一种煤矿副井操车控制系统的制作方法

本实用新型属于煤矿副井操车控制技术领域，具体涉及一种煤矿副井操车控制系统。

背景技术：

煤矿副井作为地面与井下联系的枢纽，承担着升降人员和设备、提升矸石、下放材料和工具等重要任务，与之相配套的信号操车控制系统机械设备包括推车机、安全门、摇台、前阻车器和后阻车器。目前，可编程逻辑控制器(PLC)在煤矿副井操车控制系统中的应用极大地提高了操车的自动化控制，但是，目前的煤矿副井操车控制系统还存在一些问题：

第一，目前的煤矿副井操车控制系统中采用电磁阀对推车机、安全门、摇台、前阻车器和后阻车器进行控制，且电磁阀由可编程逻辑控制器(PLC)直接驱动，这样在可编程逻辑控制器(PLC)控制电磁阀的过程中，因发生故障而使电磁阀的瞬时功率超过PLC的承受限制，则会造成PLC的损害，维修成本大，系统的安全性和可靠性较低；

第二，目前的工作人员一般在操作室内根据查看到的操车系统各动作进行操作控制，但是一旦操车系统的硬件损坏，使得可编程控制器(PLC)的反馈信息传送不到操作室或传来的反馈信号有误，工作人员则无法正确判断操车动作的运行状态，一旦判断失误则会带来不可避免的损失，这就要求工作人员需离开操作室去现场勘察操车运行状态，这在人力物力方面都比较浪费，大大影响煤矿的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿副井操车控制系统，其结构简单，设计合理，保证操车设备动作到位，且便于工作人员近距离查看操车设备的运行状态，使得矿井操车设备检修更简单实用，可靠方便，降低了硬件损害造成的损失，提高了煤矿的生产效率和操车系统的可靠性，实用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿副井操车控制系统，其特征在于：包括操车设备、对所述操车设备进行控制的控制模块和与所述控制模块无线数据通信的手持式遥控器，所述操车设备包括泵电机、安全门、摇台、前阻车器、后阻车器和推车机，所述控制模块包括PLC模块以及与PLC模块相接的无线接收模块和液晶触摸屏，所述PLC模块的输出端接有泵电机控制模块、安全门控制模块、摇台控制模块、前阻车器控制模块、后阻车器控制模块和推车机控制模块，所述泵电机控制模块包括正向转动控制模块和反向转动控制模块，所述正向转动控制模块包括第一继电器和与第一继电器输出端相接的第一接触器，所述反向转动控制模块包括第二继电器和与第二继电器输出端相接的第二接触器，所述第一接触器和第二接触器的输出端均与泵电机的输入端相接，所述安全门控制模块包括第三继电器、第四继电器和与第三继电器输出端与第四继电器输出端相接且控制安全门开闭的第一电磁阀，所述摇台控制模块包括第五继电器、第六继电器和与第五继电器输出端与第六继电器输出端相接且控制摇台开闭的第二电磁阀，所述前阻车器控制模块包括第七继电器、第八继电器和与第七继电器输出端与第八继电器输出端相接且控制前阻车器开闭的第三电磁阀，所述后阻车器控制模块包括第九继电器、第十继电器和与第九继电器输出端与第十继电器输出端相接且控制后阻车器开闭的第四电磁阀，所述推车机控制模块包括第十一继电器、第十二继电器和与第十一继电器输出端与第十二继电器输出端相接且控制推车机开闭的第五电磁阀，所述PLC模块的输入端接有第一转速传感器、第一限位开关、第二限位开关、第三限位开关、第四限位开关和第二转速传感器，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器、第十继电器、第十一继电器和第十二继电器的输入端均与PLC模块的输出端相接。

上述的一种煤矿副井操车控制系统，其特征在于：所述无线接收模块包括依次连接的无线接收天线、信号调理电路和解码模块，所述手持式遥控器包括编码模块和与编码模块相接的无线发射天线，所述无线接收天线与无线发射天线无线连接。

上述的一种煤矿副井操车控制系统，其特征在于：所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器、第十继电器、第十一继电器和第十二继电器均为MY2N-J继电器。

