專利名稱：牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及送電線路特高壓施工中采用二牽八(六)施工方案時對牽引機(jī)的
技術(shù)改造，尤其是涉及一種牽引機(jī)遠(yuǎn)程協(xié)同控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力線路輸電容量的增大，降低經(jīng)濟(jì)電流密度、廣泛的應(yīng)用大截面導(dǎo)線已勢在必行。特高壓交流淮南-上海輸變電工程已準(zhǔn)備選用8 X LGJ-630/45和8 X ACSR-720/50的鋼芯鋁絞線，另據(jù)了解，900mm2及以上鋼芯鋁絞線也將應(yīng)用于輸電線路工程。按傳統(tǒng)的一牽多方案，根據(jù)《±800kV架空送電線路施工及驗收規(guī)范》(報批稿)和《士800kV架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》(報批稿)規(guī)定計算主牽引機(jī)的額定牽引力將達(dá)330kN以上。要想實現(xiàn)一次同步展放，必須有350kN級以上的牽引機(jī)及與其相配套的鋼絲繩、聯(lián)接器等器具，而目前尚無成熟產(chǎn)品實現(xiàn)以上方案?；谝陨显?，我們擬采用二牽八方案實現(xiàn)以上截面導(dǎo)線同相同步展放，使得現(xiàn)有設(shè)備及工器具能滿足更大噸位的放線施工要求。二牽八方案中使用的特高壓雙牽引走板及特高壓組合式滑車已申請專利，特高壓雙牽引走板的申請?zhí)枮?00920093522. 5，特高壓組合式滑車的申請?zhí)枮?00920093521. 0。而根據(jù)牽引結(jié)構(gòu)要求，要賣現(xiàn)二牽八方案，兩臺牽引機(jī)的動態(tài)同步牽引控制至關(guān)重要。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種二牽八方案中牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，實現(xiàn)大噸位(500kN以內(nèi))多分裂(八分裂及以下)導(dǎo)線用兩臺牽引機(jī)兩根牽引繩一次同步展放施工。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于包括 —個總控制臺，用于運行編程軟件、組態(tài)軟件，并將各種數(shù)字量、模擬量指令轉(zhuǎn)換為控制信號通過現(xiàn)場總線傳至兩個分布式控制柜，并將兩個分布式控制柜傳來的信號運算轉(zhuǎn)換為顯示信號傳給工業(yè)計算機(jī)組態(tài)顯示，同時根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引速度、牽引距離的自動控制； 兩組傳感器，每組都包括發(fā)動機(jī)飛輪傳感器、牽引輪傳感器和壓力傳感器，用于讀取牽引機(jī)的各運行參數(shù)； 兩組控制器，每組都包括油門控制器、起動機(jī)繼電器和變量放大器，用于對每組傳感器讀取的牽引機(jī)各運行參數(shù)進(jìn)行控制； 兩個分布式控制柜用于采集兩組傳感器信號，經(jīng)運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場總線傳遞給總控制臺；同時通過現(xiàn)場總線讀取總控制臺發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，并經(jīng)自動控制程序運算后發(fā)給兩組控制器。 總控制臺由一臺帶監(jiān)示器的工業(yè)計算機(jī)、一臺主控PLC、一臺主操作面板組成，工業(yè)計算機(jī)通過現(xiàn)場總線網(wǎng)卡聯(lián)接至現(xiàn)場總線，用于運行編程軟件、組態(tài)軟件；主控PLC具有數(shù)字量輸入(DI)端口、模擬量輸入(AI)端口，通過專用總線聯(lián)接器聯(lián)接至現(xiàn)場總線，用于將主操作面板的操作信息轉(zhuǎn)換為控制信號通過現(xiàn)場總線傳至分布式控制柜，并將分布式控制柜傳來的信號運算轉(zhuǎn)換為顯示信號傳給工業(yè)計算機(jī)組態(tài)顯示。同時根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引速度、牽引距離等的自動控制；主操作面板包括主輔機(jī)來電、起動、聯(lián)機(jī)切換、緊急停機(jī)開關(guān)和主輔機(jī)油門、變量旋鈕，開關(guān)和旋鈕分別與主控PLC的數(shù)字
