矿井交流提升机可编程控制装置制造方法及图纸

一种矿井交流提升机可编程控制装置，属矿井提升机电控设备，有可编程序控制器ＰＣ，包括ＣＰＵ、脉冲计数模块、输入模块、输出模块、Ａ／Ｄ模块、Ｄ／Ａ模块等，脉冲计数模块与轴编码器之间设有方向判别电路ＷＦ模块；由主电机电流取信号采用磁平衡式电流传感器、其输出与Ａ／Ｄ模块连接；Ｄ／Ａ模块输出端，与控制动力制动的移相触发电路、可调闸电流放大ＰＷＭ电路连接。可靠性、安全性高，控制性能好，适应性好，紧凑模块化，易维修，是高档数字化ＰＣ装置。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿井提升设备的电控装置，进一步讲是一种采用可编程序控制器控制的矿井交流提升机电控装置。在已有技术中，老式的矿井交流提升机TKD电控系统，采用继电器控制，故障率高，维护量大，整定困难，可靠性差。由磁放大器构成的动力制动速度闭环控制环节、可调闸闭环及超速保护环节调试困难，灵敏度达不到规程要求。目前，已开始把可编程控制技术应用于矿井交流提升机电控技术改造，以实现交流提升机的微机控制。在已出现的矿井交流提升机可编程控制装置中，一般有如下特点①提升距离、提升速度信号采用电机轴上加磁块，利用霍尔开关采样，由综合显示仪计算出容器位置和提升速度；②采用有机械触点的电流继电器控制动作；③手闸自整角机电压、测速电压进入单独开发的可调闸-动力制动电路，由运算放大器组成的比例放大器、单端输入比较器、最小值选择器、最大值选择器和射极跟随器等电路，模拟实现磁放大器功能，对可调闸、动力制动进行控制；④提升距离、提升速度和电机电流的显示利用单独开发的提升机综合显示控制仪实现。目前已有的可编程控制装置有整体型结构的缺点，及传感器件、信号处理电路不先进的缺点。本技术的设计目的在于克服已有技术的不足之处，而提供一种可靠性、安全性高，维修简单，紧凑型模块化结构，适应性好，可适用于各种型号、不同控制方式的交流提升机，系统控制性能好，在线调试和监视运行状态直观，实现无触点控制，高档数字化的矿井交流提升机可编程控制装置。本技术的设计目的可以通过以下措施来达到在矿井交流提升机可编程控制装置中，有可编程序控制器PC(10)，它包括CPU单元、脉冲计数模块、输入模块、输出模块、模数转换模块、数模转换模块等。输入模块与提升系统的开关量输入信号电路连接；输出模块与输出开关量电路、显示电路连接；手闸自整角机电压信号、测速发电机输出电压信号、凸轮板给定自整角机电压信号和主电机定子电流传感信号四路模拟量信号输入电路，接模数转换模块；脉冲计数模块20与为提升机滚筒的提升行程、速度信号采样的旋转轴编码器4之间加有方向判别电路WF模块16，WF模块16的输入端与旋转轴编码器4的输出端连接，WF模块16的脉冲输出端和方向输出端与脉冲计数模块20连接。本技术的设计目的还可以通过以下措施来达到该可编程控制装置的由提升机主电机定子电流取信号的传感器采用磁平衡式电流传感器8，其电压信号输出端，与PC(10)的模数转换模块19连接。该可编程控制装置的可编程序控制器的数模转换模块22的输出端子，接控制动力制动的移相触发控制电路26。该可编程控制装置的可编程序控制器的数模转换模块22的输出端子，经可调闸电流放大电路27----PWM电路，与控制可调闸电路28连接。该可编程控制装置的可编程序控制器的多点输出模块23的输出端子，与显示提升行程、提升速度、主电机定子电流值、故障提示的显示电路模块29的输入端子相连接。该可编程控制装置的可编程序控制器的晶体管输出模块24的输出端子，经固态继电器37，与接触器线圈36相连接。本技术与已有技术相比具有如下优点①可靠性、安全性高。高档小型PC本身可靠性很高，I／O模块又采用无触点模块，大功率负载采用SSR，去掉了需要定期整定的电流继电器，减少了输入输出机械触点、故障点，使系统具有更高的可靠性和安全性。②维修简单。紧凑型模块化结构，克服了目前PC系统整体型结构的缺点，组态灵活，维护很方便，故障时不用拆模块接线，仅更换故障模块即可。③适应性好。因逻辑电路用编程方式实现，故在现场可根据用户实际要求，随时改变控制方式。可适用于各种型号、不同控制方式的交流提升机。④在线调试和监视运行状态直观。可编程序控制器的输入输出模块上有相应的发光管指示；通过编程器或计算机；可以直接观察控制电路中的数据和每个模块的工作状态，因而现场处理问题简单直观。系统具有清晰直观的提升距离、提升速度、主电机电流显示、提升状态指示和故障原因提示。