上述的一种煤矿副井操车控制系统，其特征在于：所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀均为三位四通电磁阀。

上述的一种煤矿副井操车控制系统，其特征在于：所述信号调理电路包括运放LM358，所述无线接收天线的输出端与电容C2的一端相接，所述电容C2的另一端分三路，一路经电容C3接地，另一路经电感L1接地，第三路与电容C1的一端相接；所述电容C1的另一端分两路，一路与三极管Q1的基极相接，另一路经电阻R1和电阻R5的一端与电阻R2的一端的连接端相接；所述电阻R5的另一端接+5V电源输出端，所述电阻R2的另一端分两路，一路与三极管Q1的集电极相接，另一路与电容C4的一端相接；所述三极管Q1的发射极接地，所述电容C4的另一端分四路，第一路经电感L2与三极管Q2的发射极相接，第二路经电阻R3接地，第三路与电容C6的一端相接，第四路经电阻R4与电容C5的一端相接；所述电容C6的另一端分四路，第一路经电阻R6接地，第二路经电阻R7接+5V电源输出端，第三路与三极管Q2的基极相接，第四路与电容C8的一端相接；所述电容C8的另一端分两路，一路经电容C9的一端相接，另一路与滑动电阻LW的一个固定端相接；所述滑动电阻LW的另一个固定端和滑动电阻LW的滑动端的连接端分三路，一路与三极管Q2的集电极相接，另一路与电容C9的另一端相接，第三路经电阻R18与+5V电源输出端相接；

所述运放LM358的第1引脚分两路，一路与解码模块相接，另一路与电阻R11的一端相接；所述运放LM358的第2引脚分三路，一路经电阻R13接地，另一路经电阻R12与+5V电源输出端相接，第三路与电阻R14的一端相接；所述运放LM358的第3引脚分三路，第一路与电阻R14的另一端相接，第二路与电阻R11的另一端相接，第三路与电容C11的一端相接；所述运放LM358的第4引脚接地，所述运放LM358的第5引脚分两路，一路与电容C5的另一端相接，另一路经并联的电阻R8和电容C17接地；所述运放LM358的第6引脚分两路，一路经电阻R9接地，另一路与电阻R10的一端相接；所述运放LM358的第7引脚分两路，一路与电阻R10的另一端相接，另一路与电容C11的另一端相接；所述运放LM358的第8引脚分两路，一路经电容C16接地，另一路与+5V电源输出端相接。

上述的一种煤矿副井操车控制系统，其特征在于：所述解码模块为PT2272-M4解码模块，所述编码模块为PT2262编码模块。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型设计合理，结构简单，设计合理。

2、本实用新型通过设置电第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器、第十继电器、第十一继电器和第十二继电器为中间继电器，连接于PLC模块与控制操车设备动作的电磁阀之间，避免系统故障造成PLC模块的损害，提高了系统的安全性和可靠性，且降低更换成本。

3、本实用新型通过设置PLC模块和手持式遥控器，实现远程对操作设备的控制，操作控制简便；且设置手持式遥控器便于工作人员近距离查看操车设备的运行状态，使得工作人员可以在现场查看操车动作的同时随时随地控制操车的动作，使得矿井操车设备检修更简单实用，可靠方便，降低了硬件损害造成的损失，提高了煤矿的生产效率和操车系统的可靠性。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，保证操车设备动作到位，且便于工作人员近距离查看操车设备的运行状态，使得矿井操车设备检修更简单实用，可靠方便，降低了硬件损害造成的损失，提高了煤矿的生产效率和操车系统的可靠性，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型无线接收模块与手持式遥控器的电路原理框图。

图3为本实用新型信号调理电路的电路图。

附图标记说明:

1—PLC模块； 2—液晶触摸屏； 3—报警器；

4—第一转速传感器； 5—第一限位开关； 6—第二限位开关；

7—第三限位开关； 8—第四限位开关； 9—第二转速传感器；

10—无线接收模块； 10-1—无线接收天线； 10-2—信号调理电路；

10-3—解码模块； 11—手持式遥控器；

11-1—无线发射天线； 11-2—编码模块； 12—第一继电器；

13—第一接触器； 14—第二继电器； 15—第二接触器；

16—泵电机； 17—第三继电器； 18—第四继电器；

19—第一电磁阀； 20—安全门； 21—第五继电器；

22—第六继电器； 23—第二电磁阀； 24—摇台；

25—第七继电器； 26—第八继电器； 27—第三电磁阀；

28—前阻车器； 29—第九继电器； 30—第十继电器；

31—第四电磁阀； 32—后阻车器； 33—第十一继电器；

34—第十二继电器； 35—第五电磁阀； 36—推车机。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括操车设备、对所述操车设备进行控制的控制模块和与所述控制模块无线数据通信的手持式遥控器11，所述操车设备包括泵电机16、安全门20、摇台24、前阻车器28、后阻车器32和推车机36，所述控制模块包括PLC模块1以及与PLC模块1相接的无线接收模块10和液晶触摸屏2，所述PLC模块1的输出端接有泵电机控制模块、安全门控制模块、摇台控制模块、前阻车器控制模块、后阻车器控制模块和推车机控制模块，所述泵电机控制模块包括正向转动控制模块和反向转动控制模块，所述正向转动控制模块包括第一继电器12和与第一继电器12输出端相接的第一接触器13，所述反向转动控制模块包括第二继电器14和与第二继电器14输出端相接的第二接触器15，所述第一接触器13和第二接触器15的输出端均与泵电机16的输入端相接，所述安全门控制模块包括第三继电器17、第四继电器18和与第三继电器17输出端与第四继电器18输出端相接且控制安全门20开闭的第一电磁阀19，所述摇台控制模块包括第五继电器21、第六继电器22和与第五继电器21输出端与第六继电器22输出端相接且控制摇台24开闭的第二电磁阀23，所述前阻车器控制模块包括第七继电器25、第八继电器26和与第七继电器25输出端与第八继电器26输出端相接且控制前阻车器28开闭的第三电磁阀27，所述后阻车器控制模块包括第九继电器29、第十继电器30和与第九继电器29输出端与第十继电器30输出端相接且控制后阻车器32开闭的第四电磁阀31，所述推车机控制模块包括第十一继电器33、第十二继电器34和与第十一继电器33输出端与第十二继电器34输出端相接且控制推车机36开闭的第五电磁阀35，所述PLC模块1的输入端接有第一转速传感器4、第一限位开关5、第二限位开关6、第三限位开关7、第四限位开关8和第二转速传感器9，所述第一继电器12、第二继电器14、第三继电器17、第四继电器18、第五继电器21、第六继电器22、第七继电器25、第八继电器26、第九继电器29、第十继电器30、第十一继电器33和第十二继电器34的输入端均与PLC模块1的输出端相接。

本实施例中，所述无线接收模块10包括依次连接的无线接收天线10-1、信号调理电路10-2和解码模块10-3，所述手持式遥控器11包括编码模块11-2和与编码模块11-2相接的无线发射天线11-1，所述无线接收天线10-1与无线发射天线11-1无线连接。

本实施例中，所述第一继电器12、第二继电器14、第三继电器17、第四继电器18、第五继电器21、第六继电器22、第七继电器25、第八继电器26、第九继电器29、第十继电器30、第十一继电器33和第十二继电器34均为MY2N-J继电器。