量、模擬量各輸入端口相聯(lián)接，用于手動發(fā)出數(shù)字量、模擬量指令。 分布式控制柜由分站PLC、分布式I/O組成，分站PLC具有高速計數(shù)端口及高速脈沖輸出端口 ，高速計數(shù)端口用于采集發(fā)動機(jī)飛輪傳感器、牽引輪傳感器信號，經(jīng)分站PLC運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)傳遞給總控制臺PLC ;同時從總控制臺PLC接收傳來的控制數(shù)據(jù)經(jīng)自動控制程序運算后，通過高速脈沖輸出端口將控制信號發(fā)給油門控制器。分布式1/0具有模擬量輸入(AI)端口和數(shù)字量輸出(DQ)、模擬量輸出(AQ)端口，模擬量輸入端口用于接收壓力傳感器的信號，并經(jīng)現(xiàn)場總線傳遞給主控PLC ;數(shù)字量、模擬量輸出端口接收主控PLC傳來的控制數(shù)據(jù)，并將控制信號分別發(fā)給起動繼電器和變量放大器。 發(fā)動機(jī)飛輪傳感器感應(yīng)端安裝在飛輪殼上，計數(shù)信號線連接到分站PLC的高速計數(shù)端口 ；牽引輪傳感器感應(yīng)端安裝在牽引輪罩上，計數(shù)信號線連接到分站PLC的高速計數(shù)端口 ；壓力傳感器連接在分布式I/O的模擬量輸入端口。 油門控制器信號線連接到分站PLC的高速脈沖輸出端口 ；起動繼電器信號線連接到分布式I/O的數(shù)字量輸出端口 ；變量放大器信號線連接到分布式I/O的模擬量輸出端口 。[0013] 本實用新型使?fàn)恳龣C(jī)具備了同步牽引工作的能力，各控制要素的優(yōu)化組合，可使該控制系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速差在士10RPM以內(nèi)，兩機(jī)牽引距離差在1米以內(nèi)；實現(xiàn)牽引機(jī)的各種操作，包括起動、關(guān)機(jī)、單雙機(jī)切換、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制、牽引、吐線(倒車)控制等，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離智能操控；解決了二牽八自動控制方案中大噸位導(dǎo)線一次同步展放的問題。

圖1是系統(tǒng)組成圖； 圖2是總控制臺接線圖；[0016] 圖3是分布式控制柜接線圖。
具體實施方式參照圖1，一個總控制臺，用于運行編程軟件、組態(tài)軟件，并將各種數(shù)字量、模擬量指令轉(zhuǎn)換為控制信號通過現(xiàn)場總線傳至兩個分布式控制柜，并將兩個分布式控制柜傳來的信號運算轉(zhuǎn)換為顯示信號傳給工業(yè)計算機(jī)組態(tài)顯示，同時根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引速度、牽引距離的自動控制； 兩組傳感器，每組都包括發(fā)動機(jī)飛輪傳感器、牽引輪傳感器和壓力傳感器，用于讀取牽引機(jī)的各運行參數(shù)； 兩組控制器，每組都包括油門控制器、起動機(jī)繼電器和變量放大器，用于對每組傳感器讀取的牽引機(jī)各運行參數(shù)進(jìn)行控制； 兩個分布式控制柜用于采集兩組傳感器信號，經(jīng)運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場總線傳遞給總控制臺；同時通過現(xiàn)場總線讀取總控制臺發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，并經(jīng)自動控制程序運算后發(fā)給兩組控制器； 參照圖2，總控制臺由一臺帶監(jiān)示器的工業(yè)計算機(jī)、一臺主控PLC、一臺主操作面板組成，工業(yè)計算機(jī)通過現(xiàn)場總線網(wǎng)卡聯(lián)接至現(xiàn)場總線，用于運行編程軟件、組態(tài)軟件；主控PLC具有數(shù)字量輸入(DI)端口、模擬量輸入(AI)端口，通過專用總線聯(lián)接器聯(lián)接至現(xiàn)場總線，用于將主操作面板的操作信息轉(zhuǎn)換為控制信號通過現(xiàn)場總線傳至分布式控制柜，并將分布式控制柜傳來的信號運算轉(zhuǎn)換為顯示信號傳給工業(yè)計算機(jī)組態(tài)顯示。