CN110067754A - 一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，包括微机控制器MCU、模拟信号、数字信号、执行器和上位机，所述微机控制器MCU包括两个输入回路、A/D转换、输出回路、I/O、CPU、存储器和通讯接口，所述模拟信号与一个输入回路相连接，第一输入回路与A/D转换相连接，所述数字信号与另一个输入回路相连接，另一个输入回路与I/O相连接，所述A/D转换与I/O相连接，所述I/O与输出回路和CPU相连接，所述CPU与储存器相连接，所述CPU与通讯接口相连接。本发明结构简单，使用方便，可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障，并且可以对显示屏进行调节，满足用户的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制系统技术领域，尤其涉及一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统。
背景技术
常用井下防爆空气压缩机控制系统采用手动启停及手动加卸载功能，不能远程监控机器运行状况，需使用人手动定时操作及查看机器运行状况，因此我们提出了一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统用于解决上述问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统。
本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，包括微机控制器MCU、模拟信号、数字信号、执行器和上位机，所述微机控制器MCU包括两个输入回路、A/D转换、输出回路、I/O、CPU、存储器和通讯接口，所述模拟信号与一个输入回路相连接，第一输入回路与A/D转换相连接，所述数字信号与另一个输入回路相连接，另一个输入回路与I/O相连接，所述A/D转换与I/O相连接，所述I/O与输出回路和CPU相连接，所述CPU与储存器相连接，所述CPU与通讯接口相连接，所述通讯接口与上位机相连接，所述输出回路与执行器相连接。
优选地，所述上位机包括PLC和电脑，电脑包括监控主机和显示屏，所述显示屏的下方设有底座，底座的顶部开设有转槽，转槽内转动安装有转轴，转轴的顶端开设有矩形槽，矩形槽的两侧内壁上均开设有水平槽，两个水平槽内转动安装有同一个水平轴，显示屏固定套设于水平轴的外侧，转轴的外侧焊接有横板，横板的顶部开设有立柱孔，立柱孔内滑动安装有立柱，立柱的外侧固定套设有套板，立柱的外侧套设有第一弹簧，第一弹簧的顶端和底端分别焊接于横板的底部和套板的顶部，立柱的底端焊接有球珠，底座的顶部开设有多个球珠槽，球珠与多个球珠槽中的一个球珠槽相卡装，转轴的顶端开设有滑槽，滑槽内滑动安装有滑板，滑板的顶部焊接有第一板，第一板的底部一侧焊接有第二板，水平轴的外侧固定套设有齿轮，第二板靠近水平轴的一侧固定安装有齿条，齿轮与齿条相啮合，滑槽的一侧内壁上开设有侧板孔，侧板孔内滑动安装有侧板，侧板的一侧焊接有三个楔形块，滑板远离第二板的一侧开设有多个楔形槽，楔形块与相对应的楔形槽相卡装，侧板的另一侧焊接有拉板，拉板与转轴之间焊接有多个第二弹簧。
优选地，所述转轴位于转槽内部的外侧安装有第一滑块，转槽的内壁上设有第一环形滑轨，且第一滑块与第一环形滑轨滑动接触。
优选地，所述水平轴位于水平槽内部的外侧安装有第二滑块，水平槽的内壁上设有第二环形滑轨，且第二滑块与第二环形滑轨滑动接触。
优选地，所述第二弹簧的数量为三到五个，且三到五个第二弹簧等间距间隔设置。
优选地，所述楔形槽的侧壁上安装有密封垫，且楔形块与相对应密封垫的内侧滑动密封接触。
优选地，所述横板的一侧焊接有把手，且把手的外侧设有防滑螺纹。
优选地，所述球珠槽的数量为六十到八十个，且六十到八十个球珠槽呈环形排布。
本发明的有益效果：
（1）通过底座、转槽、转轴、矩形槽、水平槽、水平轴、显示屏、横板、立柱孔、立柱、套板、第一弹簧、球珠、球珠槽、滑槽、滑板、第一板、第二板、齿轮、齿条、侧板孔、侧板、楔形块、楔形槽、拉板和第二弹簧相配合，微机控制器MCU安装矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器里，外部模拟信号设备及执行器采用一类防爆等级的设备，通过防爆电缆连接，MCU采集外部输入信号后，通过逻辑运算及比较，最后输出电信号给执行器，从而实现井下螺杆空气压缩机的自动控制功能，可以实现机器的自动启停、自动加卸载及远程监控功能，数据实时地传到矿的调度中心，可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障；
