一种采煤机进给控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采煤机进给控制装置，其特征在于：包括第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元、通讯单元、主控制器、时钟单元、执行单元，第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元与主控制器相连，时钟单元与主控制器相连，主控制器与上位机进行数据通讯，主控制器与执行单元相连，执行单元与采煤机的牵引电机和截割电机相连。本实用新型专利技术通过三个传感单元来监测牵引电机的旋转速度，牵引电机和截割电机的电流和温度，上位机对采集的数据进行分析处理，输出相应的控制信号至主控制器，主控制器通过执行单元控制牵引电机和截割电机，进行相应调整和操作控制，提高了采煤机组的效率、可靠性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤机进给控制装置
本技术涉及采煤机领域，特别涉及一种采煤机进给控制装置。
技术介绍
煤炭是我国一次性能源的主要开发用能源，煤炭能源的开采机械化可有效提高煤炭开采效率、提高劳动生产率、改善生产条件，采煤机的智能化控制技术一直制约着矿井煤炭开采的生产效益；采用变频器控制牵引电机、电机参数监控等措施能够提高系统的可靠性和稳定性。采煤机作为井下移动截煤设备，其牵引速度的大小决定着滚筒载荷和截割功率，但在实际生产作业中，煤岩特性的复杂性以及操作者的经验差异等易导致采煤机截割电动机的功率波动大、工作效率低，控制特性不理想，极大限制了采煤机的使用寿命和工作性能。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种结构简单、运行效率高的采煤机进给控制装置。本技术解决上述问题的技术方案是：一种采煤机进给控制装置，包括第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元、通讯单元、主控制器、时钟单元、执行单元，所述第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元的信号输出端分别经通讯单元与主控制器相连，时钟单元与主控制器相连，主控制器经通讯电路与上位机进行数据通讯，主控制器与执行单元的输入端相连，执行单元的输出端与采煤机的牵引电机和截割电机相连。上述采煤机进给控制装置，所述第一传感单元包括旋转编码器、第一信号处理单元、第一从控制器，所述旋转编码器安装在牵引电机的从动轴上，旋转编码器检测牵引电机的旋转速度并将检测到的速度信号送入第一信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第一从控制器，第一从控制器与通讯单元相连。上述采煤机进给控制装置，所述旋转编码器采用CSS2-3M2HT。上述采煤机进给控制装置，所述第二传感单元包括温度传感器、第二信号处理单元、第二从控制器，两个温度传感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，温度传感器检测截割电机和牵引电机的温度信号并将温度信号送入第二信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第二从控制器，第二从控制器与通讯单元相连。上述采煤机进给控制装置，所述第三传感单元包括电流互感器、第三信号处理单元、第三从控制器，两个电流互感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，电流互感器检测截割电机和牵引电机的电流信号并将电流信号送入第三信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第三从控制器，第三从控制器与通讯单元相连。上述采煤机进给控制装置，所述第四传感单元包括电压互感器、第四信号处理单元、第四从控制器，两个电压互感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，电压互感器检测截割电机和牵引电机的电压信号并将电压信号送入第四信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第四从控制器，第四从控制器与通讯单元相连。上述采煤机进给控制装置，还包括多路信号预警单元，多路信号预警单元与主控制器相连。上述采煤机进给控制装置，所述主控制器采用带CAN端口的STM32F103。上述采煤机进给控制装置，所述执行单元为变频器。本技术的有益效果在于：本技术通过四个传感单元来监测牵引电机的旋转速度，牵引电机和截割电机的电流、电压和温度，控制器经通讯电路将各传感单元采集的信号送入上位机，上位机对采集的数据进行分析处理，一方面能够直观地查看采煤机截割电机和牵引电机的各项工作状态，另一方面也能够根据传感单元采集的信号输出相应的控制信号至主控制器，主控制器控制执行单元，从而控制牵引电机和截割电机，对牵引电机和截割电机进行相应调整和操作控制，使得采煤机保持一定功率运行，如果监测到两个电机的电流过大，则通过执行单元减低牵引电机的速度，有效地提高了采煤机的使用效率，进而提高了采煤机组的效率、可靠性和使用寿命。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为图1中通讯单元的电路图。图3为图1中第二传感单元的电路图。图4为图1中第三传感单元的电流互感器的采样电路图。