CN103152943B - 司钻房自适应调节防爆plc控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的司钻房自适应调节防爆PLC控制装置，在三相线路上设置有断路器，三相线路上的L1端与中间继电器的触点KA1及投光灯依次连接；L2端与电源开关SB1连接，电源开关SB1的一路与中间继电器的触点KM连接，电源开关SB1第二路与电源开关SB2连接，而触点KM和电源开关SB2的另一端同时连接到荧光灯的一端头，电源开关SB1第三路与PLC控制柜连接，PLC控制柜同时与房内光感应器、房外光感应器、中间继电器KM、KA1及KA2分别连接；L3端与中间继电器的触点KA2及光源依次连接；荧光灯、中间继电器KM、KA1和KA2、投光灯及光源同时接入零线端。本发明装置能依据环境光线变化自动调节亮度。

Description

司钻房自适应调节防爆PLC控制装置

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种司钻房自适应调节防爆PLC控制装置。

背景技术

目前，石油钻机上普遍使用的司钻房的照明和显示系统存在两个问题，对司钻的正常控制造成不便：1）房内亮度超过房外过多时，司钻将无法看清外面的工况（司钻面前的玻璃由于室内外亮度差，会变成一面镜子）；2）房外太阳以一定角度照入时，房内显示屏无法看清（司钻房内的显示屏不是竖直背光摆放，而是带有一定倾角）。现有石油钻机上使用的照明控制装置，均是人为手动控制，存在很大主观随意性，容易造成安全隐患；这样会对正常的司钻作业造成影响，甚至造成事故的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种司钻房自适应调节防爆PLC控制装置，解决了现有技术中房内亮度超过房外过多时，司钻将无法看清外面的工况；房外太阳以一定角度照入时，房内显示屏无法看清的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种司钻房自适应调节防爆PLC控制装置，包括在三相线路上设置有断路器QF，

三相线路上的L1端与中间继电器KA1的触点KA1及投光灯依次连接；

三相线路上的L2端与电源开关SB1连接，电源开关SB1的一路与中间继电器KM的触点KM连接，电源开关SB1第二路与电源开关SB2连接，而触点KM和电源开关SB2的另一端同时连接到荧光灯的一端头，电源开关SB1第三路与PLC控制柜连接，PLC控制柜同时与房内光感应器、房外光感应器、中间继电器KM、中间继电器KA1、中间继电器KA2分别连接；

三相线路上的L3端与中间继电器KA2的触点KA2及光源依次连接；

上述的荧光灯、中间继电器KM、中间继电器KA1、中间继电器KA2、投光灯和光源的另一端同时接入三相线路上的零线端。

本发明的有益效果是：依据环境光线变化自动调节亮度，具有较强的差异环境适应性，最大限度的支持司钻工作需求的同时力求经济成本最小化，具体包括：

1）石油钻机的工作环境特殊性。钻机工作的环境十分复杂，在极热（沙漠）和极冷（极地）环境下，对设备的适应性提出很高要求；而且石油钻机工作环境导致的交通不便（偏僻野外、远离城市/网络、经常移动等），使得后期产品维护和跟踪服务困难，所以产品必须可靠耐用，还要满足石油钻机电气的相关要求。这一特殊要求就导致城市照明中的照明调节技术无法应用于石油钻机，所以本发明在技术方案中首先引入了防爆要求。

2）由于该装置同时要完成“室内外光照度”分别采集、“室内外亮度差”的逻辑判断和调节控制，所以无论在相关元器件选型还是在控制回路的设计上都完全有别于城市照明调节装置（后者仅能依据日照强度完成相应动作）——这也就是该发明专利的创新点。

3）司钻房内的显示屏位置是固定死的，而太阳位置是移动的，所以要求该系统无论太阳处于任何角度，均要保证显示屏的显示不受影响。本发明装置依据工作环境“室内外亮度差”自动控制，在满足使用的前提下，最大限度确保施工过程可视度达到生产安全要求。另外，本装置本身设置有旁路倒换——就是当特殊情况时通过手动控制部分电路的启动或停止。

附图说明

图1是本发明装置的原理图；

图2是本发明装置实施例的安装位置示意图。

图中，1.荧光灯，2.PLC控制柜，3.房内光感应器，4.房外光感应器，5.投光灯，6.光源，

另外，QF代表断路器；SB1、SB2分别代表电源开关；符号KM、KA1、KA2分别代表中间继电器；另一组符号KM、KA1、KA2分别代表各个中间继电器所对应的触点。

具体实施方式

如图1，本发明司钻房自适应调节防爆PLC控制装置的结构是，包括在AC220V/50HZ的三相线路上设置有断路器QF，三相线路上的L1端与中间继电器KA1的触点KA1及投光灯5依次连接；三相线路上的L2端与电源开关SB1（不带自复位功能）连接，电源开关SB1的一路与中间继电器KM的触点KM连接，电源开关SB1第二路与电源开关SB2连接，而触点KM和电源开关SB2的另一端同时连接到荧光灯1的一端头，电源开关SB1第三路与PLC控制柜2连接，PLC控制柜2同时与房内光感应器3、房外光感应器4、中间继电器KM、中间继电器KA1、中间继电器KA2分别连接；三相线路上的L3端与中间继电器KA2的触点KA2及光源6依次连接；上述的荧光灯1、中间继电器KM、中间继电器KA1、中间继电器KA2、投光灯5和光源6的另一端同时接入三相线路上的零线端。

