CN201233527Y - 提升机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种提升机控制装置，主要是由可编程控制模块与电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块连接组成，所述可编程控制模块是由一个主可编程控制器和一个不同于主可编程控制器CPU和软件的后备可编程控制器组成；所述电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块分别与主可编程控制器和后备可编程控制器连接形成两个独立的控制回路。本实用新型旨在提供一种更为可靠的提升机控制装置。

Description

提升机控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种提升机控制装置。

背景技术

随着可编程控制器在矿井提升机控制系统的应用，结束了使用传统中间继电器、接触器、速度继电器、延时继电器等触点控制的方式，提高了提升机控制装置的安全可靠性，降低了由于电子元器件过多造成的控制电器故障的发生频率，也方便了维护。

2001年3月21日公告的专利文献ZL00203118.3公开了一种矿用交流提升机主控台，它的控制核心是采用两个可编程控制器，两个可编程控制器与输入信号连接，并且两可编程控制器的输出同时接到控制电路，形成两个控制回路。提供了一种可以满足煤矿安全要求的双线制要求，但是在实践中对于上述两个可编程控制器的选型是采用相同CPU和软件的可编程控制器，也就是说是使用同一可编程控制器生产厂家所生产的可编程控制器(简称PLC)，例如同时使用西门子公司生产的PLC，或是同时使用三菱公司生产的PLC。目前实践中使用的提升机控制装置中的PLC同时发生故障的几率较高，PLC是提升机控制装置的核心部件，一旦同时发生故障，将给矿井提升机带来了严重的安全问题。

因此，现有技术的提升机控制装置存在两个可编程控制器同时发生故障几率较高而带来安全隐患的技术问题。

实用新型的内容

为了解决目前实践中提升机控制装置的可编程控制器同时发生故障几率较高而带来安全隐患的技术问题，本实用新型旨在提供一种更为可靠的提升机控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种提升机控制装置主要由可编程控制模块与电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块连接组成，所述可编程控制模块是由一个主可编程控制器和一个不同于主可编程控制器CPU和软件的后备可编程控制器组成；所述电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块分别与主可编程控制器和后备可编程控制器连接形成两个独立的控制回路。

为进一步实现本实用新型的目的，所述主可编程控制器是FX系列的PLC，后备可编程控制器是S7系列的PLC；所述电源模块主要由开关电源、UPS电源、变压器和空气断路器组成；所述检测模块主要由电流检测器件、制动检测器件和残压检测器件组成；所述监视模块主要由仪表指示灯、语言报警器件和工控机组成；所述驱动模块主要由应急控制器件、继电转换器件、可调闸和接触器组成；所述操作模块主要由开关按钮、主令控制器件、手闸控制器件、脚踏制动器件和脚踏急停器件组成。

作为一种优选方案，所述主可编程控制器通过工控机与后备可编程控制器通讯，该主可编程控制器是FX2N—80MT型PLC，并在所述FX2N—80MT型PLC上连接一个通讯模块、五个扩展模块，该后备可编程控制器是CPU224型PLC。

进一步，所述通讯模块是FX2N—485BD模块，所述五个扩展模块包括两个FX2N—16EX、两个FX2N—4DA和一个FX2N—8AD模块。

进一步，所述可调闸输出连接两个比例电磁阀，所述接触器上并联有浪涌抑制器。

进一步，所述开关电源是由UPS电源供电，该开关电源供电给可调闸、继电器转换模块、语言板、变压器。

进一步，所述脚踏制动器件主要由脚踏电位器给定器件组成。

进一步，所述提升机控制装置包括一个加热器。

进一步，所述提升机控制装置还包括一个避雷器。

本实用新型的有益效果在于上述的主可编程控制器和后备可编程控制器，由于是不同厂家生产的PLC，所采用的CPU和软件的设计思想不一致，同时发生故障的几率极低，降低了两个PLC同时发生故障的几率，提高了提升机控制装置的可靠性，增强了提升机运行的安全可靠性。

