专利名称：一种圆盘式砂岩采石机控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及砂岩石矿山开采新技术领域，具体是指ー种圆盘式砂岩采石机控制系统。
背景技术：
近年来，随着砂岩石在建材需求中的不断増大，ー种在砂岩石矿山上直接锯切石条或石砖的圆盘锯采石机械运用而生，该机械的应用改变了传统的砂岩石材开采的方法，开采不用爆破，不用人工打契，型材外形整洁，尺寸精确，砂岩石材的整体质量大大提高，不仅减少了烟雾粉尘及石渣对环境的污染，而且还节约了大量的矿产资源。所述公知圆盘式砂岩采石机，其在轨道小车上设有垂直圆盘锯和水平圆盘锯，工作时，高速运转的垂直圆盘 锯下降至切割止点，高速运转的水平圆盘锯从外往里至切割止点，然后由小车在轨道上驱动推进，实现砂岩石垂直及水平方向的锯切开采。在所述锯切切割中，圆盘锯转动速度为不变，如果小车的行走速度较慢、那么圆盘锯空转的比率就高、能耗就大、效率就低；如果小车的行走速度较快，那么圆盘锯电机的负荷较大、电机过载对圆盘锯片、合金刀头不利，严重的会出现小车出轨的事故；另外，由于采石机器开采速度快，开采面大，无法用电缆供应电力，通常采用柴油发电机组供电，具体锯切工作中，由于外界不定因素的影响，电机所需的供电功率会有所不同，则所述供电功率为固定不变的柴油发电机组就会存在电カ浪费或者开采效率低等问题。有鉴于此，本发明人针对现有所述控制系统存在的问题进行了深入研究，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种圆盘式砂岩采石机控制系统，其通过自动化控制实时调整发电机组的功率及小车的驱动速度，以达到能耗最低、开采效率高、安全可靠等性倉^:。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种圆盘式砂岩采石机控制系统，其包括主控单元和操作单元；上述主控单元包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器；上述操作単元包括均电连接至上述可编程控制器的控制输出端的垂直盘驱动単元、水平盘驱动単元、小车驱动控制单元及发电机功率控制单元，还包括有检测上述垂直盘驱动単元和水平盘驱动単元的驱动功率的检测单元，该检测単元的输入端与上述垂直盘驱动単元和水平盘驱动単元的电机回路分别进行电连接，输出端电连接至上述可编程控制器的信号输入端。上述小车驱动控制单元包括小车控制模块和小车驱动模块，该小车控制模块的控制输入端电连接至上述可编程控制器的控制输出端，输出端电连接至上述小车驱动模块的输入端。上述发电机功率控制单元包括发电机组控制模块和发电机组，该发电机组控制模块的控制输入端电连接至上述可编程控制器的控制输出端，输出端电连接至上述发电机组的输入端。上述垂直盘驱动単元包括垂直盘启动模块和垂直盘驱动电机，上述水平盘驱动单元包括水平盘启动模块和水平盘驱动电机，上述垂直盘启动模块和水平盘启动模块的输入端分别电连接至上述可编程控制器的控制输出端，输出端各自与上述垂直盘驱动电机和水平盘驱动电机相电连接。采用上述方案后，本实用新型一种圆盘式砂岩采石机控制系统，控制时，通过操作人机界面，由主控单元实现对整机的全面监控，待垂直、水平圆盘锯置于适当位置后，由小车驱动控制单元带动小车推进运动，由垂直、水平盘驱动単元分别驱动垂直、水平圆盘锯高速旋转以进行锯切；锯切过程中，检测单元分别实时检测垂直、水平盘驱动単元的电机的驱动功率(即电机的负荷变化情況)，该检测得的检测信号反馈至可编程控制器(以下称PLC)，由PLC进行处理分析后，由该PLC发出控制指令至小车驱动控制单元，使小车作适当的驱动速度，由此小车上的垂直、水平圆盘锯的垂直、水平切割能够达到较佳的均衡性， 同时PLC还发出控制指令至发电机功率控制单元，其调节发电机组处于适当大小的发电功率，由此提高电カ的最佳利用率；本案同现有技术相比，通过系统结构和控制方式上的改进达到了高开采效率和低能耗性，具有自动化水平高、高效节能、可靠安全等特点。
图I是本实用新型的原理框图。标号说明人机界面I可编程控制器2垂直盘驱动単元3垂直盘启动模块31垂直盘驱动电机32水平盘驱动単元4水平盘启动模块41水平盘驱动电机42检测单元5小车驱动控制单元6小车控制模块61小车驱动模块62发电机功率控制单元7发电机组控制模块71发电机组72辅助控制模块8
具体实施方式
为了进一歩解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。本实用新型涉及的一种圆盘式砂岩采石机控制系统，其对应的采石机结构包括小车和设于该小车上的升降机座，小车运行在轨道上，垂直圆盘锯设于升降机座上，垂直圆盘锯和水平圆盘锯分别配有驱动机构，即下述垂直盘驱动単元3和水平盘锯驱动单元4，垂直圆盘锯提供垂直方向的切割，水平圆盘锯提供水平切割，这样形成ー个可上下、左右移动的机械手，代替人工风钻打眼，提供对石料根部水平方向的切割，使采石机可以完整地将石料从矿体上切割下来，实现高效的开采。如图I所示,整个控制系统包括有主控单元和操作单元；主控单元包括进行双向电连接的人机界面I和可编程控制器(以下简称PLC) 2 ;操作単元包括有垂直盘驱动単元
