CN201574958U - 一种双风机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双风机控制系统，包括主线开关、副线开关以及风电闭锁开关，还包括：逻辑控制器。本实用新型通过逻辑控制器分别控制主线开关、副线开关以及风电闭锁开关，无需对开关内部进行改进，能够灵活地控制双风机进行转换，并且控制过程简单，可靠。

Description

一种双风机控制系统

技术领域

本实用新型涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种双风机控制系统。

背景技术

风机(也称局扇)是目前进行地下工作所必须的设备，例如，煤矿作业中，掘进工作面在没有和其它巷道通道贯通时，是一个死头，工作面里涌出瓦斯等易燃易爆有毒有害气体，必须用风机接上足够长的风筒强制向工作面供风，把易燃易爆和有毒有害气体从工作面吹出，以保证人员不会被有毒有害气体致死，以及避免设备或其它物料碰撞产生火花而引起瓦斯爆炸等问题，因此，只有风机能够正常工作才能有效地保证地下工作的安全性。

在整个作业流程中，需要风机保持正常工作状态，但由于各种突发原因，风机很可能存在不能正常工作的情况，因此，为了降低由于风机非正常工作而带来的风险，一般地下作业都采用两台风机，其中，一台作为主线风机，另一台作为副线风机，这两台风机需要根据工作进行转换，例如，在其中一台长时间工作的情况下转换为另一台工作，或者在其中一台出现故障时及时转换为另一台工作。

目前控制两台风机进行转换的开关主要有如下两种：

一种是将普通开关进行改型用作控制两台风机转换的开关，具体地，通过在普通开关内部控制回路增加一个36V中间继电器和零号接线柱，依靠开关系统接地构成回路，特别是需要将开关的外壳接地。

另一种是采用一体化转换开关。

采用以上两种开关控制双风机转换时存在如下缺陷：

第一种需要对普通开关内部控制回路进行改型才能作为控制转换的开关，一方面改型过程复杂，并且改型时容易出错从而降低控制的可靠度，另一方面改型后的开关用做普通开关时，还需要改型控制回路接线，改型过程复杂；

第二种开关的体积大、价格高并且移动性差，内部时间继电器动作不可靠时，容易停风机，而且这种开关为专用开关，仅作为双风机转换使用，不能作为普通开关。

另外，除了以上缺陷外，还需要对风电闭锁开关进行改动，即需要在风电闭锁开关内部增加一个时间继电器。

综上所述，目前控制双风机转换的开关控制过程复杂，可靠性低，并且灵活性低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种双风机控制系统，根据该技术方案，能够灵活地控制双风机进行转换，并且控制过程简单，可靠。

一种双风机控制系统，包括主线开关、副线开关以及风电闭锁开关，还包括：逻辑控制器；

所述逻辑控制器的第一输入端与来自瓦斯电闭锁接点连接，所述逻辑控制器的三个输出端分别与主线开关的第一输入端、副线开关的第一输入端以及风电闭锁开关的第一输入端连接，用于控制所述主线开关、副线开关以及风电闭锁开关的工作状态；

所述主线开关的第二输入端与主线电源的输入端连接，输出端与主线风机连接，用于控制主线风机的工作状态；

所述副线开关的第二输入端与副线电源的输入端连接，输出端与副线风机连接，用于控制副线风机的工作状态；

所述风电闭锁开关的第二输入端与副线电源连接，输出端与工作面设备连接，用于向工作面供电。

本实用新型提供的双风机控制系统，采用逻辑控制器分别控制主线开关、副线开关以及风电闭锁开关，无需对开关内部进行改进，能够灵活地控制双风机进行转换，并且控制过程简单，可靠。

本实用新型的其它特点和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其它优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的双风机控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中逻辑控制器1的第一电路原理框图；

