煤礦提升機仿真實訓裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械自動化領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦提升機仿真實訓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)代工業(yè)自動控制設(shè)備PLC、變頻器在集團公司的應(yīng)用越來越普及，隨著技術(shù)進步和設(shè)備更新，對現(xiàn)場技術(shù)人員和操作維護人員的要求也越來越高。但是實際情況是，很多電工技師甚至技術(shù)人員對現(xiàn)代工業(yè)控制PLC、變頻器等知識的掌握，嚴重滯后于現(xiàn)場設(shè)備的實際需求。造成上述狀況的主要原因，是現(xiàn)場人員缺少PLC、變頻器等現(xiàn)代控制設(shè)備的“實訓”機會。只有搞好平時培訓，讓現(xiàn)場人員對PLC系統(tǒng)能摸、能編、能試，充分掌握設(shè)備性能，對變頻器結(jié)構(gòu)、原理掌握，設(shè)備出現(xiàn)故障時才能心中有數(shù)，敢修能修，工藝變化或技術(shù)革新時能夠進行工藝優(yōu)化、優(yōu)化參數(shù)設(shè)置或改進程序，挖掘設(shè)備潛力，降低故障率并快速判斷處理故障，減少對設(shè)備生產(chǎn)廠家或設(shè)計部門的依賴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述問題，提供一種煤礦提升機仿真實訓裝置。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用的方法是:一種煤礦提升機仿真實訓裝置，包括主控臺以及模擬提升裝置，所述的主控臺包括觸摸屏、主控機PLC、監(jiān)控機PLC、電流檢測模塊、限流模塊、可調(diào)閘模塊、語音報警模塊、繼電器板、儀表及指示燈，主控機PLC與監(jiān)控機PLC之間通過通信模塊相連，主控機PLC分別與電流檢測模塊、限流模塊、可調(diào)閘模塊、語音報警模塊、繼電器板、儀表及指示燈相連接；
所述的模擬提升裝置包括提升框架、驅(qū)動部分、導軌、提升容器、控制按鈕、開關(guān)以及信號燈；其中提升框架為提升機提供支承，固定導軌，其中導軌固定在提升框架上，保證提升容器做垂直運動，提升容器包括罐籠，其通過鋼絲繩傳動系統(tǒng)與所述的驅(qū)動部分相連接，在罐籠的上下傳動的位置上均設(shè)置有磁控接近開關(guān)，所述的磁控接近開關(guān)通過信號通道與主控機PLC相連接；
所述的驅(qū)動部分設(shè)置在提升框架的頂部，驅(qū)動部分為提升容器提供動力，其包括電動機、減速機、導向輪、以及變頻器，其中變頻器與電動機相連，控制電動機的轉(zhuǎn)速，變頻器通過主控機PLC的擴展模塊與主控機PLC相連接；
電動機與減速機相連，并通過鋼絲繩傳動系統(tǒng)與罐籠相連，帶動罐籠的上升或者下降，在所述的電機的輸出軸上設(shè)置有高速軸編碼器，高速軸編碼器與主控機PLC相連，在所述的減速機的輸出軸上設(shè)置有低速編碼器，所述的低速編碼器與監(jiān)控機PLC相連。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進，所述的主控機PLC與所述的監(jiān)控機PLC均為三菱FX2N系列 PLCo
[0006]本發(fā)明具有如下的有益效果:
1、提升機模擬實訓裝置整體為框架式結(jié)構(gòu)，采用變頻器驅(qū)動試驗電機，通過鋼絲繩帶動提升容器運動，可以仿真提升機運行的各種工況。
[0007]2、提升機模擬實訓裝置可以與可編程控制器平臺或者實際的提升機操作臺配合，共同完成提升機操作、控制、檢修、維護等實訓內(nèi)容。
[0008]3、該系統(tǒng)融合計算機技術(shù)、可編程控制技術(shù)、現(xiàn)場總線通訊技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、電力拖動自動化技術(shù)等，以模塊化設(shè)計方式，根據(jù)教學或科研的實際需要，靈活組裝出多種實訓電路，為煤礦電氣操作維護技術(shù)管理人員的培訓、科研構(gòu)建了一個方便快捷高效的平臺。提升機模擬教學實訓平臺的建立，大大增強了煤礦機電技術(shù)人員培訓工作的針對性、實效性，提高了操作水平和維護工作的效率，縮短了故障處理的時間，經(jīng)濟社會效益顯著，具有良好的市場前景。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明的電路圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的接線圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0012]如圖1所示為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，本發(fā)明提供了一種煤礦提升機仿真實訓裝置，包括主控臺以及模擬提升裝置，所述的主控臺包括觸摸屏、主控機PLC、監(jiān)控機PLC、電流檢測模塊、限流模塊、可調(diào)閘模塊、語音報警模塊、繼電器板、儀表及指示燈，主控機PLC與監(jiān)控機PLC之間通過通信模塊相連，主控機PLC分別與電流檢測模塊、限流模塊、可調(diào)閘模塊、語音報警模塊、繼電器板、儀表及指示燈相連接；
所述的模擬提升裝置包括提升框架、驅(qū)動部分、導軌、提升容器、控制按鈕、開關(guān)以及信號燈；其中提升框架為提升機提供支承，固定導軌，其中導軌固定在提升框架上，保證提升容器做垂直運動，提升容器包括罐籠，其通過鋼絲繩傳動系統(tǒng)與所述的驅(qū)動部分相連接，在罐籠的上下傳動的位置上均設(shè)置有磁控接近開關(guān)，所述的磁控接近開關(guān)通過信號通道與主控機PLC相連接；
所述的驅(qū)動部分設(shè)置在提升框架的頂部，驅(qū)動部分為提升容器提供動力，其包括電動機、減速機、導向輪、以及變頻器，其中變頻器與電動機相連，控制電動機的轉(zhuǎn)速，變頻器通過主控機PLC的擴展模塊與主控機PLC相連接；
電動機與減速機相連，并通過鋼絲繩傳動系統(tǒng)與罐籠相連，帶動罐籠的上升或者下降，在所述的電機的輸出軸上設(shè)置有高速軸編碼器，高速軸編碼器與主控機PLC相連，在所述的減速機的輸出軸上設(shè)置有低速編碼器，所述的低速編碼器與監(jiān)控機PLC相連。
[0013]本發(fā)明所用的主控機PLC與所述的監(jiān)控機PLC均為三菱FX2N系列PLC。
[0014]圖2和圖3為本發(fā)明的接線圖，結(jié)合圖2和圖3簡述下本發(fā)明的工作過程:
(I)總開關(guān)、制動泵控制
IZK為主控臺的電源總開關(guān)，起過載、過流作用。
[0015]制動泵控制:接觸器JCl用于控制制動泵的分斷與閉合，Dl為制動泵1，D2為制動泵2，其中一個使用，另外一個為備用，Kl為兩臺制動泵電機的切換開關(guān)，按制動泵啟動按鈕1QA，此時JCl得電，制動泵啟動，工作指示燈ZDBD亮。當制動油過壓后，由外部傳感器來的信號經(jīng)PLC處理后，串接在控制回路的J2接點斷開，制動泵停轉(zhuǎn)。(畫虛線的為外部電路)調(diào)繩時也應(yīng)變化。
[0016](2)潤滑泵控制
潤滑泵控制:接觸器JC2、JC3分別控制兩臺潤滑泵的啟動與停止，2HK轉(zhuǎn)換開關(guān)為兩潤滑泵的轉(zhuǎn)換開關(guān)，潤滑泵工作指示燈為RHBD，為實現(xiàn)其中一路潤滑泵電機自動啟停，在其控制回路串入RHBK接點，由PLC進行自動控制。
[0017](3)電源指示、調(diào)繩控制、安全回路
用指針表指示AC220V電源，另在表頭上增加了電源檢測模塊，有無電壓信號送到主機的X47端。
[0018]調(diào)繩控制主要用于落地式雙滾筒單繩纏繞式提升機，由1HK、5AK、6AK、QU Q2及JXK9組成，其中IHK為調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)，5AK為Gl閥控制開關(guān)，6AK為G2閥控制開關(guān)，QU Q2為調(diào)繩離合器的行程開關(guān)，JXK9為調(diào)繩安全聯(lián)鎖開關(guān)。TKSD為調(diào)繩開始指示燈，TDWD為調(diào)繩到位指示燈，調(diào)繩時需接通控制電源，開起制動泵，并把調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至調(diào)繩位置。調(diào)繩過程中，離合器正在打開時，Ql開關(guān)不被壓，Q2開關(guān)還未被壓，信號燈TKDB和TDWD同時亮，表不離合器正在打開。當離合器全部打開時，Q2開關(guān)被壓住，一方面PLC機的安全回路中常開閉點Q1-2閉合，聯(lián)鎖解除；另一方面使TDWD熄滅，只有TKSD燈亮，表示離合器完全打開，可以開動提升機進行調(diào)繩。
[0019]在離合器合上過程中，指示燈TKSD和TDWD全亮，邏輯常閉點Ql_2點斷開安全回路，進行安全聯(lián)鎖，至離合器完全合上時，Ql被壓，TKSD指示燈熄滅，只有TDWD指示燈亮，說明離合器已合上，此時Q1-2點閉合，解除安全聯(lián)鎖。
[0020]此外，PLC機的邏輯安全回路中的JXK9為調(diào)繩安全聯(lián)鎖開關(guān)，作為調(diào)繩時松閘保護用。
[0021]其中G3、G4閥為安全閥，由轉(zhuǎn)換開關(guān)3HK控制，當3HK左旋時，G3、G4閥均得電，當3HK右旋時，G3閥得電。G4閥不得電。
[0022](4)輔助變壓器、顯示屏、語言板控制變壓器(FZB)
控制變壓器由UPS電源供電，AC220V電壓經(jīng)變壓器處理的不同等級如下:
110V/0.6A電源主要供給腳踏低頻制動裝置的自整角機使用；24V/和12V電壓等級供輔助電源板(FZDYB)使用，此電源主要用于供給整個系統(tǒng)的直流24V電源使用以及向語言報警板(YTX—01)供電。
[0023]輔助電源板
輔助電源板的功能共分2個方面:
①電源作用:交流電壓變?yōu)橹绷麟妷骸?br>[0024]②煤位保護，松繩保護等輔助電路，利用外部傳感器與輔助電源板內(nèi)部的電子電路即可完成煤位、松繩保護。
[0025]顯示屏
該主控臺選用日本DGT公司的彩色液晶顯示屏，作為提升電控的各種靜、動態(tài)顯示。供電為DC24V，可打印、該彩色液晶顯示屏可顯9999個畫面，有預(yù)備態(tài)，工作態(tài)、故障記憶等。該故障記憶的主要內(nèi)容為發(fā)生故障的年、月、日、時、分、秒容器位置、提升速度、電機電流、打點次數(shù)、制動油壓、潤滑油、主控機的各種保護、監(jiān)控機的各種保護，預(yù)備態(tài)、運行態(tài)的全部內(nèi)容。
[0026]語言報警板(YX-02)
共有20種報警語言即:速度超過2m/s，減速過速，等速段過速，緊急停車，深指失效，制動油過壓，閘瓦磨損，提升過卷，鋼