3、水平盘驱动単元4、检测单元5、小车驱动控制单元6及发电机功率控制单元7 ;其中所述人机界面1，采用目前通用的触摸式人机界面(HMI)，其可设有手动和自动模式进行切換，人机界面I主要用于设定整机系统的各种參数，同时用于显示各种エ艺參数、状态、报警信息等，其通过通信网络与可编程控制器(以下简称PLC) 2进行双向通信电连接，实现对整机机械的全面监控作用，具体各种监控作用见下面各単元的阐述；所述垂直盘驱动単元3和水平盘锯驱动单元4分别用于控制驱动垂直、水平圆盘锯的旋转功用，具体的，垂直盘驱动単元3包括有垂直盘启动模块31和垂直盘驱动电机32，水平盘驱动単元4包括水平盘启动模块41和水平盘驱动电机42，所述垂直、水平盘启动模 块31、41的输入端分别电连接至可编程控制器2的控制输出端，输出端各自电连接至垂直、水平驱动电机32、42的输入端上；所述垂直/水平盘驱动単元3/4均采用交流传动降压启动方式，由可编程控制器2指令控制，通过启动器(即垂直/水平盘启动模块31/41)来启动圆盘锯驱动轴电机(垂直/水平驱动电机32/42)，最終带动垂直、水平圆盘锯进行适当旋转工作；所述小车驱动控制単元6，其用于控制载有垂直、水平圆盘锯的小车沿轨道来回往返运动，具体的，小车驱动控制单元6包括小车控制模块61和小车驱动模块62，该小车控制模块61的控制输入端电连接至可编程控制器2的控制输出端，输出端电连接至小车驱动模块62的输入端；所述发电机功率控制单元7为电カ供电装置，其包括发电机组控制模块71和发电机组72，该发电机组控制模块71的控制输入端电连接至可编程控制器2的控制输出端，输出端电连接至发电机组72的输入端；所述检测単元5，其用于检测圆盘锯电机的负荷的变化情况并反馈至可编程控制器2，具体的，检测单元5的输入端与垂直盘驱动単元3和水平盘驱动単元4的电机回路分别进行电连接，输出端电连接至可编程控制器2的信号输入端。所述操作单元还设有辅助控制单元8，其由继电控制电路组成，包括有主令开关、行程开关、限位开关、照明、信号指示及冷却泵及液压泵等机构；该辅助控制单元8具有多种辅助功用，例如实现垂直圆盘锯的升降、横向圆盘锯的伸縮，等等。由此，本案控制系统控制时，通过操作人机界面1，由主控单元实现对整机的全面监控，待垂直、水平圆盘锯置于适当位置后，由小车驱动控制单元6带动小车推进运动，由垂直、水平盘驱动単元3、4分别驱动垂直、水平圆盘锯高速旋转以进行锯切；锯切过程中，检测单元5分别实时检测垂直、水平盘驱动単元3、4的电机的驱动功率(即电机的负荷变化情况)，该检测得的检测信号反馈至可编程控制器2，由可编程控制器2进行处理分析后，由该PLC发出控制指令至小车控制模块61，经由小车驱动模块62，使小车作适当的驱动速度，由此小车上的垂直、水平圆盘锯的垂直、水平切割能够达到较佳的均衡性；同时可编程控制器2还发出控制指令至发电机组控制模块71，其调节发电机组72处于适当大小的发电功率，由此提高了电カ的最佳利用率；故本案同现有技术相比，通过系统结构和控制方式上的改进达到了高开采效率和低能耗性，具有自动化水平高、高效节能、可靠安全等特点。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种圆盘式砂岩采石机控制系统，其特征在于包括主控单元和操作単元；上述主控单元包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器；上述操作単元包括均电连接至上述可编程控制器的控制输出端的垂直盘驱动単元、水平盘驱动単元、小车驱动控制单元及发电机功率控制单元，还包括有检测上述垂直盘驱动単元和水平盘驱动単元的驱动功率的检测单元，该检测単元的输入端与上述垂直盘驱动単元和水平盘驱动単元的电机回路分别进行电连接，输出端电连接至上述可编程控制器的信号输入端。
2.如权利要求I所述的ー种圆盘式砂岩采石机控制系统，其特征在于上述小车驱动控制单元包括小车控制模块和小车驱动模块，该小车控制模块的控制输入端电连接至上述可编程控制器的控制输出端，输出端电连接至上述小车驱动模块的输入端。
3.如权利要求I所述的ー种圆盘式砂岩采石机控制系统，其特征在于上述发电机功率控制单元包括发电机组控制模块和发电机组，该发电机组控制模块的控制输入端电连接至上述可编程控制器的控制输出端，输出端电连接至上述发电机组的输入端。
4.如权利要求I所述的ー种圆盘式砂岩采石机控制系统，其特征在于上述垂直盘驱动单元包括垂直盘启动模块和垂直盘驱动电机，上述水平盘驱动単元包括水平盘启动模块和水平盘驱动电机，上述垂直盘启动模块和水平盘启动模块的输入端分别电连接至上述可编程控制器的控制输出端，输出端各自与上述垂直盘驱动电机和水平盘驱动电机相电连接。
专利摘要本实用新型公开一种圆盘式砂岩采石机控制系统，其包括主控单元和操作单元；上述主控单元包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器；上述操作单元包括均电连接至上述可编程控制器的控制输出端的垂直盘驱动单元、水平盘驱动单元、小车驱动控制单元及发电机功率控制单元，还包括有检测上述垂直盘驱动单元和水平盘驱动单元的驱动功率的检测单元，该检测单元的输入端与上述垂直盘驱动单元和水平盘驱动单元的电机回路分别进行电连接，输出端电连接至上述可编程控制器的信号输入端；本案通过系统结构和控制方式上的改进达到了高开采效率和低能耗性，具有自动化水平高、高效节能、可靠安全等特点。
文档编号E21C47/10GK202486565SQ201220015178
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者方千山 申请人:华侨大学