專利名稱：一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及為煤礦技工提供實(shí)訓(xùn)考核的裝置，特別涉及一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置。
背景技術(shù)：
國家安監(jiān)總局最新QOlO年5月M日)頒布的第30號(hào)令《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定》、《中華人民共和國職業(yè)技能鑒定規(guī)范》以及人力資源和社會(huì)保障部辦公廳文件人社廳發(fā)[2009] 86號(hào)《關(guān)于印發(fā)技工院校一體化課程教學(xué)改革試點(diǎn)工作方案的通知》中均要求煤礦特種工培訓(xùn)、技工教育、煤炭行業(yè)職業(yè)技能鑒定等需要實(shí)操設(shè)備。當(dāng)前為煤礦特種工培訓(xùn)的技術(shù)有兩種類型，一是虛擬仿真系統(tǒng)，二是實(shí)物模型。虛擬仿真系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬操作，可以使學(xué)員、學(xué)生在相對(duì)真實(shí)、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境下，掌握本崗位的安全技術(shù)操作。存在的不足是完全依靠計(jì)算機(jī)仿真， 沒有生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備模型，學(xué)員、學(xué)生不能進(jìn)行真實(shí)的操作，學(xué)不到時(shí)機(jī)的操作技能。實(shí)物模型是將真實(shí)的采煤機(jī)等設(shè)備按比例縮小制作，學(xué)生、學(xué)員可以進(jìn)行一些常規(guī)的操作。存在的不足是無法模擬生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境，尤其是一些特殊情況的處理；其機(jī)電技術(shù)也不能完全體現(xiàn)實(shí)際設(shè)備的技術(shù)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，來模擬真實(shí)的采煤機(jī)和提升機(jī)的工作狀況，為學(xué)生和考員提供全方位的培訓(xùn)。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提出一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于，該裝置包括教師/考評(píng)員操作臺(tái)、學(xué)生/考員操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)；所述學(xué)生/考員操作臺(tái)包括采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)；所述教師/考評(píng)員操作臺(tái)分別與所述采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線相連；所述電氣控制系統(tǒng)分別與所述采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、所述提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)通過現(xiàn)場總線相連。所述電氣控制系統(tǒng)包括PLC、觸摸屏、變頻器和電動(dòng)機(jī)。所述三維動(dòng)畫采用組態(tài)軟件和FLASH。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于將現(xiàn)代電氣控制技術(shù)和三維動(dòng)畫技術(shù)結(jié)合到一起，真正實(shí)現(xiàn)了不需要到礦井生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要價(jià)格昂貴的現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備，就可以完成學(xué)習(xí)操作、維護(hù)現(xiàn)場設(shè)備的功能。解決了煤礦安全培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、煤炭技工院校、煤炭職業(yè)院校中采煤機(jī)司機(jī)、提升機(jī)司機(jī)、礦井維修電工、綜采維修電工的實(shí)操采煤機(jī)/提升機(jī)等工種實(shí)操設(shè)備缺乏問題。

[0012]圖1為本實(shí)用新型提出一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置框圖；圖2為本實(shí)用新型中教師/考評(píng)員操作臺(tái)界面圖；圖3為本實(shí)用新型中采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)界面圖；圖4為本發(fā)明中提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)界面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，圖1為本實(shí)用新型提出的一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置框圖。