⑤系统完整性好。由一套PC就能完成主控电路的逻辑功能和全部保护功能，避免已有PC系统采用外加电子电路降低控制系统完整性可靠性的缺陷。⑥系统控制性能好。将模拟量数字化，运用先进的数字PID控制算法，去掉原控制系统的磁放大器，改善可调闸和动力制动性能，提高了可靠性。⑦控制系统采用双重化设计、保护措施，实现了后备保护的全部功能。⑧具有自诊断功能，故障时LED指示灯显示并可安全制动；扩充能力强，可根据需要增减I／O模块；联网能力强，可与上位机组成分布控制系统，用计算机现场监视提升机的运行状态，用户界面良好。附图的图面说明如下附图说明图1矿井交流提升机电控系统示意图图2可编程控制柜外部结构及轴编码器、四路模拟量采集装置示意图图3本技术可编程控制柜内部构成示意图图4本技术电控原理框图图5脉冲计数电路与PC连接电路的电路图图6四路模拟量输入电路与PC连接电路的电路图图7动力制动移相触发控制电路及可调闸电路与PC连接电路的电路图图8显示电路模块与PC连接电路的电路图图9固态继电器电路与PC连接电路的电路图图10发光二极管指示灯电路与PC连接电路的电路图图11接触器辅助接点输入电路与PC连接电路的电路图图12开关量输入电路与PC连接电路的电路图图13可调闸电流放大电路PWM电路的电路原理图图中1-数码管显示器、2-发光二极管指示灯、3-可编程控制柜、4-旋转轴编码器、5-手闸自整角机、6-测速发电机、7-凸轮板给定自整角机、8-磁平衡式电流传感器、9-柜门、10-可编程序控制器PC、11-输出量开关电源、12-输入量开关电源、13-空气开关、14-安全接触器、15-稳压电源、16-方向判别电路WF模块、17-四路模拟量输入电路、18-CPU单元、19-模数转换模块、20-脉冲计数模块、21-晶体管输入模块、22-数模转换模块、23-多点输出模块、24-晶体管输出模块、25-PS221扩展电源单元、26-移相触发控制电路、27-可调闸放大电路PWM电路、28-可调闸电路、29-显示电路模块、30-输出开关量指示灯电路、31-固态继电器电路、32-接触器辅助接点输入电路、33-开关量输入电路、34-毫安表、35-可调闸电流线圈、36-接触器线圈、37-固态继电器。下面将结合附图对本技术的实施例作进一步详述图1示出了矿井交流提升机电控系统的框图。提升机主电机由换向器柜内的高压真空接触器接通6KV电压启动，经减速箱带动滚筒运转；转子柜内有低压真空接触器、电阻器，为主电机调速所用；动力制动柜将380V交流电压变为直流电，由换向器柜加给主电机定子电路，产生制动力矩；在液压站内，通过调节可调闸电路的KT线圈的电流控制制动。轴编码器通过联轴器与滚筒轴联接，产生提升行程、速度信号的采样脉冲信号；测速发电机经联轴器与主电机轴联接，获得电机转速电压信号；凸轮板给定自整角机产生提升机运行速度的电压信号；电流传感器通过6KV母线，获取主电机定子电流传感信号；司机操作台有手闸自整角机、操作手把、脚踏动力制动器；上述传感信号传给可编程控制柜内的PC，实施程控。图2示出了本技术可编程控制柜的外部结构及轴编码器、四路模拟量采集装置的外形。可编程控制柜3的上部面板上有数码管显示器1、发光二极管指示灯2。控制柜上、下部的面板均为活门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井交流提升机可编程控制装置，有可编程序控制器ＰＣ（１０），它包括ＣＰＵ单元、脉冲计数模块、输入模块、输出模块、模数转换模块、数模转换模块，脉冲计数模块与为提升机滚筒的提升行程、速度信号采样的旋转轴编码器连接，输入模块与提升系统的开关量输入信号电路连接，输出模块与输出开关量电路、显示电路连接，手闸自整角机电压信号、测速发电机输出电压信号、凸轮板给定自整角机电压信号和主电机定子电流传感信号四路模拟量信号输入电路，接模数转换模块，其特征在于：旋转轴编码器（４）与脉冲计数模块（２０）之间有方向判别电路ＷＦ模块（１６），ＷＦ模块（１６）的输入端与旋转轴编码器（４）的输出端相连接，ＷＦ模块（１６）的脉冲输出端和方向输出端与脉冲计数模块（２０）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于光星，于英昌，刘孟成，许怀鹏，孙大鹏，陈云来，
申请(专利权)人：肥城矿务局，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]