單軌吊機車電控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種單軌吊機車電控系統(tǒng)，包括：主駕駛模塊、副駕駛模塊、機車信號采集模塊、限速及輸出執(zhí)行模塊、發(fā)電及啟動模塊、繼電器箱模塊和中控模塊，主駕駛模塊用于根據(jù)接收到的指令控制單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警功能，副駕駛模塊用于輔助控制單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警功能；機車信號采集模塊用于采集單軌吊機車的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)；限速及輸出執(zhí)行模塊用于控制單軌吊機車限速；發(fā)電及啟動模塊用于在單軌吊機車啟動前提供初始上電電源；中控模塊用于對來自機車信號采集模塊的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采樣和處理。本發(fā)明具有控制效率高，結(jié)構(gòu)簡化的優(yōu)點，并且可以提高系統(tǒng)運行的安全可靠性。
【專利說明】單軌吊機車電控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦井運輸【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種單軌吊機車電控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭行業(yè)作為國家支柱產(chǎn)業(yè)，煤礦輔助運輸對于煤礦的發(fā)展也顯得更為重要。單軌吊機車作為行駛于懸吊單軌系統(tǒng)的輔助運輸設(shè)備，具有機動性強、運行速度快、載重量大等特點。單軌吊機車主要用于煤礦綜采工作面安裝、回撤。電牽引單軌吊機車即由蓄電池為機車提供動力的一種輔助運輸設(shè)備，它具有系統(tǒng)運行噪聲小，故障率低，易于檢修維護，等特點，可實現(xiàn)整體運輸液壓支架等大型設(shè)備。對于電牽引單軌吊機車，電控系統(tǒng)的工作性能尤為重要。
[0003]但是，現(xiàn)有的單軌吊機車電控系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制效率低的缺點。并且，現(xiàn)有的單軌吊機車電控系統(tǒng)的功能過于簡單，不能實現(xiàn)對單軌吊機車的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時采集處理，從而不能及時掌握機車的當(dāng)前狀態(tài)。在發(fā)生故障時，無法做到對故障的及時報警和反饋，從而可能會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種單軌吊機車電控系統(tǒng)，該電控系統(tǒng)采用PLC控制器，具有控制效率高，結(jié)構(gòu)簡化的優(yōu)點，并且可以實時獲取單軌吊機車的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)這些狀態(tài)數(shù)據(jù)及時獲取機車的當(dāng)前狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)故障時及時發(fā)出報警，從而提高了系統(tǒng)運行的安全可靠性。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種單軌吊機車電控系統(tǒng)，包括:主駕駛模塊、副駕駛模塊、機車信號采集模塊、限速及輸出執(zhí)行模塊、發(fā)電及啟動模塊、繼電器箱模塊和中控模塊，其中，所述主駕駛模塊用于根據(jù)接收到的指令控制所述單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警功能，所述副駕駛模塊用于根據(jù)接收到的指令，輔助控制所述單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警功能；所述機車信號采集模塊用于采集所述單軌吊機車的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述機車信號采集模塊包括多個本安傳感器，每個所述本安傳感器的電源線與本安電源連接，每個所述本安傳感器的信號線通過隔離柵與所述中控模塊的開關(guān)量輸入端口和模擬量輸入端口連接；所述限速及輸出執(zhí)行模塊用于在所述單軌吊機車的車速超過預(yù)設(shè)閾值時，控制所述單軌吊機車限速，執(zhí)行超速保護停機，其中所述限速及輸出執(zhí)行模塊包括:限速行程開關(guān)，所述限速行程開關(guān)的常開觸點斷開；第一和第二停機電磁閥，所述限速行程開關(guān)的常開觸點串聯(lián)于所述第一和第二停機電磁閥的控制回路上；發(fā)電及啟動模塊，用于在所述單軌吊機車啟動前提供初始上電電源，以及在所述鑰匙開關(guān)控制所述單軌吊機車啟動后啟動柴油機，并由所述柴油機帶動產(chǎn)生交流電源；繼電器箱模塊，用于提供本安電源；中控模塊，用于對來自所述機車信號采集模塊的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采樣和處理以控制所述單軌吊機車的輸出動作，以及在檢測到所述狀態(tài)數(shù)據(jù)超標(biāo)或出現(xiàn)故障點時，控制相應(yīng)電氣件斷電，并發(fā)送報警輸出指令。