CN108062140A - 一种清洗煤车自动控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清洗煤车自动控制系统及方法，涉及自动控制技术领域，包括主控回路和二次回路，包括：主控回路包括第一电源、刀开关、第一熔断器、交流接触器主触点和水泵，第一电源与刀开关连接，刀开关与第一熔断器连接，第一熔断器与交流接触器主触点连接，交流接触器主触点与水泵连接；二次回路包括第二电源、第二熔断器、交流接触器线圈、交流接触器常开辅助触点、时间继电器和继电器常开触点，时间继电器包括时间继电器常闭触点和时间继电器线圈。本发明优点在于：该系统结构简单，消耗人力较少，从而成本低、效率高。

Description

一种清洗煤车自动控制系统及方法
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，更具体涉及一种清洗煤车自动控制系统及方法。
背景技术
随着社会发展，电气控制得到广泛应用，其中，电气控制电路的设计组成是有规律可循的，可以将电路设计成联锁控制规律，也可以按照过程控制的变化参量的规律组成电气控制电路。如电气控制电动机的工作过程，其中，三相异步电动机单相全电压启动、停止控制电路的主回路如图1(a)、二次回路如图1(b)所示，主回路包括电源110、刀开关120、熔断器130、交流接触器主触点140、电动机150，二次回路包括按钮160、交流接触器常开辅助触点143、交流接触器线圈141、按钮161。启动时，合上刀开关120，按下按钮161，使得交流接触器线圈141有电，则交流接触器主触点140闭合，从而电动机接通电源启动，同时交流接触器常开辅助触点143也闭合，使得交流接触器线圈141通电，这样，当松开按钮161时，交流接触器线圈141照样通电处于吸合状态，使电动机进入正常运行。这样依靠接触器自身的触点保持通电的现象称为自锁。这种自锁现在电路控制中得到有效利用。
在现生活中，装沙、土等货车或者煤车基本都是无固定遮盖的货物运输，在运输过程中由于气流相对运动和刮风会引起大量的灰尘或者煤粉飞扬，不仅造成货物的损失，更重要的是灰尘和煤尘造成公路两侧的环境污染，给在公路两侧的工作人员和生活居民的身心健康带来一定危害。
现有技术中，针对货车或者煤车引起的环境污染也采取了一些措施，现有洒水装置结构复杂，需要人工开启喷洒系统，因此需要消耗较多人力，从而成本高、效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于结构复杂、需要消耗较多人力，提供一种清洗煤车自动控制系统及方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，具体技术方案如下：
一种清洗煤车自动控制系统，用来控制水泵，包括主控回路和二次回路，包括：所述主控回路包括第一电源、刀开关、第一熔断器、交流接触器主触点和水泵，所述第一电源与所述刀开关连接，所述刀开关与所述第一熔断器连接，所述第一熔断器与所述交流接触器主触点连接，所述交流接触器主触点与所述水泵连接；
所述二次回路包括第二电源、第二熔断器、交流接触器线圈、交流接触器常开辅助触点、时间继电器和继电器常开触点，所述时间继电器包括时间继电器常闭触点和时间继电器线圈；所述第二电源的一端与所述第二熔断器连接，第二电源的另一端与所述继电器常开触点和所述交流接触器常开辅助触点连接，所述第二熔断器的另一端与所述交流接触器线圈和所述时间继电器线圈连接，所述交流接触器线圈的另一端与所述时间继电器常闭触点连接，所述时间继电器常闭触点的另一端与所述继电器常开触点、所述交流接触器常开辅助触点和所述时间继电器线圈连接，所述时间继电器线圈的另一端与所述交流接触器常开辅助触点和所述继电器常开触点连接，所述继电器常开触点与所述交流接触器常开辅助触点连接。
优选的，还包括信号采集电路，所述信号采集电路包括光电传感器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C、NPN型三极管、二极管VD、继电器线圈和直流电源；所述光电传感器一端与直流电源正极连接，所述光电传感器另一端与第一电阻R1连接，所述第一电阻R1另一端与第二电阻R2、第三电阻R3、电容C连接，所述第二电阻R2另一端接地，所述电容C另一端接地，所述第三电阻R3另一端与NPN型三极管基极连接，所述NPN型三极管的集电极与二极管VD正极连接，所述NPN型三极管的发射极接地，所述二极管VD负极与直流电源正极连接。