图3为本实用新型实施例中逻辑控制器1的第二电路原理框图；

图4为本实用新型实施例中第一取样放大电路201的电路原理图；

图5为本实用新型实施例中第二取样放大电路202的电路原理图；

图6为本实用新型实施例中自动转换电路203的电路原理图；

图7为本实用新型实施例中或门延时驱动电路204的电路原理图；

图8为本实用新型实施例中与门延时驱动电路205的电路原理图；

图9为本实用新型实施例中复位抗干扰电路206的电路原理图；

图10为本实用新型实施例中主线电源检测电路207的电路原理图；

图11为本实用新型实施例中稳压电源电路208的电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，虚线内部分为本实用新型提供的双风机控制系统，由图中可见，该控制系统包括：逻辑控制器1、主线开关(电磁启动器)2、副线开关(电磁启动器)3以及风电闭锁开关4。其中：

逻辑控制器1的第一输入端与来自瓦斯电闭锁接点连接，逻辑控制器1的三个输出端分别与主线开关2的第一输入端、副线开关3的第一输入端以及风电闭锁开关4的第一输入端连接；

主线开关2的第二输入端与主线电源的输入端连接，输出端与主线风机连接，以控制主线风机的工作状态；

副线开关3的第二输入端与副线电源的输入端连接，输出端与副线风机连接，以控制副线风机的工作状态；

风电闭锁开关4的第二输入端与副线电源连接，输出端向工作面供电，例如，向工作面的装岩机、水泵等设备供电。

本实用新型提供的逻辑控制器主要实现两方面的控制功能：

(一)正常转换状态的控制功能：

逻辑控制器可以控制两台风机开关自动转换，不管哪台风机开关坏或电源停电，逻辑控制器都能控制另一台风机开关自动启动；并且，无论哪一台风机正常工作，本实用新型提供的控制器均能控制风电闭锁开关吸合，向工作面完成供电任务。

(二)主付风机转换状态的控制功能：

运行中的风机电源和工作面设备用的电源为两套电源，必须保证运行中的电源、开关和风机都正常时，风电闭锁开关才能将另一套电源供给到工作面，假设运行中的风机由主线电源供电，另一台风机的电源和由风电闭锁开关向工作面供电的电源为副线电源，那么当主线电源停电或主线开关损坏时，通过逻辑控制器的控制，副线开关会自动启动给副线风机供电，从而保证供风(通风)的连续性。

进一步地，在主线电源停电或主线开关损坏的情况下，本实用新型中的逻辑控制器能够控制风电闭锁开关不向工作面供电，只有主线风机正常后，逻辑控制器才控制风电闭锁开关吸合以向工作面设备供电，这种控制方式就是强制维修人员必须检测出现问题的线路、开关或风机，待处理好后，逻辑控制器才控制风电闭锁开关向工作面供电，从而保证安全生产。

以下对本实用新型提供的逻辑控制器所涉及的电路以及工作原理进行更加详尽的说明：

参见图2，为图1所示的逻辑控制器1的电路原理框图，从图2可看出，该逻辑控制器主要包括：

第一取样放大电路201、第二取样放大电路202、自动转换电路203、或门延时驱动电路204、与门延时驱动电路205、复位抗干扰电路206以及主线电源检测电路207；其中：

第一取样放大电路201，用于获取主线开关的合闸信号或分闸信号，放大后控制自动转换电路203、或门延时驱动电路204以及复位抗干扰电路206；

第二取样放大电路202，用于获取副线开关的合闸信号或分闸信号，放大后控制自动转换电路203、或门延时驱动电路204以及复位抗干扰电路206；

自动转换电路203，用于根据第一取样放大电路201或第二取样放大电路202送来的信号控制J1或J2的状态；当主线开关停止，第一取样放大电路201输出高电平，该高电平控制继电器线圈J1释放、继电器线圈J2吸合，副线开关启动；

或门延时驱动电路204，用于根据微型功能转换开关K的位置，控制风电闭锁开关。具体地，当微型功能转换开关K打到正常位置时，不论那台开关吸合，通过第一取样放大电路201或第二取样放大电路202都能控制或门延时驱动电路204，使风电闭锁继电器J3吸合，工作面可以供电；当微型功能转换开关K打到主付位置时，只有主线开关吸合时通过第一取样放大电路201去控制或门驱动电路204，使风电闭锁继电器线圈J3吸合，工作面可以供电，副线开关吸合时不能让风电闭锁继电器线圈J3吸合。因为微型功能转换开关K已经把第二取样放大电路202送来的高电平信号接地，所以或门延时驱动电路204不能驱动风电闭锁继电器J3吸合，工作面不能供电。