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的單軌吊機車電控系統(tǒng)，具有控制效率高，結(jié)構(gòu)簡化的優(yōu)點，并且可以實時獲取單軌吊機車的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)這些狀態(tài)數(shù)據(jù)及時獲取機車的當(dāng)前狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)故障時及時發(fā)出報警，從而提高了系統(tǒng)運行的安全可靠性。
[0008]在本發(fā)明的一個實施例中，所述主駕駛模塊包括:隔爆型電控箱；第一液晶觸摸屏，用于通過通訊接口與所述中控模塊進行雙向通信并在線實時顯示所述中控模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；報警器，用于在接收到所述中控模塊的報警輸出指令時發(fā)出報警信號；鑰匙開關(guān)，用于在有預(yù)設(shè)電壓值的直流電通過時控制所述所述單軌吊機車執(zhí)行上電、斷電和啟動功能；急停按鈕開關(guān)，所述急停按鈕開關(guān)與所述限速及輸出執(zhí)行模塊的第一停機電磁閥和第二停機電磁閥的控制回路相連，用于在接收到急停指令時，控制所述單軌吊機車執(zhí)行停機保護功能；其中，所述第一液晶觸摸屏、所述報警器、所述鑰匙開關(guān)、所述急停按鈕開關(guān)設(shè)置在所述隔爆型電控箱內(nèi)。
[0009]在本發(fā)明的另一個實施例中，所述副駕駛模塊包括:第二液晶觸摸屏，所述第二液晶觸摸屏與所述第一液晶觸摸屏進行通信，用于顯示所述第一液晶觸摸屏發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0010]此外，所述第一停機電磁閥為空氣開關(guān)電磁閥，所述第二停機電磁閥為燃油截止閥。
[0011]并且，所述機車信號采集模塊包括:轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、第一和第二前進傳感器、第一和第二后退傳感器、表面溫度傳感器、冷卻水溫度傳感器、排氣溫度傳感器、機油溫度傳感器、液壓油溫度傳感器、機油壓力傳感器、燃油箱液位傳感器、水箱液位傳感器、液壓主泵壓力傳感器、液壓制動壓力傳感器、液壓夾緊壓力傳感器、液壓補油泵壓力傳感器、液壓油箱液位傳感器、甲烷濃度傳感器、角度傳感器和坡度傳感器。
[0012]在本發(fā)明的再一個實施例中，所述發(fā)電及啟動模塊包括:發(fā)電機，用于在所述單軌吊機車啟動后在柴油機的帶動下產(chǎn)生交流電源；調(diào)節(jié)器，用于對所述交流電源進行整流和穩(wěn)壓以生成直流電源；隔爆主令開關(guān)；隔爆蓄電池箱，所述隔爆蓄電池箱通過所述隔爆主令開關(guān)實現(xiàn)與所述中控模塊的電氣通斷，并在所述單軌吊機車啟動前，所述隔爆蓄電池箱通過所述隔爆主令開關(guān)提供所述初始上電電源，所述隔爆蓄電池箱接收所述調(diào)節(jié)器生成的直流電源的充電；隔爆型啟動機，其中，在所述單軌吊機車啟動后，控制所述隔爆型啟動機的主線圈和控制線圈以控制所述柴油機啟動。
[0013]進一步，所述發(fā)電機、所述調(diào)節(jié)器、所述隔爆主令開關(guān)、所述隔爆蓄電池箱和所述隔爆型啟動機均為隔爆型。
[0014]并且，所述中控模塊為PLC可編程邏輯控制器。
[0015]此外，所述繼電器箱模塊包括:本安電源，所述本安電源的電源線與所述機車信號采集模塊的多個本安傳感器的電源線連接；第一繼電器，用于控制所述單軌吊機車上電和斷電；第二繼電器，用于控制柴油機啟動。
[0016]進一步，所述中控模塊和所述繼電器箱模塊設(shè)置于隔爆型電控箱內(nèi)部。
[0017]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】[0018]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
[0019]圖I為根據(jù)本發(fā)明實施例的單軌吊機車電控系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的主駕駛模塊的示意圖；
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的副駕駛模塊的示意圖；
