矿用猴车检测控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种在煤矿上对猴车检测控制的矿用猴车检测控制系统，包括电源模块、检测模块、单稳态触发模块、PLC控制模块和执行模块，电源模块包括LM2576-12稳压芯片并与检测模块相连，检测模块由微波检测模块和按键检测模块组成，检测模块安装在猴车机头、机尾和各巷道口并与PLC控制模块相连；微波检测模块通过单稳态触发模块与继电器相连，继电器与PLC控制模块的PLC端相连，PLC控制模块与执行模块相连，执行模块包括变频器模块、指示灯模块和喇叭报警模块，利用微波检测和按键检测确保了检测效果，通过单稳态触发电路快速判断有无高低电平变换控制继电器开合，多检测模块从多个巷道口自动检测是否有人乘车，来控制电机运行模式，减少了能量损失。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子检测
，具体涉及一种在煤矿上对猴车进行检测控制的矿用猴车检测控制系统，安装于矿井巷道壁和机头处作为辅助设备。
技术介绍
猴车，正式全称为矿山索道，主要用于地下矿山。目前的同类产品在使用之中存在一定的问题，如矿工在上下班时非常费时，浪费大量体力，很大程度上不能方便矿工，节省体力。然而在工人上班之后车上空无一人，猴车长时间空转造成资源浪费。目前对于这方面的问题，首先，很多矿用猴车没有相应的检测装置，资源还在浪费；其次，采用随机式猴车存在一定的危险性，对于熟练的工人来说，乘车比较简单，但对于新工人会有一定的乘车困难。所以效果不是很理想。
技术实现思路
本技术的目的在于解决猴车空转浪费资源问题而提供一种矿用猴车检测控制系统，针对猴车无人乘用时空转耗能的弱点，采用该装置的检测及控制模块，能够检测是否有人乘坐猴车，通过单稳态触发电路和继电器将信号及时反馈给PLC作出相应处理，减少能量损耗。本技术的技术方案是这样实现的:一种矿用猴车检测控制系统，包括电源模块、检测模块、单稳态触发模块、PLC控制模块和执行模块，其特征在于:所述电源模块包括LM2576-12稳压芯片，并与检测模块相连接，所述检测模块由微波检测模块和按键检测模块组成，检测模块安装在猴车机头、机尾和各巷道口并与PLC控制模块相连接；所述微波检测模块通过单稳态触发模块与继电器相连接，继电器与PLC控制模块的PLC端相连接，所述PLC控制模块与执行模块相连接，所述执行模块包括变频器模块、指示灯模块和喇叭报警模块。所述电源模块将127V的交流电变化成12V直流电源，其中包括降压电路、整流电路和稳压电路，所述降压电路采用127V转36V的变压器构成；所述整流电路采用四个整流二极管D5、D6、D7和D8构成，四个整流二极管首尾交替连接构成整流桥，整流桥输入端接变压器输出端，整流桥输出端一端接稳压电路输入端，另一端接地；所述稳压电路采用稳压芯片LM2576S-12稳压器、输入电容C4、吸纳二极管1N5822、调节电感LI和输出电容C3，其中稳压芯片LM2576S-12的输入端引脚I接变压器正极，输入电容C4的正极性端接稳压芯片LM2576S-12的输入端引脚1，负极性端接地，吸纳二极管1N5822负极性端接稳压芯片LM2576S-12的输出端引脚2，正极性端接地，调节电感LI的一端接稳压芯片LM2576S-12的输出端引脚2，另一端接输出电容Cll的正极性端，输出电容Cll的正极性端接接稳压芯片LM2576S-12的引脚4, 另一端接地,输出的12V电压作为负载微波传感器的电源输入端，LM2576S-12的引脚5接地。所述检测模块由微波传感器和按键检测模块组成，其微波传感器引脚I和引脚3分别接地和负载电源，微波传感器的信号输出端引脚2接单稳态触发模块中555的2脚；所述按键检测模块用于防止微波传感器出现故障时，能及时提供信号给控制模块，保证信号的可靠性。所述单稳态触发模块是由555芯片和输入电容Cl、延时电阻R1、延时电容C2、上拉电阻R2、滤波电容C5组成的，555芯片的8脚接V12，为芯片供电，4脚接V12，555芯片的I脚接地，555芯片的5脚经电容接地，机头传感器的输出脚2经输入电容Cl接到555芯片的6脚，由555芯片检测是否有上升沿产生，并进行延时，当微波传感器模块或按键模块有上升沿产生时，555芯片对脉冲信号进行延时,保证能驱动继电器能闭合一段时间，由555芯片的7端输出延时信号，将信号传递到PLC前方继电器处，将信号传递到PLC前方继电器处，并最终传递给PLC。