专利名称：掘进机用综合控制箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制装置，特别是涉及一种用于掘进机电机的控制装置。
背景技术：
掘进机在温度高、湿度大、高粉尘、高瓦斯、高电磁干扰和振动环境下工作，工作环境恶劣，容易出现潜在故障，一旦不能及时发现和排除，就会造成设备损坏和生产故障。因此需要根据电机工作状态对设备的各工作电机进行启动、停止、正反转控制，并在出现故障时，对各电机和控制回路进行必要的保护，启动相应执行电路，并需要能够实时显示各电机和控制回路的工作状态及故障状态。现有控制设备不能够实时显示整机的运行状态，只能以汉显方式显示故障信息，不具有故障记忆功能和图表、数字显示功能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种掘进机用综合控制箱，解决对掘进机的电机工作状态、电机故障保护无法集中监控的技术问题。本实用新型的掘进机用综合控制箱，包括箱体，其中:包括PLC处理器、端口扩展装置、模数转换装置、信号电平转换装置、显示器和继电器板；PLC处理器的数据输入输出端口、模数转换装置的数据输出端口和信号电平转换装置的信号输出端口与端口扩展装置相应的信号端口连接，端口扩展装置与显示器、继电器板间通过相应的串行端口进行连接。所述模数转换装置的输入端口连接所述箱体上设置的弱电信号接线端子，通过弱电信号接线端子连接安装在油泵电机各相线路上的电流、电压变送器，切割电机各相线路上的电流、电压变送器，装运电机各相线路上的电流、电压变送器，风机各相线路上的电流、电压变送器，电源输出线路上的电流、电压变送器，以及绝缘继电器、失电继电器、热继电器。所述信号电平转换装置的输入端口连接所述箱体上设置的强电信号接线端子，通过强电信号接线端子连接油泵电机过热信号检测电路的输出线路、切割电机过热信号检测电路的输出线路、油泵电机漏电信号检测电路的输出线路、切割电机高速漏电信号检测电路的输出线路、切割电机低速漏电信号检测电路的输出线路、装运电机漏电信号检测电路的输出线路和风机漏电信号检测电路的输出线路。所述PLC处理器通过端口扩展装置上相应的信号端口，通过连接所述箱体上的接线端子连接各控制回路中闭锁电路的控制输入端。所述继电器板上的串行通信端口连接端口扩展装置上相应的串行通信端口，继电器的信号输出端通过所述箱体上的接线端子连接后续相应设备的执行电路。本实用新型的掘进机用综合控制箱可以将掘进机的综合工况信号集中采集，并利用端口扩展装置汇聚传输至PLC处理器集中处理，并根据PLC处理器内置的控制程序和监控条件参数，生成对掘进机各部分设备进行精确控制的控制信号，通过端口扩展装置直接输出至受控设备，或通过端口扩展装置直接输出至继电器控制相应的执行电路。在整个控制过程中，掘进机的工况状态都可以及时显示在控制箱体的显示器上，掘进机运行状态直观。本实用新型的掘进机用综合控制箱集控制、保护及通信为一体，体积小，抗振、抗干扰性能好，可靠性高，适用于长期恶劣的工作环境。能够实时以图表、数字、汉字形式显示整机的运行状态，能在系统出现故障时，立刻显示对应的故障画面，并具有故障记忆功能，以方便操作者和维修人员排除故障，比以往的控制器更具先进性和实用性。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
图1为本实用新型掘进机用综合控制箱的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的掘进机用综合控制箱包括箱体、PLC处理器01、端口扩展装置02、模数转换装置03、信号电平转换装置04、显示器05和继电器板06 ；PLC处理器01，接收掘进机运行时各组成设备的工作状态信号、控制回路的告警信号，并根据输入信号生成对掘进机相应控制回路的控制信号，同时将掘进机工况状态信息传送至显示器；端口扩展装置02，提供若干个模拟信号端口、数字信号端口，并完成各端口间输入输出信号交换，用于PLC处理器01与模数转换装置03、信号电平转换装置04、显示器05、继电器板06和受控电路间的信号连接；模数转换装置03，将传感器输出的弱电模拟信号转换为数字信号向PLC处理器01输出；信号电平转换装置04，将控制回路告警产生的强电信号进行电压幅值转换形成弱电信号向PLC处理器01输出；显示器05，接收PLC处理器01传送的状态信号进行显示；继电器板06，包括若干继电器，通过串行端口接收PLC处理器01传送的控制信号，完成相应继电器的状态切换；PLC处理器01的数据输入输出端口、模数转换装置03的数据输出端口和信号电平转换装置04的信号输出端口与端口扩展装置02相应的信号端口连接，端口扩展装置02与显示器05、继电器板06间通过相应的RS232端口进行串行数据传输。