矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置制造方法

矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置制造方法
【专利摘要】一种矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置，由两个本安型操作盒、两个隔爆型显示器、电控箱的PLC及外围元件、传感器、控制执行器件及电源箱组成。操作盒控制开关、PLC、控制执行器件、电源构成操控部分电路。显示器、PLC、传感器、电源组成显示部分电路。操控部分电路、显示部分电路和电源电路构成本装置的电路。本装置用于煤矿防爆柴油机单轨吊车。显示器能通过彩色画面生动形象地显示单轨吊车运行状态及参数，显示内容广泛清晰直观，使司机便于观察及时掌握运行状况更好更安全地进行驾驶，填补了司机室无运行状态及工作参数显示装置的空白。本安操作盒操控灵活方便、安全可靠、维修简便。用比例控制器和比例电磁铁操控方便平稳。
【专利说明】矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿辅助运输设备防爆柴油机单轨吊车，特别是ー种单轨吊车司机室用的、操控方便能显示单轨吊车运行状态及工作參数的矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置。
【背景技术】
[0002]矿用单轨吊车作为ー种煤矿井下辅助运输设备已得到普遍地推广和应用。然而，无论是柴油机单轨吊车还是国内蓄电池单轨吊车，都没有在司机室内安装能显示单轨吊车运行状态及系统工作參数的显示器，使司机不能及时掌握单轨吊车的运行状况，这对于司机安全驾驶不利。同时，操控单轨吊车的操作台，体积大，操作固定，不便移动。

【发明内容】

[0003]为了克服现有矿用单轨吊车司机室无单轨吊车运行状态及工作參数的显示装置的缺陷以及操控固定不灵活的不足，本发明提供一种矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置，能清晰、直观地显示防爆柴油机单轨吊车的运行状态及各种工作參数，操控灵活方便，使司机能及时掌握单轨吊车运行状况，更好更安全地进行驾驶。
[0004]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置，由两个本安型操作盒、两个矿用隔爆型显示器、电控箱内的PLC及外围元件、数个传感器、控制执行器件及防爆柴油机电源箱组成。两个本安型操作盒分别设置在单轨吊车前、后司机室内；两个矿用隔爆型显示器也分别设置在前、后司机室内；本安型操作盒、矿用隔爆型显示器通过线缆与电控箱连接；本安型操作盒的控制开关、PLC及外围元件、控制执行器件、电源电路构成操控部分电路；矿用隔爆型显示器、PLC及外围元件、数个传感器、电源电路构成显示部分电路。本单轨吊车操控显示装置的电路由操控部分电路、显示部分电路、电源电路组成；这三部分电路具体组成如下:A.操控部分电路:由操作盒开关控制电路、PLC控制执行电路，以及电源电路组成。
[0005]a.操作盒开关控制电路:由PLC及其输入端连接的光电耦合器，以及通过光电耦合器连接的操作盒的控制开关组成。设在前、后两个司机室内的两个本安型操作盒:1#操作盒BACZH1、2#操作盒BACZH2，每个操作盒有七个控制开关:电锁开关、主令开关、工作闸开关、停车开关、急停开关、复位开关和电笛开关；其中:主令开关为单刀三位手推转换开关，除了正向、反向两个档位，中间是空档位且为自动复位的档位。
[0006]1#操作盒、2#操作盒的控制开关除了两个电笛开关不经过PLC直接与电子喇叭连接，其余两组十二个控制开关分别通过两组十四个光电耦合器OCl?0C7和0C8?0C14，依次与PLC的两组十四个输入端:扩展模块M2-1的12.0?12.6和扩展模块M2-2的13.0?
13.6，对应连接。其中主令开关的正向、反向为两路。两个操作盒的各控制开关与PLC的输入端对应连接关系如下:
1#电锁开关1#DS—光电耦合器OCl—PLC扩展模块M2-1输入端12.0 ； 1#主令开关1#ZL的正向接点ZX—光电耦合器0C2 — PLC扩展模块M2-1输入端12.1 ； 1#主令开关1#ZL的反向接点FX—光电耦合器0C3—PLC扩展模块M2-1输入端12.2 ； 1#工作闸开关1#GZZ—光电耦合器0C4 — PLC扩展模块M2-1输入端12.3 ；
1#停车开关1#TC一光电耦合器0C5 — PLC扩展模块M2-1输入端12.4 ；
1#急停开关1#JT一光电耦合器0C6 — PLC扩展模块M2-1输入端12.5 ；
1#复位开关1#FW—光电耦合器0C7 — PLC扩展模块M2-1输入端12.6 ；
1#电笛开关1#DD — 1#电子喇叭1#SP ；
2#电锁开关2#DS—光电耦合器0C8 — PLC扩展模块M2-2输入端13.0 ；
2#主令开关2#ZL的正向接点ZX—光电耦合器0C9—PLC扩展模块M2-2输入端13.1 ; 2#主令开关2#ZL的反向接点FX—光电耦合器OClO—PLC扩展模块M2-2输入端13.2 ； 2#工作闸开关2#GZZ—光电耦合器OClI—PLC扩展模块M2-2输入端13.3 ；
2#停车开关2#TC—光电耦合器0C12 — PLC扩展模块M2-2输入端13.4 ；
2#急停开关2#JT—光电耦合器0C13 — PLC扩展模块M2-2输入端13.5 ；
2#复位开关2#FW—光电耦合器0C14 — PLC扩展模块M2-2输入端13.6 ；
2#电笛开关2#DD — 2#电子喇叭2#SP。
[0007]b.PLC控制执行电路:由PLC及其输出端连接的继电器和通过继电器连接的照明灯、信号灯、电磁阀，以及PLC输出端连接的比例控制器和通过比例控制器连接的比例电磁铁组成。
[0008]PLC的九个输出端:扩展模块M2-1的输出端O 2.0?O 2.7及输出端O 3.0，分别与电控箱内的控制执行器件继电器Jl?J9依次对应连接；继电器Jl?J9的接点分别串接在电控箱外的控制执行器件9:1#照明灯IZM和1#信号灯1XH、2#照明灯2ZM和2#信号灯2XH，以及七个电磁阀的控制回路中；七个电磁阀是:预启阀1、预启阀I1、系统阀、起吊阀、制动阀、甩ニ驱阀、甩ー驱阀，其控制回路即磁力线圈回路。
[0009]PLC扩展模块M5的输出端CHO V0、输出端MO，与比例控制器BLKZQ的输入端连接；比例控制器BLKZQ的两对输出端分别与比例电磁铁BLDCT的正、反向磁力线圈连接；比例电磁铁的正向、反向电磁铁与比例电磁铁的液压阀联接，液压阀联接在按比例控制柴油机油门大小的油门缸的液压回路中。PLC的输出端与控制执行器件对应连接关系如下:
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.0—继电器及其常开接点Jl一 1#照明灯1ZM，
一继电器及其常闭接点Jl一 1#信号灯IXH ；
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.1—继电器及其常开接点J2 — 2#照明灯2ZM，
一继电器及其常闭接点J2 — 2#信号灯2XH ；
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.2—继电器及其常开接点J3—磁力线圈Klー预启阀
I(YQFl)；
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.3—继电器及其常开接点J4一磁力线圈K2—预启阀