從圖1可知，該裝置包括教師/考評(píng)員操作臺(tái)、學(xué)生/考員操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)；學(xué)生/考員操作臺(tái)包括采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)；如圖3所示，圖3為本實(shí)用新型中采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)界面圖。如圖4所示，圖4為本發(fā)明中提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)界面圖。教師/考評(píng)員操作臺(tái)分別與采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)相連；電氣控制系統(tǒng)分別與所述采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)相連。電氣控制系統(tǒng)用于模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，并采集模擬現(xiàn)場中采煤機(jī)/提升機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息和控制模擬現(xiàn)場中采煤機(jī)/提升機(jī)的運(yùn)行狀況；如圖2所示，圖2為本實(shí)用新型中教師/考評(píng)員操作臺(tái)界面圖。教師/考評(píng)員操作臺(tái)用于選擇實(shí)訓(xùn)考核采煤機(jī)操作還是提升機(jī)操作，并控制所述電氣控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況來提供教學(xué)及考試；學(xué)生/考員操作臺(tái)用于根據(jù)所述教師/考評(píng)員操作臺(tái)選擇的內(nèi)容和所述電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行情況來進(jìn)行實(shí)訓(xùn)及考核；其中，所述采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)是用于學(xué)生/考員根據(jù)三維動(dòng)畫展示采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來進(jìn)行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同；所述提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)是用于學(xué)生/考員根據(jù)根據(jù)三維動(dòng)畫展示提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來進(jìn)行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同?；诓擅簷C(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置將采煤機(jī)、提升機(jī)中將需要司機(jī)操作部分按比例制作成實(shí)物(采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái))，司機(jī)在操作時(shí)與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同；將采煤機(jī)、提升機(jī)的工作環(huán)境制作成三維動(dòng)畫，通過司機(jī)操作臺(tái)上的相應(yīng)操作控制三維動(dòng)畫按照生產(chǎn)現(xiàn)場情況變化；在教師臺(tái)上設(shè)置現(xiàn)場特殊狀況控制按鈕，控制三維動(dòng)畫顯示生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)的特殊狀況，并且通過相應(yīng)的操作臺(tái)進(jìn)行處理。電氣控制系統(tǒng)采用真實(shí)的控制元件。實(shí)現(xiàn)不到礦井生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要價(jià)格昂貴的現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備， 就可以完成學(xué)習(xí)操作、維護(hù)現(xiàn)場設(shè)備的功能?；诓擅簷C(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置由教師/考評(píng)員操作臺(tái)(如圖2所示)、 采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)(如圖3所示)和提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)(如圖4所示)三部分組成。采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)安裝在學(xué)生/學(xué)員實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)內(nèi)，PLC、觸摸屏、變頻器、電動(dòng)機(jī)等主要控制器件均安裝在大操作臺(tái)內(nèi)。PLC主機(jī)選用歐姆龍 CP1H-XA40D,數(shù)字量擴(kuò)展模塊選用一塊CPM1A-40EDR，兩塊模擬量擴(kuò)展模塊CPM1A-MAD11 ； 變頻器采用兩臺(tái)上海曉磊LEI3000小型變頻器(0.75KW)；觸摸屏選用歐姆龍NS8。