专利名称：一种凿岩台车钻孔电气控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用台车控制装置，特别涉及一种凿岩台车钻孔电气控制装置。
背景技术：
近10年来我国从芬兰进口相当数量SIMBA252中孔凿岩台车。该台车是目前我国大型矿山或其他地下工程普遍采用的主要凿岩设备。SIMBA252中孔凿岩台车的钻孔工作系统原有控制电路是由一个由四方向、9位置多触点开合摇杆、5位置多触点开合鼓轮控制器、3位控制转换开关、4位控制转换开关等原器件组合的远程控制操作箱，来有线控制一个继电器柜中的继电器，再由继电器按照钻孔工艺要求控制24位电磁阀完成钻孔作业的冲击、回转、推进和供水。整个钻孔工艺由继电器电路与操作箱摇杆、转换开关等复杂的逻辑关系完成。由于钻孔工艺要求高，继电器逻辑控制原理复杂，接点多故障率高，既使生产效率降低又使维护人员理解吃力，故障排查困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种凿岩台车钻孔电气控制装置，解决现有控制装置继电器逻辑控制原理复杂和接点故障率高的技术问题。该装置不仅能顺利实现原中孔台车凿岩工艺要求，而且能为维护者方便地提供各种钻孔工作状态，使系统故障率大大下降而且维护更加方便。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种凿岩台车钻孔电气控制装置，包括定位控制单元、操作箱和控制箱，控制箱为柜形壳体，柜门上设有观测窗，控制元件分层布置，第一层为可编程控制器PLC，第二层和第三层为输出继电器，第二层一侧还设有输出继电器电源开关、钻进电磁阀电源开关、PLC电源开关和定位控制电源开关，下面两层设有端子排，在壳体的侧面设有多个外接插座，分别是钻进系统输入插座、钻进系统输出插座、泵控制及钻进系统电源插座和水路控制输出插座。定位控制单元连接PLC输入端，夹钎器控制单元、钻进控制单元、冷却冲渣水控制单元、推进回转控制单元和主泵控制单元通过线路连接集成在一个操作箱内后输出端通过线缆连接PLC的输入端，PLC的输出端连接输出继电器，输出继电器的输出端分别控制定位、主泵开停、回转推进、冲击、夹钎、冲渣和冷却。
本实用新型的有益效果是1、用PLC控制代替继电器逻辑控制使这部分电路故障为零。
2、控制电路结构简单，PLC输入出及输出继电器动作都有指示，判断故障容易，判别故障速度快。
3、充分考虑到和原继电器柜的互换性，也就是说PLC控制柜出故障难于修理时，拔下插头，只要花一个小时就可换上原继电器柜，继续工作。这将使用户月钻孔进度有充分保证。
4、操作手柄、开关电路改进后摇杆、鼓轮式转换开关机械机构连锁及电路简单化易于维修。冲击电缆的线芯由46芯减少到31芯。
5、备件成本可以节约10万元以上。
6、为无线遥控提供了十分便利的条件。
图1为本实用新型PLC控制柜结构示意图。
图中1-壳体，2-观测窗，3-PLC，4-输出继电器，5-端子排，6-定位控制电源开关，7-输出继电器电源开关，8-PLC电源开关，9-钻进电磁阀电源开关，10-钻进系统输入插座，11-钻进系统输出插座，12-泵控制及钻进系统电源插座，13-水路控制输出插座。
图2为本实用新型控制结构框图图3为本实用新型电气原理图图4为本实用新型接线图具体实施方式
参照图1、2、3、4，可编程控制器选型选14欧姆龙直流供电CPM2A-60MRC-D可编程控制器。一种凿岩台车钻孔电气控制装置，包括定位控制单元、操作箱和控制箱，控制箱为柜形壳体1，柜门上设有观测窗2，控制元件分层布置，第一层为可编程控制器PLC 3，第二层和第三层为输出继电器4，第二层一侧还设有输出继电器电源开关7即F2、钻进电磁阀电源开关9即F4、PLC电源开关8即F3和定位控制电源开关6即F1，下面两层设有端子排5，在壳体的侧面设有多个外接插座，分别是钻进系统输入插座10即X101’、钻进系统输出插座11即X100、泵控制及钻进系统电源插座12即X105和水路控制输出插座13即X104。PLC、输出继电器、电源开关和端子排的所有端子外接线缆连接，再通过线缆连接钻进系统输入插座、钻进系统输出插座、泵控制及钻进系统电源插座和水路控制输出插座，见图4。由图2可以看到，定位控制单元连接PLC输入端，夹钎器控制单元、钻进控制单元、冷却冲渣水控制单元、推进回转控制单元和主泵控制单元通过线路连接集成在一个操作箱内后输出端通过线缆连接PLC的输入端，PLC的输出端连接输出继电器，输出继电器的输出端分别控制定位、主泵开停、回转推进、冲击、夹钎、冲渣和冷却。
钻孔工艺实施过程参照图3，操作箱主令中的启动按纽S105、停止按纽S106、钻孔操作摇竿S180、钻孔选择开关S179、夹钎器控制开关S110、供水控制开关S181通过钻进操作输入信号插座及电缆X101`接入PLC的0.00～1.10端口。
钻进保护中B121、B132、B134、B136、B141、B145通过插座及电缆X100等接入到PLC的1.11～2.03端口，从控制柜来的自保信号K64接到PLC的2.04端口。