图5为图1中主控制器的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，一种采煤机进给控制装置，包括第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元、通讯单元、主控制器、时钟单元、执行单元、多路信号预警单元，所述第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元的信号输出端分别经通讯单元与主控制器相连，时钟单元、多路信号预警单元与主控制器相连，主控制器经通讯电路与上位机进行数据通讯，执行单元为变频器，主控制器与执行单元的输入端相连，执行单元的输出端与采煤机的牵引电机和截割电机相连。如图2所示，本技术通过U1芯片实现TTL电平到CAN总线电平的转换。在电路基础上，把主控制器上的CAN_TX与CAN_RX端口分别同TJA1040上的RXD和TXD端口连接以完成通讯。所述第一传感单元包括旋转编码器、第一信号处理单元、第一从控制器，所述旋转编码器安装在牵引电机的从动轴上，通过光学非接触式测量原理，得到测量转速与输出光脉冲信号编码脉冲的转换关系，检测到的速度信号送入第一信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第一从控制器，第一从控制器与通讯单元相连。旋转编码器采用CSS2-3M2HT。所述第二传感单元包括温度传感器、第二信号处理单元、第二从控制器，两个温度传感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，温度传感器检测截割电机和牵引电机的温度信号并将温度信号送入第二信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第二从控制器，第二从控制器与通讯单元相连。如图3所示，本技术选取NTC温度传感器，通过电阻采样得到电压与温度变化直接的关系式，输出值通过运放进行调理，最后接主控制器的A/D转换输入引脚。所述第三传感单元包括电流互感器、第三信号处理单元、第三从控制器，两个电流互感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，电流互感器检测截割电机和牵引电机的电流信号并将电流信号送入第三信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第三从控制器，第三从控制器与通讯单元相连。如图4所示，本技术的电流互感器输出电压0-10V，输出值通过电阻分压取样进行调理，使其符合主控制器监测电压范围，最后接主控制器的A/D转换输入引脚。所述第四传感单元包括电压互感器、第四信号处理单元、第四从控制器，两个电压互感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，电压互感器检测截割电机和牵引电机的电压信号并将电压信号送入第四信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第四从控制器，第四从控制器与通讯单元相连。如图1、图5所示，所述主控制器采用带CAN端口的STM32F103，主控制器的CAN端口CAN_TX与CAN_RX通过CAN总线转换器ICTJA1040CAN转换到CAN总线，然后通过CAN把监控数据传递到监控上位机，主控制器的A/D输入脚PA0接温度信号采集引脚，用于采集温度传感电压值，主控制器的A/D输入脚PA1接测电流互感器输出电压，主控制器的A/D输入脚PA2检测光电脉冲信号；引脚PA10，PA11与CAN通讯IC引脚TJA1040上的RXD和TXD连接以完成通讯。本技术的工作原理如下：第一传感单元监测牵引电机的旋转速度，第二传感单元监测牵引电机和截割电机的温度，第三传感单元监测牵引电机和截割电机的电流，第四传感单元监测牵引电机和截割电机的电压，各传感单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤机进给控制装置，其特征在于：包括第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元、通讯单元、主控制器、时钟单元、执行单元，所述第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元的信号输出端分别经通讯单元与主控制器相连，时钟单元与主控制器相连，主控制器经通讯电路与上位机进行数据通讯，主控制器与执行单元的输入端相连，执行单元的输出端与采煤机的牵引电机和截割电机相连。

【技术特征摘要】
1.一种采煤机进给控制装置，其特征在于：包括第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元、通讯单元、主控制器、时钟单元、执行单元，所述第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元、第四传感单元的信号输出端分别经通讯单元与主控制器相连，时钟单元与主控制器相连，主控制器经通讯电路与上位机进行数据通讯，主控制器与执行单元的输入端相连，执行单元的输出端与采煤机的牵引电机和截割电机相连。2.根据权利要求1所述的采煤机进给控制装置，其特征在于：所述第一传感单元包括旋转编码器、第一信号处理单元、第一从控制器，所述旋转编码器安装在牵引电机的从动轴上，旋转编码器检测牵引电机的旋转速度并将检测到的速度信号送入第一信号处理单元进行整形、放大、滤波，然后送入第一从控制器，第一从控制器与通讯单元相连。3.根据权利要求2所述的采煤机进给控制装置，其特征在于：所述旋转编码器采用CSS2-3M2HT。4.根据权利要求1所述的采煤机进给控制装置，其特征在于：所述第二传感单元包括温度传感器、第二信号处理单元、第二从控制器，两个温度传感器分别安装在采煤机的截割电机和牵引电机上，温度传感器检测截割电机和牵引电机的温度信号并将温度信号送入第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄靖龙，李学军，余以道，陈立峰，唐海，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43