附图说明

图1是提升机控制装置的工作原理框图；

图2是提升机控制装置的电路概略图；

图3是提升机控制装置的电源模块工作原理图；

图4是提升机控制装置的PLC输入电路工作原理图；

图5是提升机控制装置的PLC输出电路工作原理图；

图6是提升机控制装置的模拟量处理电路工作原理图；

图7是提升机控制装置的面板应急电路工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

由图1知，本实用新型的提升机控制装置是由可编程控制模块与电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块连接组成，所述可编程控制模块是由一个主可编程控制器和一个不同于主可编程控制器CPU和软件的后备可编程控制器组成，也就是说，是不同厂家生产的可编程控制器；所述电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块分别与主可编程控制器和后备可编程控制器连接形成两个独立的控制回路，上述主可编程控制器和后备可编程控制器，由于是不同厂家生产的PLC，所采用的CPU和软件的设计思想不一致，同时发生故障的几率极低。

由图2知，所述主可编程控制器是FX2N—80MT型PLC，后备可编程控制器是S7—224型PLC；所述电源模块主要由开关电源、UPS电源、变压器和空气断路器组成；所述检测模块主要由电流检测器件、制动检测器件和残压检测器件组成；所述监视模块主要由仪表指示灯、语言报警器件和工控机组成；所述驱动模块主要由应急控制器件、继电转换器件、可调闸和接触器组成；所述操作模块主要由开关按钮、主令控制器件、手闸控制器件、脚踏制动器件和脚踏急停器件组成。在FX2N—80MT型PLC上连接一个通讯模块FX2N—485BD和五个扩展模块，分别是两个输入扩展模块FX2N—16EX、两个数模转换模块FX2N—4DA和一个模数转换模块FX2N—8AD模块。

由图3知，在380V三相电源上连接两相与变压器并联，在变压器上并联连接六个空气断路器和一个UPS电源，在该UPS电源上串联连接一个开关电源，在上述六个空气断路器上分别并联连接一个浪涌抑制器，该浪涌抑制器可以有效的避免过电流对其它控制回路元器件的损坏，开关电源是由UPS电源供电，然后开关电源再供电给可调闸、继电器转换板、语言板、变压器。

由图4知，主机控制信号、轴编码器信号、反到位信号、正到位信号、反过卷信号、正过卷信号、深指保护信号、闸磨损信号、打点信号、急停信号、调绳离合信号、制动油温信号、润滑油温信号、松绳信号、煤位信号、减速点信号、调绳开关信号、解语言信号、正力信号、切换向信号、切保护信号、工作闸零位信号、切过卷信号、自动信号、安全返回信号、脚踏急停信号以及主令零位信号等各种输入信号接入到FX2N—80MT型PLC上，两个FX2N—16EX是输入的扩展模块，用于对FX2N—80MT型PLC输入口的扩充，在FX2N—80MT型PLC上插接一个通讯模块FX2N—485BD，主可编程控制器通过RS422通讯串口与工控机连接，后备可编程控制器通过PPI通讯串口与工控机连接，这样串接后，主可编程控制器和后备可编程控制器可以在工控机上互相通讯，为了防止接地信号对可编程控制器的影响和损害，在主可编程控制器上连接一个接地信号隔离板。

由图5知，主可编程控制器FX2N—80MT输出端接一个语言板，用以报警提醒使用，该主可编程控制器FX2N—80MT输出端又接有两个继电器转换模块，继电器转换模块输出端连接馈电柜辅助开关、润滑泵、制动泵、调零电机、二级制动阀、继电器输出、开闸、可调线圈、语言供电、高压微分、电铃、馈电柜等驱动器件。后备可编程控制器CPU224的3L端连接继电器转换模块一输出端，并通过一开关与CPU224型PLC的Q0.7端连接后形成内部安全回路。两个接触器并联后并联一个浪涌抑制器之后，一端与馈电柜辅助开关相连，另一端与CPU224型PLC的Q0.7端相连形成外部安全回路。上述两个安全回路有力的保证了提升机在掉电状态下，能够确保制动机构准确动作，避免提升机发生下滑事故。