II(YQF2)；
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.4—继电器及其常开接点J5—磁力线圈K3—系统阀
XTF ；
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.5—继电器及其常开接点J6—磁力线圈K4一起吊阀
QDF ；PLC扩展模块M2-1输出端O 2.6—继电器及其常开接点J7—磁力线圈K5—制动阀
ZDF ；
PLC扩展模块M2-1输出端O 2.7—继电器及其常开接点J8—磁力线圈K6—甩ニ驱阀S2QF ；
PLC扩展模块M2-2输出端O 3.0—继电器及其常开接点J9一磁力线圈K7—甩ー驱阀SlQF ；
PLC扩展模块M5输出端CHO VO和MO —比例控制器BLKZQ —比例电磁铁BLDCT正、反向磁力线圈ZX、FX—正、反向电磁铁ZX、FX-比例电磁铁的正、反向液压阀ー油门缸。
[0010]B.显示部分电路:由PLC及其输出端连接的矿用隔爆型显示器XSQ、PLC输入端连接的数个传感器，以及电源电路组成。传感器包括:压カ传感器P/1、液位传感器U/1、温度传感器T/I，以及旋转编码器、转速传感器、瓦斯浓度传感器。
[0011]a.各传感器与PLC输入端的对应连接关系如下:
1)补油泵压カ传感器BYBYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CH2V2连接；
2)P3系统压カ传感器P3XTYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CH3V3连接；
3)夹紧压力传感器JJYL与PLC扩展模块M3-2的输入端CH2V2连接；
4)制动压カ传感器ZDYL与PLC扩展模块M3-2的输入端CH3V3连接；
5)斜盘Aロ压カ传感器XPAYL-Z与PLC扩展模块M3-3输入端CH2 V2连接；
6)斜盘Bロ压カ传感器XPBYL-F与PLC扩展模块M3-3输入端CH3 V3连接；
7)主泵ロ压力传感器ZBAYL-Z与PLC扩展模块M3-3输入端CHlVl连接；
8)主泵ロ压力传感器ZBBYL-F与PLC扩展模块M3-3输入端CHOVO连接；
9)液压站油位传感器YYZYW与PLC扩展模块M3-2的输入端CHlVl连接；
10)补水箱液位传感器BSXYW与PLC扩展模块M3-2的输入端CHOVO连接；
11)燃油液位传感器RYYW与PLC扩展模块M3-1的输入端CHlVl连接；
12)机油压カ传感器JYYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CHOVO连接；
13)冷却温度传感器LQWD与PLC扩展模块M4的两输入端CH2Cl和CH2 C2连接；
14)机体表面温度传感器JTBWD与PLC扩展模块M4两输入端CH3Dl和CH3 D2连接；
15)废气排气温度传感器FQWD与PLC扩展模块M4两输入端CHlBI和CHl B2连接；
16)液压油温传感器YYYWD与PLC扩展模块M4的两输入端CHOAl和CHO A2连接；
17)旋转编码器XZBMQ与PLC主模块Ml的两输入端10.0和10.1连接；
18)转速传感器ZSCGQ通过光电耦合器0C15与PLC主模块Ml的输入端10.3连接；
19)瓦斯浓度传感器CH4通过光电耦合器0C16与PLC主模块Ml的输入端I1.4连接。
[0012]b.矿用隔爆型显示器与PLC输出端的连接:
PLC主模块Ml的信号输出端CPU端，与矿用隔爆型显示器XSQ中的人机界面的串行通讯接ロ连接；人机界面显示单元的显示屏显示画面，显示画面的内容是单轨吊车运行状态及系统工作參数的图形、文字、数值显示。
[0013]隔爆型显示器由前盖、后壳、前盖上的观察窗，外壳内的人机界面，以及电缆进线喇叭ロ等构成。前盖和后壳构成隔爆外壳。
[0014]C.电源电路:由防爆柴油机电源箱DYX、逆变电源NBDY、本安电源BADY、开关电源KGDY,电源调节器DYTJQ，以及永磁发电机YCFDJ组成。电源电路具体连接如下: a.电源箱DYX输出直流电压的电源两端，与逆变电源NBDY输入端连接，逆变电源NBDY输出与PLC输出侧电源端相同的交流电压，逆变电源NBDY的输出端，分为三路连接:
①一路与PLC主模块Ml输出侧的电源端L和电源端N连接。
[0015]②另一路与本安电源BADY的输入端连接；本安电源BADY输出本安直流电压，本安电源BADY的输出端，与操作盒开关控制电路的供电电源端连接，同时也与转速传感器ZSCGQ、瓦斯浓度传感器CH4，以及压力、液位、温度传感器的供电电源端连接。
[0016]③第三路与开关电源KGDY的输入端连接；开关电源KGDY输出非本安直流电压，开关电源KGDY的输出端与隔爆型显示器XSQ、两电子喇叭1#SP和2#SP、转速编码器XZBMQ的供电电源端连接，并且与PLC输入侧的低压电源端连接。
[0017]b.电源箱DYX的直流电源两端，与为电源箱DYX的蓄电池充电的电源调节器DYTJQ的直流电压输出端连接；电源调节器DYTJQ的输入端，与输出交流电压的隔爆型永磁发电机CFDJ连接，永磁发电机CFDJ与柴油机传动联接。
[0018]本发明的有益效果是:
①本单轨吊车操控显示装置能通过矿用隔爆型显示器的彩色画面，形象生动地显示单轨吊车运行的方向、速度、行程等状况，以及系统压力、部件温度、油位、瓦斯浓度等各种參数。显示内容范围广泛，显示清晰直观，使司机便于观察、及时掌握单轨吊车运行状况，更好更安全地进行驾驶。填补了单轨吊车司机室无显示运行状态及工作參数显示装置的空白。
[0019]②本安型操作盒操控灵活方便、安全可靠、维修简单方便。
[0020]③采用比例控制器和比例电磁铁操控单轨吊车运行，操作方便，运行平稳。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是本发明矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置各组成部分的示意图。
[0022]图2?4是本安型操作盒的结构示意图主视、侧视、俯视图。
[0023]图5、6是矿用隔爆型显示器的结构示意图主视、A-A侧剖视图。
[0024]图7是本发明矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置的电气原理方框图。
[0025]图8是操控部分电路的电气原理图。
[0026]图9是显示部分电路的电气原理图。
[0027]图10是矿用隔爆型显示器的人机界面的显示屏显示画面的示意图。
[0028]图中:1-本安型操作盒、2-隔爆型显示器、3-电控箱、4-箱门、5-非本安接线室、6-本安接线室、7-传感器、8-电源箱；9_控制执行器件、10-盒体、11-电锁开关、12-主令控制开关、13-工作闸控制开关、14-停车按钮开关、15-急停按钮开关、16-复位按钮开关、17-电笛按钮开关、18-底板、19-安装孔、20-螺钉、21-进线ロ、22-煤安标志牌、23-本质安全型标志牌；24_前盖、25-观察窗玻璃、26-电缆进线喇叭ロ、27-后壳、28-螺钉、29-橡胶垫、30-压板、31-显示器胶垫、32-人机界面；101?125-參见人机界面“显示的画面内容”部分。矿用隔爆型显示器简称隔爆型显示器或显示器、本质安全型操作盒简称本安型操作盒或操作盒、矿用隔爆兼本安型电控箱简称电控箱、防爆柴油机电源箱简称电源箱、光电耦合器简称光率禹。
【具体实施方式】[0029]下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。