优选的，所述光电传感器是NPN常开型，所述光电传感器的接收端和发射端的距离能够根据场地进行调节。
优选的，所述NPN型三极管选用9013型号。
优选的，所述直流电源选用15V电源。
优选的，所述第一电源是三相交流电源。
优选的，所述第二电源是220V交流电源。
优选的，所述水泵能够带交流220V到660V的潜水泵、增压泵或洗车泵。
一种清洗煤车自动控制方法，包括：
对二次回路中的时间继电器设置预定的延时断开时间；
将主回路中的刀开关闭合；
当继电器常开触点闭合后，使得二次回路中的交流接触器线圈得电；
所述交流接触器线圈得电后，二次回路中的交流接触器常开辅助触点和主回路中的交流接触器主触点进行闭合，二次回路处于导通状态；
所述交流接触器主触点闭合后，使得水泵得电运行，所述水泵得电运行后，所述水泵开始洒水；
同时，所述继电器常开触点闭合后瞬间又断开；
同时，二次回路处于导通状态，使得时间继电器线圈得电，所述时间继电器线圈得电后，时间继电器常闭触点闭合，同时对所述时间继电器开始计时，当达到所述预定的延时断开时间时，所示时间继电器常闭触点断开，使得所述交流接触器线圈断电；
所述交流接触器线圈断电后，使得所述交流接触器主触点和所述交流接触器常开辅助触点由闭合状态转为处于断开状态，则二次回路处于断电状态；
所述交流接触器主触点断开后，所述水泵自动停止运行，使得所述水泵停止洒水。
优选的，所述信号采集电路的工作方法包括：
光电传感器的发射端用于发出光信号，接收端用于接收光信号；
当光电传感器接收端接收的光信号被煤车挡住时，光电传感器的常开触点进行闭合；
当光电传感器的常开触点闭合后，将直流电源的电压经过电阻R1、电阻R2和电阻R3的分压后，使得NPN型三级管基极获得电压；当NPN型三级管基极电压大于或等于0.7V时，NPN型三极管的集电极与发射极导通；使得继电器线圈得电，所述继电器线圈得电后，使得二次回路中的继电器常开触点进行闭合。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明中利用电源、刀开关、熔断器、交流接触器线圈、交流接触器主触点、交流接触器常开辅助触点、时间继电器线圈、时间继电器常闭触点、信号采集电路、光电传感器和水泵，通过这些器件组成自动控制系统就可以实现水泵自动抽水，该系统结构简单、方便，消耗人力较少，从而成本低、效率高。
2、本发明中主控回路的电源是三相电源，能够带交流220V到660V的潜水泵、增压泵或洗车泵，选择性比较多。
3、本发明中能够根据需求直接设置时间继电器，使水泵在预设的时间内工作，从而水泵洒水的时间灵活；同时光电传感器的发送端与接收端能够根据场地进行调节，使得信号检测的范围可以进行调节，从而则该系统灵活、方便。
4、本发明中利用自动清洗煤车的自动控制方法能够有效解决操作不方便、同时该方法的效率高。
附图说明
图1(a)是三相异步电动机单相全电压启动、停止控制电路的主回路示意图。
图1(b)是三相异步电动机单相全电压启动、停止控制电路的主回路的二次回路示意图。
图2是本发明实施例的一种清洗煤车自动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图2所示，一种清洗煤车自动控制系统的主控回路包括电源210、刀开关220、熔断器230、交流接触器主触点241和水泵280，电源210与刀开关220连接，刀开关220与熔断器230连接，熔断器230与交流接触器主触点241连接，交流接触器主触点241与水泵280连接。