[0022]圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的第一機車信號采集單元的示意圖；
[0023]圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的第二機車信號采集單元的示意圖；
[0024]圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的限速及輸出執(zhí)行模塊的示意圖；
[0025]圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)電及啟動模塊的示意圖；
[0026]圖8為根據(jù)本發(fā)明實施例的繼電器箱模塊的示意圖；
[0027]圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例的中控模塊的示意圖；
[0028]圖10為根據(jù)本發(fā)明實施例的中控模塊的PLC及第一信號隔離器的示意圖；
[0029]圖11為根據(jù)本發(fā)明實施例的中控模塊的繼電器單元的示意圖；
[0030]圖12為根據(jù)本發(fā)明實施例的中控模塊的第一至第三擴展單元的示意圖；以及
[0031]圖13為根據(jù)本發(fā)明實施例的中控模塊的第二信號隔離器的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0033]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0035]下面參考圖I至圖13描述根據(jù)本發(fā)明實施例的單軌吊機車電控系統(tǒng)。
[0036]如圖I所示，本發(fā)明實施例的單軌吊機車電控系統(tǒng)包括主駕駛模塊100、副駕駛模塊200、機車信號采集模塊300、限速及輸出執(zhí)行模塊400、發(fā)電及啟動模塊500、繼電器箱模塊600和中控模塊700。其中，主駕駛模塊100和副駕駛模塊200進行通信，繼電器箱模塊600和中控模塊700設(shè)置于一個隔爆型電控箱內(nèi)。并且，中控模塊700與主駕駛模塊100、副駕駛模塊200、機車信號采集模塊300、限速及輸出執(zhí)行模塊400、發(fā)電及啟動模塊500連接。在本發(fā)明的一些不例中，中控模塊700可以為PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)。
[0037]下面分別對各個功能模塊的電路結(jié)構(gòu)和執(zhí)行功能進行描述。
[0038]圖2為主駕駛模塊100的示意圖。[0039]主駕駛模塊100可以根據(jù)接收到的指令控制單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警等功能。其中，指令可以由駕駛員發(fā)出。如圖2所示，主駕駛模塊100包括隔爆型電控箱、第一液晶觸摸屏I、報警器2、鑰匙開關(guān)3和急停按鈕開關(guān)4、前大燈控制開關(guān)
5、駐車開關(guān)6、喇叭按鈕開關(guān)7和喇叭8等。其中，報警器2和喇叭8均通過隔爆喇叭口引接到隔爆型電控箱的外部。
[0040]具體地，第一液晶觸摸屏I可以通過RS232通訊接口與中控模塊700進行雙向通信并在線實時顯示中控模塊700發(fā)送的數(shù)據(jù)。換言之，第一液晶觸摸屏I可以與中控模塊700實現(xiàn)雙方數(shù)據(jù)交換并可以在線實時顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0041]報警器2可以在接收到中控模塊700的報警輸出指令時發(fā)出報警信號。具體地，報警器2包括本安蜂鳴器和發(fā)光二極管。當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)超標(biāo)或出現(xiàn)故障點時，中控模塊700控制Y007輸出端口控制中間繼電器KA7線圈，其KA7觸點連接到本安電源i24V從而輸出本安信號源bjq+，并將其連接到報警器2，從而實現(xiàn)聲光報警功能。其中，中間繼電器KA7可以實現(xiàn)本安與非本安電路隔離功能。
[0042]鑰匙開關(guān)3可以在有預(yù)設(shè)電壓值的直流電壓通過時控制單軌吊機車執(zhí)行上電、斷電和啟動功能。其中，預(yù)設(shè)電壓值可以為24V。換言之，在有直流24V0經(jīng)過鑰匙開關(guān)3控制輸出24T及24Q信號，并分別控制繼電器箱模塊600中的第一繼電器KMl的線圈和第二繼電器KM2的線圈，繼而實現(xiàn)系統(tǒng)的上電斷電功能和機車啟動功能。
[0043]急停按鈕開關(guān)4與限速及輸出執(zhí)行模塊400的第一和第二停機電磁閥的控制回路相連，可以在接收到急停指令時，控制單軌吊機車執(zhí)行停機保護功能。
