煤矿提升机仿真实训装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械自动化领域，特别涉及一种煤矿提升机仿真实训装置。
【背景技术】
[0002]目前，现代工业自动控制设备PLC、变频器在集团公司的应用越来越普及，随着技术进步和设备更新，对现场技术人员和操作维护人员的要求也越来越高。但是实际情况是，很多电工技师甚至技术人员对现代工业控制PLC、变频器等知识的掌握，严重滞后于现场设备的实际需求。造成上述状况的主要原因，是现场人员缺少PLC、变频器等现代控制设备的“实训”机会。只有搞好平时培训，让现场人员对PLC系统能摸、能编、能试，充分掌握设备性能，对变频器结构、原理掌握，设备出现故障时才能心中有数，敢修能修，工艺变化或技术革新时能够进行工艺优化、优化参数设置或改进程序，挖掘设备潜力，降低故障率并快速判断处理故障，减少对设备生产厂家或设计部门的依赖。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种煤矿提升机仿真实训装置。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的方法是:一种煤矿提升机仿真实训装置，包括主控台以及模拟提升装置，所述的主控台包括触摸屏、主控机PLC、监控机PLC、电流检测模块、限流模块、可调闸模块、语音报警模块、继电器板、仪表及指示灯，主控机PLC与监控机PLC之间通过通信模块相连，主控机PLC分别与电流检测模块、限流模块、可调闸模块、语音报警模块、继电器板、仪表及指示灯相连接；
所述的模拟提升装置包括提升框架、驱动部分、导轨、提升容器、控制按钮、开关以及信号灯；其中提升框架为提升机提供支承，固定导轨，其中导轨固定在提升框架上，保证提升容器做垂直运动，提升容器包括罐笼，其通过钢丝绳传动系统与所述的驱动部分相连接，在罐笼的上下传动的位置上均设置有磁控接近开关，所述的磁控接近开关通过信号通道与主控机PLC相连接；
所述的驱动部分设置在提升框架的顶部，驱动部分为提升容器提供动力，其包括电动机、减速机、导向轮、以及变频器，其中变频器与电动机相连，控制电动机的转速，变频器通过主控机PLC的扩展模块与主控机PLC相连接；
电动机与减速机相连，并通过钢丝绳传动系统与罐笼相连，带动罐笼的上升或者下降，在所述的电机的输出轴上设置有高速轴编码器，高速轴编码器与主控机PLC相连，在所述的减速机的输出轴上设置有低速编码器，所述的低速编码器与监控机PLC相连。
[0005]作为本发明的一种改进，所述的主控机PLC与所述的监控机PLC均为三菱FX2N系列 PLCo
[0006]本发明具有如下的有益效果:
1、提升机模拟实训装置整体为框架式结构，采用变频器驱动试验电机，通过钢丝绳带动提升容器运动，可以仿真提升机运行的各种工况。
[0007]2、提升机模拟实训装置可以与可编程控制器平台或者实际的提升机操作台配合，共同完成提升机操作、控制、检修、维护等实训内容。
[0008]3、该系统融合计算机技术、可编程控制技术、现场总线通讯技术、变频调速技术、电力拖动自动化技术等，以模块化设计方式，根据教学或科研的实际需要，灵活组装出多种实训电路，为煤矿电气操作维护技术管理人员的培训、科研构建了一个方便快捷高效的平台。提升机模拟教学实训平台的建立，大大增强了煤矿机电技术人员培训工作的针对性、实效性，提高了操作水平和维护工作的效率，缩短了故障处理的时间，经济社会效益显著，具有良好的市场前景。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的电路图。
[0010]图3为本发明的接线图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0012]如图1所示为本发明的系统结构框图，本发明提供了一种煤矿提升机仿真实训装置，包括主控台以及模拟提升装置，所述的主控台包括触摸屏、主控机PLC、监控机PLC、电流检测模块、限流模块、可调闸模块、语音报警模块、继电器板、仪表及指示灯，主控机PLC与监控机PLC之间通过通信模块相连，主控机PLC分别与电流检测模块、限流模块、可调闸模块、语音报警模块、继电器板、仪表及指示灯相连接；