[0024]PLC、觸摸屏、變頻器等設(shè)備可以根據(jù)用戶需要選用其他型號(hào)產(chǎn)品。電氣控制系統(tǒng)采用PLC、觸摸屏等現(xiàn)代控制器件，可以作為相應(yīng)工種維修電工的操作設(shè)備。通過組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫與操作臺(tái)的通訊，使用組態(tài)王、FLASH等軟件制作三維動(dòng)畫。本裝置可以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、提升機(jī)兩種設(shè)備的模擬操作及礦井維修電工、綜采維修電工綜合實(shí)訓(xùn)功能。通過教師/考評(píng)員操作臺(tái)選擇實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)；在進(jìn)行采煤機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)時(shí)通過教師/考評(píng)員操作臺(tái)上的特殊運(yùn)行情況按鈕，控制PLC或組態(tài)王顯示采煤機(jī)運(yùn)行過程中可能遇到的特殊情況；在進(jìn)行提升機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)時(shí)，教師/考評(píng)員操作臺(tái)兼做信號(hào)操作臺(tái)，為司機(jī)提供相應(yīng)的運(yùn)行信號(hào)，還可通過教師/考評(píng)員操作臺(tái)上的特殊運(yùn)行情況按鈕，控制PLC 或組態(tài)王顯示提升機(jī)運(yùn)行過程中可能遇到特殊情況。(一 )系統(tǒng)初始狀態(tài)及模擬系統(tǒng)選擇一、系統(tǒng)初始狀態(tài)注意開機(jī)前和按復(fù)位按鈕后教師/考評(píng)員應(yīng)將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”置于“0”位。“系統(tǒng)選擇開關(guān)”由其他位置轉(zhuǎn)換到“0”位時(shí)，也起到復(fù)位作用。W0. 15為總復(fù)位信號(hào)。1、開機(jī)狀態(tài)PLC上電后啟動(dòng)W0. 0(系統(tǒng)初始狀態(tài))，觸摸屏、組態(tài)王顯示初始畫面；“系統(tǒng)選擇開關(guān)”處于“0”位時(shí)，按下復(fù)位按鈕可再次啟動(dòng)W0. 0。將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”打到“采煤機(jī)模擬系統(tǒng)”(0. 1)或“提升機(jī)模擬系統(tǒng)時(shí)”(0. 2) 停止W0. 0。2、選擇“采煤機(jī)模擬系統(tǒng)”WO. 0啟動(dòng)后，將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”打到“采煤機(jī)模擬系統(tǒng)”，啟動(dòng)W0. 1 (采煤機(jī)系統(tǒng)初始狀態(tài))，按下復(fù)位按鈕或教師/考評(píng)員操作采煤機(jī)位置開關(guān)時(shí)停止W0.1。W0. 3為采煤機(jī)系統(tǒng)工作標(biāo)志，系統(tǒng)選擇開關(guān)置于采煤機(jī)位置且沒有復(fù)位信號(hào)時(shí)， W0. 3工作。3、選擇“提升機(jī)模擬系統(tǒng)”WO. 0啟動(dòng)后，將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”打到“提升機(jī)模擬系統(tǒng)”，啟動(dòng)W0. 2 (提升機(jī)系統(tǒng)初始狀態(tài))，按下復(fù)位按鈕或教師/考評(píng)員操作提升機(jī)位置開關(guān)時(shí)停止W0. 2。W0. 4為提升機(jī)工作標(biāo)志，系統(tǒng)選擇開關(guān)置于提升機(jī)位置且沒有復(fù)位信號(hào)時(shí)，W0. 4工作。( 二 )采煤機(jī)操作按鈕轉(zhuǎn)換為輔助繼電器由于采煤機(jī)操作臺(tái)和提升機(jī)操作臺(tái)共用一個(gè)PLC和變頻器，為了防止相互干擾， 用一個(gè)中間繼電器將兩個(gè)系統(tǒng)的輸入按鈕公共端隔離，同時(shí)在程序中用輔助繼電器區(qū)別不同系統(tǒng)的輸入信號(hào)在W0. 3工作時(shí)，將采煤機(jī)開關(guān)量輸入中，OCH與WlOCH對(duì)應(yīng)；ICH與Wl ICH對(duì)應(yīng)； 2CH與W12CH對(duì)應(yīng)；3CH與W13CH對(duì)應(yīng)。(三)采煤機(jī)主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)用于控制兩臺(tái)截割電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與停止，并通過三維動(dòng)畫模擬離合器、 滾筒的動(dòng)作。采煤機(jī)初始位置時(shí)，兩個(gè)滾筒均落地，操作前應(yīng)先將滾筒升到一定高度。[0045]1、隔離開關(guān) QSl (Wl 1. 6)、QS2 (Wl 1. 7)合上隔離開關(guān)QSl后才能起動(dòng)左截割電動(dòng)機(jī)，合上隔離開關(guān)QS2后才能起動(dòng)右截割電動(dòng)機(jī)。