由图6知，电流检测模块、力变送器、制动油压、润滑油压、手闸、主令以及备用输入端等发出的模拟信号送给模数转换模块FX2N-8AD输入端，模数转换模块FX2N-8AD将其转换为数字信号。模数转换模块FX2N-8AD、数模转换模块FX2N-4DA之间用总线连接，一个数模转换模块FX2N-4DA与可调闸相连，该可调闸与两个并联的比例电磁阀连接，该比例电磁阀用以调节油压大小。另一数模转换模块FX2N-4DA与速度数字显示仪、棒图形成数字显示仪和制动油压显示仪相连；上述模数转换模块FX2N-8AD和数模转换模块FX2N-4DA通过总线连接，所述模数/数模转换模块可以并行处理输入输出信号。

由图7知，在面板应急电路中有KA1—KA9九个线圈并联连接后与直流电源连接，其中KA5—KA9五个线圈上分别并联一个反向二极管，该反向二极管作用在于减少过电流干扰信号对其它控制回路的影响，提高其他控制回路工作的可靠性。该应急电路由24V直流电源供电，在KA8线圈上串联一个微分电路，可使所连接的继电器瞬时导通、断开，上述微分电路是由一个电阻和电容并联而成的。上述线圈分别与各个输出端控制继电器连接，以备在可控制编程器出现故障时，做应急控制使用。在井下环境中，可在提升机控制装置中连接一个加热器，防止潮湿对提升机控制装置中元器件的损害；在井上环境中，可在提升机控制装置中连接一个防雷器，防止雷电对提升机控制装置中元器件的损害。

本实用新型的实施方式不限于以上的描述，凡是依照本实用新型提供的技术方案所做的等效技术变形，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1、一种提升机控制装置，主要由可编程控制模块与电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块连接组成，其特征在于所述可编程控制模块是由一个主可编程控制器和一个不同于主可编程控制器CPU和软件的后备可编程控制器组成；

所述电源模块、检测模块、监视模块、驱动模块和操作模块分别与主可编程控制器和后备可编程控制器连接形成两个独立的控制回路。

2、根据权利要求1所述的提升机控制装置，其特征在于主可编程控制器是FX系列的PLC，后备可编程控制器是S7系列的PLC；

所述电源模块主要由开关电源、UPS电源、变压器和空气断路器组成；

所述检测模块主要由电流检测器件、制动检测器件和残压检测器件组成；

所述监视模块主要由仪表指示灯、语言报警器件和工控机组成；

所述驱动模块主要由应急控制器件、继电转换器件、可调闸和接触器组成；

所述操作模块主要由开关按钮、主令控制器件、手闸控制器件、脚踏制动器件和脚踏急停器件组成。

3、根据权利要求2所述的提升机控制装置，其特征在于所述主可编程控制器通过工控机与后备可编程控制器通讯，该主可编程控制器是FX2N—80MT型PLC，并在所述FX2N—80MT型PLC上连接一个通讯模块、五个扩展模块，该后备可编程控制器是CPU224型PLC。

4、根据权利要求3所述的提升机控制装置，其特征在于所述通讯模块是FX2N—485BD模块，所述五个扩展模块包括两个FX2N—16EX、两个FX2N—4DA和一个FX2N—8AD模块。

5、根据权利要求2所述的提升机控制装置，其特征在于所述可调闸输出连接两个比例电磁阀，所述接触器上并联有浪涌抑制器。

6、根据权利要求4所述的提升机控制装置，其特征在于所述开关电源是由UPS电源供电，该开关电源供电给可调闸、继电器转换模块、语言板、变压器。

7、根据权利要求5所述的提升机控制装置，其特征在于所述脚踏制动器件主要由脚踏电位器给定器件组成。

8、根据权利要求1至7任一项所述的提升机控制装置，其特征在于还包括一个加热器。

9、根据权利要求1至7任一项所述的提升机控制装置，其特征在于还包括一个避雷器。

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