本实施例中，所述第一电磁阀19、第二电磁阀23、第三电磁阀27、第四电磁阀31和第五电磁阀35均为三位四通电磁阀。

如图3所示，本实施例中，所述信号调理电路10-2包括运放LM358，所述无线接收天线10-1的输出端与电容C2的一端相接，所述电容C2的另一端分三路，一路经电容C3接地，另一路经电感L1接地，第三路与电容C1的一端相接；所述电容C1的另一端分两路，一路与三极管Q1的基极相接，另一路经电阻R1和电阻R5的一端与电阻R2的一端的连接端相接；所述电阻R5的另一端接+5V电源输出端，所述电阻R2的另一端分两路，一路与三极管Q1的集电极相接，另一路与电容C4的一端相接；所述三极管Q1的发射极接地，所述电容C4的另一端分四路，第一路经电感L2与三极管Q2的发射极相接，第二路经电阻R3接地，第三路与电容C6的一端相接，第四路经电阻R4与电容C5的一端相接；所述电容C6的另一端分四路，第一路经电阻R6接地，第二路经电阻R7接+5V电源输出端，第三路与三极管Q2的基极相接，第四路与电容C8的一端相接；所述电容C8的另一端分两路，一路经电容C9的一端相接，另一路与滑动电阻LW的一个固定端相接；所述滑动电阻LW的另一个固定端和滑动电阻LW的滑动端的连接端分三路，一路与三极管Q2的集电极相接，另一路与电容C9的另一端相接，第三路经电阻R18与+5V电源输出端相接；

所述运放LM358的第1引脚分两路，一路与解码模块10-3相接，另一路与电阻R11的一端相接；所述运放LM358的第2引脚分三路，一路经电阻R13接地，另一路经电阻R12与+5V电源输出端相接，第三路与电阻R14的一端相接；所述运放LM358的第3引脚分三路，第一路与电阻R14的另一端相接，第二路与电阻R11的另一端相接，第三路与电容C11的一端相接；所述运放LM358的第4引脚接地，所述运放LM358的第5引脚分两路，一路与电容C5的另一端相接，另一路经并联的电阻R8和电容C17接地；所述运放LM358的第6引脚分两路，一路经电阻R9接地，另一路与电阻R10的一端相接；所述运放LM358的第7引脚分两路，一路与电阻R10的另一端相接，另一路与电容C11的另一端相接；所述运放LM358的第8引脚分两路，一路经电容C16接地，另一路与+5V电源输出端相接。

本实施例中，所述解码模块10-3为PT2272-M4解码模块，所述编码模块11-2为PT2262编码模块。

本实施例中，所述PLC模块1的输出端接有报警器3。

本实施例中，第一继电器12、第二继电器14、第三继电器17、第四继电器18、第五继电器21、第六继电器22、第七继电器25、第八继电器26、第九继电器29、第十继电器30、第十一继电器33和第十二继电器34为中间继电器，连接于PLC模块1与控制操车设备动作的电磁阀之间，避免系统故障造成PLC模块1的损害，提高了系统的安全性和可靠性，且降低更换成本。

本实施例中，设置报警器3，是为了当操车设备操作不到位时，进行报警提醒。

本实施例中，编码模块11-2对手持式遥控器11操作的命令进行编码并通过无线发射天线11-1发送出去，无线接收天线10-1接收无线发射天线11-1发送出去的命令信号并发送至信号调理电路10-2，无线接收模块10中信号调理电路10-2对接收到的命令信号进行过滤和放大处理，并将放大处理后的命令信号发送至解码模块10-3，经过解码模块10-3的解码发接收到的命令发送至PLC模块1，从而实现手持式遥控器11的远程控制。

本实施例中，第一转速传感器4的设置，是为了对泵电机16的转速进行检测，并将检测到的泵电机转速发送至PLC模块1，且液晶触摸屏2对泵电机的转速进行显示，便于查看，保证液压站能正常供动力。

本实施例中，第二转速传感器9的设置，是为了对推车机36的转速进行检测，并将检测的推车机转速发送至PLC模块1，且液晶触摸屏2对推车机的转速进行显示，便于查看，保证推车机36能正常推动矿车。

本实施例中，液晶触摸屏2的设置，是为了对泵电机16的转动状态、安全门20的开闭状态、摇台24的抬落状态、前阻车器28的开闭状态、后阻车器32的开闭状态和推车机36的运行状态进行显示，便于工作人员直观查看。