二次回路包括电源211、熔断器231、交流接触器线圈240、时间继电器线圈250、交流接触器常开辅助触点242、时间继电器常闭触点251和继电器常开触点261，电源211与熔断器231连接，电源211的另一端与继电器常开触点261和交流接触器常开辅助触点242连接，熔断器231的另一端与交流接触器线圈240和时间继电器线圈250连接，交流接触器线圈240的另一端与时间继电器常闭触点251连接，时间继电器常闭触点251的另一端与继电器常开触点261、交流接触器常开辅助触点242和时间继电器线圈250连接，时间继电器线圈250的另一端与交流接触器常开辅助触点240和继电器常开触点261连接，继电器常开触点261的两端与交流接触器常开辅助触点242的两端连接。
信号采集电路包括光电传感器270、4KΩ电阻R1、1KΩ电阻R2、1KΩ电阻R3、10uF电容C、NPN型三极管9013、二极管VD、继电器线圈260和15V直流电源。光电传感器270一端与15V直流电源正极连接，光电传感器270另一端与电阻R1连接，电阻R1另一端与电阻R2、电阻R3和电容C连接，电阻R2另一端接地，电容C另一端接地，电阻R3另一端与NPN型三极管9013基极连接，NPN型三极管9013的集电极与二极管VD正极连接，NPN型三极管9013的发射极接地，二极管VD负极与15V直流电源正极连接。其中，信号采集电路利用NPN型三极管9013的饱和状态的工作原理，当NPN型三极管9013基极与发射极之间电压大于或等于0.7V时，集电极与发射极之间就处于饱和状态，集电极与发射极之间相当于短路。
其中，光电传感器270是NPN常开型，光电传感器270的接收端和发射端的距离能够根据场地进行调节；电源210是三相交流电源，电源211是220V交流电源；水泵280能够带交流220V到660V的潜水泵、增压泵或洗车泵；熔断器是为了保护电路，防止短路烧坏电路中的器件。
具体的，开启电源210和电源211，通过时间继电器的旋钮设置时间继电器的延时断开时间，即水泵280洒水时间，将刀开关220闭合，当煤车经过自动洗车点时，光电传感器270的接收端被煤车遮挡住，则光电传感器270的接收端没接收到信号，光电传感器270的常开触点进行闭合，NPN型三极管的饱和状态，集电极与发射极之间相当于短路，使得继电器线圈260得电，二次回路中的继电器常开触点261进行闭合，二次回路中的继电器常开触点261闭合后，交流接触器线圈240得电，交流接触器线圈240得电后，交流接触器主触点241和交流接触器常开辅助触点242闭合，二次回路处于导通状态，交流接触器主触点241闭合后，使得主控回路中的水泵280得电运行，水泵280得电运行，水泵280开始洒水，则水泵280工作。同时，继电器常开触点261闭合后瞬间又断开。同时，二次回路处于导通状态，使得时间继电器线圈250得电，时间继电器线圈250得电后，时间继电器常闭触点251闭合，对时间继电器开始计时，当达到预定的延时断开的时间时，时间继电器常闭触点251断开，使得交流接触器线圈240断电；交流接触器线圈240断电后，使得交流接触器主触点241和交流接触器常开辅助触点242由闭合状态转为处于断开状态，则二次回路处于断电状态，交流接触器主触点241断开后，水泵280自动停止运行，使得水泵280停止洒水，则水泵280停止工作。
本发明中通过光电传感器270的接收端是否接收信号来控制继电器线圈260得电，从而控制继电器常开触点261闭合或断开状态，从而使得二次回路是否处于导通状态，二次回路是否导通使得主控回路中的水泵280是工作状态还是停止状态，其中，水泵280的洒水时间是通过对时间继电器设置预定的延时断开时间，可根据现场需求设置预定的延时断开时间，则该系统结构简单、所需要的人力较少，从而成本低、执行效率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洗煤车自动控制系统，用来控制水泵，包括主控回路和二次回路，其特征在于，包括：所述主控回路包括第一电源、刀开关、第一熔断器、交流接触器主触点和水泵，所述第一电源与所述刀开关连接，所述刀开关与所述第一熔断器连接，所述第一熔断器与所述交流接触器主触点连接，所述交流接触器主触点与所述水泵连接；
