專利名稱：一種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，屬于礦山技術(shù)培訓(xùn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
礦井提升機(jī)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)重要組成部分，它主要作用是負(fù)責(zé)人員、物料、煤炭、砰石等的運(yùn)輸任務(wù)。它由電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備，機(jī)械設(shè)備再帶動(dòng)鋼絲繩從而帶動(dòng)提升容器在井筒中運(yùn)行，完成提升?，F(xiàn)代礦井提升機(jī)提升量大，速度高，安全性高，已發(fā)展成為電子計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)重型礦山機(jī)械。由于提升機(jī)系統(tǒng)需要時(shí)刻保證良好運(yùn)轉(zhuǎn)，這就無法進(jìn)行新員エ的全面培訓(xùn)和PLC控制程序的調(diào)試，因此有必要設(shè)計(jì)ー套可用于教學(xué)和實(shí)訓(xùn)的礦井提升機(jī)系統(tǒng)微縮模型
實(shí)用新型內(nèi)容
·[0003]本實(shí)用新型目的是提供ー種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，以提高提升效率、節(jié)能降耗、安全運(yùn)行為設(shè)計(jì)理念，針對(duì)交流提升系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)完全模擬礦井提升機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過程，實(shí)現(xiàn)真實(shí)煤礦提升系統(tǒng)中的提煤、提人及檢修三種エ況，完全模擬井底煤倉(cāng)裝載、定量稱重和箕斗自動(dòng)裝載、井上煤倉(cāng)卸載及提升機(jī)全自動(dòng)提升過程?？煞謩e實(shí)現(xiàn)提升機(jī)全自動(dòng)運(yùn)行控制和手動(dòng)控制。在控制面板上還包括了信號(hào)系統(tǒng)和故障模擬功能，具備エ業(yè)以太網(wǎng)通訊功能，可實(shí)現(xiàn)與集中控制平臺(tái)通訊連接。達(dá)到既適應(yīng)礦井提升機(jī)系統(tǒng)教學(xué)又滿足操作試驗(yàn)等專業(yè)培訓(xùn)目的，解決背景技術(shù)存在的上述問題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，包含主框架和設(shè)置在主框架上的控制面板、電氣控制部分、機(jī)械部分，機(jī)械部分設(shè)置在控制面板和電氣控制部分之間。所述控制面板上排列設(shè)置系統(tǒng)開關(guān)、觸摸屏、控制按鈕、狀態(tài)指示燈和電位器；所述電氣控制部分包含依次連接的提升電機(jī)變頻器、PLC控制器、傳感器。所述機(jī)械部分包含導(dǎo)軌、井下煤倉(cāng)、稱重皮帯，導(dǎo)軌安裝在主框架的左半部并高于主框架，井下煤倉(cāng)位于控制面板和電氣控制部分之間，稱重皮帶位于井下煤倉(cāng)的下方，稱重皮帶與安裝在導(dǎo)軌下部的左定量倉(cāng)和右定量倉(cāng)相連構(gòu)成定量稱重系統(tǒng)，左箕斗和右箕斗安裝在導(dǎo)軌中部，通過鋼絲繩經(jīng)安裝在導(dǎo)軌頂部的上天輪和下天輪與提升滾筒連接，所述提升滾筒上部連接有提升電機(jī)，下部連接有編碼器，組合安裝在主框架頂部的電機(jī)支架中，在導(dǎo)軌的上部與主框架上壁連接處設(shè)有井上煤倉(cāng)。所述主框架和導(dǎo)軌的材料為優(yōu)質(zhì)鋁型材，控制面板、背板和各種零件的材料為硬招及不銹鋼。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型礦井提升機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置采用縮微設(shè)計(jì)，將礦井提升機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、控制功能等直觀真實(shí)的展現(xiàn)出來?？烧鎸?shí)實(shí)現(xiàn)提升機(jī)全自動(dòng)運(yùn)行控制和手動(dòng)控制。同時(shí)配備專用組態(tài)軟件模擬提升機(jī)設(shè)備，以動(dòng)態(tài)圖形直觀明了地顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，既包括提升機(jī)的箕斗深度指示、箕斗的狀態(tài)顯示、皮帶的運(yùn)行等；同時(shí)也以數(shù)字方式實(shí)時(shí)顯示電壓、電機(jī)溫度、液壓壓力、箕斗重量等數(shù)據(jù)。