[0030]在图1中示出本发明矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置的各主要组成部分。本单轨吊车操控显示装置由两个本安型操作盒1、两个矿用隔爆型显示器2、电控箱3内的PLC及外围元件、数个传感器7、控制执行器件9及防爆柴油机电源箱8组成。两个本安型操作盒1分别设置在单轨吊车前、后两个司机室1#SJS、2#SJS内；两个矿用隔爆型显示器2也分别设置在前、后司机室内。本安型操作盒1、矿用隔爆型显示器2通过线缆与电控箱3连接。
[0031]本安型操作盒1的控制开关、PLC及外围元件、控制执行器件9及电源构成操控部分电路。矿用隔爆型显示器2、PLC及外围元件、数个传感器7及电源构成显示部分电路。操控部分电路、显示部分电路、电源电路组成本单轨吊车操控显示装置的整个电路。
[0032]本安型操作盒1是柴油机单轨吊车的操作装置。本安型操作盒1的各控制开关通过线缆，与电控箱的本安接线室6内的接线端子对应连接，并通过电控箱内的光电耦合器与PLC的输入端对应连接；将控制开关的操作信号传递到电控箱3内的PLC，由PLC输出信号控制单轨吊车的运行。本安型操作盒由电控箱3内的本安电源供电。
[0033]电控箱3内的PLC的输出端与继电器连接，并通过继电器经非本安接线室5内的接线端子，与电控箱3外的电磁阀等控制执行器件9连接，构成本装置的操控电路部分。
[0034]控制执行器件9为位于电控箱外的控制执行器件；包括七个电磁阀、比例电磁铁、两个照明灯及两个信号灯。在电控箱3内，PLC的外围元件除了光电耦合器，还包括箱内的控制执行器件:九个继电器、比例控制器。控制电磁阀、照明灯及信号灯的九个继电器，以及控制比例电磁铁的比例控制器，与PLC相应输出端对应连接，组成PLC控制执行电路。
[0035]在防爆柴油机单轨吊车中安装的数个传感器7，包括压力、液位、温度、转速、转向、瓦斯等多种传感器，它们通过线缆与电控箱的本安接线室6内的接线端子连接，然后通过接线端子与电控箱内的PLC的输入端对应连接，或者通过光电耦合器与PLC的输入端连接，并由电控箱3内的本安电源供电。
[0036]矿用隔爆型显示器2是柴油机单轨吊车运行状况的显示装置。通过安装在单轨吊车中的数个多种类传感器获取的信号，传送到电控箱3内的PLC，经PLC对传感信号处理，由PLC显示信号输出端将输出数据传送到隔爆型显示器2，然后由显示器2内人机界面的显示屏显示单轨吊车运行状态及系统工作參数的彩色画面，包括图形、文字、数值显示。
[0037]PLC的显示信号输出端与隔爆型显示器2的人机界面的连接，需通过电控箱的非本安接线室5的喇叭ロ引出电缆，与电控箱3外的隔爆型显示器2连接，进而通过隔爆型显示器2的喇叭ロ与其内的人机界面连接。
[0038]电源箱8为电控箱3内的PLC及其外围电路、提供工作电压，并且经电控箱3内的逆变电源、本安电源转换输出DC 18.5V，专为本安型操作盒1的各控制按钮开关和各传感器7提供本安型工作电压。电源箱8也为电控箱3外的控制执行器件9供电。
[0039]电控箱3是单轨吊车电气控制系统的主要设备，其内装有以PLC为中心的控制电路。电控箱3的隔爆外壳为方箱形；由箱门4、壳体、接线室、固定架等构成。箱门4上有观察窗、按钮、转轴、闭锁板等；观察窗内有LCD显示屏。接线室为两个:非本安接线室5和本安接线室6。
[0040]在图2?4中示出本安型操作盒的结构。前、后两个司机室的本安型操作盒1的结构相同。每个本安型操作盒1由盒体10、底板18、控制开关11?17、螺钉20等组成。盒体一端端面上有进线ロ 21，盒体ー侧侧面上有煤安标志牌“MA” 22、本质安全型标志牌“EXibI”23。底板18上有四个安装孔19。
[0041]每个操作盒上有七个控制开关11?17。七个控制开关分别为:ー个电锁开关11 ；两个手扳控制开关——主令开关12、工作闸开关13 ;四个按钮开关——停车开关14、急停开关15、复位开关16、电笛开关17。其中，主令开关12为单刀三位手推开关，有正向、反向、空挡三个档位，中间是空挡位而且是手推后自动复位的档位；工作闸开关13为单刀双掷手扳开关。
[0042]在图5、6中示出矿用隔爆型显示器的结构。矿用隔爆型显示器2的隔爆外壳为方箱形；由前盖24、后壳27、进线喇叭ロ 26、人机界面32及观察窗等构成。前盖24、后壳27通过螺栓紧固构成方箱形壳体。壳体上侧有提手，壳体下侧有电缆进线喇叭ロ 26。前盖24上有观察窗，观察窗由观察窗玻璃25、橡胶垫29、压板30、螺钉28及弹簧垫圈构成。橡胶垫29衬在观察窗玻璃25周边的前、后面，压板30通过螺钉28将观察窗玻璃25紧固在前盖24上。观察窗玻璃25的内面是人机界面32，二者之间衬有显示器胶垫31。
[0043]在图7中示出本发明矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置的电路组成。本操控显示装置的电路由操控部分电路、显示部分电路与电源电路组成。
[0044]操控部分电路:由操作盒开关控制电路、PLC控制执行电路，以及电源电路组成。
[0045]显示部分电路:由矿用隔爆型显示器、十九个传感器、PLC，以及电源电路组成。
[0046]可编程控制器PLC:由主模块Ml及扩展的两只模块M2、三只模块M3、模块M4、模块M5构成。采用深圳步进科技有限公司产品，型号为:CPU306EX型。主模块M1:CPU，型号 K306EX-24AR ;扩展模块 M2:M2_1、M2-2 两只，型号 PM323-16DR ;扩展模块 M3:M3_1、M3-2、M3-3三只，型号PM331-041V ;扩展模块M4:型号PM311-041V ;扩展模块M5:型号PM332-021V。
[0047]电源电路:由电源箱DYX、逆变电源NBDY、本安电源BADY、开关电源KGDY、电源调节器DYTJQ、永磁发电机YCFDJ等组成。电源电路为操控部分电路、显示部分电路提供多种电源电压，是这两部分电路的组成部分，而且是共有部分。
[0048]以下结合图8、图9分别对操控部分电路、显示部分电路、电源电路作详细说明。
[0049]一.操控部分电路:
在图7、8中示出本发明操控部分电路的原理和组成。操控部分电路由操作盒开关控制电路、PLC控制执行电路、电源电路组成。
[0050]1)操作盒开关控制电路:由PLC及其输入端连接的光电耦合器，以及通过光电耦合器连接的操作盒的控制开关组成。
[0051]设在前、后两个司机室内的两个本安型操作盒:1#操作盒BACZH1、2#操作盒BACZH2，每个操作盒有七个控制开关:电锁开关、主令开关、工作闸开关、停车开关、急停开关、复位开关和电笛开关。其中:主令开关为单刀三位手推转换开关，除了正向、反向两个档位，中间是空档位且为自动复位的档位。
[0052]1#操作盒、2#操作盒的控制开关除了两个电笛开关不经过PLC直接与电子喇叭连接，其余两组十二个控制开关分别通过两组十四个光电耦合器0C1?0C7和0C8?0C14，依次与PLC的两组十四个输入端:扩展模块M2-1的12.0?12.6和扩展模块M2-2的13.0?13.6，对应连接；其中主令开关的正向、反向为两路；两个操作盒的各控制开关与PLC的输入端对应连接关系如下:
1#电锁开关1#DS—光电耦合器0C1—PLC扩展模块M2-1的输入端12.0 ；
1#主令开关1#ZL正向接点ZX—光电耦合器0C2 — PLC扩展模块M2-1输入端12.1 ； 1#主令开关1#ZL反向接点FX—光电耦合器0C3 — PLC扩展模块M2-1输入端12.2 ； 1#工作闸开关1#GZZ—光电耦合器0C4 — PLC扩展模块M2-1输入端12.3 ；
