一种新型通用的矿井提升自动控制系统的制作方法

本实用新型属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种新型通用的矿井提升自动控制系统。

背景技术：

在当今科技飞速发展的时代，煤矿的现代化建设和科学管理水平的提高，强烈要求自动化水平的提高。煤矿主井提升系统自动化定重装卸载系统已成为煤矿提升的发展趋势。《煤矿安全规程》382条规定：箕斗提升必须采用定重装载。

目前新建矿井基本上实现了主井定重装载。但是对于多数早期投产的矿井，装载硐室比较狭小，在建井初期并没有考虑使用定重装载。以淮北矿业股份公司朱庄煤矿为例，该矿于1961年建成投产，年产量200万吨，目前即采用压架式装载设备，此种装载设备事故率高，受煤质的影响出现溜煤不畅，滞煤情况，并经常出现由于扑煤造成溜嘴不复位现象，制约了提煤产量；同时，装卸载监测完全受人工控制，可靠性受操作人员影响大。基于以上原因，淮北矿业股份有限公司联合徐州中矿恒扬科技有限公司、淮北申正电力电控设备有限公司对朱庄矿在现有的装载系统改造方案进行调研，在原有峒室基础上进行定重装载自动化系统改造。

可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型通用的矿井提升自动控制系统新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点.矿井提升系统采用PLC控制实现自动化有很多优点，它主要通过软件控制，从而省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力；由于它简单易行的可编程序功能，无须改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性”大大提高

目前市场上工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果输入给PLC的开关量信号出现错误，模拟量信号出现较大偏差，PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作，这些都可能使控制过程出错，造成无法挽回的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型提供一种新型通用的矿井提升自动控制系统，旨在解决目前市场上工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果输入给PLC的开关量信号出现错误，模拟量信号出现较大偏差，PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作，这些都可能使控制过程出错，造成无法挽回的经济损失的问题。

本实用新型是这样实现的，一种新型通用的矿井提升自动控制系统，包括提升组件、控制组件、称量组件和溜槽组件，所述提升组件包括煤仓、箕斗、皮带、定量煤仓、闸板和分煤漏斗，所述煤仓位于所述皮带的上方，所述定量煤仓位于所述皮带的下方，所述闸板转动连接于所述定量煤仓，所述箕斗滑动连接于所述定量煤仓，所述箕斗位于所述定量煤仓的下方，所述分煤漏斗位于所述皮带的左端，所述控制组件包括第一隔爆分线箱、第二仓底闸板行程开关、控制箱、触摸屏、PLC、隔离继电器、安全栅和第一仓底闸板行程开关，所述触摸屏、PLC、隔离继电器和安全栅均搭载于所述控制箱的内部，所述触摸屏、隔离继电器和安全栅均连接于所述PLC，所述触摸屏用于显示各个器件的运转状态，所述PLC用于信息输入、处理输出，所述隔离继电器连接于所述第一隔爆分线箱，所述第二仓底闸板行程开关和第一仓底闸板行程开关均连接于所述第一隔爆分线箱，所述第二仓底闸板行程开关和第一仓底闸板行程开关用于检测闸板的运动状态，所述称量组件包括2105称重控制器、第二隔爆分线箱、称量皮带防爆磁力启动器、称量皮带电机、称重传感器和测速传感器，所述称量皮带电机传动连接于所述皮带，所述测速传感器和所述称重传感器均连接于所述2105称重控制器，所述测速传感器用于物料进行称重，所述2105称重控制器用于称重传感器用于测量所述皮带的转速，所述测速传感器和所述称重传感器将采集到的信息传输给所述2105称重控制器，所述第二隔爆分线箱连接于所述第一隔爆分线箱，所述2105称重控制器连接于所述第二隔爆分线箱，所述称量皮带防爆磁力启动器连接于所述第二隔爆分线箱，所述称量皮带电机连接于所述称量皮带防爆磁力启动器，所述称量皮带防爆磁力启动器用于控制所述称量皮带电机的启停，所述溜槽组件包括溜槽移动电机、溜槽移动防爆磁力启动器、第三隔爆分线箱、第二溜槽定位行程开关、第一溜槽定位行程开关和移动溜槽，所述第三隔爆分线箱连接于所述第一隔爆分线箱，所述溜槽移动电机通过所述溜槽移动防爆磁力启动器连接于所述第三隔爆分线箱，所述溜槽移动防爆磁力启动器用于控制所述溜槽移动电机的启停，所述第二溜槽定位行程开关和第一溜槽定位行程开关均连接于所述第三隔爆分线箱，所述移动溜槽滑动连接于所述定量煤仓，所述移动溜槽位于所述定量煤仓的上方，所述溜槽移动电机安装于所述移动溜槽上。