所述二次回路包括第二电源、第二熔断器、交流接触器线圈、交流接触器常开辅助触点、时间继电器和继电器常开触点，所述时间继电器包括时间继电器常闭触点和时间继电器线圈；所述第二电源的一端与所述第二熔断器连接，第二电源的另一端与所述继电器常开触点和所述交流接触器常开辅助触点连接，所述第二熔断器的另一端与所述交流接触器线圈和所述时间继电器线圈连接，所述交流接触器线圈的另一端与所述时间继电器常闭触点连接，所述时间继电器常闭触点的另一端与所述继电器常开触点、所述交流接触器常开辅助触点和所述时间继电器线圈连接，所述时间继电器线圈的另一端与所述交流接触器常开辅助触点和所述继电器常开触点连接，所述继电器常开触点与所述交流接触器常开辅助触点连接。
2.根据权利要求1所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，还包括信号采集电路，所述信号采集电路包括光电传感器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C、NPN型三极管、二极管VD、继电器线圈和直流电源；所述光电传感器一端与直流电源正极连接，所述光电传感器另一端与第一电阻R1连接，所述第一电阻R1另一端与第二电阻R2、第三电阻R3、电容C连接，所述第二电阻R2另一端接地，所述电容C另一端接地，所述第三电阻R3另一端与NPN型三极管基极连接，所述NPN型三极管的集电极与二极管VD正极连接，所述NPN型三极管的发射极接地，所述二极管VD负极与直流电源正极连接。
3.根据权利要求2所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，所述光电传感器是NPN常开型，所述光电传感器的接收端和发射端的距离能够根据场地进行调节。
4.根据权利要求2所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，所述NPN型三极管选用9013型号。
5.根据权利要求2所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，所述直流电源选用15V电源。
6.根据权利要求1所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，所述第一电源是三相交流电源。
7.根据权利要求1所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，所述第二电源是220V交流电源。
8.根据权利要求1所述的一种清洗煤车自动控制系统，其特征在于，所述水泵能够带交流220V到660V的潜水泵、增压泵或洗车泵。
9.一种采用权利要求1至8任一项所述的一种清洗煤车自动控制方法，其特征在于，包括：
对二次回路中的时间继电器设置预定的延时断开时间；
将主回路中的刀开关闭合；
当继电器常开触点闭合后，使得二次回路中的交流接触器线圈得电；
所述交流接触器线圈得电后，二次回路中的交流接触器常开辅助触点和主回路中的交流接触器主触点进行闭合，二次回路处于导通状态；
所述交流接触器主触点闭合后，使得水泵得电运行，所述水泵得电运行后，所述水泵开始洒水；
同时，所述继电器常开触点闭合后瞬间又断开；
同时，二次回路处于导通状态，使得时间继电器线圈得电，所述时间继电器线圈得电后，时间继电器常闭触点闭合，同时对所述时间继电器开始计时，当达到所述预定的延时断开时间时，所示时间继电器常闭触点断开，使得所述交流接触器线圈断电；
所述交流接触器线圈断电后，使得所述交流接触器主触点和所述交流接触器常开辅助触点由闭合状态转为处于断开状态，则二次回路处于断电状态；
所述交流接触器主触点断开后，所述水泵自动停止运行，使得所述水泵停止洒水。
10.根据权利要求2所述的一种清洗煤车自动控制方法，其特征在于，所述信号采集电路的工作方法包括：
光电传感器的发射端用于发出光信号，接收端用于接收光信号；
当光电传感器接收端接收的光信号被煤车挡住时，光电传感器的常开触点进行闭合；
当光电传感器闭合后，将直流电源的电压经过电阻R1、电阻R2和电阻R3的分压后，使得NPN型三级管基极获得电压；当NPN型三级管基极电压大于或等于0.7V时，NPN型三极管的集电极与发射极导通；使得继电器线圈得电，所述继电器线圈得电后，使得二次回路中的继电器常开触点进行闭合。
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