專利名稱：礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，更具體的說(shuō)，尤其涉及一種具有電機(jī)軟啟動(dòng)、防止?fàn)恳囘^(guò)卷、絞車司機(jī)識(shí)別、無(wú)線通訊和打點(diǎn)功能的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置。
背景技術(shù)：
無(wú)極繩絞車是一種簡(jiǎn)潔、高效、安全的煤礦井下輔助運(yùn)輸工具，其運(yùn)距長(zhǎng)，能適應(yīng)多變坡、有起伏變化的順槽巷道，簡(jiǎn)化了運(yùn)輸環(huán)節(jié)和運(yùn)輸設(shè)備。正是基于這些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，近幾年，無(wú)極繩絞車在我國(guó)的采煤礦山企業(yè)得到了大量的推廣，但是，其配套電控系統(tǒng)功能和實(shí)用性狀況卻不盡人意。比如:一:僅簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)絞車的正反向起停，不能對(duì)無(wú)極繩絞車的安全運(yùn)輸起到完善的保護(hù)作用。二:由于電機(jī)無(wú)法采用軟起軟停，在機(jī)械上產(chǎn)生劇烈沖擊，加速機(jī)械的磨損。三:絞車隨意亂開(kāi)動(dòng)，開(kāi)動(dòng)后責(zé)任不明確。四:井下布線空間有限，相互連接線交互多且雜亂。雖然現(xiàn)有設(shè)備已經(jīng)解決了第一條和第二條的問(wèn)題，但如需同時(shí)解決上述四個(gè)問(wèn)題，必須配備多個(gè)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，會(huì)造成使用不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服上述技術(shù)問(wèn)題的缺點(diǎn)，提供了一種具有電機(jī)軟啟動(dòng)、防止?fàn)恳囘^(guò)卷、絞車司機(jī)識(shí)別、無(wú)線通訊和打點(diǎn)功能的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置。本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，包括用于信號(hào)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制輸出的PLC控制單元，PLC控制單元連接有操作按鈕、鍵盤、指示燈和液晶顯示屏；其特別之處在于:所述PLC控制單元連接有用于保護(hù)牽引車的機(jī)頭過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)和機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)、對(duì)絞車電機(jī)進(jìn)行保護(hù)的電機(jī)軟啟動(dòng)器以及識(shí)別司機(jī)佩戴的識(shí)別卡信息的識(shí)別卡信息讀取模塊，PLC控制單元連接有設(shè)置于絞車上的速度傳感器；所述PLC控制單元還連接有泄露通訊單元和載波通訊單元。PLC控制單元是整個(gè)裝置的控制核心，具有采集、運(yùn)算和控制作用，操作按鈕和鍵盤用于控制指令和信息的輸入，指示燈用于顯示目前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，液晶顯示屏用于信息顯示。PLC控制單元通過(guò)檢測(cè)機(jī)頭、機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，可有效防止沒(méi)用牽引車的過(guò)卷運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)牽引車的保護(hù)作用。通過(guò)電機(jī)軟啟動(dòng)器實(shí)現(xiàn)了絞車電機(jī)的軟啟動(dòng)，保證了絞車電機(jī)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。通過(guò)識(shí)別卡信息讀取模塊的檢測(cè)，只有司機(jī)佩戴了有效的識(shí)別卡，方能操作絞車；避免了現(xiàn)有絞車開(kāi)動(dòng)后責(zé)任不明確的缺陷。通過(guò)速度傳感器可計(jì)算出絞車的速度和當(dāng)前位置。泄露通訊單元實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊，載波通訊單元實(shí)現(xiàn)有線通訊。本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，所述泄露通訊單元通過(guò)中繼器連接有用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線通話、打點(diǎn)和急?？