优选的，所述称量组件还包括就地信号箱，所述就地信号箱连接于所述就地信号箱，所述就地信号箱用于信息交换以及通讯。

优选的，所述定量煤仓、闸板和箕斗的数量均为两，两组所述定量煤仓、闸板和箕斗之间对称分布于所述移动溜槽的两侧。

优选的，所述第二仓底闸板行程开关和第一仓底闸板行程开关分别安装于两个所述闸板上。

优选的，所述测速传感器安装于所述皮带的下表面，所述称重传感器安装于所述皮带的内表面。

优选的，所述第二溜槽定位行程开关和所述第一溜槽定位行程开关均安装于所述移动溜槽的内部。

优选的，所述定量煤仓设置为倾斜，所述定量煤仓的下端向所述箕斗所在方向向下倾斜。

优选的，所述煤仓的下方设置有不少于四个的漏斗形下落管道，且每个下落管道之间等距分布。

优选的，所述下落管道的下端和所述皮带之间设置有一定间隙，且每个所述下落管道之间等距分布。

优选的，所述分煤漏斗的下方设置为漏斗形，且所述分煤漏斗的下端开口和所述移动溜槽相适配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种新型通用的矿井提升自动控制系统，以可编程控制器(PLC)为微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点.矿井提升系统采用PLC控制实现自动化有很多优点，可编程控制器本身都具有很高的可靠性，同时避免了输入给PLC的开关量信号，模拟量信号更加准确，PLC输出口控制的执行机构能够按要求动作，避免了的经济损失。

附图说明

图1为本实用新型的系统设备关系结构示意图；

图2为本实用新型的电控系统结构框图；

图3为本实用新型中分煤漏斗原理图；

图中：1-提升组件、11-煤仓、12-箕斗、13-皮带、14-定量煤仓、15-闸板、16-分煤漏斗、2-控制组件、21-第一隔爆分线箱、22-第二仓底闸板行程开关、23-控制箱、24-触摸屏、25-PLC、26-隔离继电器、27-安全栅、28-第一仓底闸板行程开关、3-称量组件、31-就地信号箱、32-2105称重控制器、33-第二隔爆分线箱、34-称量皮带防爆磁力启动器、35-称量皮带电机、36-称重传感器、37-测速传感器、4-溜槽组件、41-溜槽移动电机、42-溜槽移动防爆磁力启动器、43-第三隔爆分线箱、44-第二溜槽定位行程开关、45-第一溜槽定位行程开关、46-移动溜槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种新型通用的矿井提升自动控制系统，包括提升组件1、控制组件2、称量组件3和溜槽组件4，提升组件1包括煤仓11、箕斗12、皮带13、定量煤仓14、闸板15和分煤漏斗16，煤仓11位于皮带13的上方，定量煤仓14位于皮带13的下方，闸板15转动连接于定量煤仓14，箕斗12滑动连接于定量煤仓14，箕斗12位于定量煤仓14的下方，分煤漏斗16位于皮带13的左端，

控制组件2包括第一隔爆分线箱21、第二仓底闸板行程开关22、控制箱23、触摸屏24、PLC25、隔离继电器26、安全栅27和第一仓底闸板行程开关28，触摸屏24、PLC25、隔离继电器26和安全栅27均搭载于控制箱23的内部，触摸屏24、隔离继电器26和安全栅27均连接于PLC25，触摸屏24用于显示各个器件的运转状态，PLC25用于信息输入、处理输出，隔离继电器26连接于第一隔爆分线箱21，第二仓底闸板行程开关22和第一仓底闸板行程开关28均连接于第一隔爆分线箱21，第二仓底闸板行程开关22和第一仓底闸板行程开关28用于检测闸板的运动状态，

称量组件3包括2105称重控制器32、第二隔爆分线箱33、称量皮带防爆磁力启动器34、称量皮带电机35、称重传感器36和测速传感器37，称量皮带电机35传动连接于皮带13，测速传感器37和称重传感器36均连接于2105称重控制器32，测速传感器37用于物料进行称重，2105称重控制器32用于称重传感器36用于测量皮带13的转速，测速传感器37和称重传感器36将采集到的信息传输给2105称重控制器32，第二隔爆分线箱33连接于第一隔爆分线箱21，2105称重控制器32连接于第二隔爆分线箱33，称量皮带防爆磁力启动器34连接于第二隔爆分线箱33，称量皮带电机35连接于称量皮带防爆磁力启动器34，称量皮带防爆磁力启动器34用于控制称量皮带电机35的启停，

