专利名称：矿用液压钻机远程电控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压钻才几的控制技术领域，特别涉及一种矿用液压钻机远 程电控系统。
背景技术：
常见的液压钻机一般由主机、泵站、操纵台三大部分组成，在操作时，操 作人员需要进入操作台，在特种环境下，操作人员更是只能进入工作面才能实 施相关操作，这种方法存在操作风险较大，对人员要求较高的问题，并且现在 有的液压钻机没有集成一体的操纵台，在使用过程中存在各个操作阀之间装配 混乱，结构复杂，占用空间大，操作不方便等问题，这些问题的存在给操作人 员的各项操作带来较大风险，给安全生产埋下了隐患。
目前，远程控制技术得到了越来越多的应用，但是目前的钻机控制中，还
没有专门的远程控制系统来对钻机进行控制，究其原因，主要是因为
1. 对钻机远程控制的安全性和稳定性有着非常高的要求，不允许误控制和非 法控制的安全隐患存在；
2. 钻机上一般没有专门的机载通讯和数据采集接口对钻机的硬件进行直接控制。
因此，需要一种矿用液压钻机远程电控系统，使其满足矿用钻机远程控制 的需要，稳定性好，安全性高，能有效的保护操作人员的安全。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种矿用液压钻机远程电控系统，满足矿用钻机远程控制的需要，远程操作安全可靠，扩大了钻机的工作范围，有 效的保护了人员安全。
本实用新型涉及一种矿用液压钻机远程电控系统，其特征在于包括主控 系统和远控系统，所述主控系统包括PLC控制模块1、继电器模块和传感器模块， 所述继电器模块和传感器模块的输入端与PLC控制模块I的输出端相联，所述 继电器模块的输出端与受控液压钻机的先导电磁阀相联；所述远控系统包括 PLC控制模块II和人机界面交互系统，所述人机界面交互系统包括显示装置和 操作面板，显示装置的输入端与PLC控制模块II的输出端相联，所述操作面板 与PLC控制模块II互联；所述PLC控制模块I的通讯端口与PLC控制模块II 的通讯端口互联；
进一步，所述远控系统还包括有报警装置，所述报警装置的输入端与PLC 控制模块II的输出端相联；
进一步，所述显示装置为液晶显示屏；
进一步，所述主控系统和远控系统设置在电控拒中。
本实用新型的有益效果是本实用新型采用主控系统和远控系统的设置， 使远程操控液压钻机成为现实，操作人员能够远离操作现场，有效保证操作者 的人身安全；通过使用PLC模块控制，该系统通讯速度快，操作方便；采用组 态显示软件，能将接收到的来自主控系统的相关信息在显示屏上实时反映，形 象直观，监测效果好；当钻探现场瓦斯浓度、油位、油温、油压超过极限值时， 报警装置会被激发，整个系统会有醒目的声音、图案提示，以便操作人员采取 相应措施；本实用新型满足矿用钻机远程控制的需要，远程操作安全可靠，扩 大了钻机的工作范围。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型系统方框图；图2为实施例各系统连接关系示意图；具体实施方式
图1为本实用新型系统方框图，图2为实施例各系统连接关系示意图。如 图所示
主控系统1和远控系统2均设置在电控拒中，主控系统1包括PLC控制 模块13、继电器模块4和传感器模块5，继电器模块4和传感器模块5的输 入端与PLC控制模块I 3的输出端相联，继电器模块4的输出端与受控液压 钻才几的先导电石兹阀6相4关；
远控系统2包括PLC控制模块II 7和人机界面交互系统，人机界面交互 系统包括显示装置8、操作面板9和组态显示软件，显示装置8为液晶显示 屏，显示装置8的输入端与PLC控制模块II7的输出端相联，操作面板9与 PLC控制模块II 7互联；PLC控制模块I 3的通讯端口与PLC控制模块II 7 的通讯端口互Jf关。
其中，组态显示软件将显示屏上的相应图形与PLC变量相关联，将接收 到的来自主控系统PLC控制模块I 3的的信息在显示装置8上实时动态显示。
远控系统2还包括有报警装置10,报警装置10的输入端与PLC控制模 块114的输出端相: 关。