刂频氖殖謾C(jī)；所述載波通訊單元連接有信號(hào)器。通過(guò)中繼器可有效延長(zhǎng)手持機(jī)的通訊距離，以便工作人員在整個(gè)煤礦巷道內(nèi)均可進(jìn)行通話、打點(diǎn)和急停操作。本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，所述PLC控制單元連接有實(shí)現(xiàn)控制和狀態(tài)檢測(cè)的擋車器控制模塊。PLC控制單元通過(guò)擋車器控制模塊，不僅可以控制擋車器的開(kāi)啟和閉合狀態(tài)，而且還可檢測(cè)擋車器的狀態(tài)。本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，所述PLC控制單元連接有進(jìn)行語(yǔ)音提示的語(yǔ)音廣播模塊。通過(guò)語(yǔ)音廣播模塊可實(shí)現(xiàn)完善的語(yǔ)音廣播提示功能，及時(shí)準(zhǔn)確的提示絞車運(yùn)行的各種操作。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，通過(guò)設(shè)置電機(jī)軟啟動(dòng)器，降低了絞車電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流，保證了絞車電機(jī)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行；通過(guò)設(shè)置識(shí)別卡信息讀取模塊，使得只有司機(jī)佩戴了有效的識(shí)別卡，方能操作絞車，避免了現(xiàn)有絞車開(kāi)動(dòng)后責(zé)任不明確的缺陷；通過(guò)設(shè)置機(jī)頭、機(jī)尾過(guò)卷開(kāi)關(guān)，避免了牽引車撞擊壓繩輪裝置或尾輪所導(dǎo)致的鋼絲繩繃斷。通過(guò)設(shè)置速度傳感器，可有效、準(zhǔn)確地檢測(cè)出絞車電機(jī)的運(yùn)行速度，當(dāng)牽引車出現(xiàn)較嚴(yán)重超速或打滑時(shí)，可立即停止絞車的運(yùn)行。通過(guò)設(shè)置中繼器和手持機(jī)，保證了工作人員在整個(gè)煤礦巷道內(nèi)可進(jìn)行無(wú)線通話、打點(diǎn)和急停操作，使用更加方便。本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，實(shí)現(xiàn)了無(wú)極繩絞車的安全運(yùn)輸、絞車電機(jī)的軟啟動(dòng)、司機(jī)身份的識(shí)別以及無(wú)線通訊和控制，具有布局合理、有益效果突出和便于應(yīng)用推廣的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的系統(tǒng)原理圖；圖3為本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的操作臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的運(yùn)行流程圖。圖中:1 PLC控制單元，2機(jī)頭過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)，3機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)，4速度傳感器，5操作按鈕，6鍵盤，7指示燈，8液晶顯示屏，9識(shí)別卡信息讀取模塊，10識(shí)別卡，11中繼器，12手持機(jī)，13語(yǔ)音廣播模塊，14電機(jī)軟啟動(dòng)器，15擋車器控制模塊，16泄露通訊單元，17載波通訊單元，18信號(hào)器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1和圖2所示，給出了本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的原理，其包括PLC控制單元1、機(jī)頭過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)2、機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)3、速度傳感器4、操作按鈕5、鍵盤6、指示燈7、液晶顯示屏8、識(shí)別卡信息模塊9、識(shí)別卡10、中繼器11、手持機(jī)12、語(yǔ)音廣播模塊13、電機(jī)軟啟動(dòng)器14、擋車器控制模塊15、泄露通訊單元16、載波通訊單元17以及信號(hào)器18 ;PLC控制單元I實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制輸出作用，機(jī)頭過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)2和機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)3均與PLC控制單元I相連接，PLC控制單元通過(guò)檢測(cè)機(jī)頭、機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)3的狀態(tài)，可防止?fàn)恳囎矒魤豪K輪裝置或尾輪，避免鋼絲繩繃斷，降低了安全事故發(fā)生的可能性。