须选择与原熔体型号相同, 不得随意扩大, 以免造成意外的事故或留下更大的后患。因为熔体的熔断, 说明电路存在较大的冲击电流, 如短路、严重过载、电压波动很大等。
(5) 热继电器的动作、烧毁, 也要求先查明过载原因, 不然的话, 故障还是会复发。并且修复后一定要按技术要求重新整定保护值, 并要进行可靠性试验, 以避免发生失控。
(6) 用万用表电阻档测量触点、导线通断时, 量程置于“×1Ω”档。
(7) 如果要用兆欧表检测电路的绝缘电阻, 应断开被测支路与其它支路联系, 避免影响测量结果。
(8) 在拆卸元件及端子连线时, 特别是对不熟悉的机床, 一定要仔细观察, 理清控制电路, 千万不能蛮干。要及时做好记录、标号, 避免在安装时发生错误, 方便复原。螺丝钉、垫片等放在盒子里, 被拆下的线头要作好绝缘包扎, 以免造成人为的事故。
(9) 试车前先检测电路是否存在短路现象。在正常的情况下进行试车, 应当注意人身及设备安全。
(10) 机床故障排除后, 一切要恢复到原来样子。
3 机床电气控制电路电阻法检查故障举例
根据故障现象判断故障范围, 检查故障的方法有电阻法、电压法、短接法等。下面主要介绍电阻法检查故障。
电阻法检查故障可以分为通电观察故障现象、检查并排除电路故障、通电试车复查三个过程。
3.1 通电观察故障现象
第一步:验电。
合上电源开关, 用验电笔检查电动机控制线路进线端是否有电;检查电动机控制线路电源开关是否有电;合上电源开关, 检查电源开关下接线桩、熔断器上接线桩、熔断器下接线桩是否有电;检查有金属外壳是否漏电;一切正常, 可进行下一步通电试验。
第二步:通电试验, 观察故障现象, 确定故障范围。
按照故障现象, 确定可能产生故障原因, 然后切断电源, 并在电路图上画出检查故障的最短路径。
例:如图1顺序起动逆序停止控制线路原理图 (电路只设一处故障) , 按下起动按钮SB2时, M1电动机不能起动, 故障是在从FU2熔断器-1号线-FR1常闭触头-2号线-FR2常闭触头-3号线-SB1常闭触头-4号线-SB2常开触头-5号线-KM1线圈-9号线的路径中。
3.2 检查并排除电路故障
把万用表从空档切换到×10或×100电阻档, 并进行电气调零。调零后, 可利用二分法。如例中按下起动按钮SB2时, M1电动机不能起动, 把万用表的一支表棒, 搭在图中1号线所接的FU2接线桩, 另一支表棒搭在所判断故障路径中间位置电气元件的接线桩上, 如4号线所接的SB1接线桩。 (两表棒间如有起动按钮, 应按下起动按钮) 此时, 万用表指针应指向零位, 表明故障不在两表棒间的电路路径:1号线—FR1常闭触头—2号线—FR2常闭触头—3号线—SB1常闭触头中, 而在所分析故障路径的另一半路径中 (电阻为无穷“∞”则故障在此路径中、如两表棒间有线圈, 无故障时电阻值应为线圈直流电阻值, 约1800Ω~2000Ω) 。
再用万用表检查另一半电路, 上例中把万用表的一支表棒 (黑表棒或红表棒) 搭在5号线所接的SB2接线桩, 另一支表棒搭于9号线所接的FU2接线桩, 电阻应为1800Ω~2000Ω, 则路径:SB2常开触头—5号线—KM1线圈—0号线—熔断器FU2无故障, 故障应在SB1—SB2的4号线。用万用表测量SB1-SB2的4号线电阻为无穷“∞”, 故障判断正确。然后用短接线连接SB1—SB2的4号线排除故障。
以上第二步判断由于只有三段线, 也可用万用表一段、一段线检查, 直至找到故障点, 找到后用短线连接故障点排除故障。 (检查的三段线分别是SB1-SB2的4号线、SB2常开触头-KM1线圈-熔断器FU2的9号线一一检查排故)
3.3 通电试车复查, 完成故障排除任务
试车前先用万用表初步检查控制电路的正确性。上例顺序起动逆序停止控制线路, 用万用表的×10或×100电阻档, 搭在控制回路熔断器FU2的9号线与1号线之间, 按下起动按钮SB2, 电阻应为1800Ω~2000Ω, 则电路功能正常。在按第一步和第二步试电步骤通电试车, 试车成功, 拆除短路线, 整理好工作台, 并把万用表打回空挡。完成故障排除任务。
注意事项:
1) 注意验电, 必须检查有金属外壳的元器件外壳是否漏电;
2) 电阻法必须在断电时使用, 万用表不能在通电状态测电阻;
3) 用短路线短路故障点时, 必须线号相同的同号线才能短路;
4) 如需再次试电观察故障现象, 必须经指导老师同意。
特别提醒:
1) 电阻测量法, 必须在断电情况下进行。
2) 在排除故障时, 通常以接触器、继电器的得电与否来判断故障在主电路还是控制电路。几个进给动作同时不工作, 排除故障就找公共电路部分;其它几个进给动作, 只有一个进给不动作, 排除故障就找该支路部分。
3) 电路中的各操作手柄位置也很重要。
4) 通过模拟故障排除, 培养大家的分析能力和判断能力。
参考文献
[1]维修电工操作技能考试手册[S].石油大学出版社.
