专利名称：矿山斜井防跑车控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属矿山运输保护装置，特别是意外跑车故障时进行自动保护的装置。
背景技术：
中，大多采用继电器触点的串联、并联和延时继电器的滞后动作组合成控制逻辑，也有采用微处理机(单片机或单板机)来控制，还有采用在钢轨上安装磁感应传感器检测车速等措施防止斜井跑车事故，这些措施大多存在检测跑车动作不可靠、抗干扰性差、连线多、体积大、控制装置本身事故多、容易造成采集信号率低的状况，有些措施不能对控制装置本身进行自检或漏检，因此，推广价值不高，给矿井安全生产带来不应有的损失。
本实用新型的任务是提高斜井防跑车装置的可靠性，使本装置能迅速、准确、可靠的检测出各种跑车事故的发生(如掉道、滑行、翻滚)，同时，对控制装置自身及外部传感元件进行故障自诊断，避免由于控制装置本身故障的原因造成防跑车装置失灵，对于矿车掉轨、钢丝绳断裂或弹跳发生的跑车事故，采用矿车运行位置显示数据、远红外调制光电开关和速度传感器三路同时进行跑车信号检测，做到万无一失。
本实用新型的技术方案是这样实现的可编程序控制器的信号采集分别来自安装在绞车轴上的脉冲转速传感器、井壁两侧的四组远红外调制光电开关、装在钢轨上的感应式速度传感器、门栏位置的行程开关，矿车运行到斜井中时，远红外调制光电开关、感应式速度传感器将信号送入可编程序控制器及交流接触器、电机运行打开或关闭门栏，同时，又将信号输入到矿车位置数字显示屏，其显示屏由集成电路集成芯片IC1、IC2组成分频电路，分频信号分别送入译码器、缓冲器，再驱动芯片IC5、IC6、IC7，并通过LED显示矿车位置，故障报警显示器是经芯片IC8译码来显示控制器内部或外部传感器的具体故障位置，并通过芯片IC9发出声、光报警，可编程序控制器是通过一套监控、自诊断程序完成上述控制，矿山斜井防跑车控制装置是隔爆型常闭式或常开式防跑车控制装置。
本实用新型与背景技术相比，它能够同时检测来自三方面的传感信号，并自动诊断控制器内部和外部故障位置显示及报警，同时可以控制不同区段的跑车事故，该装置具有抗干扰能力强、检测精度高、信号可靠、准确迅速、成本低的特点，是矿山斜井防跑车不可缺少的安全防护设备。
图1是本实用新型的安装示意图；图2是本实用新型工作原理图。
附图是本实用新型的一个具体实施例，
以下结合附图作进一步说明参照
图1，矿山斜井防跑车控制装置是安装在井筒地面或安在暗斜井中使用，它有正反方向的电动机(或直线电机)(1)，门栏钢丝绳(3)一端接在电动机(1)上，另一端接在门栏(2)上，门栏(2)可以是常闭式或常开式，矿车(8)，可编程序控制器(13)，远红外调制光电开关(4、5、6、7)，这些开关受可编程序控制器(13)控制，脉冲转速传感器(12)安装在绞车(11)的转轴上，可编程序控制器(13)分别又控制交流接触器(14、15)，行程开关(9、10)、矿车位置显示屏(16)、故障报警显示器(17)和感应式速度传感器(18)，可编程序控制器(13)还包括一套监控、自诊断程序。
图2，是本实用新型的工作原理图，主要由矿车位置数字显示屏(16)和故障报警显示器(17)部分组成，其矿车位置显示屏(16)是由集成电路芯片IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、T1、C1、C2、LED1、LED2、LED3、转速传感器(12)组成，转速传感器(12)产生脉冲信号经IC1、IC2、组成分频电路，分频后的信号送入译码器、缓冲器、驱动芯片IC5、IC6、IC7，由它们驱动三位7段LED1、LED2、LED3显示器显示矿车位置。矿车提升时，可编程序输出端子02不通，计数增加；下放时可编程序内部将02端子与“地”接通，成为减计数。故障报警显示器(17)是由集成电路芯片IC8、IC9、R9、R10、R11、R12、R13、C3、C4、D1、D2、J1组成；可编程序控制器(13)输出五路控制故障显示部分，经IC8译码，译成16种故障信号，由D1发光二极管显示具体故障；IC9为故障报警芯片，发生故障时，J1继电器接通，报警电路投入工作，D2发光二极管闪光报警，同时喇叭发出声报警信号。