[0044]前大燈控制開關(guān)5，通過此開關(guān)控制QDD信號并將其接到中控模塊700的X004輸入端口，用于控制前大燈42和后信號燈43。
[0045]駐車開關(guān)6，通過此開關(guān)控制ZHC信號并將其接到中控模塊700的X005輸入端口，用于控制駐車電磁閥49。
[0046]喇叭按鈕開關(guān)7，通過此開關(guān)直接控制喇叭8。在本發(fā)明的一個示例中，本發(fā)明實施例的喇叭采用澆封防爆型式。
[0047]需要說明的是，第一液晶觸摸屏I、報警器2、鑰匙開關(guān)3、急停按鈕開關(guān)4、前大燈控制開關(guān)5、駐車開關(guān)6、喇叭按鈕開關(guān)7和喇叭8均設(shè)置在隔爆型電控箱內(nèi)。
[0048]圖3為副駕駛模塊200的示意圖。其中，副駕駛模塊200原理和組成與主駕駛室模塊100基本相同。副駕駛模塊200可以根據(jù)接收到的指令，輔助控制單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警等功能。
[0049]具體地，副駕駛模塊200包括第二液晶觸摸屏9、報警器10、鑰匙開關(guān)11、急停按鈕開關(guān)12、后大燈控制開關(guān)13、駐車開關(guān)14、喇叭按鈕開關(guān)15、喇叭16。
[0050]其中，副駕駛模塊200在電氣連線上與主駕駛室模塊100不同。第二液晶觸摸屏9通過RS422通訊接口與第一液晶觸摸屏I進行通信，可以顯示第一液晶觸摸屏I發(fā)送的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)機車各種數(shù)據(jù)顯示功能。
[0051]后大燈控制開關(guān)13，此開關(guān)控制HDD信號并將其接到中控模塊700的X006輸入端口，用于控制后大燈44和前信號燈45。
[0052]機車信號采集模塊包括第一機車信號采集單元310和第二機車信號采集單元320。圖4和圖5分別示出了第一機車信號采集單元310和第二機車信號采集單元320的結(jié)構(gòu)。
[0053]機車信號采集模塊可以采集單軌吊機車的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)。其中，機車信號采集模塊包括多個本安傳感器，每個本安傳感器的電源線與本安電源連接，并且每個本安傳感器的信號線通過隔離柵與中控模塊700的開關(guān)量輸入端口和模擬量輸入端口連接。其中，部分本安傳感器設(shè)置于第一機車信號米集單兀310,另一部分本安傳感器設(shè)置于第二機車信號采集單元320。
[0054]在本發(fā)明的一些示例中，第一機車信號采集單元310包括：轉(zhuǎn)速傳感器17、車速傳感器18、第一前進傳感器19及第二前進傳感器20、第一后退傳感器21及第二后退傳感器22。
[0055]轉(zhuǎn)速傳感器17，安裝在防爆柴油機傳動輪附近，用于測量柴油機的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
[0056]車速傳感器18，安裝在主駕駛室上側(cè)，用于測量機車的行駛速度。
[0057]第一前進傳感器19及第二前進傳感器20，分別安裝在主、副駕駛室檔位操控盒內(nèi)，用于檢測機車前進擋位信號。
[0058]第一后退傳感器21及第二后退傳感器22，分別安裝在主、副駕駛室檔位操控盒內(nèi)，用于檢測機車后退擋位信號。
[0059]第二機車信號采集單元320包括：表面溫度傳感器23、冷卻水溫度傳感器24、排氣溫度傳感器25、機油溫度傳感器26、液壓油溫度傳感器27、機油壓力傳感器28、燃油箱液位傳感器29、水箱液位傳感器30、液壓主泵壓力傳感器31、液壓制動壓力傳感器32、液壓夾緊壓力傳感器33、液壓補油泵壓力傳感器34、液壓油箱液位傳感器35、甲烷濃度傳感器36、角度傳感器37、坡度傳感器38。
[0060]其中，表面溫度傳感器23，安裝在防爆柴油機的機殼上表面，用于測量柴油機表面溫度。
[0061]冷卻水溫度傳感器24，安裝在排氣彎管走水層面，用于測量柴油機冷卻水溫度。
[0062]排氣溫度傳感器25，安裝在廢氣處理箱廢氣排口處，用于測量柴油機排氣溫度。
[0063]機油溫度傳感器26，安裝在防爆柴油機機油艙處，用于測量柴油機的機油溫度。
[0064]液壓油溫度傳感器27，安裝液壓油箱上，用于測量液壓系統(tǒng)中液壓油溫度。
[0065]機油壓力傳感器28，安裝在防爆柴油機機油艙處，用于測量柴油機的機油壓力值。
[0066]燃油箱液位傳感器29，安裝在防爆柴油機用燃油箱上，用于測量柴油機燃油箱內(nèi)燃油液位高度。
[0067]水箱液位傳感器30，安裝在廢氣處理箱上，用于測量柴油機廢氣處理箱的水位高度。
[0068]液壓主泵壓力傳感器31，安裝在液壓主泵上，用于測量液壓主系統(tǒng)的壓力值。
[0069]液壓制動壓力傳感器32，安裝在制動缸主回路上，用于測量液壓系統(tǒng)制動裝置的壓力值。
[0070]液壓夾緊壓力傳感器33，安裝在加緊缸主回路上，用于測量液壓系統(tǒng)中的夾緊裝置壓力值。
