矿用提升机控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及控制系统，尤其涉及矿用提升机控制系统。本实用新型专利技术包括提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置，提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置通信连接，提升机控制装置包括变频柜、操作台和外部传感器，所述变频柜、操作台和外部传感器通信连接，变频柜包括变频器，操作台包括主PLC和辅PLC，主PLC和辅PLC之间通信连接，外部传感器包括高速轴光电编码器和低速轴光电编码器。其有益效果是，将提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置作为一个整体进行设计，形成一个独立完整的控制系统，从而实现系统中各功能有机结合，实现提升机全自动运行，有效提高了矿井提升安全系数和运行效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及控制系统，尤其涉及矿用提升机控制系统。本技术包括提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置，提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置通信连接，提升机控制装置包括变频柜、操作台和外部传感器，所述变频柜、操作台和外部传感器通信连接，变频柜包括变频器，操作台包括主PLC和辅PLC，主PLC和辅PLC之间通信连接，外部传感器包括高速轴光电编码器和低速轴光电编码器。其有益效果是，将提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置作为一个整体进行设计，形成一个独立完整的控制系统，从而实现系统中各功能有机结合，实现提升机全自动运行，有效提高了矿井提升安全系数和运行效率。【专利说明】
本技术涉及控制系统，尤其涉及矿用提升机系统。 矿用提升机控制系统
技术介绍
矿用提升机(下简称提升机）是矿山主要生产配套设备，担负着矿井矿物、材料、设 备及人员等提升任务，其安全可靠地运转，是保证矿井生产正常进行的基础。提升机包括机 械部分和电气控制部分，其电气控制部分自动化程度的高低决定着其技术水平的高低，也 是衡量提升机安全可靠性的主要依据。早期的提升机大多采用传统的继电器控制系统，其 自动化程度低，故障率高，运行可靠性差。近几年，随着工业自动化控制技术在矿山的推广 应用，提升机控制系统大多采用"PLC +变频控制"技术。目前已经有相当一部分矿井将过 去老式提升机电控系统进行了更新改造，其自动化水平和可靠性得到了较大提高。"PLC + 变频控制"的提升机控制系统虽然代表着目前先进的技术水平，但因各厂家的技术水平差 异较大，国家也未对此制定具体的标准，目前在用产品技术水平和质量差别很大，而且存在 以下共性的问题或不足： -是控制系统自动化程度不高。目前大多数提升机仍为手动控制，一些较先进的 控制系统也仅能做到"半自动"控制； 二是系统集成度不高。矿井提升控制系统含提升机控制系统、井口信号和操车控 制系统、井底信号和操车系统。由于目前设备生产厂家技术上不能统筹兼顾的原因，现场应 用中的产品大多是将三个部分各自独立，自成一体，这就使得其在控制功能上不能统一协 调，这是过去提升系统实现自动化的一个主要障碍。
技术实现思路
本技术的目的是，实现矿用提升机全自动运行。 本技术采用的技术手段是，包括提升机控制装置、井口控制装置和井底控制 装置，提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置通信连接，提升机控制装置包括变频 柜、操作台和外部传感器，所述变频柜、操作台和外部传感器通信连接，变频柜包括变频器， 操作台包括主PLC和辅PLC，主PLC和辅PLC之间通信连接，外部传感器包括高速轴光电编 码器和低速轴光电编码器。其有益效果是，将提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装 置作为一个整体进行设计，形成一个独立完整的控制系统，从而实现系统中各功能有机结 合，实现提升机全自动运行，有效提高了矿井提升安全系数和运行效率。 在一些实施方式中，提升机控制装置还包括上位机，上位机与操作台通信连接。其 有益效果是，通过上位机实现对提升机运行状况的远程监控。 在一些实施方式中，井口控制装置，设有第一位置传感器、第二位置传感器和定位 开关，第一位置传感器、第二位置传感器和定位开关通信连接。其有益效果是，通过第一位 置传感器、第二位置传感器发出感应信号，定位开关接收感应信号使提升机制动，起到对井 口罐笼的自动定位的效果。 在一些实施方式中，井底控制装置，设有第三位置传感器、第四位置传感器和行程 开关，第三位置传感器、第四位置传感器和行程开关通信连接。