1#停车开关1#TC一光电耦合器0C5 — PLC扩展模块M2-1输入端12.4 ；
1#急停开关1#JT一光电耦合器0C6 — PLC扩展模块M2-1输入端12.5 ；
1#复位开关1#FW—光电耦合器0C7 — PLC扩展模块M2-1输入端12.6 ；
1#电笛开关1#DD — 1#电子喇叭1#SP ；
2#电锁开关2#DS—光电耦合器0C8 — PLC扩展模块M2-2输入端13.0 ；
2#主令开关2#ZL的正向接点ZX—光电耦合器0C9 — PLC扩展模块M2-2输入端13.1 ； 2#主令开关2#ZL的反向接点FX—光电耦合器0C10—PLC扩展模块M2-2输入端13.2 ； 2#工作闸开关2#GZZ—光电耦合器0C12 — PLC扩展模块M2-2输入端13.3 ；
2#停车开关2#TC—光电耦合器0C12 — PLC扩展模块M2-2输入端13.4 ；
2#急停开关2#JT—光电耦合器0C13 — PLC扩展模块M2-2输入端13.5 ；
2#复位开关2#FW—光电耦合器0C14 — PLC扩展模块M2-2输入端13.6 ；
2#电笛开关2#DD — 2#电子喇叭2#SP。
[0053]2)PLC控制执行电路:由PLC及其输出端连接的继电器，和通过继电器连接的照明灯、信号灯、电磁阀，以及PLC输出端连接的比例控制器、与比例控制器连接的比例电磁铁组成。
[0054]PLC九个输出端:扩展模块M2-1的输出端0 2.0?0 2.7及输出端0 3.0，分别与电控箱内的控制执行器件:九个继电器J1?J9依次对应连接；九个继电器J1?J9的接点分别串接在电控箱外的控制执行器件9:1#照明灯1ZM和1#信号灯1XH、2#照明灯2ZM和2#信号灯2XH，以及七个电磁阀的控制回路中；七个电磁阀是:预启阀1、预启阀I1、系统阀、起吊阀、制动阀、甩ニ驱阀、甩ー驱阀；七个电磁阀的控制回路即七个电磁阀磁力线圈K1?K7的控制回路。
[0055]PLC扩展模块M5的输出端CHO V0、输出端M0，与比例控制器BLKZQ的输入端连接；比例控制器BLKZQ的两对输出端分别与比例电磁铁BLDCT的正、反向磁力线圈连接；比例电磁铁的正向、反向电磁铁与比例电磁铁的液压阀芯联接，液压阀联接在按比例控制柴油机油门大小的油门缸的液压回路中；PLC输出端与控制执行器件对应连接关系如下:
PLC扩展模块M2-1输出端0 2.0—继电器及其常开接点J1 一 1#照明灯1ZM，
一继电器及其常闭接点J1 一 1#信号灯1XH。
[0056]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.1—继电器及其常开接点J2—2#照明灯2ZM，
一继电器及其常闭接点J2 — 2#信号灯2XH。
[0057]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.2—继电器及其常开接点J3—磁力线圈K1 ー预启阀 I (YQF1)。
[0058]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.3—继电器及其常开接点J4一磁力线圈K2—预启MU (YQF2)。[0059]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.4—继电器及其常开接点J5—磁力线圈K3—系统阀 XTF。
[0060]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.5—继电器及其常开接点J6—磁力线圈K4一起吊阀 QDF。
[0061]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.6—继电器及其常开接点J7—磁力线圈K5—制动阀 ZDF。
[0062]PLC扩展模块M2-1输出端0 2.7—继电器及其常开接点J8—磁力线圈K6—甩ニ驱阀S2QF。
[0063]PLC扩展模块M2-2输出端0 3.0—继电器及其常开接点J9一磁力线圈K7—甩ー驱阀S1QF。
[0064]PLC扩展模块M5输出端CHO V0和M0 —比例控制器BLKZQ —比例电磁铁BLDCT的正向ZX磁力线圈、反向FX磁力线圈一正向、反向电磁铁一比例电磁铁的正、反向液压阀ー油门缸。
[0065]操控电路部分的操作方法及工作原理:以1#操作盒的控制为例。
[0066]在单轨吊车停车时，两个本安型操作盒的操作权均等，哪个操作盒首先操作，则哪个取得操作权，另ー个操作盒则失去操作权。当操作结束即停车后，两个操作盒重新获得相同操作机会。但急停、复位、电笛按钮开关例外，无操作权的操作盒仍可操作。单轨吊车照明灯的点亮操作在有操作权的操作盒一方，另ー操作盒所在的司机室则亮红色信号灯。
[0067]1.预起动:在预起动阶段，即电控箱初送电、柴油机起动、液压系统建立压カ阶段，与操作盒的七个控制开关没有关系。预起阀I和预起阀II是在电控系统检测整机系统压力、温度等没任何故障情况下，由PLC模块M2-1控制继电器J3、J4同时得电，控制预起阀1、预起阀II的磁力线圈K1、K2得电，继而预起阀1、预起阀II开启，通过液压回路控制柴油机不会断油、断气。预启阀I控制风缸，预启阀I关闭时柴油机中的风缸停止供风。预启阀II控制油门缸，预启阀II关闭时柴油机中的油门缸停止供油。
[0068]2.起动运ィ丁:
1)起动准备:电锁开关插入钥匙、操作工作闸接通。
[0069]①电锁开关插入钥匙，进入运行模式:在柴油机已起动而单轨吊车处于停车时，电锁开关插入电锁钥匙，“电锁”信号经光耦0C1、模块Μ2-1输入端12.0传入PLC，进入运行模式；Ρ3系统压カ传感器将压カ信号传入PLC，经PLC进行压力比较，小于lOMPa时，PLC模块M2-1输出端0 2.0输出信号控制继电器J5吸合，接点J5控制系统阀磁力线圈K3得电，系统阀打开，给系统补压。
[0070]②接通工作闸开关，打开制动缸:在柴油机已起动而单轨吊车处于停车时，手扳エ作闸开关的操作手柄使之接通，工作闸动作信号经光耦0C4、模块M2-1输入端12.3传入PLC，模块M2-1输出端0 2.3输出信号，控制继电器J7吸合，常开接点J7控制制动阀磁力线圈K5得电，制动阀开启，控制液压制动缸打开。
[0071]2)正向或反向起动运行:在起动准备工作完成后，手推主令开关的操作手柄使之接通:向前推操作手柄，接通正向接点，单轨吊车正向前进；向后推操作手柄，接通反向接点，单轨吊车反向前迸。推主令开关操作手柄的持续时间越长，单轨吊车的运行速度越大；松开主令开关操纵手柄，主令开关自动复位、回到中间空位，单轨吊车保持速度运行。主令开关正向接通信号经光耦0C2、模块M2-1输入端12.1，传入PLC ；PLC模块M5的两输出端CHO V0和M0，输出ー组0?10V的电压信号给比例控制器，比例控制器会给正向电磁铁0?800mA的电流，按照比例开启柴油机油门的大小。主令开关反向接通信号经光耦OC3、模块M2-1输入端12.2，传入PLC ；PLC模块M5两输出端CHO V0和M0输出ー组0?-10V的电压信号给比例控制器，比例控制器会给反向电磁铁供给0?800mA的电流，按照比例开启柴油机油门的大小。模块M5输出0?10V、0?-10V对应比例控制器供给正、反向电磁铁0?800mA的电流。比例电磁铁按比例得电后，按比例供液压油，打开油门缸。比例电磁铁BLDCT，或称比例电磁阀，其产品的正、反向比例电磁铁与液压阀阀芯联接，与液压阀结合为一体。
[0072]4.停车:在单轨吊车运行中，按“停车”按钮，“停车”指令经光耦0C4、模块M2-1输入端12.3传入PLC，由模块M2-1输出端0 2.3，控制继电器J7释放，常开接点J7控制制动阀磁力线圈K5断电，制动阀失电后控制液压制动缸关闭，使制动闸夹紧；同吋，由PLC控制液压系统的P3泵油路的液压夹紧缸打开，使驱动轮敞开，单轨吊车实现制动。