速度傳感器4設(shè)置于絞車上，不僅可以檢測(cè)出絞車的運(yùn)行速度，而且還可計(jì)算出絞車上所掛牽弓丨車的位置。操作按鈕5、鍵盤6、指示燈7和液晶顯示屏8均與PLC控制單元I相連接，通過(guò)操作按鈕5和鍵盤6可輸入控制指令和信息，指示燈7可對(duì)整個(gè)電控裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)對(duì)操控人員的提醒作用。液晶顯示屏用于顯示相關(guān)信息。PLC控制單元I通過(guò)識(shí)別卡信息讀取模塊9可讀取工人佩戴的識(shí)別卡10中的信息，只有司機(jī)佩戴了有效的識(shí)別卡，方能操作絞車。識(shí)別卡信息讀取模塊9的有效接收距離為0-5米，當(dāng)識(shí)別卡10進(jìn)入有效范圍內(nèi)時(shí)，PLC控制單元I進(jìn)行判斷，屬于有效卡時(shí)，則打點(diǎn)控制輸出高電位，觸發(fā)控制電路，在程序軟件中解除主機(jī)操作按鍵(正向起動(dòng)、停止、反向起動(dòng))的限制，操作員在此狀態(tài)下可以進(jìn)行操作。PLC控制單元I通過(guò)中繼器11可接收和轉(zhuǎn)發(fā)手持機(jī)12所發(fā)送的無(wú)線信號(hào)，中繼器11通過(guò)泄露通訊單元16與PLC控制單元相連接；使用者通過(guò)手持機(jī)12可進(jìn)行通話、打點(diǎn)和急停控制操作。載波通訊單元17與PLC控制單元I相連接，并連接有信號(hào)器18，以便實(shí)現(xiàn)電力線纜的載波通訊。通過(guò)設(shè)置中繼器，有效地延長(zhǎng)了手持機(jī)12的通訊距離。PLC控制單元I通過(guò)語(yǔ)音廣播模塊13對(duì)工作人員進(jìn)行語(yǔ)音信息提醒，及時(shí)準(zhǔn)確的提示絞車運(yùn)行的各種操作。通過(guò)電機(jī)軟啟動(dòng)器14可控制絞車電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)，在軟啟動(dòng)的過(guò)程中，絞車電機(jī)的電壓由零慢慢提升到額定電壓，這樣電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中的啟動(dòng)電流，就由過(guò)去過(guò)載沖擊電流不可控制變成為可控制。并且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流的大小。電機(jī)啟動(dòng)的全過(guò)程都不存在沖擊轉(zhuǎn)矩，而是平滑的啟動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對(duì)絞車電機(jī)的保護(hù)作用。PLC控制單元I通過(guò)擋車器控制模塊15實(shí)現(xiàn)對(duì)倒車器的開(kāi)啟和閉合的控制，并可檢測(cè)擋車器的狀態(tài)。如圖3所示，給出了本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的操作臺(tái)結(jié)構(gòu)，操作臺(tái)式結(jié)構(gòu)，便于操作和觀察，更符合人體力學(xué)特性。其中本安腔在前部，其余為隔爆腔，結(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕，節(jié)約運(yùn)輸成本和井下巷道空間。其中按鈕、顯示燈、鍵盤、基地臺(tái)及識(shí)別卡模塊放在本安腔，可逆開(kāi)關(guān)及軟啟動(dòng)器放在防爆腔下部，而PLC及顯示屏等放在隔爆腔上部，高壓線路與控制線路分開(kāi)布置，本安出線和隔爆出線分開(kāi)，更合理更安全，蓋板采用門軸式結(jié)構(gòu)，減輕了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。主要芯體采用抽屜式和門軸式結(jié)構(gòu)，便于檢修。如圖4所示，給出了本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置的運(yùn)行流程圖，通過(guò)繼電器KMl與KM3的聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)絞車電機(jī)的正向起動(dòng)；通過(guò)繼電器KM2與KM3的聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)絞車電機(jī)的反向啟動(dòng)。通過(guò)電機(jī)軟啟動(dòng)器14是否投入工作，可實(shí)現(xiàn)絞車電機(jī)是否軟啟動(dòng)。