本发明装置的工作原理是，首先将断路QF序1吸合，将PLC控制柜2的预设值依据使用环境进行相应设定，同时房内光感应器3和房外光感应器4自动将采集的数值输入到PLC控制柜2中，PLC控制柜2本身内置了逻辑判断程序，随后从PLC控制柜2输出到相应中间继电器驱动相关设备完成动作；电源开关SB1序2和电源开关SB2分别完成旁路倒换中的系统整个断开和荧光灯1应急启动的功能。

这里PLC控制柜2主要完成两个部分的逻辑判断：

1）房内光感应器3输入值和房外光感应器4输入值之间的对比判断，从而决定是荧光灯1还是投光灯5工作，或者都不工作。

2）房外光感应器4输入值是否达到预设范围，当达到预设范围时意味着司钻对司钻房显示屏的可视度已经受到房外光源的影响。从而决定光源6是否要投入工作。

具体逻辑控制如下：

当房内光感应器3输入值低于房外光感应器4输入值，中间继电器KM的线包KM和中间继电器KA1的线包均不得电，对应的触点KM序3和KA1均不吸合，荧光灯1和投光灯5都不工作。同时房外光感应器4输入值未在设定范围内，中间继电器KA2的线包不得电，对应的触点KA2不吸合，光源6不工作。

当房内光感应器3输入值低于房外光感应器4输入值，中间继电器KM的线包KM和中间继电器KA1的线包均不得电，对应的触点KM序3和KA1均不吸合，荧光灯1和投光灯5都不工作。同时房外光感应器4输入值在设定范围内时，中间继电器KA2的线包得电，对应的触点KA2吸合，光源6工作。

当房内光感应器3输入值高于房外光感应器4输入值，未达到设定比例。中间继电器KM的线包KM得电，对应的触点KM3吸合，荧光灯1工作；中间继电器KA1的线包不得电，对应的触点KA1不吸合，荧投光灯5不工作。同时房外光感应器4输入值未在设定范围内，中间继电器KA2的线包不得电，对应的触点KA2不吸合，光源6不工作。

当房内光感应器3输入值高于房外光感应器4输入值，达到设定比例，中间继电器KM的线包KM不得电，对应的触点KM序3断开，荧光灯1停止工作；中间继电器KA1的线包得电，对应的触点KA1吸合，荧投光灯5工作。同时房外光感应器4输入值未在设定范围内，中间继电器KA2的线包不得电，对应的触点KA2不吸合，光源6不工作。

当遇到特殊情况时可进行旁路倒换，用电源开关SB1序2将整个控制回路断开。

当遇到特殊情况时可进行旁路倒换，用电源开关SB2在不考虑任何外界条件前提下，手动控制中间继电器KM的线包KM得电，对应的触点KM序3吸合，荧光灯1工作。

本发明的司钻房自适应调节防爆PLC控制装置，可以根据室内外光线亮度情况自动完成对相关照明设备的启停控制，可以根据室外光线亮度自动完成对显示屏光源6的调节，由多个光感应器完成了对室内外光线亮度信息的采集，由PLC控制柜2完成对多个光感应器信号的逻辑判断，PLC控制柜2其预设值可根据使用环境调节，可以进行数据的存储和远程控制；回路设计中加入了旁路倒换，如果遇到特殊情况可以手动控制该装置的启动和停止。

本发明装置能更好的适应复杂环境要求，依据环境光线变化自动调节亮度，具有较强的差异环境适应性，最大限度的支持司钻工作需求的同时力求经济成本最小化，PLC控制为未来信息升级提供更大空间。

Claims (1)

1.一种司钻房自适应调节防爆PLC控制装置，其特征在于：包括在三相线路上设置有断路器QF，

三相线路上的L1端与中间继电器KA1的触点KA1及投光灯(5)依次连接；

三相线路上的L2端与电源开关SB1连接，电源开关SB1的一路与中间继电器KM的触点KM连接，电源开关SB1第二路与电源开关SB2连接，而触点KM和电源开关SB2的另一端同时连接到荧光灯(1)的一端头，电源开关SB1第三路与PLC控制柜(2)连接，PLC控制柜(2)同时与房内光感应器(3)、房外光感应器(4)、中间继电器KM、中间继电器KA1、中间继电器KA2分别连接；

三相线路上的L3端与中间继电器KA2的触点KA2及光源(6)依次连接；

上述的荧光灯(1)、中间继电器KM、中间继电器KA1、中间继电器KA2、投光灯(5)和光源(6)的另一端同时接入三相线路上的零线端；

所述的电源开关SB1不带自复位功能，同样，电源开关SB2不带自复位功能；

所述的三相线路为AC220V/50HZ。