CN101901008A - 一种远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了远程控制系统，应用于煤炭开采领域，包括：主控装置，接收控制命令，将控制命令转换为控制信号，并将控制信号发送给对应的可编程控制装置；可编程控制装置，接收控制信号，并将控制信号转换成变频信号，发送给与其相连的远程调速接口电路；远程调速接口电路，接收变频信号，根据变频信号选择相应的速度接口；变频调速装置，根据选择的速度接口调整输出频率，并发送给采煤设备电机，控制其开启、关闭和/或速度调节。本发明公开的远程控制系统，能够对井下的可编程控制装置进行远程集中控制，进而实现对变频装置的远程控制，间接实现对采煤设备的电机速度的控制，最终实现对采煤设备输出量的控制，简化了控制操作，降低了工作强度。

Description

一种远程控制系统

技术领域

本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及一种远程控制系统。

背景技术

现有的煤矿开采技术中，通常采用调节给煤机和相关设备的速度来实现对采煤量的调节。但是，由于采煤机和相关设备通常分布在矿井的不同位置，工作人员需要在整个矿井内穿行，找到相应的设备控制其开启、关闭以及调节其速度，进而实现对采煤机的控制和对其采煤量的调节。整个控制工作实现非常困难，而且增大了工作人员的工作强度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种远程控制系统，实现对井下设备的远程控制，简化了控制工作，降低了工作强度。

为实现上述目的，本发明实施例公开了以下方案：

一种远程控制系统，应用于煤炭开采领域，包括：主控装置、多个可编程控制装置、变频调速装置和远程调速接口电路，其中：

主控装置用于接收控制命令，将所述控制命令转换为控制信号，并将所述控制信号发送给对应的可编程控制装置；

可编程控制装置用于接收所述控制信号，并将所述控制信号转换成变频信号，发送给与其相连的远程调速接口电路；

远程调速接口电路用于接收所述变频信号，根据所述变频信号选择相应的速度接口；

变频调速装置用于根据所述选择的速度接口调整输出频率，并发送给采煤设备电机，控制其开启、关闭和/或速度调节。

优选的，该系统还包括：

参数采集装置，用于采集设备的运行参数，并将所述运行参数传输给主控装置。

优选的，所述变频装置为四象限变频器或两象限变频器。

优选的，当所述变频装置为两象限变频器时，所述两象限变频器的直流母线上串联有耗能元件。

优选的，当所述变频装置为两象限变频器时，所述两象限变频器的直流母线上并联有储能电容。

优选的，所述耗能元件为照明灯。

优选的，所述照明灯通过变压器与所述变频器相连。

优选的，所述运行参数包括：电机电流、井下温度、电机温度、电机速度和变频装置输出频率中的任意一个或多个的组合。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的远程控制系统，能够对井下的可编程控制装置进行远程集中控制，进而可以实现对变频装置的远程控制，间接实现对采煤设备的电机速度的控制，最终实现对采煤设备输出量的控制。简化了控制操作，降低了工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1公开的远程控制系统的结构示意图；

图2为实施例2公开的远程控制系统的结构示意图；

图3为实施例3公开的远程控制系统中的变频装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开的一种应用于煤炭开采领域的远程控制系统，以实现对井下采煤设备的远程集中控制，其具体实施方式如下：

实施例一

本实施例公开的远程控制系统的结构如图1所示，包括：主控装置11、可编程控制装置12、远程调速接口电路13和变频调速装置14，其中：

主控装置11用于接收控制命令，将所述控制命令转换为控制信号，并将所述控制信号发送给对应的可编程控制装置，主控装置可以为工业控制计算机，通过通信网络与安装在井下的可编程控制装置进行通讯。工作人员通过主控装置11输入控制命令，输入控制命令的形式可以为编写一段程序，然后执行，也可以为直接应用鼠标或键盘，选择显示界面上的相应控件进行操作。主控装置11接收到控制命令后，将其转换为相应的控制信号，通过通信网络传输给安装在井下的可编程控制装置12，实现与井下设备的通信。井下的可编程控制装置12有多个，所以，控制命令中必然包含能够指示控制哪一个可编程控制装置的标识，根据此标识，将控制信号发送到对应的可编程控制装置上。

可编程控制装置12用于接收所述控制信号，并将所述控制信号转换成变频信号，发送给与其相连的远程调速接口电路。可编程控制装置可以为可编程逻辑控制器PLC也可以为单片机。可编程控制装置12接收到控制信号后，分析控制信号得到对变频装置进行频率调节的变频信号，然后将变频信号发送。