[0073]5.急停:在单轨吊车运行中，按“急停”按钮，“急停”指令经光耦0C6、模块M2-1输入端12.5传入PLC，由模块M2-1输出端0 2.2、0 2.3控制继电器J3、J4吸合，继电器J3、J4的接点分别控制磁力线圈K1、磁力线圈K2断电，使预启阀1、预启阀II关闭。柴油机的风缸停止供气，柴油机的油门缸停止供油，单轨吊车处于停止状态。
[0074]6.复位:按“复位”按钮，“复位”指令经光耦0C7、模块M2-1输入端12.6传入PLC，由模块M2-1输出端0 2.4输出信号，控制继电器J5吸合，常开接点J5控制系统阀磁力线圈K3得电，使系统阀开启。此时，系统阀开始动作重新建立系统压力。
[0075]7.鸣笛:需要鸣笛时，按电笛按钮，电子喇叭即可发出报警声。
[0076]8.起吊:电锁开关拔下电锁钥匙，进入起吊模式；电锁开关不动作，此时的电锁开关信号经光耦0C1、模块M2-1输入端12.0传入PLC，由模块M2-1输出端0 2.0，控制继电器J6吸合，常开接点J6控制起吊阀磁力线圈K4得电，使起吊阀开启，控制液压起吊系统进入工作状态。进入起吊模式，需在柴油机运转而单轨吊车处于停车时进行。插入电锁钥匙，并按ー下复位按钮，则退出起吊状态，进入行车状态。
[0077]9.甩驱动部:启动甩一驱阀可甩去ー个驱动部，即停止一个驱动部工作。以具有八个驱动部的DC160Y单轨吊车为例，甩ー个驱动部，即剩七个驱动部工作。甩ニ驱阀用于停止两个驱动部工作。甩ー驱阀的控制方法:在柴油机运转而单轨吊车处于停车时，拔下电锁开关的钥匙，手扳工作闸接通，点动“停车”按钮开关，“停车”开关的信号经光耦0C5、模块M2-1输入端12.4传入PLC，由模块M2-2输出端0 3.0输出信号控制继电器J9，继而控制甩ー驱阀磁力线圈K7得电，甩ー驱阀开启，控制液压夹紧缸打开、驱动马达停止驱动，实现停止一个驱动部工作的结果。同理，可通过停车开关，控制继电器J8、甩ニ驱阀，使两个驱动部停止工作。
[0078]ニ.显示部分电路:
在图7、9中示出本发明显示部分电路的组成和电路原理。
[0079]一)显示部分电路的组成:由PLC及其输出端连接的隔爆型显示器XSQ、PLC输入端连接的数个传感器、电源电路组成。传感器包括:压カ传感器P/Ι、液位传感器U/1、温度传感器T/I，以及旋转编码器、转速传感器、瓦斯浓度传感器。本例采用各类传感器19个。[0080]压力、液位、温度传感器主要用于检测单轨吊车的液压系统。整个液压系统共有PI泵、P2泵、P3泵三部分构成；采用闭式系统。其中，P1泵为主泵，采用斜盘轴向柱塞泵，其作用是向单轨吊车的液压马达提供动力，通过斜盘调节泵的流量。P2泵为补油泵，采用轴向柱塞泵，主要作用是向P1泵提供补给。P3泵采用轴向柱塞泵，主要作用是向单轨吊车的起吊系统、制动系统、夹紧系统提供动力。夹紧压力传感器安装在P3泵油路中主要測量单轨吊车的夹紧压力。制动压カ传感器安装在P3泵油路中主要测量单轨吊车的制动压力。
[0081 ] ニ)各传感器及其检测项目如下:
1.压カ传感器P/I:
1)补油泵压カ传感器BYBYL:安装在P2泵的油路中，检测补油泵的压力。
[0082]2)P3系统压カ传感器P3XTYL:安装在P3泵的总油路中，测量P3泵的系统压力。
[0083]3)夹紧压力传感器JJYL:安装在P3泵油路的夹紧系统中，测量单轨吊车的夹紧压力。
[0084]4)制动压カ传感器ZDYL:安装在P3泵油路的制动系统中，测量单轨吊车的制动压力。
[0085]5)斜盘A ロ正向压カ传感器XPAYL-Z:主要是测量P1泵中斜盘的正向压力。
[0086]6)斜盘B ロ反向压カ传感器XPBYL-F:主要是测量P1泵中斜盘的反向压力。
[0087]7)主泵A ロ正向压カ传感器ZBAYL-Z:主要测量主泵A ロ的正向压力。
[0088]8)主泵B ロ反向压カ传感器ZBBYL-F:主要测量主泵B ロ的反向压力。
[0089]2.液位传感器U/I:
1)液压站油位传感器YYZYW:測量液压站中液压油的油位。
[0090]2)补水箱液位传感器BSXYW:测量补水箱中的水位。
[0091]3)燃油液位传感器RYYW:測量燃油箱中柴油的油位。
[0092]4)机油压カ传感器JYYL:测量柴油机中机油的压力。
[0093]3.温度传感器T/I:
1)冷却温度传感器LQWD:测量循环水中的温度。
[0094]2)机体表面温度传感器JTBMWD:测量柴油机机体表面的温度。
[0095]3)废气排气温度传感器FQPQWD:测量柴油机尾气排放温度。
[0096]4)液压油温传感器YYYWD:测量液压站中液压油的温度。
[0097]4.其它传感器:
1)矿用隔爆型旋转编码器XZBMQ:检测单轨吊车的运行方向与速度。
[0098]2)转速传感器ZSCGQ:测量柴油机的转速。
[0099]3)瓦斯浓度传感器CH4:測量单轨吊车运行巷道中空气的瓦斯浓度。
[0100]三)各传感器与PLC的输入端对应连接关系如下:
1.补油泵压カ传感器BYBYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CH2 V2连接。
[0101]2.P3系统压カ传感器P3XTYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CH3 V3连接。
[0102]3.夹紧压力传感器JJYL与PLC扩展模块M3-2的输入端CH2 V2连接。
[0103]4.制动压カ传感器ZDYL与PLC扩展模块M3-2的输入端CH3 V3连接。
[0104]5.斜盘A ロ压カ传感器XPAYL-Z与PLC扩展模块M3-3输入端CH2 V2连接。
[0105]6.斜盘B ロ压カ传感器XPBYL-F与PLC扩展模块M3-3输入端CH3 V3连接。[0106]7.主泵ロ压力传感器ZBAYL-Z与PLC扩展模块M3-3输入端CHI VI连接。
[0107]8.主泵ロ压力传感器ZBBYL-F与PLC扩展模块M3-3输入端CHO V0连接。
[0108]9.液压站油位传感器YYZYW与PLC扩展模块M3-2的输入端CHI VI连接。
[0109]10.补水箱液位传感器BSXYW与PLC扩展模块M3_2的输入端CHO V0连接。
[0110]11.燃油液位传感器RYYW与PLC扩展模块M3-1输入端CHI VI连接。
[0111]12.机油压カ传感器JYYL与PLC扩展模块M3-1输入端CHO V0连接。
[0112]13.冷却温度传感器LQWD与PLC扩展模块M4两输入端CH2 Cl、CH2 C2连接。
[0113]14.机体表面温度传感器JTBWD与PLC扩展模块M4两输入端CH3 Dl、CH3 D2连接。
[0114]15.废气排气温度传感器FQWD与PLC扩展模块M4两输入端CHI BUCH1 B2连接。
[0115]16.液压油温传感器YYYWD与PLC扩展模块M4两输入端CHO Al、CHO A2连接。
[0116]17.旋转编码器XZBMQ与PLC主模块Ml的两输入端10.0、10.1连接。
[0117]18.转速传感器ZSCGQ通过光电耦合器0C15与PLC主模块Ml输入端10.3连接。
[0118]19.瓦斯浓度传感器014通过光电耦合器0(:16与？し(:主模块肌输入端11.4连接。
[0119]PLC三个扩展模块M3-1?M3-3的输入端V 0UT0?V 0UT3接开关电源负极。电阻R15是光电稱合器0C15输入侧电阻，电阻R16、ニ极管D1是光电稱合器0C16输入侧电
阻、ニ极管。
[0120]四)隔爆型显示器与PLC输出端的连接:
PLC主模块Ml的信号输出端CPU端，与矿用隔爆型显示器XSQ中的人机界面的串行通讯接ロ连接。人机界面的显示单元显示画面，画面内容是单轨吊车运行状态及系统工作參数的图形、文字、数值显示。隔爆型显示器采用eView人机界面，型号:MT4300C，上海步科电气有限公司产品。eView人机界面的硬件由通讯接ロ、处理器単元、输入单元、存贮单元和显示单元组成。eView人机界面的编程软件是EV5000。
[0121]工作原理:安装在防爆柴油机单轨吊车上各传感器的传感信号以及部分控制开关指令信号传递给PLC后，由PLC统ー进行处理，然后由PLC主模块Ml的输出端CPU端，通过串行通讯传输，将经PLC处理后所输出数据信息，传送到显示器的人机界面的串行通讯接ロ，然后传送到人机界面中的32位处理器単元；人机界面中的存贮单元和输入单元将人机界面中显示界面的数据ー并传送到处理器単元，经过统ー处理后输出信号，由人机界面显示単元的显示屏进行显示，显示的画面内容为单轨吊车运行状态及系统工作參数的图形、文字、数值显示，亦即传感信号及控制开关指令经PLC处理后输出的数据信息。
[0122]五)隔爆型显示器显示的画面内容:
在图10示出隔瀑型显示器XSQ人机界面的显示屏显示的画面内容。显示画面的内容是单轨吊车运行状态及系统工作參数的图形、文字、数值显示。显示的画面内容具体包括:1.柴油机转动图形101:显示柴油机转动与否；柴油机未启动前,柴油机图形呈静止状态；启动后，柴油机图形旋转闪动。
[0123]2.主令开关操纵手柄向前推进图形102:显示操作盒的主令开关操纵手柄向前推进；此时，图形102由红变緑；同时，正向控制压力数值显示103将显示单轨吊车正向控制压カ值，正向主驱动压力数值显示104将显示正向主驱动压カ值，正向运行方向图形106将绿色闪动，正向驱动压カ达标指示图形109将由红变绿，表示机车正向前进。
[0124]3.正向控制压力数值显示103:显示单轨吊车正向控制压力。
[0125]4.正向主驱动压力数值显示104:显示正向主驱动压力。
[0126]5.反向运行方向图形105:显示单轨吊车反向运行方向；反向前进时，緑色闪动。
[0127]6.正向运行方向图形106:显示单轨吊车正向运行方向；正向前进时，绿色闪动。
[0128]7.电锁开关与钥匙图形107:显示“锁”的图形，表示电锁开关未插入车钥匙；若电锁开关插入电锁钥匙，图形107由“锁”变成“钥匙”。
[0129]8.故障报警灯图形108:单轨吊车无故障吋，图形108呈绿色，图形108下的“故障报警”文字显示124不显现；若单轨吊车有故障，则图形108显红色，文字显示124显现。
[0130]9.正向驱动压カ达标指示图形109:当正向驱动压カ达到正常工作压カ时，显示緑色；当正向驱动压力达不到正常工作压カ时，显示红色。
[0131]10.反向驱动压カ达标指示图形110:当反向驱动压カ达到正常工作压カ时，显示緑色；当反向驱动压力达不到正常工作压カ时，显示红色。
[0132]11.主令开关操纵手柄向后推进图形111:显示操作盒的主令开关操纵手柄向后推迸。此时，图形111由红变緑；同时，反向运行数值显示112将显示单轨吊车反向控制压カ值，反向主驱动压力数值显示113将显示反向主驱动压カ值，反向运行方向图形105将绿色闪动，反向驱动压カ达标指示图形110将由红变绿，表示单轨吊车反向前进。
[0133]12.反向控制压力数值显示112:显示单轨吊车反向控制压力。
[0134]13.反向主驱动压力数值显示113:显示反向主驱动压力。
[0135]14.行驶速度数值显示114:显示单轨吊车的行驶速度。
[0136]15.最后一次单向行驶距离数值显示115:显示单轨吊车最后一次单向行驶的距离。
[0137]16.行驶总路程数值显示116:显示单轨吊车行驶的总路程。
[0138]17.柴油机转速数值显示117:显示柴油机的即时转速。
[0139]18.工作的驱动部个数的数值显示118:显示处在工作状态的单轨吊车驱动部的个数。
[0140]19.各检测点液位指示图119:显示检测的液压油油位、补水箱水位及柴油油位情况。
[0141]20.各检测点温度的数值显示120:显示各温度检测点的温度:排气温度、冷却水温、柴油机表面温度及液压油温的度数。
[0142]21.各重要系统检测点压カ数值显示121:显示单轨吊车重要系统检查点的压カ:制动压力、夹紧压力。
[0143]22.瓦斯浓度数值显示122:显示单轨吊车工作环境中的瓦斯浓度。
[0144]23.故障类型文字显示123:显示单轨吊车的故障类型。故障类型共分三种:燃油箱液位报警、补水箱液位报警和液压油液位报警。若故障显不黄色时，表不操作者应该注意单轨吊车的维修保养，但此时，单轨吊车还可以运行；若故障显示红色时，单轨吊车自动停机。
[0145]24.“故障报警”文字显示124:单轨吊车无故障吋，“故障报警”文字显示124不显示；若单轨吊车有故障，“故障报警”文字显示124显现，故障报警灯图形108由绿变红。[0146]25.日期时间文字显示125:显示日期及时间。
[0147]三.电源电路:
电源电路由防爆柴油机电源箱DYX、逆变电源NBDY、本安电源BADY、开关电源KGDY、电源调节器DYTJQ和永磁发电机YCFDJ等组成。为操控部分电路、显示部分电路提供工作电压，并为两部分电路所共有。防爆柴油机电源箱DYX的主要功能是由箱内的蓄电池向整个柴油机单轨吊车供电。逆变电源NBDY电源又称逆变器。电源电路的具体连接如下:
1.防爆柴油机电源箱DYX输出DC 24V直流电压的电源两端，与逆变电源NBDY的输入端连接，逆变电源NBDY输出与PLC输出侧电源端相同的交流电压AC220V，逆变电源NBDY的输出端，分为三路连接:
①一路与PLC主模块Ml的输出侧AC220V电源端L和电源端N连接；
②另一路与本安电源BADY的输入端连接；本安电源BADY输出DC18.5V本安直流电压，本安电源BADY的输出端，与操作盒控制开关电路的供电电源端连接，同时也与转速传感器ZSCGQ、瓦斯浓度传感器CH4，以及压力、液位、温度传感器的供电电源端连接；
③第三路与开关电源KGDY的输入端连接，开关电源KGDY输出DC24V非本安直流电压，其输出端与隔爆型显示器XSQ、两电子喇叭1#SP和2#SP、转速编码器XZBMQ的供电电源端连接，并且与PLC输入侧的DC24V低压电源端连接。
[0148]2.防爆柴油机电源箱DYX的DC 24V直流电源两端，与为电源箱DYX的蓄电池充电的电源调节器DYTJQ的DC 24V直流电压输出端连接；电源调节器DYTJQ的输入端，与输出220V交流电压的隔爆型永磁发电机CFDJ连接，永磁发电机CFDJ与柴油机传动联接。三相交流隔爆型永磁发电机YCFDJ由柴油机驱动发电，输出220V交流电压，经电源调节器DYTJQ转换为DC 24V电压，为电源箱DYX的蓄电池充电、补充电能。
[0149]操控部分电路、显示部分电路分为两部分叙述，其实二者不能绝然分开，二者通过PLC相联系，并共用电源电路。例如，显示部分电路的显示器显示的图形:主令开关操纵手柄向前推进图形102、主令开关操纵手柄向后推进图形111、电锁开关与钥匙插入图形107，都是操作盒主令开关、电锁开关操作传输的指令。
[0150]本柴油机单轨吊车采用元器件:
八件压カ传感器:GYD60-Y2型，矿用本安型，北京维斯特中航机电公司产品；
四件液位传感器:GYD60Y3-型，矿用本安型，北京维斯特中航机电公司产品；
四件温度传感器:GWP200-C型，矿用本安型插入式，上海煤科实业公司产品。
[0151]旋转编码器:BQB_24型，矿用隔爆型，山东世纪矿山机电公司产品。
