一种智能型液压驱动架空乘人装置控制系统的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种智能型液压驱动架空乘人装置控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

煤矿固定抱索器架空乘人装置(以下简称乘人装置)是煤矿井下辅助运输，主要由液压驱动装置、托绳装置、乘人器、迂回轮装置、张紧装置、安全保护装置及电控装置等组成。架空乘人装置的输送原理是将钢丝绳安装在驱动轮、托绳轮、压绳轮、迂回轮上，经张紧装置拉紧后，由驱动装置带动驱动轮和钢丝绳运行，从而实现输送矿工上下井，以缩短矿工上下井的时间，减轻矿工上下井的体能消耗。

新桥煤矿南一采区轨道上山斜巷总长约890m，坡度0°~14°，平均坡度13°，变坡点1个(750m)，斜巷垂深202.4m，支护类型为锚网喷十锚索，斜巷中间分别有南一采区一联巷、2102胶带运输巷、2102轨道运输巷、2106胶带运输巷、2106轨道运输巷、南一采区变电所、2107胶带运输巷、2107轨道运输巷共8个偏口。由于该采区轨道运输上山距离较长，总运行距离超过1000m，偏口超过8个，对乘人装置的运行安全性要求较高。为此，设计了一套智能化架空乘人装置控制系统。

技术实现要素：

本发明提出了一种智能型液压驱动架空乘人装置控制系统，主要通过液压站油管路的调节实现速度控制等，该系统提高了架空乘人系统的安全性，减轻了职工的体力消耗。

本发明所采用的技术方案是：

所述智能型液压驱动煤矿架空乘人装置主要通过液压站油管路的调节实现速度控制等。电控装置以plc为核心，是利用can总线控制远程数据采集与通信、继电器隔离输出控制的专业型电控装置；具有安全保护停车闭锁(0.1s内)、打点、对讲及运行状态与故障采集、显示和语音报警等功能。其电控装置的电气元件主要由kxjl.8/127矿用隔爆兼本安型plc控制箱、th12矿用本安型操作台、khx12矿用本安型信号控制箱、gej矿用本安型跑偏传感器、gsh900矿用本安型转速传感器、kdw127/12矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、kxb12矿用本安型声光报警器、ph12矿用本安型显示屏、gwd100温度传感器等组成。

所述电控装置plc使用三菱第3代小型可编程控制器fx3u系列。fx3u系列与之前的fx系列产品相比，其定位功能得到了提高，fx3u基本性能大幅提升：cpu处理速度达到0.065n/s基本指令；内置高达64k步的大容量ram存储器；大幅增加了内部软元件的数量；强化了指令功能，提供了多达209条的应用指令，包括与三菱变频器通信的指令、crc计算指令、产生随机数指令等。plc控制系统软件按照模块化方法设计，包括主程序、初始化模块、数据计算模块、自动控制模块、手动控制模块、启动模块、正常停车模块、紧急停车模块、报警等子程序。

所述液压系统采用闭式传动，工作时电动机驱动主油泵工作，主油泵的2个端口与发动机2个端口相连接，油泵及发动机的泄漏通过补油泵补充油液，同时补油泵还给油泵和发动机冲洗降温;当油泵工作时，向发动机输出压力油，发动机旋转带动驱动轮转动。油泵输出压力油的流量大小决定发动机转速的大小。与高速发动机连接的减速机内带有液压制动器(高速方案时)，用于工作(高速端)制动。考虑可能发生调速阀因油液杂质而被堵塞或卡死不能及时修复的情况，因此设置用于临时应急的手动调速功能。当运行方式为手动调速时，调速阀被断开，手动调节压力阀可调节速度。

所述保护系统由矿用隔爆兼本安型plc控制箱、矿用本安型电气信号操作台、本安型语言信号控制箱、轮边制动器、断绳抓捕装置、本安型测速传感器、本安型减速器油位传感器、油温传感器及本安型架空乘人装置各类保护传感器等组成，实现了架空乘人装置运行参数的综合检测及故障保护，一旦系统出现紧急故障即可动作，通过盘形制动装置实现刹车，一旦发生滑绳或者断绳，抓捕装置动作。

所述控制系统的各保护项目均由plc自动控制，系统自动检测信号，任一保护发生动作时，立即停止运行，同时操作显示台上显示故障类别，发出声光语音报警信号，并与供电系统闭锁。在故障消除前，架空乘人装置无法启动和运行。

本发明的有益效果是：该架空乘人装置运行平稳，效果良好，具有以下优点：（1）具备空载启动和软停车，替代软启动器；（2）故障率极低，维护管理工作量少；（3）实现了无级调速，替代电变频调速器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的斜巷信号检测控制示意图。

图2是本发明的系统控制原理图。

图3是本发明的主程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2，智能型液压驱动煤矿架空乘人装置主要通过液压站油管路的调节实现速度控制等。电控装置以plc为核心，是利用can总线控制远程数据采集与通信、继电器隔离输出控制的专业型电控装置；具有安全保护停车闭锁(0.1s内)、打点、对讲及运行状态与故障采集、显示和语音报警等功能。其电控装置的电气元件主要由kxjl.8/127矿用隔爆兼本安型plc控制箱、th12矿用本安型操作台、khx12矿用本安型信号控制箱、gej矿用本安型跑偏传感器、gsh900矿用本安型转速传感器、kdw127/12矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、kxb12矿用本安型声光报警器、ph12矿用本安型显示屏、gwd100温度传感器等组成。

电控装置plc使用三菱第3代小型可编程控制器fx3u系列。fx3u系列与之前的fx系列产品相比，其定位功能得到了提高，fx3u基本性能大幅提升：cpu处理速度达到0.065μs/基本指令；内置高达64k步的大容量ram存储器；大幅增加了内部软元件的数量;强化了指令功能，提供了多达209条的应用指令，包括与三菱变频器通信的指令、crc计算指令、产生随机数指令等。plc控制系统软件按照模块化方法设计，包括主程序、初始化模块、数据计算模块、自动控制模块、手动控制模块、启动模块、正常停车模块、紧急停车模块、报警等子程序。

如图3，液压系统采用闭式传动，工作时电动机驱动主油泵工作，主油泵的2个端口与发动机2个端口相连接，油泵及发动机的泄漏通过补油泵补充油液，同时补油泵还给油泵和发动机冲洗降温；当油泵工作时，向发动机输出压力油，发动机旋转带动驱动轮转动。油泵输出压力油的流量大小决定发动机转速的大小。与高速发动机连接的减速机内带有液压制动器(高速方案时)，用于工作(高速端)制动。考虑可能发生调速阀因油液杂质而被堵塞或卡死不能及时修复的情况，因此设置用于临时应急的手动调速功能。当运行方式为手动调速时，调速阀被断开，手动调节压力阀可调节速度。

保护系统由矿用隔爆兼本安型plc控制箱、矿用本安型电气信号操作台、本安型语言信号控制箱、轮边制动器、断绳抓捕装置、本安型测速传感器、本安型减速器油位传感器、油温传感器及本安型架空乘人装置各类保护传感器等组成，实现了架空乘人装置运行参数的综合检测及故障保护，一旦系统出现紧急故障即可动作，通过盘形制动装置实现刹车，一旦发生滑绳或者断绳，抓捕装置动作。

控制系统的各保护项目均由plc自动控制，系统自动检测信号，任一保护发生动作时，立即停止运行，同时操作显示台上显示故障类别，发出声光语音报警信号，并与供电系统闭锁。在故障消除前，架空乘人装置无法启动和运行。