所述PLC控制模块，选用西门子S7-200系列PLC，包括CPU224模块、EM232模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块组合配置成一个整体，S7-200CPU存储系统由RAM和EEPOM构成，系统掉电时，自动系统将RAM中存储器的有关内容保存到EEPOM存储器中具有可靠的稳定性；当PLC控制模块接收到有无人员乘坐猴车的信号时，进行分析判断，并发出相应的控制指令给变频器来调节电机的转速；同时输出运行状态指令给指示灯模块；PLC控制模块还接收变频器的故障信号，处理后输出给报警模块；猴车的牵引电机安装在机头，PLC控制模块安装在机头位置的监控室，便于对机头牵引电机的控制。PLC控制模块调速的过程是:PLC内部计时器不断累加计时，当有人员乘车信号输入时，经过分析判断，确认信号后，进入PLC的输入端，通过程序给计时器复位，这样连续接收到信号时，每接受一次信号，重新计时；只要计时器不超过设定值，PLC给变频器输出额定频率指令，电机按额定速度运行；如果一段时间没有人员乘车信号输入时，计时器不断累力口，当计时器超过设定值时，PLC给变频器输出低速频率指令机，电机按低速运行。在执行模块中，所述变频模块采用富士 FRN30G11S-4型变频器，标准适配电机容量30KW，该变频模块为猴车电机运行速度控制模块；猴车电机功率为25KW，变频器的频率设定输入端子接PLC的模拟量输出模块的输出端，通过PLC程序改变PLC的模拟量输出模块的输出模拟电压值，从而改变变频器工作频率的设定值，最终改变猴车牵引电机的运行速度；变频器内部具有完善的保护设置，一旦出现过流，过压和过热等故障情况，则变频器立刻封锁控制信号，达到切断电机供电主回路的目的，从而保护变频器主要器件和电机免于损坏；通过PLC和变频器的控制，使猴车机头电机按照预定的速度运行；所述的指示灯模块和和喇叭报警模块用于指示电机运行速度和系统的工作状态，该模块安装于PLC控制模块，便于显示和控制；指示灯模块分为低速指示、额定速度指示和故障指示，分别对应电机运行的不同状态；当检测模块检测到乘车信号后，PLC根据程序判断输出额定速度指令还是低速指令，同时驱动相应的指示灯；当变频器发生故障时，故障信号从变频器的30A端输出给PLC，PLC通过内部处理，驱动故障指示灯和报警喇叭工作，发出声光报警。本技术的积极效果在于将猴车检测控制装置应用于煤矿，采用微波传感器检测和按键检测方式，安装在个巷道口，能迅速检测到巷道口处有无乘客将要乘车，当有人走近乘车点时，微波传感器会自动感应，产生信号通过单稳态触发电路判断识别信号的可靠性，在经过两个继电器的开合控制将信号传递给PLC;通过电线传输将信号及时传递给PLC ;PLC接收到信号后及时进行信号确认及判断，确认信号后给变频器发出相应指令，自动控制电机的运转模式和时间，不仅方便了乘客，更重要的是减少了电能损失，起到了一定节能的效果。本技术利用微波检测和按键检测，双重检测确保了检测效果。并通过单稳态触发电路快速判断有无高低电平变换来控制继电器开合，这样从同时自动检测多个巷道口是否有人乘车，来自动控制电机的运行模式，减少了能量的损失，可达到很好的自动控制效果。可广泛运用于各类煤矿猴车和大山的索道之中。附图说明图1为本技术的猴车检测控制系统的模块连接关系示意图。图2为本技术中电源模块的电路图。图3为本技术的微波检测模块的电路图。图4为本技术中的按键检测模块的电路图、图5为本技术的单稳态触发电路的电路图。图6为本技术的PLC控制的电路图。图7为本技术中执行模块的电路图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用猴车检测控制系统，包括电源模块、检测模块、单稳态触发模块、PLC控制模块和执行模块，其特征在于：所述电源模块包括LM2576?12稳压芯片，并与检测模块相连接，所述检测模块由微波检测模块和按键检测模块组成，检测模块安装在猴车机头、机尾和各巷道口并与PLC控制模块相连接；所述微波检测模块通过单稳态触发模块与继电器相连接，继电器与PLC控制模块的PLC端相连接，所述PLC控制模块与执行模块相连接，所述执行模块包括变频器模块、指示灯模块和喇叭报警模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张有狮，杨海柱，郭学军，
申请(专利权)人：霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山木瓜煤矿，河南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：