2、采煤機(jī)位置只有教師/考評(píng)員按下相應(yīng)的采煤機(jī)位置按鈕時(shí)，方可進(jìn)行下步操作。按下“采煤機(jī)位置1”按鈕，采煤機(jī)位于工作面中部，動(dòng)畫顯示中部進(jìn)刀方式工作。按下“割煤”按鈕，且采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)畫顯示采煤機(jī)滾筒開始割煤、運(yùn)輸機(jī)有煤炭運(yùn)出。3、左截割電動(dòng)機(jī)控制(W1. 1)“主起”(W10. 4)按鈕起動(dòng)左截割電動(dòng)機(jī)，“主?！?W10. 5)按鈕停止左截割電動(dòng)機(jī)。 左截割電動(dòng)機(jī)過熱>(W12.6)也停止。4、右截割電動(dòng)機(jī)控制(W1. 2)“第二起動(dòng)”按鈕(W10. 6)起動(dòng)右截割電動(dòng)機(jī)，“第二停止”按鈕(W10. 7)停止右截割電動(dòng)機(jī)。右截割電動(dòng)機(jī)過熱>(W12.07)也停止。5、離合器動(dòng)作點(diǎn)動(dòng)“主起”按鈕(按下主起后立即按主停)并將左離合器轉(zhuǎn)換開關(guān)(W11.8)打到“合”位后，延時(shí)1分鐘后左離合器合上。左截割電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后點(diǎn)動(dòng)“第二起動(dòng)按鈕”并將右離合器轉(zhuǎn)換開關(guān)(W11. 9)打到 “合”位后，延時(shí)1分鐘后合上右離合器。Wl. 5、W1. 6動(dòng)作后，相應(yīng)的截割電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后斷電，慣性運(yùn)行。(四)采煤機(jī)牽引控制1、變頻器電源按“牽引送電”按鈕(W13. 10)，牽引變壓器電源接觸器KM3(W2.0)通電吸合；按“主?！卑粹o(W10.05)或者“牽引斷電”，按鈕(W13. 11)牽引變壓器電源接觸器KM3(W2.0)斷電釋放。牽引變壓器電源接觸器KM3 (100. 3)吸合后方可進(jìn)行其他牽引操作。2、制動(dòng)制動(dòng)器為斷電制動(dòng)型，液壓泵正常工作方可工作，液壓系統(tǒng)故障時(shí)不能解除制動(dòng)。按“牽啟”按鈕(W11.00)，制動(dòng)電磁閥(W2. 1)得電，解除制動(dòng)。按“牽?！卑粹o (W11.01)時(shí)，制動(dòng)電磁閥(W2. 1)斷電，恢復(fù)制動(dòng)。3、牽引方向控制注意改變牽引方向時(shí)要先減速。3. 1、停機(jī)時(shí)選擇牽引方向按下牽起按鈕制動(dòng)電磁閥工作后，在變頻器速度給定信號(hào)為零(D100 = 0)時(shí)按相應(yīng)的方向按鈕，選擇牽引方向。按“向左”按鈕(W11.02)，左牽引(W3. 1)工作；按“向右”按鈕(W11.03)左行輸出(W3.2)工作，兩個(gè)方向輸出不能同時(shí)工作。按“牽?！卑粹o(W11.01)
停止輸出。3. 2、改變牽引方向(1)牽引過程中的換向，可以先按“牽?！卑粹o，到采煤機(jī)牽引速度為零后，再按““牽起”按鈕，選擇牽引方向后加速到所需速度；也可以直接按下與原牽引方向相反的牽引按鈕換向。(2)牽引速度為0且按下牽引方向按鈕此時(shí)啟動(dòng)前向右換向繼電器W5. 1和啟動(dòng)前向左換向繼電器W5. 2工作，系統(tǒng)自動(dòng)改變牽引方向，按加速按鈕到合適的牽引速度即可。(3)牽引速度不為0時(shí)按下反方向牽引按鈕采煤機(jī)先減速到0，停車5秒后再加速到原給定速度。(4)重載反牽重載反牽控制的設(shè)置是為了使采煤機(jī)避免嚴(yán)重過載，當(dāng)任一截割電動(dòng)機(jī)負(fù)荷大于 130% Pe時(shí)，通過PLC的反牽定時(shí)電路，使采煤機(jī)以給定速度反牽引一段時(shí)間后，再繼續(xù)向前牽引。任何一臺(tái)電動(dòng)機(jī)重載時(shí)立即停止?fàn)恳?W4. 5、W4. 6動(dòng)作，直到恢復(fù)原方向時(shí)才能復(fù)位)，5秒后向相反方向牽引，一分鐘后，再恢復(fù)到原運(yùn)行狀態(tài)。4、牽引速度控制4. 1、方式選擇方式按鈕(W10. 11)不動(dòng)作時(shí)為“正常截割(W5. 1) ”狀態(tài)，按下方式按鈕(0. 11)時(shí)為“調(diào)動(dòng)運(yùn)行(W5. 2)”。正常截割狀態(tài)，牽引速度可在0 7. 28m/min之間調(diào)節(jié)；調(diào)動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，牽引速度可在0 12m/min之間調(diào)節(jié)。4. 2、速度給定采煤機(jī)的初始速度為零，按“牽起”按鈕時(shí)通道210、211清零(用DlOO作為中間變量，制動(dòng)電磁閥啟動(dòng)后將DlOO的值傳送給通道210、211)；在不進(jìn)行換向操作(W4. 9 = 0、W4. 10 = 0)時(shí)，由“加速”按鈕(Wl 1. 4)、“減速”按鈕(Wll.OO設(shè)置給定速度，具體數(shù)值由電控箱上中文顯示屏顯示。5、恒功率自動(dòng)控制實(shí)際的恒功率自動(dòng)控制采用兩個(gè)電流互感器分別檢測兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的單相電流，確定截割電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，電流互感器輸出信號(hào)經(jīng)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)? 