本实施例中，所述PLC模块1为S7-300可编程逻辑控制器。

本实施例中，第一转速传感器4和第二转速传感器9均为HTB-40CC10-30E1000BM-S8转速传感器。

本实施例中，第一限位开关5、第二限位开关6、第三限位开关7和第四限位开关8均为FF-U672-1光电限位开关。

本实施例中，设置信号调理电路10-2，是为了对接收到的命令信号进行过滤和放大，以减少干扰信号对解码模块10-3的影响，提高命令接收的准确性。

本实用新型使用时，通过手持式遥控器11发送供液压动力命令，无线接收模块10接收供液压动力命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第一继电器12闭合，第一继电器12闭合第一接触器13闭合，第一接触器13闭合，泵电机16正向转动对液压泵加压供动力；或者PLC模块1控制第二继电器14闭合，第二继电器14闭合第二接触器15闭合，第一接触器15闭合，泵电机16反向转动对液压泵加压供动力。

在操车控制过程中，当罐笼到位停车时，通过手持式遥控器11发送开安全门命令，无线接收模块10接收开安全门命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第三继电器17闭合，第三继电器17闭合为第一电磁阀19的一个线圈通电，第一电磁阀19的一个通道闭合，为安全门20供液压油，安全门20打开，直至第一限位开关5检测到安全门20，则安全门20打开到位；通过手持式遥控器11发送摇台下落命令，无线接收模块10接收摇台下落命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第五继电器21闭合，第五继电器21闭合为第二电磁阀23的一个线圈通电，第二电磁阀23的一个通道闭合，为摇台24供液压油，摇台24下落，直至第二限位开关6检测到摇台24，则摇台24下落到位；通过手持式遥控器11发送打开前阻车器命令，无线接收模块10接收打开前阻车器命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第七继电器25闭合，第七继电器25闭合为第三电磁阀27的一个线圈通电，第三电磁阀27的一个通道闭合，为前阻车器28供液压油，前阻车器28打开；通过手持式遥控器11发送推车机前进命令，无线接收模块10接收推车机前进命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第十一继电器33闭合，第十一继电器33闭合为第五电磁阀35的一个线圈通电，第五电磁阀35的一个通道闭合，为推车机36供液压油，推车机36推矿车前进，直至第三限位开关7检测到推车机36，则说明推车机36前进到位；之后，通过手持式遥控器11发送关闭前阻车器命令，无线接收模块10接收关闭前阻车器命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第八继电器26闭合，且第七继电器25断开，第八继电器26闭合为第三电磁阀27的另一个线圈通电，第三电磁阀27的另一个通道闭合，为前阻车器28供液压油，前阻车器28关闭；并通过手持式遥控器11发送打开后阻车器命令，无线接收模块10接收打开后阻车器命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第九继电器29闭合，第九继电器29闭合为第四电磁阀31的一个线圈通电，第四电磁阀31的一个通道闭合，为后阻车器32供液压油，后阻车器32打开；并通过手持式遥控器11发送推车机后退命令，无线接收模块10接收推车机后退命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第十二继电器34闭合，且第十一继电器33断开，第十二继电器34闭合为第五电磁阀35的另一个线圈通电，第五电磁阀35的另一个通道闭合，为推车机36供液压油，推车机36推矿车后退，直至第四限位开关8检测到推车机36，则说明推车机36后退到位。

最后，通过手持式遥控器11发送摇台升起命令，无线接收模块10接收摇台升起命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第六继电器22闭合，且第五继电器21断开，第六继电器22闭合为第二电磁阀23的另一个线圈通电，第二电磁阀23的另一个通道闭合，为摇台24供液压油，摇台24升起复位；并通过手持式遥控器11发送关安全门命令，无线接收模块10接收关安全门命令并发送至PLC模块1，PLC模块1控制第四继电器18闭合，且第三继电器17断开，第四继电器18闭合为第一电磁阀19的另一个线圈通电，第一电磁阀19的另一个通道闭合，为安全门20供液压油，安全门20关复位，则罐笼进入升降，完成操车的控制，实现远程对操作设备的控制，操作控制简便；且设置手持式遥控器11便于工作人员近距离查看操车设备的运行状态，使得工作人员可以在现场查看操车动作的同时随时随地控制操车的动作，使得矿井操车设备检修更简单实用，可靠方便，降低了硬件损害造成的损失，提高了煤矿的生产效率和操车系统的可靠性。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。