所述的模拟提升装置包括提升框架、驱动部分、导轨、提升容器、控制按钮、开关以及信号灯；其中提升框架为提升机提供支承，固定导轨，其中导轨固定在提升框架上，保证提升容器做垂直运动，提升容器包括罐笼，其通过钢丝绳传动系统与所述的驱动部分相连接，在罐笼的上下传动的位置上均设置有磁控接近开关，所述的磁控接近开关通过信号通道与主控机PLC相连接；
所述的驱动部分设置在提升框架的顶部，驱动部分为提升容器提供动力，其包括电动机、减速机、导向轮、以及变频器，其中变频器与电动机相连，控制电动机的转速，变频器通过主控机PLC的扩展模块与主控机PLC相连接；
电动机与减速机相连，并通过钢丝绳传动系统与罐笼相连，带动罐笼的上升或者下降，在所述的电机的输出轴上设置有高速轴编码器，高速轴编码器与主控机PLC相连，在所述的减速机的输出轴上设置有低速编码器，所述的低速编码器与监控机PLC相连。
[0013]本发明所用的主控机PLC与所述的监控机PLC均为三菱FX2N系列PLC。
[0014]图2和图3为本发明的接线图，结合图2和图3简述下本发明的工作过程:
(I)总开关、制动泵控制
IZK为主控台的电源总开关，起过载、过流作用。
[0015]制动泵控制:接触器JCl用于控制制动泵的分断与闭合，Dl为制动泵1，D2为制动泵2，其中一个使用，另外一个为备用，Kl为两台制动泵电机的切换开关，按制动泵启动按钮1QA，此时JCl得电，制动泵启动，工作指示灯ZDBD亮。当制动油过压后，由外部传感器来的信号经PLC处理后，串接在控制回路的J2接点断开，制动泵停转。(画虚线的为外部电路)调绳时也应变化。
[0016](2)润滑泵控制
润滑泵控制:接触器JC2、JC3分别控制两台润滑泵的启动与停止，2HK转换开关为两润滑泵的转换开关，润滑泵工作指示灯为RHBD，为实现其中一路润滑泵电机自动启停，在其控制回路串入RHBK接点，由PLC进行自动控制。
[0017](3)电源指示、调绳控制、安全回路
用指针表指示AC220V电源，另在表头上增加了电源检测模块，有无电压信号送到主机的X47端。
[0018]调绳控制主要用于落地式双滚筒单绳缠绕式提升机，由1HK、5AK、6AK、QU Q2及JXK9组成，其中IHK为调绳转换开关，5AK为Gl阀控制开关，6AK为G2阀控制开关，QU Q2为调绳离合器的行程开关，JXK9为调绳安全联锁开关。TKSD为调绳开始指示灯，TDWD为调绳到位指示灯，调绳时需接通控制电源，开起制动泵，并把调绳转换开关转至调绳位置。调绳过程中，离合器正在打开时，Ql开关不被压，Q2开关还未被压，信号灯TKDB和TDWD同时亮，表不离合器正在打开。当离合器全部打开时，Q2开关被压住，一方面PLC机的安全回路中常开闭点Q1-2闭合，联锁解除；另一方面使TDWD熄灭，只有TKSD灯亮，表示离合器完全打开，可以开动提升机进行调绳。
[0019]在离合器合上过程中，指示灯TKSD和TDWD全亮，逻辑常闭点Ql_2点断开安全回路，进行安全联锁，至离合器完全合上时，Ql被压，TKSD指示灯熄灭，只有TDWD指示灯亮，说明离合器已合上，此时Q1-2点闭合，解除安全联锁。
[0020]此外，PLC机的逻辑安全回路中的JXK9为调绳安全联锁开关，作为调绳时松闸保护用。
[0021]其中G3、G4阀为安全阀，由转换开关3HK控制，当3HK左旋时，G3、G4阀均得电，当3HK右旋时，G3阀得电。G4阀不得电。
[0022](4)辅助变压器、显示屏、语言板控制变压器(FZB)
控制变压器由UPS电源供电，AC220V电压经变压器处理的不同等级如下:
110V/0.6A电源主要供给脚踏低频制动装置的自整角机使用；24V/和12V电压等级供辅助电源板(FZDYB)使用，此电源主要用于供给整个系统的直流24V电源使用以及向语言报警板(YTX—01)供电。
[0023]辅助电源板
辅助电源板的功能共分2个方面:
①电源作用:交流电压变为直流电压。
[0024]②煤位保护，松绳保护等辅助电路，利用外部传感器与辅助电源板内部的电子电路即可完成煤位、松绳保护。
[0025]显示屏
该主控台选用日本DGT公司的彩色液晶显示屏，作为提升电控的各种静、动态显示。供电为DC24V，可打印、该彩色液晶显示屏可显9999个画面，有预备态，工作态、故障记忆等。该故障记忆的主要内容为发生故障的年、月、日、时、分、秒容器位置、提升速度、电机电流、打点次数、制动油压、润滑油、主控机的各种保护、监控机的各种保护，预备态、运行态的全部内容。
[0026]语言报警板(YX-02)
共有20种报警语言即:速度超过2m/s，减速过速，等速段过速，紧急停车，深指失效，制动油过压，闸瓦磨损，提升过卷，钢