Quá trình máy khấu khai thác hết gương bên phải.. Việc lập trình điều khiển PLC cho hoạt động của hệ th ng ba thi t bịố ế trên g m ồmáy khấu, dàn chống tự hành, máng cào sẽ giúp trực tiế
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ QUANG THINH “ Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển máy khấu than dùng điều khiển PLC” LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trần Thị Thanh Hải Hà Nội – Năm 2011 17066749333747132c4c7-bc03-4c8d-bfa9-f71a98dff707 1706674933374609d5f55-24d3-4ef5-b040-d862cfa3532b 170667493337484a7b08f-f574-4c8d-9c2b-e914f88f7598 MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ, đồ thị Phần mở đầu Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 10 Đối tượng nghiên cứu 11 Nhiệm vụ nghiên cứu 11 Giới hạn đề tài 11 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 11 Phương pháp nghiên cứu 11 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận 11 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 11 Bố cục luận văn 11 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VỀ MÁY KHẤU THAN VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG MÁY KHẤU THAN TẠI CÁC MỎ THAN CỦA VIỆT NAM 13 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY KHẤU THAN .13 1.1.1.Lịch sử phát triển máy khấu than ( COMBAI ) .13 1.1.2 Hình ảnh minh hoạ số loại máy khấu than 14 1.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG MÁY KHẤU THAN TẠI CÁC MỎ THAN Ở VIỆT NAM 17 1.2.1 Lịch sử nghiên cứu đánh giá khả giới hố khai thác hầm lị vùng Quảng Ninh 17 1.2.2 Mục tiêu, số kết phương hướng phát triển công nghệ giới hoá khai thác than Việt Nam 18 1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY KHẤU LOẠI HAI TAY KHẤU VÀ QUY TRÌNH KHAI THÁC THAN SỬ DỤNG MÁY KHẤU 21 1.3.1 Kết cấu hình dáng sơ máy khấu loại hai tay khấu .21 1.3.2 Quy trình khai thác máy khấu (trình tự khấu gương) 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG I: .266 CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ KHAI THÁC THAN CƠ GIỚI HOÁ SỬ DỤNG MÁY KHẤU, DÀN CHỐNG TỰ HÀNH, MÁNG CÀO 27 2.1 CÔNG NGHỆ KHAI THÁC 27 2.1.1 Bản chất công nghệ khai thác 27 2.1.2 Tổ hợp thiết bị sử dụng trình khai thác 27 2.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT, PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THUỶ LỰC CỦA MÁY KHẤU, DÀN CHỐNG TỰ HÀNH, MÁNG CÀO 27 2.2.1 Đặc tính kỹ thuật phân tích hệ thống điều khiển thuỷ lực Máy khấu MG 200 – W1 27 2.2.2 Dàn chống tự hành VINAALTA 2.0/3.15 (longwall roof) 44 2.2.3 Máng cào DSS 260 – x 132kw – 120m 47 2.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ KHAI THÁC .53 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 56 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN KHẢ LẬP TRÌNH PLC S7 - 200 57 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 57 3.1.1 Các đặc điểm bật PLC 57 3.2 NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PLC 62 3.2.1 Lược đồ hình thang LAD 62 3.2.2 Liệt kê câu lệnh STL (Statement List) 65 3.2.3 Sơ đồ khối chức FBD (Function Block Diagram) 65 3.3 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 CỦA SIEMENS .666 3.3.1 Định nghĩa S7-200 CPU .66 3.3.2 Các khái niệm PLC S7-200 67 3.3.3 Giới thiệu vùng nhớ: 71 KẾT LUẬN CHƯƠNG III 74 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN KHẢ LẬP TRÌNH PLC S7-200 THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY KHẤU THAN 75 4.1 ĐẶT CÁC ĐẦU VÀO RA CỦA PLC VÀ THUYẾT MINH QUI TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY KHẤU 75 4.1.1 Đặt đầu vào cho PLC 75 4.1.2.Thuyết minh qui trình điều khiển máy khấu 76 4.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY KHẤU 767 KẾT LUẬN CHƯƠNG IV 86 KẾT LUẬN VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ 88 Kết luận 88 Một số kiến nghị .87 TÀI LIỆU THAM KHẢO .90 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan, mà viết luận văn tìm hiểu nghiên cứu thân Mọi kết nghiên cứu ý tưởng tác giả khác có trích dẫn nguồn gốc cụ thể Luận văn chưa bảo vệ hội đồng bảo vệ luận văn thạc sỹ chưa công bố phương tiện thông tin Tôi xin hồn tồn chịu trách nhiệm mà cam đoan Hà Nội, tháng 03 năm 2011 Học viên Lê Quang Thinh Lêi cảm ơn Tỏc gi lun xin chõn thnh cm ơn Viện khoa học công nghệ Mỏ - TKV, Viện Cơ Khí - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Viện đào tạo sau đại học Trường Đại Học Bách khoa Hà Nội, Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất, Bộ mơn Kỹ Thuật Cơ Khí - Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất, Bộ môn Máy - Thiết bị Mỏ - Đại Học Mỏ - Địa Chất, Công Ty Than Vàng Danh - TKV, tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Đặc biệt, với lòng biết ơn sâu sắc, tác giả xin chân thành cảm ơn TS Trần Thị Thanh Hải, người trực tiếp hướng dẫn tác giả làm luận văn Xin cảm ơn Ban giám hiệu đồng nghiệp trường Đại Học Mỏ - Điạ Chất Đông Ngạc - Từ Liêm - Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ, cộng tác, động viên, chia sẻ để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp Do trình độ thân cịn hạn chế, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp bạn đọc để luận văn hoàn thiện Tác giả xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Lê Quang Thinh DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Đặc tính kỹ thuật dàn tự hành VINAALTA Bảng 2.2: Các nút chức điều khiển dàn chống Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật Máng cào DSS 260 – x 132kw – 120m Bảng 3.1: Địa đặt cho modul mở rộng CPU 214 Bảng 3.2: Các loại PLC S7-200 bán thị trường DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Máy khấu tay khấu Hình 1.2 Máy khấu hai tay khấu MB 320E Hình 1.3 Máy khấu hai tay khấu MG200-W1 Hình 1.4 Máy khấu MG375-AW Hình 1.5 Máy khấu MG150-376 W Hình 1.6 Máy khấu SL 750 Hình 1.7 Hình dáng sơ loại máy khấu hai tay khấu Hình 1.8 Trạng thái đầu chu kỳ khai thác máy khấu Hình 1.9 Trạng thái bắt đầu khai thác máy khấu Hình 1.10 Quá trình máy khấu khai thác hết gương bên phải Hình 1.11 Quá trình máy khấu khai thác quay trở lại Hình 1.12 Q trình máy khấu khai thác phía bên trái Hình 1.13 Máy khấu kết thúc khai thác Hình 2.1 Máy khấu MG200-W1 Hình 2.2 Sơ đồ thủy lực máy khấu MG200-w1 Hình 2.3 Sơ đồ đường tuần hồn dầu Hình 2.4 Sơ đồ đường bổ sung dầu trao đổi nhiệt Hình 2.5 Sơ đồ thuỷ lực điều khiển nâng hạ hai tay khấu Hình 2.6 Sơ đồ cấu điều chỉnh tốc độ, chiều quay bơm Hình 2.7 Sơ đồ bảo vệ tải Hình 2.8 Sơ đồ bảo vệ thấp áp Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống bảo vệ cơng suất Hình 2.10 Sơ đồ hệ thống bảo vệ trượt máy Hình 2.11 Sơ đồ hệ thống phun sương dập bụi làm mát Hình 2.12 Dàn chống tự hành Hình 2.13 Kết cấu dàn chống VINAALTA Hình 2.14 Hộp điều khiển dàn chống Hình 2.15 Kết cấu máng cào Hình 2.16 Trạm truyền động Hình 2.17 Máng Hình 2.18 Máng kiểm tra Hình 2.19 Máng quay đặc biệt Hình 2.20 Máng tháo dịch chuyển Hình 2.21 Máng nhận dịch chuyển Hình 2.22 Xích máng cào Hình3.1 Cấu trúc PLC Hình 3.2 Modul mở rộng EM 222 PLC Hình 3.3 CPU 214 với modul mở rộng Hình 3.4 Minh hoạ quét PLC thực Hình 3.5 Các ký hiệu tiêu chuẩn sử dụng cho thiết bị nhập xuất Hình 3.6 Ví dụ số phần tử sơ đồ khối Hình 3.7 Hình ảnh bên ngồi PLC Hình 3.8 PLC thiết bị ngoại vi Hình 3.9 Vịng qt chương trình Hình 3.10 Cách truy nhập theo bit Hình 3.11 Cách truy nhập theo Byte, Word hay Double Word Hình 3.12 Truy nhập Timer Bit giá trị tức thời biến thời gian Hình 3.13 Kích thước liệu phụ thuộc vào cấu trúc lệnh Hình 3.14 Các kiểu liệu Hình 4.1 Sơ đồ khối PLC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Qua nhiều trình phát triển với ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ đại, máy khấu (combai) khai đào trở thành thiết bị khai đào phổ biến toàn giới Từ thiết bị dùng khai đào lộ thiên đến việc áp dụng chúng ngầm; từ máy khấu có kết cấu đơn giản kiểu cổ điển đến việc phát triển chúng thành thiết bị đa tích hợp nhiều thiết bị khác kèm; từ thiết bị chuyên để khai đào than đá mềm có độ cứng nhỏ, hai thập kỷ gần combai áp dụng vào khai đào đá rắng cứng đến cứng đến 140 MPa chí vài máy lên tới 200 MPa Đây bước ngoặt công nghệ, việc áp dụng chúng ngành mỏ đem lại nhiều lợi ích mặt kinh tế, mơi trường, người thay máy móc nhiều cơng đoạn làm việc nguy hiểm độc hại số cơng trình có tính chất đặc biệt như: cơng trình hầm thành phố nơi có đơng dân cư, cơng trình hầm nơi có khu di tích lịch sử danh lam thắng cảnh, cơng trình hầm gần nơi nhạy cảm chấn động, cơng trình hầm bí mật qn combai tỏ ưu tuyệt đối so với đào hầm cơng nghệ khoan – nổ mìn truyền thống [17] Hiện số mỏ than Việt Nam áp dụng cơng nghệ giới hố khai thác than sử dụng số loại máy khấu MG200-W1, MG150/375-W mỏ than Khe Chàm, MB450E mỏ than Vàng Danh kết hợp đồng với số loại dàn chống tự hành Vinaalta -2.0/3.15 số loại máng cào máng cào DSS 260-2x132kw-120m cho hiệu khai thác độ an toàn cao Việc ứng dụng công nghệ khai thác đại công nghiệp than Việt Nam tiếp tục phát triển mạnh mẽ thời gian tới [17,18] Hệ thống khai thác than giới hoá đồng sử d ụng máy khấu kết hợp với dàn chống tự hành máng cào điều khiển hệ thống điện thủy lực cho