[0071]液壓補油泵壓力傳感器34，安裝在液壓補油泵上，用于測量液壓補油系統(tǒng)壓力值。
[0072]液壓油箱液位傳感器35，安裝在液壓油箱上，用于測量液壓油箱的油位高度。
[0073]甲烷濃度傳感器36，安裝在主駕駛室內(nèi)，用于檢測礦井現(xiàn)場的甲烷濃度值。[0074]角度傳感器37，安裝在機車外框架上，用于檢測機車的拐彎角度。
[0075]坡度傳感器38，安裝在機車外框架上，用于檢測機車行駛的上下坡角度值。
[0076]機車信號采集模塊中的所有本安傳感器的電源線與i24V本安電源連接，中控模塊700的開關(guān)量輸入端口和模擬量輸入端口通過隔離柵與各個本安傳感器的信號線相連接，其連接關(guān)系如下：
[0077]開關(guān)量信號輸入：
[0078](I)輸入端X000連接轉(zhuǎn)速傳感器17的信號線，
[0079](2)輸入端XOOl連接車速傳感器18的信號線。
[0080](3)輸入端X002連接第一前進傳感器19和第二前進傳感器20 (行程開關(guān)）的相
應(yīng)信號線。
[0081](4)輸入端X003連接第一后退傳感器21和第二后退傳感器22 (行程開關(guān)）的相應(yīng)信號線。
[0082]模擬量信號輸入：
[0083]( I)第一擴展單元720
[0084]I) CHl通道Vl+和11+接表面溫度傳感器23的信號端，COMl接表面溫度傳感器23的負(fù)極端，此隔離柵將熱電阻信號轉(zhuǎn)成電流信號。
[0085]2) CH2通道V2+和12+接冷卻水溫度傳感器24的信號端，COM2接冷卻水溫度傳感器24的負(fù)極端，此隔離柵將熱電阻信號轉(zhuǎn)成電流信號。
[0086]3) CH3通道V3+和13+接排氣溫度傳感器25的信號端，COM3接排氣溫度傳感器25的負(fù)極端，此隔離柵將熱電阻信號轉(zhuǎn)成電流信號。
[0087]4) CH4通道V4+和14+接機油溫度傳感器26的信號端，COM4接機油溫度傳感器26的負(fù)極端，此隔離柵將熱電阻信號轉(zhuǎn)成電流信號。
[0088]5) CH5通道V5+和15+接液壓油溫度傳感器27的信號端，C0M5接液壓油溫度傳感器27的負(fù)極端，此隔離柵將熱電阻信號轉(zhuǎn)成電流信號。
[0089]6) CH6通道V6+和16+接機油壓力傳感器28的信號端，C0M6接機油壓力傳感器28的負(fù)極端。
[0090]7) CH7通道V7+和17+接燃油箱液位傳感器29的信號端，C0M7接燃油箱液位傳感器29的負(fù)極端。
[0091]8) CH8通道V8+和18+接水箱液位傳感器30的信號端，C0M8接水箱液位傳感器30的負(fù)極端。
[0092](2)第二擴展單元730
[0093]I) CHl通道V+和I+接液壓主泵壓力傳感器31的信號端，VI-接液壓主泵壓力傳感器31的負(fù)極端。
[0094]2) CH2通道V+和I+接液壓制動壓力傳感器32的信號端，VI-接液壓制動壓力傳感器32的負(fù)極端。
[0095]3) CH3通道V+和I+接液壓夾緊壓力傳感器33的信號端，VI-接液壓夾緊壓力傳感器33的負(fù)極端。
[0096]4)CH4通道V+和I+接液壓補油泵壓力傳感器34的信號端，VI-接液壓補油泵壓力傳感器34的負(fù)極端。[0097](3 )第三擴展單元740
[0098]I) CHl通道V+和I+接液壓油箱液位傳感器35的信號端，VI-接液壓主泵壓力傳感器35的負(fù)極端。
[0099]2)CH2通道V+和I+接甲烷濃度傳感器36的信號端，VI-接甲烷濃度傳感器36的負(fù)極端。
[0100]3) CH3通道V+和I+接角度傳感器37的信號端，VI-接角度傳感器37的負(fù)極端。
[0101]4) CH4通道V+和I+接坡度傳感器38的信號端，VI-接坡度傳感器38的負(fù)極端。
[0102]圖6為限速及輸出執(zhí)行模塊400的示意圖。
[0103]限速及輸出執(zhí)行模塊400可以在單軌吊機車的車速超過預(yù)設(shè)閾值時，控制單軌吊機車限速并執(zhí)行超速保護停機功能。
[0104]具體地，限速及輸出執(zhí)行模塊400包括限速行程開關(guān)39、第一停機電磁閥40和第二停機電磁閥41、前大燈42、后信號燈43、后大燈44、前信號燈45、機車前進電磁閥46、機車后退電磁閥47、液壓急停電磁閥48、駐車電磁閥49。
[0105]在本發(fā)明的一個實例中，第一停機電磁閥40可以為空氣開關(guān)電磁閥，第二停機電磁閥41可以為燃油截止閥。
[0106]其中，單軌吊機車?yán)秒x心限速釋放器觸發(fā)限速行程開關(guān)39，使其常開觸點XS斷開。需要說明的是，正常運行時，該限速行程開關(guān)39被外部結(jié)構(gòu)壓置位。并且，將常開觸點XS直接串聯(lián)在空氣開關(guān)電磁閥40和燃油截止閥41的控制回路上，從而實現(xiàn)機車超速保護停機功能。
[0107]需要說明的是，限速及輸出執(zhí)行模塊400中的各個電氣元件的防爆模式均為隔爆型。