[0152]转速传感器:GSC5000 (B)型转速传感器，上海煤科实业公司产品。
[0153]比例控制器:dBED-G045型，宁波高新协カ机电液公司。
[0154]比例电磁铁:DTBZ_37FYZ型，宁波华液机器制造公司。
[0155]电源箱:DXB_24型，防爆柴油机用隔爆型，无锡隆俊机械制造公司产品。
[0156]本安电源:CSTI_I型，上海煤科实业有限公司产品。
[0157]开关电源:SP-100_24型，台湾明纬开关电源公司产品。
[0158]逆变电源:S-350-127/0.35KVA型，纽福克斯光电科技公司产品。
[0159]永磁发电机:FB_500/24Y型，三相隔爆型，衡阳韵翔电机公司产品。
[0160]在实施例中，列举的本安型操作盒上设置的数个控制开关、单轨吊车上安装的数个传感器、隔爆型显示器的人机界面显示的多项画面内容，均可有所调整和增减；PLC及其扩展模块均可用其它型号同类产品代换；电源电路电压也不受上述所限。
【权利要求】
1.一种矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置，包括两个本安型操作盒(I)、两个矿用隔爆型显示器(2)、电控箱(3)内的PLC及外围元件、数个传感器(7)、控制执行器件(9)及防爆柴油机电源箱(8);两个本安型操作盒(I)分别设置在单轨吊车前、后司机室内；两个矿用隔爆型显示器(2)也分别设置在前、后司机室内；本安型操作盒(I)、矿用隔爆型显示器⑵通过线缆与电控箱⑶连接；本安型操作盒⑴的控制开关、PLC及外围元件、控制执行器件(9)、电源电路构成操控部分电路；矿用隔爆型显示器(2)、PLC及外围元件、数个传感器(7)、电源电路构成显示部分电路；本单轨吊车操控显示装置的电路由操控部分电路、显示部分电路、电源电路三部分组成；这三部分电路具体组成如下: A.操控部分电路:包括操作盒开关控制电路、PLC控制执行电路，以及电源电路； a.操作盒开关控制电路:包括PLC及其输入端连接的光电耦合器，以及通过光电耦合器连接的操作盒的控制开关；设在前、后两个司机室内的两个本安型操作盒:1#操作盒BACZH1、2#操作盒BACZH2，每个操作盒有七个控制开关:电锁开关、主令开关、工作闸开关、停车开关、急停开关、复位开关和电笛开关；其中:主令开关为单刀三位手推转换开关，除了正向、反向两个档位，中间是空档位且为自动复位的档位；1#操作盒、2#操作盒的控制开关除了两个电笛开关不经过PLC直接与电子喇叭连接，其余两组十二个控制开关分别通过两组十四个光电耦合器OCl~0C7和0C8~0C14，依次与PLC的两组十四个输入端:扩展模块M2-1的12.0~12.6和扩展模块M2-2的13.0~13.6，对应连接；其中主令开关的正向、反向为两路；两个操作盒的各控制开关与PLC的输入端对应连接关系如下: 1#电锁开关1#DS—光电耦合器OCl—PLC扩展模块M2-1输入端12.0;1#主令开关1#ZL的正向接点ZX—光电耦合器0C2 — PLC扩展模块M2-1输入端12.1 ； 1#主令开关1#ZL的反向接点FX—光电耦合器0C3—PLC扩展模块M2-1输入端12.2 ； 1#工作闸开关1#GZZ—光电耦合器0C4 — PLC扩展模块M2-1输入端12.3 ；1#停车开关1#TC一光电耦合器0C5 — PLC扩展模块M2-1输入端12.4 ；1#急停开关1#JT一光电耦合器0C6 — PLC扩展模块M2-1输入端12.5 ；1#复位开关1#FW—光电耦合器0C7 — PLC扩展模块M2-1输入端12.6 ；1#电笛开关1#DD — 1#电子喇叭1#SP ；2#电锁开关2#DS—光电耦合器0C8 — PLC扩展模块M2-2输入端13.0 ；2#主令开关2#ZL的正向接点ZX—光电耦合器0C9—PLC扩展模块M2-2输入端13.1 ;2#主令开关2#ZL的反向接点FX—光电耦合器OClO—PLC扩展模块M2-2输入端13.2 ；2#工作闸开关2#GZZ—光电耦合器OClI—PLC扩展模块M2-2输入端13.3 ；2#停车开关2#TC—光电耦合器0C12 — PLC扩展模块M2-2输入端13.4 ；2#急停开关2#JT—光电耦合器0C13 — PLC扩展模块M2-2输入端13.5 ；2#复位开关2#FW—光电耦合器0C14 — PLC扩展模块M2-2输入端13.6 ；2#电笛开关2#DD — 2#电子喇叭2#SP ； b.PLC控制执行电路:包括PLC及其输出端连接的继电器和通过继电器连接的照明灯、信号灯、电磁阀，以及PLC输出端连接的比例控制器和通过比例控制器连接的比例电磁铁； PLC的九个输出端:扩展模块M2-1的输出端O 2.0~O 2.7及输出端O 3.0，分别与电控箱内的控制执行器件继电器Jl~J9依次对应连接；继电器Jl~J9的接点分别串接在电控箱外的控制执行器件9:1#照明灯IZM和1#信号灯1XH、2#照明灯2ZM和2#信号灯2XH，以及七个电磁阀的控制回路中；七个电磁阀是:预启阀1、预启阀I1、系统阀、起吊阀、制动阀、甩ニ驱阀、甩ー驱阀，其控制回路即磁力线圈回路； PLC扩展模块M5的输出端CHO V0、输出端MO，与比例控制器BLKZQ的输入端连接；比例控制器BLKZQ的两对输出端分别与比例电磁铁BLDCT的正、反向磁力线圈连接；比例电磁铁的正向、反向电磁铁与比例电磁铁的液压阀联接，液压阀联接在按比例控制柴油机油门大小的油门缸的液压回路中；PLC的输出端与控制执行器件的对应连接关系如下: PLC扩展模块M2-1输出端O 2.0—继电器及其常开接点Jl一 1#照明灯1ZM， 一继电器及其常闭接点Jl一 1#信号灯IXH ； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.1—继电器及其常开接点J2 — 2#照明灯2ZM， 一继电器及其常闭接点J2 — 2#信号灯2XH ； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.2—继电器及其常开接点J3—磁力线圈Klー预启阀I(YQFl)； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.3—继电器及其常开接点J4一磁力线圈K2—预启阀 II(YQF2)； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.4—继电器及其常开接点J5—磁力线圈K3—系统阀XTF ； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.5—继电器及其常开接点J6—磁力线圈K4一起吊阀QDF ； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.6—继电器及其常开接点J7—磁力线圈K5—制动阀ZDF ； PLC扩展模块M2-1输出端O 2.7—继电器及其常开接点J8—磁力线圈K6—甩ニ驱阀S2QF ； PLC扩展模块M2-2输出端O 3.0—继电器及其常开接点J9一磁力线圈K7—甩ー驱阀SlQF ； PLC扩展模块M5输出端CHO VO和MO —比例控制器BLKZQ —比例电磁铁BLDCT正、反向磁力线圈ZX、FX—正、反向电磁铁ZX、FX —比例电磁铁的正、反向液压阀一油门缸； B.显示部分电路:包括PLC及其输出端连接的矿用隔爆型显示器XSQ、PLC输入端连接的数个传感器，以及电源电路；传感器包括:压カ传感器P/1、液位传感器U/1、温度传感器T/I，以及旋转编码器、转速传感器、瓦斯浓度传感器； a.