本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，以PLC為控制核心，具備完善的顯示功能，使運(yùn)輸過(guò)程更加可視化整個(gè)過(guò)程更加直觀，處理各種事務(wù)更加快捷；完善的語(yǔ)音廣播提示功能，及時(shí)準(zhǔn)確的提示絞車運(yùn)行的各種操作:程序上的軟限位和機(jī)頭和機(jī)尾的過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)雙重過(guò)卷保護(hù)功能，防止了鋼絲繩的繃斷，將因鋼絲繩繃斷而發(fā)生事故的可能性降為最低；沿線急停功能:絞車安裝巷道沿線每隔50米安裝一臺(tái)急停開(kāi)關(guān)，絞車運(yùn)行中出現(xiàn)緊急情況，拉下急停開(kāi)關(guān)，絞車停止；速度保護(hù)功能:當(dāng)牽引車出現(xiàn)較嚴(yán)重超速或打滑時(shí)，裝置立即停止絞車；自動(dòng)控制電動(dòng)擋車器:在牽引車即將經(jīng)過(guò)擋車器位置時(shí)，裝置將控制擋車器打開(kāi)，而在牽引車通過(guò)后，擋車器又將自動(dòng)關(guān)閉；卸料點(diǎn)自動(dòng)停車功能；原點(diǎn)位置校準(zhǔn)功能；漏泄通訊狀態(tài):“對(duì)講”使溝通具有實(shí)時(shí)性；人員識(shí)別功能:在司機(jī)識(shí)別方式下，只有司機(jī)佩戴了有效的識(shí)別卡，方能操作絞車；通過(guò)電機(jī)軟啟動(dòng)器的控制，實(shí)現(xiàn)了絞車電機(jī)的軟啟動(dòng)功能。
權(quán)利要求1.一種礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，包括用于信號(hào)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制輸出的PLC控制單元(1)，PLC控制單元連接有操作按鈕(5)、鍵盤(6)、指示燈(7)和液晶顯示屏(8);其特征在于:所述PLC控制單元連接有用于保護(hù)牽引車的機(jī)頭過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)(2)和機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)(3)、對(duì)絞車電機(jī)進(jìn)行保護(hù)的電機(jī)軟啟動(dòng)器(14)以及識(shí)別司機(jī)佩戴的識(shí)別卡(10)信息的識(shí)別卡信息讀取模塊(9)，PLC控制單元連接有設(shè)置于絞車上的速度傳感器(4);所述PLC控制單元還連接有泄露通訊單元(16)和載波通訊單元(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，其特征在于:所述泄露通訊單元(16)通過(guò)中繼器(11)連接有用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線通話、打點(diǎn)和急?？刂频氖殖謾C(jī)(12);所述載波通訊單元連接有信號(hào)器(18 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，其特征在于:所述PLC控制單元(I)連接有實(shí)現(xiàn)控制和狀態(tài)檢測(cè)的擋車器控制模塊(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，其特征在于:所述PLC控制單元(I)連接有進(jìn)行語(yǔ)音提示的語(yǔ)音廣播模塊(13)。
專利摘要本實(shí)用新型的礦用無(wú)極繩絞車綜合電控裝置，包括PLC控制單元，特征在于所述PLC控制單元連接有用于保護(hù)牽引車的機(jī)頭過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)和機(jī)尾過(guò)卷檢測(cè)開(kāi)關(guān)、對(duì)絞車電機(jī)進(jìn)行保護(hù)的電機(jī)軟啟動(dòng)器以及識(shí)別司機(jī)佩戴的識(shí)別卡信息的識(shí)別卡信息讀取模塊，PLC控制單元連接有設(shè)置于絞車上的速度傳感器。本實(shí)用新型的電控裝置，具有電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、可逆電磁起動(dòng)器、絞車控制保護(hù)、抱閘控制、絞車司機(jī)識(shí)別、漏泄通訊系統(tǒng)、沿線急停及打點(diǎn)、為沿線傳感器供電的127V電源并具有語(yǔ)音報(bào)警功能，與其關(guān)聯(lián)設(shè)備構(gòu)成的控制裝置基本滿足了無(wú)極繩絞車的配電及控制保護(hù)要求。大大減少了無(wú)極繩絞車配用的設(shè)備數(shù)量，減輕了接線及維修的工作量。
文檔編號(hào)B66D1/40GK203021239SQ20132003006
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者王波, 宋照嶺, 蘭藝, 張婷婷, 仇德義 申請(qǐng)人:山東世紀(jì)礦山機(jī)電有限公司