在本实用新型中，主控系统1是和钻机执行机构及打钻现场交互信息的 平台，主要起信息中转的作用。主控系统1的主要功能是接受远控系统2的 控制信号，采集并处理传感器的信息，并向远控系统2发送控制信号，具有 电机启、停等功能，并能与远控系统的电机启、停命令互锁。PLC控制模块 13是主控系统1的核心控制器件，以一定的扫描周期刷新输入端口信息及输 出端口信息；并能按照一定的通讯协议与远控系统2的PLC控制模块I 3通 讯；通过设置在现场的传感器模块5取得当前打钻的相关参数，主要有瓦 斯浓度、油路系统压力、先导油压力、动力头反向旋转压力、推进压力、回油压力、油箱油位及油温、动力头转速、位置及推进速度和其它相关参数。
远控系统2为人机交互系统，操作人员通过操作面板9向主控系统1发 送控制信息，并能实时反馈和监控打钻的状态。PLC控制模块II7是核心控 制器件，它以一定的扫描周期刷新输入端口及输出端口信息；并能按照一定 的通讯协议与主控系统的PLC控制模块I 3通讯；并通过组态软件将显示屏 上的相应图形与PLC变量相关联，从而把读到的来自主控系统1的PLC控 制模块I3的打钻信息在显示屏上实时动态反映出来，供操作人员参考。
人机界面交互系统是操作人员和电控系统交互信息的平台。通过该平台， 系统可以接受来自操作人员的控制指令，并能实时反馈系统当前信息，从而 实现操作人员和电控系统的信息交互。通过传感器回传的系统压力、油位及 相关的打钻参数能在界面上实时显示，并能较准确的显示动力头当前的位置， 以及钻杆箱的各列钻杆的使用情况和当前打钻深度；从而大致模拟出打钻的 情形。远控系统2设置了自动报警功能，当现场瓦斯浓度、油位、油温、油 压超过极限值时，报警装置10会被激发，会有醒目的声音、图案提示，以便 操作人员采取相应措施。在正常打钻过程中，操作人员在远控系统通过操作 面板9控制整个系统。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员 应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离 本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1. 一种矿用液压钻机远程电控系统，其特征在于包括主控系统(1)和远控系统(2)，所述主控系统包括PLC控制模块I(3)、继电器模块(4)和传感器模块(5)，所述继电器模块(4)和传感器模块(5)的输入端与PLC控制模块I(3)的输出端相联，所述继电器模块(4)的输出端与受控液压钻机的先导电磁阀(6)相联；所述远控系统包括PLC控制模块II(7)和人机界面交互系统，所述人机界面交互系统包括显示装置(8)和操作面板(9)，显示装置(8)的输入端与PLC控制模块II(7)的输出端相联，所述操作面板(9)与PLC控制模块II(7)互联；所述PLC控制模块I(3)的通讯端口与PLC控制模块II(7)的通讯端口互联。
2. 根据权利要求1所述的矿用液压钻机远程电控系统，其特征在于所述 远控系统还包括有报警装置(10)，所述报警装置(10)的输入端与PLC控制模 块II (7)的输出端相联。
3. 根据权利要求1或2所述的矿用液压钻机远程电控系统，其特征在于 所述显示装置(8)为液晶显示屏。
4. 根据权利要求3所述的矿用液压钻机远程电控系统，其特征在于所述 主控系统和远控系统设置在电控柜中。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用液压钻机远程电控系统，包括主控系统和远控系统，所述主控系统包括PLC控制模块I、继电器模块和传感器模块，所述远控系统包括PLC控制模块II和人机界面交互系统，所述人机界面交互系统包括显示装置和操作面板，本实用新型采用主控系统和远控系统的双系统的设置，使远程操控液压钻机成为现实，操作人员能够远离操作现场，有效保证操作者的人身安全。
文档编号E21B44/00GK201241687SQ20082009956
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者军 万, 刁文庆, 冰 吕, 李华甫, 宇 王, 王清峰, 肖玉清, 辛德忠, 陈小平, 陈松林, 黄麟森 申请人:煤炭科学研究总院重庆研究院