各传感器与PLC输入端的对应连接关系如下: 1)补油泵压カ传感器BYBYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CH2V2连接； 2)P3系统压カ传感器P3XTYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CH3V3连接； 3)夹紧压力传感器JJYL与PLC扩展模块M3-2的输入端CH2V2连接； 4)制动压カ传感器ZDYL与PLC扩展模块M3-2的输入端CH3V3连接； 5)斜盘Aロ压カ传感器XPAYL-Z与PLC扩展模块M3-3输入端CH2 V2连接； 6)斜盘Bロ压カ传感器XPBYL-F与PLC扩展模块M3-3输入端CH3 V3连接； 7)主泵ロ压力传感器ZBAYL-Z与PLC扩展模块M3-3输入端CHlVl连接； 8)主泵ロ压力传感器ZBBYL-F与PLC扩展模块M3-3输入端CHOVO连接；9)液压站油位传感器YYZYW与PLC扩展模块M3-2的输入端CHlVl连接； 10)补水箱液位传感器BSXYW与PLC扩展模块M3-2的输入端CHOVO连接； 11)燃油液位传感器RYYW与PLC扩展模块M3-1的输入端CHlVl连接； 12)机油压カ传感器JYYL与PLC扩展模块M3-1的输入端CHOVO连接； 13)冷却温度传感器LQWD与PLC扩展模块M4的两输入端CH2Cl和CH2 C2连接； 14)机体表面温度传感器JTBWD与PLC扩展模块M4两输入端CH3Dl和CH3 D2连接； 15)废气排气温度传感器FQWD与PLC扩展模块M4两输入端CHlBI和CHl B2连接； 16)液压油温传感器YYYWD与PLC扩展模块M4的两输入端CHOAl和CHO A2连接； 17)旋转编码器XZBMQ与PLC主模块M l的两输入端10.0和10.1连接； 18)转速传感器ZSCGQ通过光电耦合器OC15与PLC主模块Ml的输入端10.3连接； 19)瓦斯浓度传感器CH4通过光电耦合器OC16与PLC主模块Ml的输入端I1.4连接； b.矿用隔爆型显示器与PLC输出端的连接: PLC主模块Ml的信号输出端CPU端，与矿用隔爆型显示器XSQ中的人机界面的串行通讯接ロ连接；人机界面显示单元的显示屏显示画面，显示画面的内容是单轨吊车运行状态及系统工作參数的图形、文字、数值显示； 隔爆型显示器的构成包括:前盖(24)、后壳(27)、前盖(24)上的观察窗，外壳内的人机界面(32)，以及电缆进线喇叭ロ(26);前盖(24)和后壳(27)构成隔爆外壳； C.电源电路:包括防爆柴油机电源箱DYX、逆变电源NBDY、本安电源BADY、开关电源KGDY,电源调节器DYTJQ，以及永磁发电机YCFDJ ；电源电路具体连接如下: a.电源箱DYX输出直流电压的电源两端，与逆变电源NBDY输入端连接，逆变电源NBDY输出与PLC输出侧电源端相同的交流电压，逆变电源NBDY的输出端，分为三路连接: ①一路与PLC主模块Ml输出侧的电源端L和电源端N连接； ②另一路与本安电源BADY的输入端连接；本安电源BADY输出本安直流电压，本安电源BADY的输出端，与操作盒开关控制电路的供电电源端连接，同时也与转速传感器ZSCGQ、瓦斯浓度传感器CH4，以及压力、液位、温度传感器的供电电源端连接； ③第三路与开关电源KGDY的输入端连接；开关电源KGDY输出非本安直流电压，开关电源KGDY的输出端与隔爆型显示器XSQ、两电子喇叭1#SP和2#SP、转速编码器XZBMQ的供电电源端连接，并且与PLC输入侧的低压电源端连接； b.电源箱DYX的直流电源两端，与为电源箱DYX的蓄电池充电的电源调节器DYTJQ的直流电压输出端连接；电源调节器DYTJQ的输入端，与输出交流电压的隔爆型永磁发电机CFDJ连接，永磁发电机CFDJ与柴油机传动联接。
2.根据权利要求1所述的矿用防爆柴油机单轨吊车操控显示装置，其特征在于:所说的人机界面显示单元的显示屏显示画面，显示画面的内容是单轨吊车运行状态及系统工作參数的图形、文字、数值显示，显示画面的内容具体包括: 1)柴油机转动图形101:显示柴油机转动与否；柴油机未启动前,柴油机图形呈静止状态；启动后，柴油机图形旋转闪动； 2)主令开关操纵手柄向前推进图形102:显示操作盒的主令开关操纵手柄向前推进；此时，图形102由红变绿；同时，正向控制压力数值显示103将显示单轨吊车正向控制压力值，正向主驱动压力数值显示104将显示正向主驱动压カ值，正向运行方向图形106将绿色闪动，正向驱动压カ达标指示图形109将由红变绿,表示机车正向前进； 3)正向控制压力数值显示103:显示单轨吊车正向控制压力； 4)正向主驱动压力数值显示104:显示正向主驱动压力； 5)反向运行方向图形105:显示单轨吊车反向运行方向；反向前进时，緑色闪动； 6)正向运行方向图形106:显示单轨吊车正向运行方向；正向前进时，绿色闪动； 7)电锁开关与钥匙图形107:显示“锁”的图形，表示电锁开关未插入车钥匙；若电锁开关插入电锁钥匙，图形107由“锁”变成“钥匙”； 8)故障报警灯图形108:单轨吊车无故障吋，图形108呈绿色，图形108下的“故障报警”文字显示124不显现；若单轨吊车有故障，则图形108显示红色且文字显示124显现； 9)正向驱动压カ达标指示灯图形109:当正向驱动压カ达到正常工作压カ时，显示绿色；当正向驱动压力达不到正常工作压カ时，显示红色； 10)反向驱动压カ 达标指示灯图形110:当反向驱动压カ达到正常工作压カ时，显示绿色；当反向驱动压力达不到正常工作压カ时，显示红色； 11)主令开关操纵手柄向后推进图形111:显示操作盒的主令开关操纵手柄向后推进；此时，图形111由红变緑；同时，反向运行数值显示112将显示单轨吊车反向控制压カ值，反向主驱动压力数值显示113将显示反向主驱动压カ值，反向运行方向图形105将绿色闪动，反向驱动压カ达标指示图形110将由红变绿,表示单轨吊车反向前进； 12)反向控制压力数值显示112:显示单轨吊车反向控制压力； 13)反向主驱动压力数值显示113:显示反向主驱动压力； 14)行驶速度数值显示114:显示单轨吊车的行驶速度； 15)最后一次单向行驶距离数值显示115:显示单轨吊车最后一次单向行驶的距离； 16)行驶总路程数值显示116:显示单轨吊车行驶的总路程； 17)柴油机转速数值显示117:显示柴油机的即时转速； 18)工作的驱动部个数的文字显示118:显示处在工作状态的单轨吊车驱动部的个数； 19)各检测点液位指示图形119:显示检测到的液压油油位、补水箱水位及柴油油位情况； 20)各检测点温度的数值显示120:显示各温度检测点的温度:排气温度、冷却水温、柴油机表面温度及液压油温的度数； 21)各重要系统检测点压カ数值显示121:显示柴油机车重要系统检查点的压カ:制动压力、夹紧压力； 22)瓦斯浓度数值显示122:显示单轨吊车工作环境中的瓦斯浓度； 23)故障类型文字显示123:显示单轨吊车的故障类型；故障类型共分三种:燃油箱液位报警、补水箱液位报警和液压油液位报警；若故障显示黄色时，提醒操作者应该注意单轨吊车的维修保养，但此时，机车还可以运行；若故障显示红色时，单轨吊车自动停机； 24)“故障报警”文字显示124:单轨吊车无故障吋，“故障报警”文字显示124不显示；若单轨吊车有故障，“故障报警”文字显示124显现，同时故障报警灯图形108由绿变红； 25)日期时间文字显示125:显示日期及时间。
【文档编号】B66C13/16GK103449310SQ201310373617
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月24日 优先权日:2013年8月24日
【发明者】冀成剑, 李建升, 徐兴文, 周玉锋, 尹伟 申请人:山东新沙单轨运输装备有限公司