20mA的信號(hào)，送入PLC 進(jìn)行比較，得到欠載、超載信號(hào)。當(dāng)任一臺(tái)電動(dòng)機(jī)超載(P > 110% Pe)時(shí)，發(fā)出減速信號(hào)，直至電動(dòng)機(jī)退出超載區(qū)域；采煤機(jī)牽引速度低于給定速度，且兩電動(dòng)機(jī)電流低于額定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)加速到原給定速度。本實(shí)訓(xùn)模擬系統(tǒng)由考評(píng)員操作兩個(gè)按鈕(左截割電動(dòng)機(jī)過載> 110% ；W12. 00和右截割電動(dòng)機(jī)過載> 110% ；W12. 02)模擬截割電動(dòng)機(jī)過載；動(dòng)畫顯示煤層中出現(xiàn)夾矸。Dlll為左截割電機(jī)電流、D112為右截割電機(jī)電流，額定值為4200。按下W12.0、 W12. 2后啟動(dòng)截割電機(jī)輕度過載繼電器W6. 1、W6.2 ；此時(shí)設(shè)置兩截割電機(jī)電流為120%過載，即 Dili = 5040 或 D112 = 5040。系統(tǒng)自動(dòng)減速到額定電流1分鐘后，認(rèn)為退出夾矸區(qū)，動(dòng)畫中煤層夾矸消失，截割電機(jī)電流按原方法計(jì)算，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)加速到原給定速度。6、截割電動(dòng)機(jī)過熱135°C截割電動(dòng)機(jī)過熱135°C時(shí)采煤機(jī)降低容量30%運(yùn)行，本系統(tǒng)采用降低牽引速度(降低到原牽引速度的50% )的方法實(shí)現(xiàn)。(五)截割電機(jī)電流處理截割電動(dòng)機(jī)電流在掛上離合器并啟動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)時(shí)開始顯示。系統(tǒng)采用直接模擬的方法確定截割電機(jī)電流。采煤機(jī)不進(jìn)行牽引操作及調(diào)動(dòng)模式下為空載電流，按14.額定電流確定值計(jì)算，即 Dili = D112 = 600。采煤機(jī)在正常牽引運(yùn)行模式下，截割電機(jī)電流等于空載電流加上變頻器給定信號(hào)；即 Dili = D112 = D100+600(六)搖臂調(diào)高搖臂調(diào)高應(yīng)在左截割電機(jī)運(yùn)行(同時(shí)泵電機(jī)啟動(dòng))后進(jìn)行。滾筒直徑按1. 6米計(jì)算；采煤機(jī)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)外徑離地面最低高度0. 05米，離頂板最近距離0.05米。及掛離合器前應(yīng)將滾筒外徑調(diào)到距地面0.05米處。滾筒調(diào)高范圍是 1.6KPLC16100)米，用模擬限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)。程序中通過內(nèi)部字處理，調(diào)高時(shí)以滾筒軸線為參照，做滾筒軸線高度用D121，右滾筒軸線高度用D122 ；初始狀態(tài)時(shí)，D121 = D122 = 0 ；掛離合器時(shí)需要將D121、D122應(yīng)不小于 500 ；D12UD122 不得超過 16100。(七)采煤機(jī)工作面運(yùn)行情況模擬一、噴霧系統(tǒng)1、接通水源按下“水量”開關(guān)(W13. 0)，接通水源，設(shè)置在面板上的水壓表顯示進(jìn)水壓力 (W7. 1)；總復(fù)位信號(hào)使其復(fù)位。2、噴霧按下“水閥”開關(guān)(W13. 1)，動(dòng)畫顯示開始噴霧；總復(fù)位信號(hào)使其復(fù)位。二、采煤機(jī)位置處理1、初始狀態(tài)(W8. 0、W9. 0)采煤機(jī)位置1初始狀態(tài)W8. 0 處于工作面中部，向左割煤狀態(tài)。D200單數(shù)次等于 20000 時(shí)，W8. 0 = 1 ；W8. 1為采煤機(jī)位置1標(biāo)志，系統(tǒng)復(fù)位時(shí)W8. 1復(fù)位。采煤機(jī)位置2初始狀態(tài)W9. 0 處于工作面右端部，向左割煤狀態(tài)。D200單數(shù)次等于 5000 時(shí)，W9. 0 = 1 ；W9. 1為采煤機(jī)位置2標(biāo)志，系統(tǒng)復(fù)位時(shí)W9. 1復(fù)位。在采煤機(jī)系統(tǒng)時(shí)(W0. 3 = 1)用一比較指令觸發(fā)W8. 0、W9. 02、采煤機(jī)位置取消采煤機(jī)位置2，采煤機(jī)位置2更換為割煤按鈕采煤機(jī)位置用D200表示，D200 = 5000時(shí)，采煤機(jī)處于工作面右端頭；D200 = 35000時(shí)采煤機(jī)位于工作面左端頭；D200 = 20000時(shí)采煤機(jī)位于工作面中部。采煤機(jī)行走距離由編碼器采集，將編碼器的當(dāng)前值(雙字A270)縮小1000倍后放到D210中(目的是將編碼器當(dāng)前值由32位轉(zhuǎn)換為16位)。使用高速計(jì)數(shù)器0，軟件復(fù)位，增量脈沖輸入；變頻器啟動(dòng)前使高速計(jì)數(shù)器復(fù)位(A531. 