在PLC输出端中主泵启动控制继电器K112接10.00，轻重冲击继电器KY101A、B接10.02、10.03，回转控制KY102A、B接10.04、10.05，推进控制KY104A、B接10.06、10.07，正常水量KY110接11.00，减水量控制KY111接11.01，水旁路控制KY113接11.02，水泵控制KY111接11.03，接拆钎流量控制KY149A、B接11.04、11.05，开眼压力选择KY150B接11.06，快推压力选择KY150C接11.07，快速推进、返回控制KY151A、B接12.00、12.01，接钎回转压力限制KY155接12.02，回转压力调整KY157接12.03，夹钎、导向、松钎KY353A、KY354B接12.04，KY353B接12.05、KY354A接12.06，线性阀控制KY103接12.07，以上各线圈的另一端接共端即0。
输出继电器触点一端接开关F4出来的正电源，另一端两常开并连后接电磁阀其中钻进控制KY101AB、KY102AB、KY104AB、KY149AB、KY150BC、KY151AB的触点通过插座及电缆X100接入Y101AB、Y102AB、Y104AB、Y149AB、Y150BC、Y151AB、Y155、Y157；其中水控制KY110、KY111、KY113常开触点通过插座及电缆X104接入Y110、Y111、Y113；夹钎控制KY353AB、KY354AB常开触点通过插座X100接入Y353AB、Y354AB。为保护输出继电器触点，在电磁阀两端并接续流二极管。
当启动按纽S105压下，启动信号送入PLC的0.00，PLC输出端10.00有输出，K112得电，其常开接点通过插座及电缆X105接入控制柜主泵启动接触器K64线圈回路，K64线圈得电后，控制控制柜的主接触器K61，主泵启动。K64得电后空压机延时继电器K30得电，延时后接触器K127得电，空压机启动运转。水泵作好启动准备，而控制柜的K64触点又通过插座X105送入PLC柜2.04端口实现主泵运行自保。当停止按纽S106压下，停止信号送入PLC的0.01，PLC的K112失电，控制柜的K64、K61、K127、K132皆失电，主泵、空压机、水泵停止。当S180摇杆作前后左右推移或压下S180摇杆顶上两按纽时，插座X100及电缆送出的信号将使Y101、Y102、Y104、Y149、Y151等按PLC内部程序要求动作，实现钻机的前后移动、回转和冲击。当S179处在0～4挡任一位置、S181在2或3挡时，插座及电缆X100送出的信号将使Y101、Y102、Y104、Y110、Y113、Y149、Y151、Y155、Y157等按将PLC内部程序要求作相应动作，K111的常开触点亦通过插座及电缆X105闭合水泵控制延时继电器K133得电，延时后接触器K132闭合，水泵工作，从而使钻机工作处在开眼、冲击、回转正常钻孔等状态。详细工作状态见钻进闭合表。
当B121检测压力位置等传感器检测的信号非正常时，PLC将使钻孔的情况出现对应变化，以保护钻机的安全。例如，当B121闭合说明卡钎因为卡钳时系统压力上升。于是，正常钻进变为停止钻孔并退钎，又例如水压或水的流量不足或缺少，PLC都强迫钻孔作业停止。
权利要求1.一种凿岩台车钻孔电气控制装置，包括定位控制单元、操作箱和控制箱，控制箱为柜形壳体，其特征是柜门上设有观测窗，控制元件分层布置，第一层为可编程控制器PLC，第二层和第三层为输出继电器，第二层一侧还设有输出继电器电源开关、钻进电磁阀电源开关、PLC电源开关和定位控制电源开关，下面两层设有端子排，在壳体的侧面设有多个外接插座，分别是钻进系统输入插座、钻进系统输出插座、泵控制及钻进系统电源插座和水路控制输出插座，PLC、输出继电器、电源开关和端子排的所有端子外接线缆连接，再通过线缆连接钻进系统输入插座、钻进系统输出插座、泵控制及钻进系统电源插座和水路控制输出插座。
2.根据权利要求1所述的一种凿岩台车钻孔电气控制装置，其特征是定位控制单元连接PLC输入端，夹钎器控制单元、钻进控制单元、冷却冲渣水控制单元、推进回转控制单元和主泵控制单元通过线路连接集成在一个操作箱内后输出端通过线缆连接PLC的输入端，PLC的输出端连接输出继电器，输出继电器的输出端分别控制定位、主泵开停、回转推进、冲击、夹钎、冲渣和冷却。
专利摘要本实用新型涉及一种矿用台车控制装置，特别涉及一种凿岩台车钻孔电气控制装置。解决现有控制装置继电器逻辑控制原理复杂和接点故障率高的技术问题。技术方案为一种凿岩台车钻孔电气控制装置，包括定位控制单元、操作箱和控制箱，控制箱为柜形壳体，其特征是柜门上设有观测窗，控制元件分层布置，第一层为可编程控制器PLC，第二层和第三层为输出继电器，第二层一侧还设有输出继电器电源开关、钻进电磁阀电源开关、PLC电源开关和定位控制电源开关，下面两层设有端子排，在壳体的侧面设有多个外接插座，分别是钻进系统输入插座、钻进系统输出插座、泵控制及钻进系统电源插座和水路控制输出插座，PLC、输出继电器、电源开关和端子排的所有端子外接线缆连接，再通过线缆连接钻进系统输入插座、钻进系统输出插座、泵控制及钻进系统电源插座和水路控制输出插座。本实用新型主要用于凿岩台车钻孔作业控制。
文档编号G05B19/05GK2854078SQ20052007768
公开日2007年1月3日 申请日期2005年11月16日 优先权日2005年11月16日
发明者陈鸿翠, 吴荣高 申请人:宝钢集团上海梅山有限公司