溜槽组件4包括溜槽移动电机41、溜槽移动防爆磁力启动器42、第三隔爆分线箱43、第二溜槽定位行程开关44、第一溜槽定位行程开关45和移动溜槽46，第三隔爆分线箱43连接于第一隔爆分线箱21，溜槽移动电机41通过溜槽移动防爆磁力启动器42连接于第三隔爆分线箱43，溜槽移动防爆磁力启动器42用于控制溜槽移动电机41的启停，第二溜槽定位行程开关44和第一溜槽定位行程开关45均连接于第三隔爆分线箱43，移动溜槽46滑动连接于定量煤仓14，移动溜槽46位于定量煤仓14的上方，溜槽移动电机41安装于移动溜槽46上。

在本实施方式中，分煤漏斗16上安装电磁启动器36V接触器和行程开关，分煤漏斗工作原理如下，当量煤器箕斗12到位时，分煤漏斗16电磁启动器36V接触器得电，电磁启动器主回路闭合(原理图如下)，此时分煤漏斗16开始向南溜槽方向移动，当安在分煤漏斗16上的磁控开关靠进安装在机架上的磁铁时，行程开关长闭接点闭合，地面PLC25接受到此信号，输出正向停止信号，使分煤漏斗16电磁启动器36V接触器失电，分煤漏斗停止运动，当量煤器箕斗12到位时(例如北钩)，分煤漏斗16电磁启动器36V接触器得电，电磁启动器主回路闭合，此时分煤漏斗16开始向北溜槽方向移动，当安在分煤漏斗16上的磁控开关靠进安装在机架上的磁铁时，行程开关长闭接点闭合，地面PLC25接受到此信号，输出反向停止信号，使分煤漏斗16电磁启动器36V接触器失电，分煤漏斗16停止运动。

在本实施方式中，当箕斗12到位时，闸板15打开，此时安装在闸板15上的第一仓底闸板行程开关28接点闭合，地面PLC25接收到此信号时，输出正向启动信号使分煤漏斗16电磁启动器36V接触器得电，电磁启动器主回路闭合，此时分煤漏斗16开始向南溜槽方向移动，安装在分煤漏斗16上的磁控开关靠近机架上的磁铁时，行程开关长闭接点打开，地面PLC25接受到此信号，输出正向停止信号，使分煤漏斗16电磁启动器36V接触器失电，分煤漏斗16停止运动,此时移动溜槽46开始向箕斗12装煤，当溜槽检测传感器检测到溜槽空时，发出下口开车信号。同时上口箕斗12检测仪器检测到箕斗12无煤时，发出上口开车信号，提升方式在自动方式下接收到上下口发出的信号时，将自动开车。当箕斗12装完斜溜槽煤，离开闸板15后，安装在闸板15上的磁控开关长开接点闭合，地面PLC25接受到此信号时，输出给煤机启动信号使给称量皮带防爆磁力启动器34接触器得电，称量皮带防爆磁力启动器34主回路闭合，此时给煤机开始放煤，放煤时间为系统设定，当给称重传感器36接收到设定流量时，便输出给煤机停止信号，从而给煤机停止给煤。当北钩箕斗12到位此时安装在北钩闸板15上的磁控开关长闭接点闭合，地面PLC25接收到此信号时，输出反向启动信号使分煤漏斗16电磁启动器36V接触器得电，电磁启动器主回路闭合，此时分煤漏斗16开始向北溜槽方向移动，当安在分煤漏斗16上的磁控开关靠近机架上的磁铁时，行程开关长闭接点打开，地面PLC25接受到此信号，输出反向停止信号，使分煤漏斗16电磁启动器36V接触器失电，分煤漏斗16停止运动。此时溜槽开始向北钩装煤，当溜槽检测传感器检测到溜槽空时，发出下口开车信号，上口箕斗12检测仪器检测到箕斗12无煤时，发出上口开车信号，提升方式在自动方式下接到上下口信号时，将自动开车。当箕斗12装完斜溜槽煤，离开闸板15后，安装在北钩闸板15上的磁控开关长开接点闭合，地面PLC25接受到此信号时，输出给煤机启动信号使皮带电磁启动器36V接触器得电，电磁启动器主回路闭合，此时给煤机开始运转，放煤时间为系统设定，当给称重传感器36接收到设定流量时，便输出给煤机停止信号，从而给煤机停止给煤。至此系统重复循环运转。实现定重装卸载自动化，新型通用的矿井提升自动控制系统，以可编程控制器(PLC25)为微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点.矿井提升系统采用PLC25控制实现自动化有很多优点，可编程控制器本身都具有很高的可靠性，同时避免了输入给PLC25的开关量信号，模拟量信号更加准确，PLC25输出口控制的执行机构能够按要求动作，避免了的经济损失，利用PLC和图形操作终端的强大编程和显示功能，可以设计出完善的、可随时修订的控制程序，以提高控制功能、扩展控制范围；还可以提供动画效果的操作界面、各种数据的实时显示和记忆，使各种提示、警告、保护功能更准确、及时、具体，给使用和维护人员提供参考信息，以减少事故率，提高事故原因判断的准确性。