煤矿电气控制电路 第11篇
关键词：智能,考核,电气控制
随着社会发展,现代职业教育模式也随之改变,传统的讲授方式已经不能满足现在职业教育的要求。以维修电工职业教育为例,传统教育是以教师讲授,学生实训的模式进行学习。但在现代社会转型期,国家对职业教育模式赋予了新的教学方式,即项目导向式一体化教学模式为主导的方式。尤其在对学生技能考核方式的改变,要求避免传统考核模式下造成的人为因素,使考核公平化、标准化。在这种情况下就需要一种可以进行客观的评价考核平台,这一点在很多学科已经体现,例如驾照考试、英语等级考试等,基本是利用计算机进行网络化考核方式,其实对于维修电工、电气控制考核也可以利用这种方式。
1 系统原理及组成
近些年,教育类实训仪器设备层出不穷,基于网络化考核系统也趋于成熟。在维修电工技能培训实训中已经出现了基于网络化的考核系统与仪器设备。这种系统是以网络传输纽带,将系统中管理、执行、设备三部分进行集散式控制(如图1所示)。管理部分是系统的主脑,可将仪器设备部分信息通过执行层收集、处理,并对仪器设备、执行部分进行控制处理。仪器设备部分是与实训操作者进行人机交换的接口,是实训者的主要操作判断界面。执行部分是对仪器设备进行控制和接受设备传输的信息,是仪器设备与管理部分连接的纽带。
如果将整个系统细化,智能电气控制电路考核系统三大部件组成,分别是上位机(计算机)、答题器、电气控制电路盘。通过网络连接可由一台或多台上位机控制多台答题器,而每台答题器可以控制一台电气控制电路盘,如图2所示。实践证明,网线式网络在使用中经常出现连接不稳问题,且网线在布线时受到环境影响严重,进行网络修复时费时费力,故本系统采用无线网络。本系统不仅网络接口不受路由端口数量影响,而且由上位机连接也更为灵活,可以实现移动式控制,方便以后移动终端的介入。教师在上位机上设置故障点,形成试卷形式,并通过无线网络系统发送到答题器上,通过答题器控制电气控制电路盘产生故障现象。答题器与电气控制电路盘采用继电器控制连接,可以利用单片机组成答题器运算核心,通过端口控制小型继电器对电气控制电路中某个点进行通断控制,模拟电气控制电路故障点。学生通过检测将判断出故障结果,并将结果输入答题器,答题器具有故障点自动恢复功能,如果故障排除将给予提示及消除故障数量。当学生答完试题并按交卷按钮后,上位机会统计正确量进行评分。
本装置可以实现电气控制电路实训与考核教学中。通过对电气控制电路盘的扩展可以模拟各种机床电路实训与考核。并可以在维修电工电气控制技能培训与考核中使用。通过实践操作可加强学生对电气控制电路的理解,增强学生实际的动手能力,培养学生在实际工作中对电气控制电路故障排除方式方法的技能。并且可以做到在考核过程中科学、合理、公正等人为考核无法达到的标准,可以作为各类职业院校与鉴定机构使用的理想设备。
2 系统特点
本系统采用三相四线交流电源,并且设备外壳可靠接地。每台实训考核装置上单独设置保护装置,避免学生误操作引起的设备损坏与人身安全。
电气控制线路元件采用知名品牌,保证使用的可靠性与稳定性。并都装在电路盘上方便观察与更换。并可以通过重新布局与设计,便于对不同功能电气控制电路进行扩展开发新的实训内容。为了避免学生在实训过程中出现触电现象,在电气控制器件上层覆盖一层亚克力透明板,板上留有测量孔,便于学生测试与排除故障。实训用电机采用低功率小型电机,减小带载量,并保护学生不被伤害。对于无须测量的导线与端子放置在电路盘的后侧,以免学生触碰。
答题器采用单片机控制系统,其与上位机通过无线通信,减少网线连接时故障率。每个答题器内部可以控制30个小型继电器,模拟设备故障点的出现,故障点可以是断路式,也可以是短路式,基本满足故障数量需要。由于单片机控制,对单片可以通过窜口修改内部程序,达到答题器适用性高,通用性强等特点。
所有故障点控制全部由上位机完成,并通过无线网络传输,可以自行对学生答题结果进行统计、记录、成绩输出。它具有智能化程度高、公正度高、综合程度高、实用性强等特点。
3 软件
考试系统软件安装简单,使用方便快捷。主要由试题编辑、设备编辑、考核评分几部分组成。试卷编辑主要是对电气控制电路盘上可能出现的故障点进行编辑,以电气控制电路盘上各个接线点为标记,两个接线点可以标注一根线的方法定义故障点。在答题时只要在答题器上输入故障线路两端接线点值就可以完成故障点排除,如果故障点排除正确,软件恢复故障点。设备编辑主要是为了使整个系统具有通用型,强制定义设备型号,保证在对不同电气控制线路故障排除时能正常使用。例如,该考试系统可以进行铣床控制线路故障实训与镗床控制线路故障实训。考核评分是利用软件进行对故障排除过程进行打分,并可将成绩以班级形式体现,最终打印提交。
总体来说,先对软件进行初始化,教师可以通过上位机进行故障点设置,即试题编辑。然后通过无线网络将试题分发给各个答题器,并开始计时考试。学生进行故障排查,并将结果通过答题器解答。如果故障点排除正确,该故障点被排除,给定分数,否则将对出现错误提示及扣分。直到所有故障点排除或时间到时结束答题并提交所有答题器信息。最后上位机将答题器传输来的信息进行综合评分,并汇总给出所有学生成绩。软件运行方式如图3所示。
4 结束语