①正常运行下放时，滚筒(11)顺时针旋转，当矿车(8)处于平坡段时，控制程序使矿车(8)位置数字显示值及可编程序控制器(13)内部的比值均保持为零。矿车(8)到达调制光电开关(4)和感应式速度传感器(18)位置时，显示屏(16)及控制器(13)内部均开始计数，矿车(8)继续下放到调制光电开关(5)和(6)位置和感应式速度传感器(19)时，控制程序对矿车(8)经过调制光电开关(5)位和调制光电开关(6)位和感应式速度传感器(19)之间的时间进行判断，正常情况下，该时间较长(具体数据在现场调试)，此时，若转速传感器(12)送进来的计数值也满足要求，则可编程序控制器(13)发出打开门栏(2)的指令，交流接触器(14)接通，电动机(1)通电向左快速移动，将门栏(2)提起。门栏打开，并且开到规定位置时，行程开关(9)接通，可编程序控制器(13)收到此信号后，将交流接触器(14)断开，电动机(1)断电，门栏(2)保持打开状态。矿车(8)通过门栏(2)继续下放到光电开关(7)位置，并且矿车(8)位置计数值也满足要求时，可编程序控制器(13)发出关闭门栏(2)指令，交流接触器(15)接通，电动机(1)快速向右运行。门栏(2)关闭到位时，行程开关(10)接通，控制器收到此信号后，使交流接触器(15)断开，电动机断电，门栏(2)处于关闭位置。
提升时(绞车(11)逆时针旋转)，矿车位置计数值递减。当矿车(8)到达光电开关(7)位置，且计数值满足要求时，可编程序控制器(13)发出开门栏(2)指令，交流接触器(14)接通，电动机(1)左行，门栏(2)打开。矿车(8)通过门栏(2)到达光电开关(6)位置，且计数值满足要求时，可编程序控制器(13)发出关闭门栏(2)指令，交流接触器(15)接通，电动机(1)右行，门栏(2)关闭。矿车(8)提升到光电开关(4)位置和感应速度传感器(18)时，内部计数值及外部显示值均回到零。
②跑车事故当发生矿车失控(跑车)事故时，由于矿车(8)运行速度很快，其通过光电开关(5、6)和感应式速度传感器(19)的时间较短或者感应式传感器检测到跑车信号(速度检测)，可编程序控制器(13)判断出为跑车等故，门栏(2)不打开，对失控矿车(8)起栏截作用，同时，可编控制器(13)使绞车(11)安全回路断开，使绞车(11)紧急制动，并发出声光报警及显示出故障类型。
如果因矿车脱钩发生跑车，则有叁个条件可保证门栏不会打开(1)矿车(8)通过调制光电开关(5、6)的速度过快；(2)矿车位置计数值不满足要求；(3)感应式速度传感器(19)检测到跑车信号(速度检测)。
③其它故障诊断及保护可对下列故障进行诊断、显示、报警和保护(诊断功能由软件实现)(1)矿车下放或提升时，满足开门栏条件，但门栏未开(或开不到位)；(2)矿车下放或提升时，满足关门栏条件，但门栏未关(或关不到位)；(3)调制光电开关(4、5、6、7)故障；(4)转速传感器(12)故障；(5)感应式速度传感器(18、19)故障。
权利要求1.矿山斜井防跑车控制装置，由电动机(1)、门栏(2)、门栏钢绳(3)、矿车(8)、可编程序控制器(13)组成，其特征在于它还包括至少有四组安装在巷道两侧的远红外调制光电开关(4、5、6、7)和感应式速度传感器(18、19)两组并受可编程序控制器(13)控制，脉冲转速传感器(12)安装在绞车(11)的转轴上，可编程序控制器(13)分别又控制交流接触(14、15)、行程开关(9、10)、矿车位置数字显示屏(16)、故障报警显示器(17)和感应式速度传感器(18、19)。
2.根据权利要求1所述的矿山斜井防跑车控制装置，其特征在于矿车位置数字显示屏(16)是由IC1、IC2组成分频电路，其分频信号分别送入译码器、缓冲器，再驱动IC5、IC6、IC7并通过LED显示矿车位置。
3.根据权利要求1或2所述的矿山斜井防跑车控制装置，其特征在于故障报警显示器是经芯片IC8译码能显示控制器内部或外部传感器的具体故障位置，并通过IC9发出声，光报警。
4.根据权利要求1所述的矿山斜井防跑车控制装置，其特征在于装置是隔爆型的常闭式或常开式防跑车控制装置。
专利摘要本实用新型属矿山运输保护装置。该装置主要由安装在绞车轴上的脉冲转速传感器、井壁两侧的远红外调制光电开关、钢轨上的感应式速度传感器、矿车、牵引钢丝绳、行程开关、门栏等组成，其传感元件均由可编程序控制器控制。可编程序控制器又分别控制交流接触器、矿车位置数字显示屏和故障报警显示器。同时控制器具有一套自诊断内、外部故障的监控、自诊断程序，能同时用三路信号准确判断跑车事故的发生，它结构简单，使用维修方便，抗干扰能力强，是目前防跑车装置中功能齐全的一种保护装置。
文档编号E21F17/18GK2201486SQ9321029
公开日1995年6月21日 申请日期1993年4月17日 优先权日1993年4月17日
发明者宋柏, 于登洋, 李国林, 刘存利, 邹银先, 黄向东, 薛涛, 朱华, 孙双喜 申请人:西安矿业学院监测监控研究开发中心, 新疆维吾尔自治区煤炭工业厅, 乌鲁木齐矿务局