同時根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引速度、牽引距離等的自動控制；主操作面板包括主輔機(jī)來電、起動、聯(lián)機(jī)切換、緊急停機(jī)開關(guān)和主輔機(jī)油門、變量旋鈕，開關(guān)和旋鈕分別與主控PLC的數(shù)字量、模擬量各輸入端口相聯(lián)接，用于手動發(fā)出數(shù)字量、模擬量指令。[0022] 參照圖3，分布式控制柜由分站PLC、分布式I/O組成，分站PLC具有高速計數(shù)端口及高速脈沖輸出端口，高速計數(shù)端口用于采集發(fā)動機(jī)飛輪傳感器、牽引輪傳感器的齒輪計數(shù)信號，經(jīng)分站PLC運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)傳遞給總控制臺PLC ;同時從總控制臺PLC接收傳來的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制數(shù)據(jù)經(jīng)自動控制程序運算后，通過高速脈沖輸出端口將油門控制信號發(fā)給相應(yīng)油門驅(qū)動器。分布式I/0具有模擬量輸入(AI)端口和數(shù)字量輸出(DQ)、模擬量輸出(AQ)端口，模擬量輸入端口用于接收壓力傳感器的信號，并經(jīng)現(xiàn)場總線傳遞給主控PLC ;數(shù)字量輸出端口接收主控PLC傳來的起動控制信號，并將控制信號傳遞給起動繼電器，進(jìn)而接通起動機(jī)。模擬量輸出端口接收主控PLC傳來的變量控制數(shù)據(jù)，并將控制信號以輸出電壓的方式發(fā)給相應(yīng)變量放大器，信號放大后驅(qū)動變量電磁閥以實現(xiàn)牽引速度。[0023] 本實用新型首先利用分站PLC自動控制程序控制分站PLC脈沖輸出保證發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同步，在此基礎(chǔ)上利用主控PLC的PID控制程序控制模擬量輸出給變量放大器的電壓實現(xiàn)牽引速度的同步，再監(jiān)測牽引距離差，根據(jù)差值進(jìn)行速度調(diào)整，實現(xiàn)距離同步控制。
權(quán)利要求一種牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于包括一個總控制臺，用于運行編程軟件、組態(tài)軟件，并將各種數(shù)字量、模擬量指令轉(zhuǎn)換為控制信號通過現(xiàn)場總線傳至兩個分布式控制柜，并將兩個分布式控制柜傳來的信號運算轉(zhuǎn)換為顯示信號傳給工業(yè)計算機(jī)組態(tài)顯示，同時根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、牽引速度、牽引距離的自動控制；兩組傳感器，每組都包括發(fā)動機(jī)飛輪傳感器、牽引輪傳感器和壓力傳感器，用于讀取牽引機(jī)的各運行參數(shù)；兩組控制器，每組都包括油門控制器、起動機(jī)繼電器和變量放大器，用于對每組傳感器讀取的牽引機(jī)各運行參數(shù)進(jìn)行控制；兩個分布式控制柜用于采集兩組傳感器信號，經(jīng)運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場總線傳遞給總控制臺；同時通過現(xiàn)場總線讀取總控制臺發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，并經(jīng)自動控制程序運算后發(fā)給兩組控制器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于總控制臺由一 臺帶監(jiān)示器的工業(yè)計算機(jī)、一臺主控PLC、一臺主操作面板組成，工業(yè)計算機(jī)通過現(xiàn)場總線 網(wǎng)卡聯(lián)接至現(xiàn)場總線，用于運行編程軟件、組態(tài)軟件；主控PLC具有數(shù)字量輸入(DI)端口、 模擬量輸入(AI)端口，通過專用總線聯(lián)接器聯(lián)接至現(xiàn)場總線，用于將主操作面板的操作信 