（2）当需要对显示屏进行旋转时，拉动把手，把手带动横板进行移动，横板带动转轴进行转动，转轴带动显示屏进行转动，方便显示屏的转动，同时横板带动立柱进行转动，立柱带动球珠进行转动，球珠可以从球珠槽内移出，当球珠移至相邻的球珠槽内时，第一弹簧由于自身的弹力使得球珠与球珠槽紧密接触，可以提供一定的稳定性，当需要显示屏在正向调节时，拉动拉板，解除对滑板的固定，然后拉动第一板，第一板带动第二板进行移动，第二板上的齿条与水平轴上的齿轮相啮合，带动水平轴进行转动，水平轴带动显示屏进行转动，使得显示屏在正向进行调节，然后松开拉板，第二弹簧由于自身的弹力带动拉板进行移动，拉板带动侧板进行移动，侧板带动楔形块进行移动，使得楔形块卡入楔形槽内，对显示屏进行固定。
本发明结构简单，使用方便,可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障,并且可以对显示屏进行调节，满足用户的使用需求。
附图说明
图1为本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统的框图示意图；
图2为本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统中的安全型真空电磁起动器电气原理示意图一；
图3为本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统中的安全型真空电磁起动器电气原理示意图二；
图4为本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统的结构示意图；
图5为本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统的A部分的结构示意图；
图6为本发明提出的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统的B部分的结构示意图。
图中：1底座、2转槽、3转轴、4矩形槽、5水平槽、6水平轴、7显示屏、8横板、9立柱孔、10立柱、11套板、12第一弹簧、13球珠、14球珠槽、15滑槽、16滑板、17第一板、18第二板、19齿轮、20齿条、21侧板孔、22侧板、23楔形块、24楔形槽、25拉板、26第二弹簧。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参照图1-6，本实施例提出了一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，包括微机控制器MCU、模拟信号、数字信号、执行器和上位机，微机控制器MCU包括两个输入回路、A/D转换、输出回路、I/O、CPU、存储器和通讯接口，模拟信号与一个输入回路相连接，第一输入回路与A/D转换相连接，数字信号与另一个输入回路相连接，另一个输入回路与I/O相连接，A/D转换与I/O相连接，I/O与输出回路和CPU相连接，CPU与储存器相连接，CPU与通讯接口相连接，通讯接口与上位机相连接，输出回路与执行器相连接，通过底座1、转槽2、转轴3、矩形槽4、水平槽5、水平轴6、显示屏7、横板8、立柱孔9、立柱10、套板11、第一弹簧12、球珠13、球珠槽14、滑槽15、滑板16、第一板17、第二板18、齿轮19、齿条20、侧板孔21、侧板22、楔形块23、楔形槽24、拉板25和第二弹簧26相配合，微机控制器MCU安装矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器里，外部模拟信号设备及执行器采用一类防爆等级的设备，通过防爆电缆连接，MCU采集外部输入信号后，通过逻辑运算及比较，最后输出电信号给执行器，从而实现井下螺杆空气压缩机的自动控制功能，可以实现机器的自动启停、自动加卸载及远程监控功能，数据实时地传到矿的调度中心，可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障；当需要对显示屏7进行旋转时，拉动把手，把手带动横板8进行移动，横板8带动转轴3进行转动，转轴3带动显示屏7进行转动，方便显示屏7的转动，同时横板8带动立柱10进行转动，立柱10带动球珠13进行转动，球珠13可以从球珠槽14内移出，当球珠13移至相邻的球珠槽14内时，第一弹簧12由于自身的弹力使得球珠13与球珠槽14紧密接触，可以提供一定的稳定性，当需要显示屏7在正向调节时，拉动拉板25，解除对滑板16的固定，然后拉动第一板17，第一板17带动第二板18进行移动，第二板18上的齿条20与水平轴6上的齿轮19相啮合，带动水平轴6进行转动，水平轴6带动显示屏7进行转动，使得显示屏7在正向进行调节，然后松开拉板25，第二弹簧26由于自身的弹力带动拉板25进行移动，拉板25带动侧板22进行移动，侧板22带动楔形块23进行移动，使得楔形块23卡入楔形槽24内，对显示屏7进行固定，本发明结构简单，使用方便,可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障,并且可以对显示屏7进行调节，满足用户的使用需求，图2中，本安电路与非本安电路之间，爬电距离>9.2m，工频耐压1500，采用TLP521-1型光耦，其输入与输出之间耐压1500，KMI本安触点与非本安线圈电气间隙>5.7m，爬电距离>9.2m，工频耐压1500V，无源接点TY. DW. YYK.TW.YL.SS，本安电源使用上海煤科实业有限公司CST1-1输出本质安全型电源，防爆号:SHExC12. 1318U，图3中，电缆接入各防爆电器设备的绝缘层(最外层)应保留10-15mm，电缆各接线端因连接可靠，不能有松动或脱落，电缆接入后，压紧装置必须能压紧密封圈，且应防止电缆扭转、松动，在3至5kg拉力下,应无松动，变形，虚线框中为本安电路，连接时应避免与其他电路相接触，