在本實(shí)用新型上即可進(jìn)行礦井提升機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、故障應(yīng)急、創(chuàng)新等功能。本實(shí)用新型裝置可提供實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括按照提升速度圖控制提升速度實(shí)訓(xùn)；利用軸角編碼器實(shí)現(xiàn)速度與位置控制實(shí)訓(xùn)；提升機(jī)過卷、上\下到位、2米限速、減速、同步等安全保護(hù)控制實(shí)訓(xùn)；采用交流變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)箕斗的速度與位置控制實(shí)訓(xùn)；主煤倉(cāng)料位檢測(cè)及自動(dòng)裝煤控制實(shí)訓(xùn)；提升系統(tǒng)中液壓站過壓、超壓、欠壓、過溫等保護(hù)控制實(shí)訓(xùn)；實(shí)現(xiàn)調(diào)度室遠(yuǎn)程集控、就地集控、就地控制三種控制模式實(shí)訓(xùn)。本實(shí)用新型裝置可完成的創(chuàng)新開發(fā)實(shí)訓(xùn)包括提高提升機(jī)安全信號(hào)采集、處理及安全保護(hù)等控制創(chuàng)新開發(fā)；優(yōu)化提升エ藝、優(yōu)化速度控制曲線，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗創(chuàng)新開發(fā)；實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能創(chuàng)新開發(fā)；模擬提升系統(tǒng)供電系統(tǒng)故障運(yùn)行保護(hù)控制創(chuàng)新開發(fā)；基于變頻節(jié)能技術(shù)自動(dòng)控制創(chuàng)新開發(fā)。
圖I是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型提升電機(jī)部分結(jié)構(gòu)圖；圖中1.主框架；2.控制面板；3.觸摸屏；4.井下煤倉(cāng)；5.稱重皮帶；6.電氣控制部分；7.右定量倉(cāng)；8.左定量倉(cāng)；9.左箕斗；10.右箕斗；11.導(dǎo)軌；12.上天輪；13.下天輪；14.電機(jī)支架；15.井上煤倉(cāng)；16.提升電機(jī)；17.提升滾筒；18.編碼器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步說明。在實(shí)施例中，一種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，包含主框架I和設(shè)置在主框架I上的控制面板2、電氣控制部分6、機(jī)械部分，機(jī)械部分設(shè)置在控制面板2和電氣控制部分6之間。所述控制面板2包含系統(tǒng)開關(guān)、觸摸屏3、控制按鈕、狀態(tài)指示燈和電位器。所述電氣控制部分6包含提升電機(jī)變頻器、PLC控制器、傳感器，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種控制功能。提升機(jī)系統(tǒng)采用的是西門子S7-300系列PLC作為核心控制單元，并采用MCGS實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)布和顯示，利用西門子300系列的以太網(wǎng)模塊CP343-1，通過以太網(wǎng)接入綜合自動(dòng)化平臺(tái)。提升機(jī)系統(tǒng)利用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行時(shí)的過卷、上\下到位、2米限速、減速、同步等位置的確定，由PLC實(shí)施安全保護(hù)控制；采用交流變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)箕斗的速度與位置控制；利用電位器模擬提升系統(tǒng)中的液壓站過壓、超壓、欠壓、過溫等保護(hù)；利用上位機(jī)實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能；可以通過PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)礦井提升機(jī)系統(tǒng)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。