0=1)。D220為采煤機(jī)位置中間量，按下采煤機(jī)位置按鈕時(shí)，給D220賦相應(yīng)值，即采煤機(jī)位于工作面中部位置時(shí)D220 = 20000 ；采煤機(jī)位于工作面右端頭時(shí)，D220 = 5000 ；采煤機(jī)由行走狀態(tài)改變時(shí)，將D200賦值到D220。采煤機(jī)左行時(shí)，D200= D220+D210 ；采煤機(jī)右行時(shí)，D200= D220-D210 ；3、行走時(shí)，不按割煤按鈕，為不割煤；按下割煤按鈕時(shí)為割煤，再按一次復(fù)位為不割煤三、牽引速度檢測用脈沖頻率轉(zhuǎn)換指令(88 讀取準(zhǔn)確的牽引速度，放到D104。四、特殊情況處理1、采煤機(jī)機(jī)身振動(dòng)在采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下“機(jī)身振動(dòng)”按鈕(Wl3. 4)，W7. 3工作，動(dòng)畫顯示機(jī)身振動(dòng)； 司機(jī)應(yīng)立即停止?fàn)恳?，停牽引后W7. 3復(fù)位。2、采煤機(jī)掉道在采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下“采煤機(jī)掉道”按鈕(W13. 5)，W7. 4工作，動(dòng)畫顯示采煤機(jī)掉道；司機(jī)應(yīng)立即停止?fàn)恳恳骔7. 4復(fù)位。3、飄刀在采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下“飄刀”按鈕(W13. 6)，W7. 5工作，動(dòng)畫顯示采煤機(jī)飄刀(工作面中煤層上部變薄，上滾筒割到巖石)；司機(jī)應(yīng)立即調(diào)節(jié)搖臂，在D121和D122都小于 12000時(shí)，動(dòng)畫顯示退出飄刀區(qū)。4、啃底在采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下“啃底”按鈕(W13.7)，W7.6工作，動(dòng)畫顯示采煤機(jī)啃底(工作面中煤層下部變薄，下滾筒割到巖石)；司機(jī)應(yīng)立即調(diào)節(jié)搖臂，在D121和D122都大于 1000時(shí)，動(dòng)畫顯示退出啃底區(qū)。(八)提升機(jī)按鈕轉(zhuǎn)換為輔助繼電器在W0. 4工作時(shí)，將采煤機(jī)開關(guān)量輸入中，OCH與W20CH對(duì)應(yīng)；ICH與W21CH對(duì)應(yīng)； 2CH與W22CH對(duì)應(yīng)；3CH與W23CH對(duì)應(yīng)。(九)提升機(jī)開機(jī)前準(zhǔn)備(安全條件)1、按下“控制電源啟動(dòng)”按紐(W21. 1)，啟動(dòng)W31.0，復(fù)位或按“控制電源停止”按鈕(W20. 10)，停止 W31.02、安全條件具備此時(shí)操作臺(tái)上“安全條件具備”指示燈亮；按一下“潤滑泵啟動(dòng)”按鈕，潤滑泵啟動(dòng)； 按一下“制動(dòng)泵啟動(dòng)、安全繼電器工作”按紐，“安全繼電器”指示燈亮，延時(shí)30秒(油壓升高時(shí)間)，制動(dòng)泵開啟，“制動(dòng)泵開”指示燈亮，此時(shí)具備開車條件。3、安全條件不具備模擬提升時(shí)按下過卷按鈕，啟動(dòng)提升過卷模擬(W30. 3)，恢復(fù)過卷后停止；下放時(shí)按下過卷按鈕，啟動(dòng)下放過卷模擬(W30.4)，恢復(fù)過卷后停止；運(yùn)行中啟動(dòng)過卷模擬后，到達(dá)過卷點(diǎn)后保護(hù)動(dòng)作(W30.0)，退出后解除保護(hù)(W30. 1)[0140]注意過卷模擬啟動(dòng)后，短接相應(yīng)的到位信號(hào)，過卷保護(hù)仍然由過卷開關(guān)實(shí)現(xiàn)。過卷后把“過卷切換”開關(guān)(W21. 2)打上，“安全條件具備”燈亮以后，把安全繼電器送上，然后打點(diǎn)開車；當(dāng)恢復(fù)過卷后，應(yīng)把“過卷切換”開關(guān)恢復(fù)。(十)人員入罐與打點(diǎn)一、人員入罐1、入罐按教師/考評(píng)員操作臺(tái)上的“人員入罐”按鈕(W22. 6)，動(dòng)畫顯示有人進(jìn)入主容器， 人員的數(shù)量由計(jì)數(shù)器ClO的當(dāng)前值確定，總?cè)藬?shù)不能超過13人、進(jìn)入13人(W31. 2)時(shí)顯示容器內(nèi)人員已滿。計(jì)數(shù)器ClO由上電脈沖、總復(fù)位信號(hào)、和人員全部出罐信號(hào)(W31.0)復(fù)位。人員入罐后，按教師/考評(píng)員操作臺(tái)上的“關(guān)閉罐門”按鈕(W23. 1)，動(dòng)畫顯示罐內(nèi)人員將鐵簾放下、罐門關(guān)閉。2、出罐提升機(jī)到位停車(W31. 3)，動(dòng)畫顯示人員將鐵簾掛起(30秒時(shí)間，T24，W31. 4)，人員開始出罐，每人出罐時(shí)間為10秒(用一閃爍電路實(shí)現(xiàn))。二、打點(diǎn)信號(hào)打點(diǎn)信號(hào)按照礦方要求處理如下1點(diǎn)停、2點(diǎn)上提、3點(diǎn)下放、4點(diǎn)慢提、5點(diǎn)慢放；分別對(duì)應(yīng)W33. 1、W33. 2、W33. 3、 W33.4 和 W33. 5。注意系統(tǒng)的初始狀態(tài)及在提升機(jī)到位停車后(W32. 1、W32. 2下降沿)，系統(tǒng)自動(dòng)打停車信號(hào)(用W33. 