本实施例中，上位机包括PLC和电脑，电脑包括监控主机和显示屏7，显示屏7的下方设有底座1，底座1的顶部开设有转槽2，转槽2内转动安装有转轴3，转轴3的顶端开设有矩形槽4，矩形槽4的两侧内壁上均开设有水平槽5，两个水平槽5内转动安装有同一个水平轴6，显示屏7固定套设于水平轴6的外侧，转轴3的外侧焊接有横板8，横板8的顶部开设有立柱孔9，立柱孔9内滑动安装有立柱10，立柱10的外侧固定套设有套板11，立柱10的外侧套设有第一弹簧12，第一弹簧12的顶端和底端分别焊接于横板8的底部和套板11的顶部，立柱10的底端焊接有球珠13，底座1的顶部开设有多个球珠槽14，球珠13与多个球珠槽14中的一个球珠槽14相卡装，转轴3的顶端开设有滑槽15，滑槽15内滑动安装有滑板16，滑板16的顶部焊接有第一板17，第一板17的底部一侧焊接有第二板18，水平轴6的外侧固定套设有齿轮19，第二板18靠近水平轴6的一侧固定安装有齿条20，齿轮19与齿条20相啮合，滑槽15的一侧内壁上开设有侧板孔21，侧板孔21内滑动安装有侧板22，侧板22的一侧焊接有三个楔形块23，滑板16远离第二板18的一侧开设有多个楔形槽24，楔形块23与相对应的楔形槽24相卡装，侧板22的另一侧焊接有拉板25，拉板25与转轴3之间焊接有多个第二弹簧26，转轴3位于转槽2内部的外侧安装有第一滑块，转槽2的内壁上设有第一环形滑轨，且第一滑块与第一环形滑轨滑动接触，水平轴6位于水平槽5内部的外侧安装有第二滑块，水平槽5的内壁上设有第二环形滑轨，且第二滑块与第二环形滑轨滑动接触，第二弹簧26的数量为三到五个，且三到五个第二弹簧26等间距间隔设置，楔形槽24的侧壁上安装有密封垫，且楔形块23与相对应密封垫的内侧滑动密封接触，横板8的一侧焊接有把手，且把手的外侧设有防滑螺纹，球珠槽14的数量为六十到八十个，且六十到八十个球珠槽14呈环形排布，通过底座1、转槽2、转轴3、矩形槽4、水平槽5、水平轴6、显示屏7、横板8、立柱孔9、立柱10、套板11、第一弹簧12、球珠13、球珠槽14、滑槽15、滑板16、第一板17、第二板18、齿轮19、齿条20、侧板孔21、侧板22、楔形块23、楔形槽24、拉板25和第二弹簧26相配合，微机控制器MCU安装矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器里，外部模拟信号设备及执行器采用一类防爆等级的设备，通过防爆电缆连接，MCU采集外部输入信号后，通过逻辑运算及比较，最后输出电信号给执行器，从而实现井下螺杆空气压缩机的自动控制功能，可以实现机器的自动启停、自动加卸载及远程监控功能，数据实时地传到矿的调度中心，可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障；当需要对显示屏7进行旋转时，拉动把手，把手带动横板8进行移动，横板8带动转轴3进行转动，转轴3带动显示屏7进行转动，方便显示屏7的转动，同时横板8带动立柱10进行转动，立柱10带动球珠13进行转动，球珠13可以从球珠槽14内移出，当球珠13移至相邻的球珠槽14内时，第一弹簧12由于自身的弹力使得球珠13与球珠槽14紧密接触，可以提供一定的稳定性，当需要显示屏7在正向调节时，拉动拉板25，解除对滑板16的固定，然后拉动第一板17，第一板17带动第二板18进行移动，第二板18上的齿条20与水平轴6上的齿轮19相啮合，带动水平轴6进行转动，水平轴6带动显示屏7进行转动，使得显示屏7在正向进行调节，然后松开拉板25，第二弹簧26由于自身的弹力带动拉板25进行移动，拉板25带动侧板22进行移动，侧板22带动楔形块23进行移动，使得楔形块23卡入楔形槽24内，对显示屏7进行固定，本发明结构简单，使用方便,可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障,并且可以对显示屏7进行调节，满足用户的使用需求。