其有益效果是，通过设有第 三位置传感器、第四位置传感器发出感应信号，行程开关接收感应信号使提升机制动，起到 对井底罐笼的自动定位的效果。 在一些实施方式中，操作台设有转换开关，转换开关分为三档，分别为自动模式、 手动模式和应急模式。其有益效果是，通过提升机操作台上的转换开关可分别将矿用提升 机切换为自动、手动和应急提升三种控制模式，保证提升机在任何情况下均能正常提升，起 到提高控制系统的可靠性，保障矿井正常生产的效果。 在一些实施方式中，提升机控制装置、井口控制装置和井底控制装置均设有紧急 停车按钮。其有益效果是，通过紧急停车按钮直接使提升机自动紧急停车，起到保证安全的 效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术一实施方式的矿用提升机控制系统的结构框图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。 图1示意性地显示了根据本技术的一种实施方式的矿用提升机控制系统，包 括提升机控制装置1、井口控制装置2和井底控制装置3,提升机控制装置1、井口控制装置 2和井底控制装置3通信连接，提升机控制装置1主要包括变频柜11、操作台12和外部传 感器13,变频柜11、操作台12和外传感器13通信连接，变频柜11主要包括变频器111，操 作台12主要包括主PLC121和辅PLC122,主PLC121和辅PLC122之间通信连接，外部传感器 13主要包括高速轴光电编码器131和低速轴光电编码器132。 PLC具有智能化控制功能，将接收的各种信号进行数字化转换，按照程序进行逻辑 和数字运算处理，并输出控制信号，控制各执行元件动作，使提升机实现数字化控制和全自 动运行。在井口控制装置2设有第一 PLC25,在井底控制装置3中设有第二PLC34,用于对 提升信号、人车信号和紧急停车信号的发送、接收与闭锁等处理。第一 PLC25、第二PLC34 与主PLC121和辅PLC122通信连接。信号发送与接收的过程为：井底信号员通过点按井底 控制装置3上的按钮，发出相应提升信号，传送至井底控制装置3的第二PLC34进行闭锁处 理，第二PLC34输出信号使输出端信号继电器动作，输出相应信号，通过第二PLC34通信传 输回路，将信号传送至井口控制装置2的第一 PLC25,经第一 PLC25处理后输出相应信号， 将相应信号通过PLC通信传输回路，将信号转送至提升机控制装置1的主PLC121。井口信 号员根据井底信号点数向提升机房转发与井底控制装置3所发出的相同的信号（同样通过 PLC通信传输回路传送)。提升机控制装置1的主PLC121在接收到两种信号后，进行比较和 判断，若两种信号相同，则控制提升机作相应给定方式运行，否则，本次信号无效。避免了信 号"误发"和对信号的"误判"现象。 变频器111是矿用提升机控制系统中主要功率控制部件，它在PLC的控制下，输出 各种频率的电源，从而控制提升机主电机按给定转速转动，以满足提升机各工况下(包括正 力提升和负力提升）所需速度和转矩要求。主PLC121、辅PLC122为操作台控制核心部件， 其中主PLC121主要用于对提升机运行的控制，辅PLC122用于对提升机运行状况的监控， 两PLC形成各自的软件安全回路，实现对提升机速度、位置等重要参数的双重或多重保护。 高速轴光电编码器131和低速轴光电编码器132分别安装于提升机电机高速轴端和深度 指示器轴端，用于对提升位置和速度的测量，同时作为深度指示器失效的监测，高速轴光电 编码器131将编码器信号传送至主P本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿用提升机控制系统，其特征在于，包括提升机控制装置(1)、井口控制装置(2)和井底控制装置(3)，所述提升机控制装置(1)、井口控制装置(2)和井底控制装置(3)通信连接，所述提升机控制装置(1)包括变频柜(11)、操作台(12)和外部传感器(13)，所述变频柜(11)、操作台(12)和外部传感器(13)通信连接，所述变频柜(11)包括变频器(111)，所述操作台(12)包括主PLC(121)和辅PLC(122)，主PLC(121)和辅PLC(122)之间通信连接，所述外部传感器(13)包括高速轴光电编码器(131)和低速轴光电编码器(132)； 还包括上位机(14)，所述上位机(14)与所述操作台(12)通信连接； 所述井口控制装置(2)设有第一位置传感器(21)、第二位置传感器(22)和定位开关(23)，所述第一位置传感器(21)、第二位置传感器(22)和定位开关(23)通信连接； 所述井底控制装置(3)设有第三位置传感器(31)、第四位置传感器(32)和行程开关(33)，所述第三位置传感器(31)、第四位置传感器(32)和行程开关(33)通信连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伍福德，
申请(专利权)人：伍福德，
类型：新型
国别省市：湖南;43