所述機(jī)械部分包含導(dǎo)軌11、井下煤倉(cāng)4、稱重皮帶5，導(dǎo)軌11安裝在主框架I的左半部井高于主框架I，井下煤倉(cāng)4位于控制面板2和電氣控制部分6之間，稱重皮帶5位于井下煤倉(cāng)4的下方，稱重皮帶5與安裝在導(dǎo)軌11下部的左定量倉(cāng)8和右定量倉(cāng)7相連構(gòu)成定量稱重系統(tǒng)，左箕斗9和右箕斗10安裝在導(dǎo)軌11中部，通過鋼絲繩經(jīng)安裝在導(dǎo)軌頂部的上天輪12和下天輪13與提升滾筒17連接，所述提升滾筒17上部連接有提升電機(jī)16，下部連接有編碼器18，組合安裝在主框架I頂部的電機(jī)支架14中，在導(dǎo)軌11的上部與主框架I上壁連接處設(shè)有井上煤倉(cāng)5。所述主框架I和導(dǎo)軌11的材料為優(yōu)質(zhì)鋁型材，控制面板、背板和各種零件的材料為硬鋁及不銹鋼，直觀反映礦井提升機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，方便教學(xué)。
權(quán)利要求1.ー種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，其特征是包含主框架(I)和設(shè)置在主框架(I)上的控制面板(2)、電氣控制部分(6)、機(jī)械部分，機(jī)械部分設(shè)置在控制面板(2)和電氣控制部分(6)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，其特征是所述控制面板(2)上排列設(shè)置系統(tǒng)開關(guān)、觸摸屏(3)、控制按鈕、狀態(tài)指示燈和電位器；所述電氣控制部分(6)包含依次連接的提升電機(jī)(16)變頻器、PLC控制器、傳感器。
3.如權(quán)利要求I所述的礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，其特征是所述機(jī)械部分包含導(dǎo)軌(11)、井下煤倉(cāng)(4)、稱重皮帶(5)，導(dǎo)軌(11)安裝在主框架(I)的左半部并高于主框架(I)，井下煤倉(cāng)(4 )位于控制面板(2 )和電氣控制部分(6 )之間，稱重皮帶(5 )位于井下煤倉(cāng)(4)的下方，稱重皮帶(5)與安裝在導(dǎo)軌(11)下部的左定量倉(cāng)(8)和右定量倉(cāng)(7)相連構(gòu)成定量稱重系統(tǒng)，左箕斗(9)和右箕斗(10)安裝在導(dǎo)軌(11)中部，通過鋼絲繩經(jīng)安裝在導(dǎo)軌(11)頂部的上天輪(12)和下天輪(13)與提升滾筒(17)連接，所述提升滾筒(17)上部連接有提升電機(jī)(16)，下部連接有編碼器(18)，組合安裝在主框架(I)頂部的電機(jī)支架(14)中，在導(dǎo)軌(11)的上部與主框架(I)上壁連接處設(shè)有井上煤倉(cāng)(15)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種礦井提升機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制高仿真實(shí)訓(xùn)裝置，屬于礦山技術(shù)培訓(xùn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含主框架(1)和設(shè)置在主框架(1)上的控制面板(2)、電氣控制部分(6)、機(jī)械部分，機(jī)械部分設(shè)置在控制面板(2)和電氣控制部分(6)之間。本實(shí)用新型采用縮微設(shè)計(jì)，將礦井提升機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、控制功能等直觀真實(shí)的展現(xiàn)出來，可真實(shí)實(shí)現(xiàn)提升機(jī)全自動(dòng)運(yùn)行控制和手動(dòng)控制；同時(shí)配備專用組態(tài)軟件模擬提升機(jī)設(shè)備，以動(dòng)態(tài)圖形直觀明了地顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在本實(shí)用新型上即可進(jìn)行礦井提升機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、故障應(yīng)急、創(chuàng)新等功能。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202632641SQ20122027391
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者殷作如, 張瑞璽, 何曉群, 劉向昕, 王滿福, 趙煥榮, 蔡玉俊, 龍大鵬, 劉建軍, 何永利, 王吳宜, 袁志金 申請(qǐng)人:開灤(集團(tuán))有限責(zé)任公司信息與控制中心, 天津澤?？萍及l(fā)展有限公司