一种煤矿钻机的智能控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制方法，尤其是涉及一种煤矿钻机的智能控制方法。
【背景技术】
[0002]由于传统能源的日益枯竭和当今社会对电能质量的提高，可再生资源的开发和利用得到了越来越多的重视。太阳能资源有着无污染、储量大的特点，多种形式的太阳能开发己得到了利用，其中光伏发电成为了解决社会能源和环境危机的重要突破方向，代表了未来能源利用的发展趋势。
[0003]目前电动钻机因为有着机械传动钻机所无法比拟的诸多优点，正突飞猛进地发展。而由于钻机钻井工艺与工作环境的需求，钻机结构庞大，组成复杂，就其控制系统构成来看包含了电气传动系统、液压传动系统等各种控制系统，因此对供电系统要求较高。
[0004]现有的煤矿钻机控制方法及控制系统需要在煤矿开采现场安装高压发电机组，并对发电机组进行安全监控，投入成本高、安装维护不便、不利于节能。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿钻机的智能控制方法，其实现简单，灵活方便，能有效解决现有控制方法需要安装高压发电机组，投入成本高、安装维护不便、不利于节能等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种煤矿钻机的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007]步骤一，太阳能供电系统布设安装:在煤矿开采现场安装为煤矿钻机控制系统中的主控制器、送钻电机和主电机提供电源的太阳能供电系统；所述煤矿钻机控制系统包括自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统，所述自动送钻系统包括所述送钻电机以及第一变频器和电机参数采集单元，所述绞车控制系统包括所述主电机以及第二变频器和滚筒轴编码器，所述电-液联控系统包括放大器、变量泵、变量马达和PID温控仪；所述太阳能供电系统包括太阳能电池组件、充电控制器、蓄电池、逆变升压电路、DC/DC变换电路和无功补偿装置，所述太阳能电池组件、充电控制器和蓄电池依次相接，所述逆变升压电路和DC/DC变换电路均与蓄电池相接，所述无功补偿装置分别与充电控制器和逆变升压电路相接；所述太阳能供电系统的供电方式如下:
[0008]太阳能电池组件将太阳能转换为电能；
[0009]充电控制器将所述电能进行温度补偿后存储到蓄电池中，并对所述蓄电池进行过充电保护和过放电保护；
[0010]无功补偿装置对所述太阳能供电系统进行无功补偿，用于减少供电损耗，提高电能利用率；
[0011]DC/DC变换电路将蓄电池输出的直流电压转换为与主控制器匹配的直流电压并输送给主控制器；
[0012]逆变升压电路将蓄电池输出的直流电压转换为与送钻电机和主电机相匹配的交流电压并分别输送给送钻电机和主电机；
[0013]步骤二，系统启动，系统运行参数设定:系统上电后，通过布设在控制室内的监控主机对系统运行参数进行设定，并按照预设控制程序向主控制器发出控制指令；所述监控主机和主控制器通过通信电缆连接；
[0014]步骤三，系统工况参数采集:采用电机参数采集单元对所述送钻电机的工作参数进行采集；采用滚筒轴编码器对绞车的滚筒速度进行实时检测；采用液位传感器对液压站油箱的油位进行实时检测，采用回油过滤发讯器对所述油箱的回油过滤器进行实时故障检测；采用温度传感器对所述油箱的油温进行实时检测；所述电机参数采集单元、滚筒轴编码器、液位传感器、回油过滤发讯器和温度传感器均与所述主控制器相接；
[0015]步骤四，控制命令接收，钻井工作执行:所述主控制器对步骤三中采集到的工况数据进行处理，并根据所述监控主机发出的控制命令控制所述自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统完成钻井工作；具体包括以下方式:
[0016]第二变频器驱动主电机运转，主电机带动绞车工作；
[0017]第一变频器驱动送钻电机运转，送钻电机带动钻头工作；
[0018]放大器将主控制器发送的控制信号放大后传输给变量泵，变量泵带动变量马达工作；
[0019]PID温控仪根据温度传感器检测到的信号对所述油箱的油温进行实时监控；
[0020]所述第一变频器分别与主控制器和送钻电机相接，所述第二变频器分别与主控制器和主电机相接，所述放大器、变量泵、变量马达依次相接，所述PID温控仪和放大器均与王fe制器相接；
[0021]步骤五，运行故障报警:内置于主控制器中的故障诊断模块根据系统工况参数对所述煤矿钻机控制系统进行故障检测和诊断，若出现运行故障，则向所述监控主机发出故障信号，所述监控主机驱动与其相接的报警单元发出声光报警信号，并在其监控界面上显示故障具体信息；若系统运行正常，则返回步骤三。
[0022]上述一种煤矿钻机的智能控制方法，其特征是:所述主控制器为PLC。
[0023]上述一种煤矿钻机的智能控制方法，其特征是:所述电机参数采集单元采集的参数包括电压、电流、扭矩和转速。
[0024]本发明与现有技术相比具有以下优点:实现简单，灵活方便，能够对设备运行状态进行实时检测、对工况信息进行自动采集、对钻井作业过程进行自动控制以及对异常工况进行识别和预警；采用太阳能电源供电，有效解决了现有控制方法需要安装高压发电机组，投入成本高、安装维护不便、不利于节能等问题。
[0025]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示，本发明包括以下步骤:
[0028]步骤一，太阳能供电系统布设安装:在煤矿开采现场安装为煤矿钻机控制系统中的主控制器、送钻电机和主电机提供电源的太阳能供电系统；所述煤矿钻机控制系统包括自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统，所述自动送钻系统包括所述送钻电机以及第一变频器和电机参数采集单元，所述绞车控制系统包括所述主电机以及第二变频器和滚筒轴编码器，所述电-液联控系统包括放大器、变量泵、变量马达和PID温控仪；所述太阳能供电系统包括太阳能电池组件、充电控制器、蓄电池、逆变升压电路、DC/DC变换电路和无功补偿装置，所述太阳能电池组件、充电控制器和蓄电池依次相接，所述逆变升压电路和DC/DC变换电路均与蓄电池相接，所述无功补偿装置分别与充电控制器和逆变升压电路相接；所述太阳能供电系统的供电方式如下:
[0029]太阳能电池组件将太阳能转换为电能；
[0030]充电控制器将所述电能进行温度补偿后存储到蓄电池中，并对所述蓄电池进行过充电保护和过放电保护；
[0031]无功补偿装置对所述太阳能供电系统进行无功补偿，用于减少供电损耗，提高电能利用率；
[0032]DC/DC变换电路将蓄电池输出的直流电压转换为与主控制器匹配的直流电压并输送给主控制器；
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