0實(shí)現(xiàn))，在信號(hào)工按打點(diǎn)按鈕后，W33. 0復(fù)位。信號(hào)工由教師/考評(píng)員兼任，按教師/考評(píng)員操作臺(tái)上的“打點(diǎn)”按鈕(W22. 5)，實(shí)現(xiàn)打點(diǎn)；打點(diǎn)錯(cuò)誤后，信號(hào)工按“打點(diǎn)復(fù)位”按鈕，打點(diǎn)信號(hào)復(fù)位，重新打點(diǎn)即可。(十一)提升機(jī)主控系統(tǒng)提升機(jī)主控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提升機(jī)按速度圖提升與下放控制，上到位點(diǎn)W32. 3、上減速點(diǎn) W32. 5、下減速點(diǎn)W32. 6、下到位點(diǎn)W32. 4、上過卷點(diǎn)W32. 7和下過卷點(diǎn)W32. 8均由“提升機(jī)位置”程序段實(shí)現(xiàn)。高速與低速控制由PLC模擬輸出控制。1、上提打點(diǎn)信號(hào)為2點(diǎn)(W33. 2)、主令控制器手柄向前推發(fā)出提升命令(W23. 5)、 可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23.7)、保護(hù)不動(dòng)作(W0. 14)時(shí)，啟動(dòng)上提信號(hào)(W32.9)2、慢提打點(diǎn)信號(hào)為4點(diǎn)(W33. 4)、正力開關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45° (W21. 8)、主令控制器手柄向前推發(fā)出提升命令(W23. 5)、可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23. 7)、保護(hù)不動(dòng)作(W0. 14) 時(shí)，啟動(dòng)慢提信號(hào)(W32. 10)3、下放打點(diǎn)信號(hào)為3點(diǎn)(W33. 3)、主令控制器手柄向后推發(fā)出下放命令(W23. 6)、 可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23.7)、保護(hù)不動(dòng)作(W0. 14)時(shí)，啟動(dòng)下放信號(hào)(W32. 11)4、慢放打點(diǎn)信號(hào)為5點(diǎn)(W33. 5)、主令控制器手柄向后推發(fā)出下放命令(W23. 6)、 可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23.7)、保護(hù)不動(dòng)作(W0. 14)時(shí)，啟動(dòng)下放信號(hào)(W32. 12)5、提升、下放上提W32.9、慢提W32. 10均啟動(dòng)提升控制信號(hào)W32. 1下放W32. 11、慢放W32. 12均啟動(dòng)下放控制信號(hào)W32. 2[0164]6、容器位置容器位置用D300表示，D300 = 5000時(shí)，容器位于井口停車位置(上到位)；D300 =15000時(shí)容器位于井底停車位置(下到位)；D300 = 6500時(shí)，容器位于上減速點(diǎn)；D300 =13500時(shí)，容器位于下減速點(diǎn)；D300 = 4000時(shí)，容器位于上過卷點(diǎn)；D300 = 16000時(shí)，容
器位于下過卷點(diǎn)。容器運(yùn)行距離由編碼器采集，將編碼器的當(dāng)前值(雙字A270)縮小1000倍后放到 D310中(目的是將編碼器當(dāng)前值由32位轉(zhuǎn)換為16位)。使用高速計(jì)數(shù)器0，軟件復(fù)位，增量脈沖輸入；變頻器啟動(dòng)前使高速計(jì)數(shù)器復(fù)位 (A531. 0=1)。D320為容器位置中間量，按下容器位置按鈕時(shí)，給D320賦相應(yīng)值，即容器位上到位位置時(shí)D320 = 5000 ；容器位于下到位位置時(shí)，D320 = 15000 ；容器運(yùn)行狀態(tài)改變時(shí)，將 D300賦值到D320。下放時(shí)，D300= D320+D310 ；提升時(shí)，D300= D320-D310 ；7、容器運(yùn)行速度檢測用脈沖頻率轉(zhuǎn)換指令(88 讀取準(zhǔn)確的牽引速度，放到D105。8、模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換主力控制器控制電壓地址正轉(zhuǎn)200，將200的值除以10，再乘以10后放到D400 ； 反轉(zhuǎn)201，將201的值除以10，再乘以10后放到D410。目的是消除輸入值波動(dòng)。9、下放控制關(guān)閉罐門后才能發(fā)出控制命令，否則提升機(jī)不能運(yùn)行。打點(diǎn)信號(hào)為5點(diǎn)，正力開關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°進(jìn)行慢放。啟動(dòng)慢放后，按要求的加速時(shí)間，加速到主令給定的運(yùn)行速度(按全速的一半處理)，到減速點(diǎn)后自動(dòng)減速到爬行速度 (10%)的額定速度，爬行到位后自動(dòng)抱閘停車。10、提升控制打點(diǎn)信號(hào)為4點(diǎn)，正力開關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°進(jìn)行慢提。