息轉(zhuǎn)換為控制信號通過現(xiàn)場總線傳至分布式控制柜，并將分布式控制柜傳來的信號運算轉(zhuǎn) 換為顯示信號傳給工業(yè)計算機(jī)組態(tài)顯示，同時根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運算實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、 牽引速度、牽引距離等的自動控制；主操作面板包括主輔機(jī)來電、起動、聯(lián)機(jī)切換、緊急停機(jī) 開關(guān)和主輔機(jī)油門、變量旋鈕，開關(guān)和旋鈕分別與主控PLC的數(shù)字量、模擬量各輸入端口相 聯(lián)接，用于手動發(fā)出數(shù)字量、模擬量指令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于分布式控制柜 由分站PLC、分布式1/0組成，分站PLC具有高速計數(shù)端口及高速脈沖輸出端口 ，高速計數(shù)端 口用于采集發(fā)動機(jī)飛輪傳感器、牽引輪傳感器信號，經(jīng)分站PLC運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)傳 遞給總控制臺PLC ;同時從總控制臺PLC接收傳來的控制數(shù)據(jù)經(jīng)自動控制程序運算后，通過 高速脈沖輸出瑞口將控制信號發(fā)給油門控制器，分布式I/0具有模擬量輸入(AI)端口和數(shù) 字量輸出(DQ)、模擬量輸出(AQ)端口，模擬量輸入端口用于接收壓力傳感器的信號，并經(jīng) 現(xiàn)場總線傳遞給主控PLC ;數(shù)字量、模擬量輸出端口接收主控PLC傳來的控制數(shù)據(jù)，并將控 制信號分別發(fā)給起動繼電器和變量放大器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于發(fā)動機(jī)飛輪傳 感器感應(yīng)端安裝在飛輪殼上，計數(shù)信號線連接到分站PLC的高速計數(shù)端口 ；牽引輪傳感器 感應(yīng)端安裝在牽引輪罩上，計數(shù)信號線連接到分站PLC的高速計數(shù)端口 ；壓力傳感器連接 在分布式I/O的模擬量輸入端口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于油門控制器信 號線連接到分站PLC的高速脈沖輸出端口 ；起動繼電器信號線連接到分布式I/O的數(shù)字量 輸出端口 ；變量放大器信號線連接到分布式I/O的模擬量輸出端口。
專利摘要一種牽引機(jī)遠(yuǎn)程智能協(xié)同控制系統(tǒng)，包括總控制臺，用于讀取牽引機(jī)各運行參數(shù)的兩組傳感器，用于對每組傳感器讀取的牽引機(jī)各運行參數(shù)進(jìn)行控制的兩組控制器，兩個分布式控制柜，用于采集兩組傳感器信號，經(jīng)運算后轉(zhuǎn)換至所需參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場總線傳遞給總控制臺；同時通過現(xiàn)場總線讀取總控制臺發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，并經(jīng)自動控制程序運算后發(fā)給兩組控制器。本實用新型使?fàn)恳龣C(jī)具備了同步牽引工作的能力，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速差在±10RPM以內(nèi)，兩機(jī)牽引距離差在1米以內(nèi)；實現(xiàn)牽引機(jī)的各種操作，包括起動、關(guān)機(jī)、單雙機(jī)切換、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制、牽引、吐線(倒車)控制等，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離智能操控；解決了二牽八自動控制方案中大噸位導(dǎo)線一次同步展放的問題。
文檔編號G05B19/418GK201527577SQ20092009465
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者劉清, 孟昭清, 張志強(qiáng), 徐守岐, 李曉雨, 金連勇, 閆樹輝, 韓瑛 申請人:國家電網(wǎng)公司交流建設(shè)分公司;吉林省送變電工程公司