远程调速接口电路13用于接收所述变频信号，根据所述变频信号选择相应的速度接口。远程调速接口电路13实现了将可编程控制装置12的变频信号发送给变频装置14的目的，在远程调速接口电路13上可以根据实际应用设置多个速度接口，以对应不同的变频信号。例如，若变频信号为将频率值调为0，则意味着要关闭设备，则对应的速度接口为停止，若变频信号为将频率值增加，则意味着要增大频率进而提高速度，则对应的速度接口为大于当前速度值的接口。每一个接口都有与其对应的接口编码值，例如00代表停止，01代表低速，10代表高速，11代表开启。

变频调速装置14用于根据所述选择的速度接口调整输出频率，并发送给采煤设备电机，控制其开启、关闭和/或速度调节。变频调速装置读取到被选接口的编码值，根据编码值对应的接口类型，执行相应的程序，调整输出频率，并将调整后的频率输出给采煤设备电机，调整电机的频率，进而实现对电机速度的调节。

本发明公开的远程控制系统，能够对井下的可编程控制装置进行远程集中控制，进而可以实现对变频装置的远程控制，间接实现对采煤设备的电机速度的控制，最终实现对采煤设备输出量的控制。简化了控制操作，降低了工作强度。

实施例二

本实施例公开的远程控制系统的结构如图2所示，包括：主控装置21、可编程控制装置22、远程调速接口电路23、变频调速装置24和参数采集装置25。

其中，参数采集装置25用于采集电机电流、井下温度、电机温度、电机速度和变频装置输出频率等参数，将这些参数返回给主控装置21，主控装置21根据各个运行参数的值判断当前各个设备的运行状态，实现对设备的运行状态的检测，当检测到参数超出预设值时，可以及时控制调整设备的参数，使其正常工作。

本实施例公开的远程控制系统，通过对井下设备的运行参数进行采集反馈，实现对井下设备的实时监测，提高了系统工作的安全性。

实施例三

本发明公开的远程控制系统中的变频控制装置可以为四象限变频器或两象限变频器。当采用两象限变频器时，由于煤矿井下使用的往复式给煤机在机械往复运行中存在惯性下滑力，惯性下滑力会导致电动机处于短时的转子转速超过旋转磁场的转速的现象，也就是说，电动机在往复板运行一个周期内，必定有一半的时间处于发电状态。由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机产生的能量返回到电能消耗电路，发出的电能只能通过变频器的逆变电路反送到直流母线，从而造成直流母线电压升高，当电压达到直流母线的最高电压时，变频器会因过电压自动停机无法正常运行。

本实施例公开的远程控制系统中的两象限变频装置的结构如图3所示，两象限变频器的直流母线上连接有耗能元件31。耗能元件31可以为耗能电阻，也可以为照明灯。为了使照明灯能够正常工作，可以在变频器的输出端接入变压器，将电压转换为适合照明灯的电压值。耗能元件31能够消耗给煤机往复板由于负力发出的电能，保证直流母线的电压稳定，进而保证变频器的正常工作，降低了事故率，减少了维修成本。同时扩大了两象限变频器的使用范围。

实施例四

本实施例公开了另一种远程控制系统中的两象限变频装置的结构，其整体结构与图3相同。只是将图3中串联的耗能元件替换为并联在直流母线上的储能电容。当直流母线电压升高时，增加的电能储存在储能电容中，当电机进入耗电状态时，储能电容将电能输出到电机，供电机使用。

本实施例公开的两象限变频装置的结构，能够实现将产生的电能应用到电机消耗电能的过程中，一定程度上降低了电能的使用量，降低了成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种远程控制系统，其特征在于，应用于煤炭开采领域，包括：主控装置、多个可编程控制装置、变频调速装置和远程调速接口电路，其中：

主控装置用于接收控制命令，将所述控制命令转换为控制信号，并将所述控制信号发送给对应的可编程控制装置；

可编程控制装置用于接收所述控制信号，并将所述控制信号转换成变频信号，发送给与其相连的远程调速接口电路；

远程调速接口电路用于接收所述变频信号，根据所述变频信号选择相应的速度接口；

变频调速装置用于根据所述选择的速度接口调整输出频率，并发送给采煤设备电机，控制其开启、关闭和/或速度调节。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

参数采集装置，用于采集设备的运行参数，并将所述运行参数传输给主控装置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述变频调速装置为四象限变频器或两象限变频器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述变频调速装置为两象限变频器时，所述两象限变频器的直流母线上串联有耗能元件。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述变频调速装置为两象限变频器时，所述两象限变频器的直流母线上并联有储能电容。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述耗能元件为照明灯。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述照明灯通过变压器与所述变频器相连。

8.根据权利要求2-7中任意一项所述的系统，其特征在于，所述运行参数包括：电机电流、井下温度、电机温度、电机速度和变频装置输出频率中的任意一个或多个的组合。

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