[0108]可編程控制器PLC700開關(guān)量輸出端口通過繼電器單元770與限速及輸出執(zhí)行模塊400的各個裝置進行連接，其連接關(guān)系如下：
[0109](I)輸出端Y000控制繼電器ΚΑ0，電源24V2經(jīng)KAO的常開觸點KAO連接空氣開關(guān)電磁閥40和燃油截止閥41的控制線圈的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0110](2)輸出端YOOl控制繼電器KA1，電源24V2經(jīng)KAl的常開觸點KAl連接前照燈42和后信號燈43的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0111](3)輸出端Y002控制繼電器KA2，電源24V2經(jīng)KA2的常開觸點KA2連接后照燈44、前信號燈45的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0112](4)輸出端Y003控制繼電器KA3，電源24V2經(jīng)KA3的常開觸點KA3連接機車前進電磁閥46的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0113](5)輸出端Y004控制繼電器KA4，電源24V2經(jīng)KA4的常開觸點KA4連接機車后退電磁閥47的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0114](6)輸出端Y005控制繼電器KA5，電源24V2經(jīng)KA5的常開觸點KA5連接液壓急停電磁閥48的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0115](7)輸出端Y006控制繼電器KA6，電源24V2經(jīng)KA6的常開觸點KA6連接駐車電磁閥49的正極端子上，其負(fù)極端子連接24V-。
[0116]圖7為發(fā)電及啟動模塊500的示意圖。
[0117]發(fā)電及啟動模塊500可以在單軌吊機車啟動前提供初始上電電源，在鑰匙開關(guān)控制單軌吊機車啟動后啟動柴油機，并由柴油機帶動產(chǎn)生交流電源。
[0118]具體地，發(fā)電及啟動模塊500包括：發(fā)電機50、調(diào)節(jié)器51、隔爆主令開關(guān)53、隔爆蓄電池箱52和隔爆型啟動機54。隔爆主令開關(guān)53可以實現(xiàn)隔爆蓄電池箱52與系統(tǒng)的電氣通斷功能。具體地，當(dāng)單軌吊機車未啟動前，蓄電池箱52通過隔爆主令開關(guān)53為系統(tǒng)的初始上電提供電源，上電后系統(tǒng)檢測各種機車數(shù)據(jù)，如果機車無故障點則可以直接啟動機車。當(dāng)機車運行啟動之后柴油機帶動發(fā)電機50旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電源，此交流電源經(jīng)調(diào)節(jié)器51整流、穩(wěn)壓后輸出直流24V電源以便為系統(tǒng)供電同時實現(xiàn)對隔爆蓄電池箱52的充電功能。其中系統(tǒng)上電和機車啟動是通過鑰匙開關(guān)對繼電器箱模塊600中的第一繼電器KMl和第二繼電器KM2線圈控制，繼而實現(xiàn)分別對隔爆型啟動機54的主線圈和控制線圈的控制從而啟動柴油機。
[0119]在本發(fā)明的一些實施例中，上述發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、隔爆主令開關(guān)、隔爆蓄電池箱和隔爆型啟動機均為隔爆型。
[0120]圖8為繼電器箱模塊600的示意圖。
[0121]繼電器箱模塊600可以提供本安電源。具體地，繼電器箱模塊600包括本安電源、第一繼電器KMl和第二繼電器KM2，其中本安電源的電源線與機車信號采集模塊的多個本安傳感器的電源線連接。第一繼電器KMl可以控制單軌吊機車上電和斷電。第二繼電器KM2可以控制柴油機啟動。
[0122]在本發(fā)明的一個實施例中，本安電源可以為系統(tǒng)外圍的各個本安傳感器提供本安電源。
[0123]在本發(fā)明的又一個實施例中，繼電器箱模塊600進一步包括方便配線用的接線端子和保險管等。
[0124]圖9為中控模塊700的示意圖。中控模塊700可以對來自機車信號采集模塊的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采樣和處理以控制單軌吊機車的輸出動作，并且在檢測到上述狀態(tài)數(shù)據(jù)超標(biāo)或出現(xiàn)故障點時，控制相應(yīng)的電氣件斷電，并發(fā)送報警輸出指令。具體地，中控模塊700包括：PLC芯片710、第一擴展單元720、第二擴展單元730和第三擴展單元740、第一信號隔離器750、第二信號隔離器760和繼電器單元770。其中，中控模塊700為PLC可編程邏輯控制器。