啟動(dòng)慢提后，按要求的加速時(shí)間，加速到主令給定的運(yùn)行速度(按全速的一半處理)，到減速點(diǎn)后自動(dòng)減速到爬行速度 (10%)的額定速度，爬行到位后自動(dòng)抱閘停車。打點(diǎn)信號(hào)為2點(diǎn)，正力開關(guān)在零位，可進(jìn)行上提。啟動(dòng)上提后，按要求的加速時(shí)間， 加速到主令給定的運(yùn)行速度，到減速點(diǎn)后自動(dòng)減速到爬行速度(10%)的額定速度，爬行到位后自動(dòng)抱閘停車。打點(diǎn)信號(hào)為3點(diǎn)，正力開關(guān)在零位，可進(jìn)行下放。啟動(dòng)下放后，按要求的加速時(shí)間， 加速到主令給定的運(yùn)行速度，到減速點(diǎn)后自動(dòng)減速到爬行速度(10%)的額定速度，爬行到位后自動(dòng)抱閘停車。11、過卷模擬處理啟動(dòng)過卷模擬后，容器到達(dá)到位點(diǎn)后，不停車，到過卷點(diǎn)后保護(hù)動(dòng)作停車。程序中在停車點(diǎn)回路中串聯(lián)相應(yīng)方向的過卷模擬繼電器。12、保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)等速段過速W22. 07、提升機(jī)減速段過速W22. 08、提升機(jī)閘瓦磨損W22. 09、提升機(jī)深指失效W22. 10、提升機(jī)制動(dòng)油欠壓W22. 11、提升機(jī)過卷按鈕W23. 00、提升機(jī)松繩模擬按鈕W23. 02、提升機(jī)制動(dòng)油過壓W23. 03等保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后保持并啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)W0. 14，按提升機(jī)切除程序保護(hù)按鈕W21. 11 后復(fù)位。13、可調(diào)閘控制可調(diào)閘在本系統(tǒng)中，只供司機(jī)操作使用，程序中不體現(xiàn)。14、清零總復(fù)位時(shí)所有輸出字清零，在采煤機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。(十二)地址分配表
權(quán)利要求1.一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于，該裝置包括教師/考評(píng)員操作臺(tái)、學(xué)生/考員操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)；所述學(xué)生/考員操作臺(tái)包括采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)；所述教師/考評(píng)員操作臺(tái)分別與所述采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線相連；所述電氣控制系統(tǒng)分別與所述采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、所述提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)通過現(xiàn)場總線相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于，所述電氣控制系統(tǒng)包括PLC、觸摸屏、變頻器和電動(dòng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于采煤機(jī)和提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，該裝置包括教師/考評(píng)員操作臺(tái)、學(xué)生/考員操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)；學(xué)生/考員操作臺(tái)包括采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)；教師/考評(píng)員操作臺(tái)分別與采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線相連；電氣控制系統(tǒng)分別與采煤機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)、提升機(jī)實(shí)訓(xùn)考核操作臺(tái)通過現(xiàn)場總線相連。本實(shí)用新型提出的采煤機(jī)/提升機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置將現(xiàn)代電氣控制技術(shù)和三維動(dòng)畫技術(shù)結(jié)合到一起，實(shí)現(xiàn)了不需要到礦井生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要價(jià)格昂貴的現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備，就可以完成學(xué)習(xí)操作、維護(hù)現(xiàn)場設(shè)備的功能。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202120501SQ20112025983
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者張小平, 徐景武, 李斌, 焦海生, 賀志寧 申請(qǐng)人:山西汾西煤化高級(jí)技工學(xué)校, 焦海生