本实施例中，使用中，微机控制器MCU安装矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器里，外部模拟信号设备及执行器采用一类防爆等级的设备，通过防爆电缆连接，MCU采集外部输入信号后，通过逻辑运算及比较，最后输出电信号给执行器，从而实现井下螺杆空气压缩机的自动控制功能，可以实现机器的自动启停、自动加卸载及远程监控功能，数据实时地传到矿的调度中心，可实现远程监控功能，当发现运行数据超限时可及时预警，避免机器运行故障，当需要对显示屏7进行旋转时，拉动把手，把手带动横板8进行移动，横板8带动转轴3进行转动，转轴3带动显示屏7进行转动，方便显示屏7的转动，同时横板8带动立柱10进行转动，立柱10带动球珠13进行转动，球珠13可以从球珠槽14内移出，当球珠13移至相邻的球珠槽14内时，第一弹簧12由于自身的弹力使得球珠13与球珠槽14紧密接触，可以提供一定的稳定性，当需要显示屏7在正向调节时，拉动拉板25，解除对滑板16的固定，然后拉动第一板17，第一板17带动第二板18进行移动，第二板18上的齿条20与水平轴6上的齿轮19相啮合，带动水平轴6进行转动，水平轴6带动显示屏7进行转动，使得显示屏7在正向进行调节，然后松开拉板25，第二弹簧26由于自身的弹力带动拉板25进行移动，拉板25带动侧板22进行移动，侧板22带动楔形块23进行移动，使得楔形块23卡入楔形槽24内，对显示屏7进行固定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，包括微机控制器MCU、模拟信号、数字信号、执行器和上位机，其特征在于，所述微机控制器MCU包括两个输入回路、A/D转换、输出回路、I/O、CPU、存储器和通讯接口，所述模拟信号与一个输入回路相连接，第一输入回路与A/D转换相连接，所述数字信号与另一个输入回路相连接，另一个输入回路与I/O相连接，所述A/D转换与I/O相连接，所述I/O与输出回路和CPU相连接，所述CPU与储存器相连接，所述CPU与通讯接口相连接，所述通讯接口与上位机相连接，所述输出回路与执行器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述上位机包括PLC和电脑，电脑包括监控主机和显示屏（7），所述显示屏（7）的下方设有底座（1），底座（1）的顶部开设有转槽（2），转槽（2）内转动安装有转轴（3），转轴（3）的顶端开设有矩形槽（4），矩形槽（4）的两侧内壁上均开设有水平槽（5），两个水平槽（5）内转动安装有同一个水平轴（6），显示屏（7）固定套设于水平轴（6）的外侧，转轴（3）的外侧焊接有横板（8），横板（8）的顶部开设有立柱孔（9），立柱孔（9）内滑动安装有立柱（10），立柱（10）的外侧固定套设有套板（11），立柱（10）的外侧套设有第一弹簧（12），第一弹簧（12）的顶端和底端分别焊接于横板（8）的底部和套板（11）的顶部，立柱（10）的底端焊接有球珠（13），底座（1）的顶部开设有多个球珠槽（14），球珠（13）与多个球珠槽（14）中的一个球珠槽（14）相卡装，转轴（3）的顶端开设有滑槽（15），滑槽（15）内滑动安装有滑板（16），滑板（16）的顶部焊接有第一板（17），第一板（17）的底部一侧焊接有第二板（18），水平轴（6）的外侧固定套设有齿轮（19），第二板（18）靠近水平轴（6）的一侧固定安装有齿条（20），齿轮（19）与齿条（20）相啮合，滑槽（15）的一侧内壁上开设有侧板孔（21），侧板孔（21）内滑动安装有侧板（22），侧板（22）的一侧焊接有三个楔形块（23），滑板（16）远离第二板（18）的一侧开设有多个楔形槽（24），楔形块（23）与相对应的楔形槽（24）相卡装，侧板（22）的另一侧焊接有拉板（25），拉板（25）与转轴（3）之间焊接有多个第二弹簧（26）。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述转轴（3）位于转槽（2）内部的外侧安装有第一滑块，转槽（2）的内壁上设有第一环形滑轨，且第一滑块与第一环形滑轨滑动接触。
4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述水平轴（6）位于水平槽（5）内部的外侧安装有第二滑块，水平槽（5）的内壁上设有第二环形滑轨，且第二滑块与第二环形滑轨滑动接触。
5.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述第二弹簧（26）的数量为三到五个，且三到五个第二弹簧（26）等间距间隔设置。
6.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述楔形槽（24）的侧壁上安装有密封垫，且楔形块（23）与相对应密封垫的内侧滑动密封接触。
7.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述横板（8）的一侧焊接有把手，且把手的外侧设有防滑螺纹。
8.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用螺杆空气压缩机的自动控制系统，其特征在于，所述球珠槽（14）的数量为六十到八十个，且六十到八十个球珠槽（14）呈环形排布。
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