[0125]首先，中控模塊700所用的24V直流電源和本安電源均來自于繼電器箱模塊600。圖10和圖12中示出了 PLC芯片710、第一信號隔離器750和第一擴展單元720、第二擴展單元730、第三擴展單元740的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個實施例中，上述結(jié)構(gòu)可以采用型號為FX2N—16MR的PLC配加模擬量擴展模塊。
[0126]如圖10和圖13所示，在本發(fā)明的一些示例中，第一信號隔離器750和第二信號隔離器760為本安信號隔離柵。
[0127]具體地，中控模塊700可以對機車信號采集模塊采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行收集取樣，然后進行運算處理，根據(jù)運算處理的結(jié)果控制輸出和報警，并與主駕駛模塊100的第一液晶觸摸屏I實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和顯示，從而可以便于為工程調(diào)試者和駕駛司機提供各種數(shù)據(jù)。
[0128]進一步，當(dāng)中控模塊700檢測到柴油機發(fā)生故障時，系統(tǒng)控制空氣開關(guān)電磁閥40和燃油截止閥41斷電，從而使得單軌吊機車停止運行并報警。當(dāng)中控模塊700檢測到液壓系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)控制液壓急停電磁閥48斷電，從而使得單軌吊機車緊急制動并報警。當(dāng)中控模塊700檢測到整車控制點故障時，系統(tǒng)控制機車前進電磁閥46和機車后退電磁閥47失電，從而使得單軌吊機車無法運行，同時進行報警處理。
[0129]并且，中控模塊700為防止非本安電路對本安電路的防爆影響，在本安電路與非本安電路之間安裝本安型隔離柵來對本安與非本安電路進行電氣隔離。并且，如圖11所示，為了保護中控模塊700的接口的安全，在中控模塊輸出端口安裝相應(yīng)的繼電器單元770。
[0130]在本發(fā)明的一些實施例中，繼電器箱模塊600和中控模塊700設(shè)置于隔爆型電控箱內(nèi)部。換言之，在隔爆型電控箱內(nèi)部分隔成繼電器箱模塊600和中控模塊700。
[0131]根據(jù)本發(fā)明實施例的單軌吊機車電控系統(tǒng)，采用PLC控制器，具有控制效率高，結(jié)構(gòu)簡化的優(yōu)點，并且可以實時獲取單軌吊機車的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)這些狀態(tài)數(shù)據(jù)及時獲取機車的當(dāng)前狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)故障時及時發(fā)出報警，從而提高了系統(tǒng)運行的安全可靠性。
[0132]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)：具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列（PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)等。
[0133]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0134]此外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。
[0135]上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0136]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0137]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，包括:主駕駛模塊、副駕駛模塊、機車信號采集模塊、限速及輸出執(zhí)行模塊、發(fā)電及啟動模塊、繼電器箱模塊和中控模塊，其中， 所述主駕駛模塊用于根據(jù)接收到的指令控制所述單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警功能， 所述副駕駛模塊用于根據(jù)接收到的指令，輔助控制所述單軌吊機車執(zhí)行上電、啟動、急停停機保護和報警功能； 所述機車信號采集模塊用于采集所述單軌吊機車的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述機車信號采集模塊包括多個本安傳感器，每個所述本安傳感器的電源線與本安電源連接，每個所述本安傳感器的信號線通過隔離柵與所述中控模塊的開關(guān)量輸入端口和模擬量輸入端口連接； 所述限速及輸出執(zhí)行模塊用于在所述單軌吊機車的車速超過預(yù)設(shè)閾值時，控制所述單軌吊機車限速，執(zhí)行超速保護停機，其中所述限速及輸出執(zhí)行模塊包括: 限速行程開關(guān)，所述限速行程開關(guān)的常開觸點斷開； 