模数转换装置03的输入端口连接箱体上设置的弱电信号接线端子，通过弱电信号接线端子连接安装在油泵电机11各相线路上的电流、电压变送器，切割电机12各相线路上的电流、电压变送器，装运电机13各相线路上的电流、电压变送器，风机14各相线路上的电流、电压变送器，36V电源15输出线路上的电流、电压变送器，以及连接监测36V电源工作状态的继电器或传感器的输出线路，包括绝缘继电器16的绝缘信号、失电继电器17的失电信号、热继电器18的油温超限信号、急停信号等开关信号。信号电平转换装置04的输入端口连接箱体上设置的强电信号接线端子，通过强电信号接线端子连接油泵电机过热信号检测电路21的输出线路、切割电机过热信号检测电路22的输出线路、油泵电机漏电信号检测电路23的输出线路、切割电机高速漏电信号检测电路24的输出线路、切割电机低速漏电信号检测电路25的输出线路、装运电机漏电信号检测电路26的输出线路和风机漏电信号检测电路27的输出线路。继电器板06上的串行通信端口连接端口扩展装置02上相应的串行通信端口，继电器的信号输出端通过箱体上的接线端子连接后续相应设备的执行电路08。PLC处理器01还可以通过端口扩展装置02上相应的信号端口，通过连接箱体上的接线端子连接各控制回路中闭锁电路07的控制输入端。PLC处理器01还通过端口扩展装置02上的RS232端口与箱体上的显示器05的RS232端口连接。本实施例中，PLC处理器01采用日本松下FPG-C32型CPU模块，端口扩展装置02采用FP0-E8X型扩展模块，两者兼容性好，可以扩展多种型号的、中低速率的模拟信号端口、数据端口，可以扩大CPU模块的输出触点容量。模数转换装置03采用日本松下FP0-A08型转换模块，信号电平转换装置04采用74HC系列多通道转换器，继电器板06采用串口控制多路继电器板。本实施例对各电机的欠压、过压、过热、过载、过流、电机及其电缆的漏电保护电路、闭锁电路进行监控，形成控制信号完成相应的保护动作，并具有低压漏电、油温超限和瓦斯监控等扩展的保护功能。以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种掘进机用综合控制箱，包括箱体，其特征在于:包括PLC处理器(01)、端口扩展装置(02)、模数转换装置(03)、信号电平转换装置(04)、显示器(05)和继电器板(06)； PLC处理器(01)的数据输入输出端口、模数转换装置(03)的数据输出端口和信号电平转换装置(04)的信号输出端口与端口扩展装置(02)相应的信号端口连接，端口扩展装置(02)与显示器(05)、继电器板(06)间通过相应的串行端口进行连接。
2.根据权利要求1所述的掘进机用综合控制箱，其特征在于:所述模数转换装置(03)的输入端口连接所述箱体上设置的弱电信号接线端子，通过弱电信号接线端子连接安装在油泵电机(11)各相线路上的电流、电压变送器，切割电机(12)各相线路上的电流、电压变送器，装运电机(13)各相线路上的电流、电压变送器，风机(14)各相线路上的电流、电压变送器，电源(15)输出线路上的电流、电压变送器，以及绝缘继电器(16)、失电继电器(17)、热继电器(18)。
3.根据权利要求2所述的掘进机用综合控制箱，其特征在于:所述信号电平转换装置(04)的输入端口连接所述箱体上设置的强电信号接线端子，通过强电信号接线端子连接油泵电机过热信号检测电路(21)的输出线路、切割电机过热信号检测电路(22)的输出线路、油泵电机漏电信号检测电路(23)的输出线路、切割电机高速漏电信号检测电路(24)的输出线路、切割电机低速漏电信号检测电路(25)的输出线路、装运电机漏电信号检测电路(26)的输出线路和风机漏电信号检测电路(27)的输出线路。
4.根据权利要求3所述的掘进机用综合控制箱，其特征在于:所述PLC处理器(01)通过端口扩展装置(02 )上相应的信号端口，通过连接所述箱体上的接线端子连接各控制回路中闭锁电路(07)的控制输入端。
5.根据权利要求4所述的掘进机用综合控制箱，其特征在于:所述继电器板(06)上的串行通信端口连接端口扩展装置(02)上相应的串行通信端口，继电器的信号输出端通过所述箱体上的接线端子连接后续相应设 备的执行电路(08)。
专利摘要一种掘进机用综合控制箱，包括箱体，其中包括PLC处理器、端口扩展装置、模数转换装置、信号电平转换装置、显示器和继电器板；PLC处理器的数据输入输出端口、模数转换装置的数据输出端口和信号电平转换装置的信号输出端口与端口扩展装置相应的信号端口连接，端口扩展装置与显示器、继电器板间通过相应的串行端口进行连接。本实用新型的掘进机用综合控制箱集控制、保护及通信为一体，体积小，抗振、抗干扰性能好，可靠性高，适用于长期恶劣的工作环境。在整个控制过程中，掘进机的工况状态都可以及时显示在控制箱体的显示器上，掘进机运行状态直观。
文档编号G05B19/05GK203084495SQ201220733160
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者孙多辉, 周春明, 金林, 闫励 申请人:凯盛重工有限公司