进一步的，称量组件3还包括就地信号箱31，就地信号箱31连接于就地信号箱31，就地信号箱31用于信息交换以及通讯。

在本实施方式中，就地信号箱31连接于就地信号箱31，就地信号箱31用于信息交换以及通讯。

进一步的，定量煤仓14、闸板15和箕斗12的数量均为两个，两组定量煤仓14、闸板15和箕斗12之间对称分布于移动溜槽46的两侧。

在本实施方式中，如图1所示，定量煤仓14、闸板15和箕斗12的数量均为两个，两组定量煤仓14、闸板15和箕斗12之间对称分布于移动溜槽46的两侧，从而提高工作效率。

进一步的，第二仓底闸板行程开关22和第一仓底闸板行程开关28分别安装于两个闸板15上。

在本实施方式中，当箕斗12装完斜溜槽煤，离开闸板15后，安装在北钩闸板15上的磁控开关长开接点闭合，地面PLC25接受到此信号时，输出给煤机启动信号使皮带电磁启动器36V接触器得电，电磁启动器主回路闭合，此时给煤机开始运转。

进一步的，测速传感器37安装于皮带13的下表面，称重传感器36安装于皮带13的内表面。

在本实施方式中，称重传感器36检测皮带13上物料重量，送入数字转换器，转换器将传感器模拟信号转换为字量，送入积算器；测速传感器37将输送机的速度信号也送入积算器；积算器把接收到的速度信号及量信号进行处理，得到物料的累计量及瞬时流量。

进一步的，第二溜槽定位行程开关44和第一溜槽定位行程开关45均安装于移动溜槽46的内部。

在本实施方式中，当移动溜槽46开始向北钩装煤，当第二溜槽定位行程开关44和第一溜槽定位行程开关45检测到溜槽空时，发出下口开车信号，上口箕斗检测仪器检测到箕斗无煤时，发出上口开车信号，提升方式在自动方式下接到上下口信号时，将自动开车。

进一步的，定量煤仓14设置为倾斜，定量煤仓14的下端向箕斗12所在方向向下倾斜。

在本实施方式中，如图所示，定量煤仓14设置为倾斜，定量煤仓14的下端向箕斗12所在方向向下倾斜，在使用时，定量煤仓14中的物料能够自动进行下落，起来更加方便。

进一步的，煤仓11的下方设置有不少于四个的漏斗形下落管道，且每个下落管道之间等距分布。

在本实施方式中，在对物料进行称重时，煤仓11通过下落管道进行下料，物料在重力的作用下不断下落，物料下落到皮带13上，此时皮带13在转动时，将物料传输到分煤漏斗16中。

进一步的，下落管道的下端和皮带13之间设置有一定间隙，且每个下落管道之间等距分布。

在本实施方式中，在对物料进行称重时，煤仓11通过下落管道进行下料，物料在重力的作用下不断下落，煤仓11内的物料经下落管道下落到皮带13上，皮带13静止时靠内摩擦力而停止运动，在下落管道出料口形成一定角度的静止堆积，皮带13运动使物料通过下落管道排出出料口。

进一步的，分煤漏斗16的下方设置为漏斗形，且分煤漏斗16的下端开口和移动溜槽46相适配。

在本实施方式中，当物料到达分煤漏斗16时，物料在重力的作用下进行下落，物料下落到移动溜槽46，从而进行进一步的物料转运。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。