第一和第二停機電磁閥，所述限速行程開關(guān)的常開觸點串聯(lián)于所述第一和第二停機電磁閥的控制回路上； 發(fā)電及啟動模塊，用于在所述單軌吊機車啟動前提供初始上電電源，以及在所述鑰匙開關(guān)控制所述單軌吊機車啟動后啟動柴油機，并由所述柴油機帶動產(chǎn)生交流電源； 繼電器箱模塊，用于提供本安電源；以及 中控模塊，用于對來自所述機車信號采集模塊的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采樣和處理以控制所述單軌吊機車的輸出動作，以及在檢測到所述狀態(tài)數(shù)據(jù)超標(biāo)或出現(xiàn)故障點時，控制相應(yīng)電氣件斷電，并發(fā)送報警輸出指令`。
2.如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述主駕駛模塊包括: 隔爆型電控箱； 第一液晶觸摸屏，用于通過通訊接口與所述中控模塊進行雙向通信并在線實時顯示所述中控模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)； 報警器，用于在接收到所述中控模塊的報警輸出指令時發(fā)出報警信號； 鑰匙開關(guān)，用于在有預(yù)設(shè)電壓值的直流電通過時控制所述所述單軌吊機車執(zhí)行上電、斷電和啟動功能； 急停按鈕開關(guān)，所述急停按鈕開關(guān)與所述限速及輸出執(zhí)行模塊的第一停機電磁閥和第二停機電磁閥的控制回路相連，用于在接收到急停指令時，控制所述單軌吊機車執(zhí)行停機保護功能； 其中，所述第一液晶觸摸屏、所述報警器、所述鑰匙開關(guān)、所述急停按鈕開關(guān)設(shè)置在所述隔爆型電控箱內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述副駕駛模塊包括:第二液晶觸摸屏，所述第二液晶觸摸屏與所述第一液晶觸摸屏進行通信，用于顯示所述第一液晶觸摸屏發(fā)送的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一停機電磁閥為空氣開關(guān)電磁閥，所述第二停機電磁閥為燃油截止閥。
5.如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述機車信號采集模塊包括:轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、第一和第二前進傳感器、第一和第二后退傳感器、表面溫度傳感器、冷卻水溫度傳感器、排氣溫度傳感器、機油溫度傳感器、液壓油溫度傳感器、機油壓力傳感器、燃油箱液位傳感器、水箱液位傳感器、液壓主泵壓力傳感器、液壓制動壓力傳感器、液壓夾緊壓力傳感器、液壓補油泵壓力傳感器、液壓油箱液位傳感器、甲烷濃度傳感器、角度傳感器和坡度傳感器。
6. 如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電及啟動模塊包括: 發(fā)電機，用于在所述單軌吊機車啟動后在柴油機的帶動下產(chǎn)生交流電源； 調(diào)節(jié)器，用于對所述交流電源進行整流和穩(wěn)壓以生成直流電源； 隔爆主令開關(guān)； 隔爆蓄電池箱，所述隔爆蓄電池箱通過所述隔爆主令開關(guān)實現(xiàn)與所述中控模塊的電氣通斷，并在所述單軌吊機車啟動前，所述隔爆蓄電池箱通過所述隔爆主令開關(guān)提供所述初始上電電源，所述隔爆蓄電池箱接收所述調(diào)節(jié)器生成的直流電源的充電； 隔爆型啟動機，其中，在所述單軌吊機車啟動后，控制所述隔爆型啟動機的主線圈和控制線圈以控制所述柴油機啟動。
7.如權(quán)利要求6所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機、所述調(diào)節(jié)器、所述隔爆主令開關(guān)、所述隔爆蓄電池箱和所述隔爆型啟動機均為隔爆型。
8.如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述中控模塊為PLC可編程邏輯控制器。
9.如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器箱模塊包括: 本安電源，所述本安電源的電源線與所述機車信號采集模塊的多個本安傳感器的電源線連接； 第一繼電器，用于控制所述單軌吊機車上電和斷電；以及 第二繼電器，用于控制柴油機啟動。
10.如權(quán)利要求1所述的單軌吊機車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述中控模塊和所述繼電器箱模塊設(shè)置于隔爆型電控箱內(nèi)部。
【文檔編號】B61L23/00GK103481915SQ201310468278
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】郭光明, 李長偉, 扈弘 申請人:北京凱潤機電設(shè)備制造有限責(zé)任公司