摘要: 电气控制系统是矿井竖井掘进机的重要组成之一。掘进机常在高温、高压和强电磁干扰的环境下工作，如此恶劣的工作环境会影响掘进机自动控制系统的正常运行。为了保证掘进机能在这样的恶劣的环境下正常工作，就需要电气控制系统具有极高的可靠性和稳定... 展开 电气控制系统是矿井竖井掘进机的重要组成之一。掘进机常在高温、高压和强电磁干扰的环境下工作，如此恶劣的工作环境会影响掘进机自动控制系统的正常运行。为了保证掘进机能在这样的恶劣的环境下正常工作，就需要电气控制系统具有极高的可靠性和稳定的性能。 为了提高生产效率，提高掘进机的智能化和自动化水平，针对矿井竖井施工过程中掘进机的工作特点和功能需求，设计了竖井掘进机电气控制系统，该系统使用 S7-300 PLC为控制核心。 本文详细分析了掘进机电气控制系统的PLC硬件组成和软件实现；分模块介绍了液压控制模块、刀盘驱动模块、人机交互界面、远程控制系统、导向模块和安全防护模块，进一步分析了控制系统的智能性与安全性。同时本文提出了一种针对液压系统的故障预测与健康管理（PHM）模型，实现了对掘进机液压系统的健康管理和故障预测。 为了提供系统的稳定性、可靠性和抗干扰能力，系统采用主从机 PLC的控制器结构；控制器和外设之间采用总线的连接方式，实现了分布式工业现场总线结构；支撑油缸采用PID闭环控制，确保掘进过程中的可靠支撑；使用光纤连接远程操作站，实现远程掘进机的远程控制和监视。自动掘进和姿态纠偏模块的加入，提高了矿山设备的智能化和自动化水平。 最终实现了一套矿井竖井掘进机电气控制系统，通过实际运行测试，系统能够完成预定的设计需求，实现了矿井竖井掘进机机械破岩刷孔施工。 本电气控制系统对提高矿井掘进的智能化、自动化、改善工作环境和降低生产成本具有一定的现实意义。 收起