与门延时驱动电路205，用于当微型功能转换开关K打到主付位置时，将副线开关的吸合信号和主线电源有电信号进行相与运算，并控制继电器线圈J1吸合；

复位抗干扰电路206，用于在送电时使整个电路复位，无论那台开关刚送上电，控制自动转换电路203，或门延时驱动电路204以及与门延时驱动电路205为低电平、使整个电路复位；以及，当检测到干扰信号时，控制主线开关和副线开关为非启动状态，即在两台开关都送上电但都未启动时，当电源波动或其它设备开停时产生干扰脉冲时，控制两台开关不会启动；

复位抗干扰电路只在控制板刚送电时和两台开关都没有起动时使用。当任意一台开关起动后，复位抗干扰电路就被封住不用了。

主线电源检测电路207，用于当微型功能转换开关K打到正常(主付)位置时，检测主线电源有电或无电。

根据图2，以上各电路之间的连接关系如下：

第一取样放大电路201的第一端通过第一继电器接点J2与主线开关的第一接点连接，通过第一继电器接点J2和第二继电器接点J1与主线开关的第二接点连接；第一取样放大电路201的第二端与主线开关的第三接点连接；第一取样放大电路201第三端分别与自动转换电路203的第一端、或门延时驱动电路204的第一端以及复位抗干扰电路206的第一端连接；第二取样放大电路202的第一端通过第一继电器接点J1与副线开关的第一接点连接，通过第一继电器接点J1和第二继电器接点J2与主线开关的第二接点连接；第二取样放大电路202的第二端与副线开关的第三接点连接；第二取样放大电路202的第三端分别与自动转换电路203的第二端、或门延时驱动电路204的第二端以及复位抗干扰电路206的第二端连接；

自动转换电路203的第一端还分别与或门延时驱动电路204的第一端、复位抗干扰电路206的第一端连接；第二端还分别与复位抗干扰电路206的第二端、或门延时驱动电路204的第二端连接；第三端分别与继电器线圈J1、与门延时驱动电路205的第一端连接；第四端与继电器线圈J2连接；第五端分别与或门延时驱动电路204的第三端、与门延时驱动电路205的第二端以及复位抗干扰电路206的第三端连接；

或门延时驱动电路204的第一端还与复位抗干扰电路206的第一端连接，第二端还与复位抗干扰电路206的第二端连接，第三端还分别与与门延时驱动电路205的第二端以及复位抗干扰电路206的第三端连接，第四端与继电器线圈J3连接；

与门延时驱动电路205的第一端还与继电器线圈J1的第一端连接；第二端还与复位抗干扰电路206的第三端连接；第三端与主线电源检测电路207的第一端连接；第四端通过一个微型功能转换开关K与或门延时驱动电路204的第五端连接；

主线电源检测电路的第二端与主线开关的第二接点连接，通过第二继电器接点J1与主线开关的第一接点连接。

根据以上电路，当继电器线圈J1吸和时，控制继电器接点J1闭合；同理，当继电器线圈J2吸和时，控制继电器接点J2闭合，继电器线圈J3吸和时，控制继电器接点J3闭合。

进一步地，如图3所示，本实用新型提供的逻辑控制器还可以包括稳压电源电路208，该电路的第一端与主线开关的第四接点连接，第二端与副线开关的第四接点连接。稳压电源电路208用于将主线开关的和副线开关输出的交流36V进行整流、滤波，稳压输出直流12V电压，作为电源输入端供其他各个电路模块使用。

下面对以上各电路的包含的元器件及连接关系分别进行描述：

参见图4，为本实用新型实施例中第一取样放大电路201与主线开关的连接示意图，其中，虚线框内部分为第一取样放大电路201的主要电路原理图，从图中可以看出，第一取样放大电路201包括：

四个二极管(分别为D1、D2、D3、D4)，两个电容(分别为C1、C2)、电阻R1以及三极管T1。其中：

二极管D1的正极、二极管D2的负极以及电容C1的第一端的连接点通过第一继电器接点J2与主线开关连接；

D1的负极、D2的正极的连接点与主线开关连接；

D1的负极、D2的正极、D3的正极以及电容C2的第一端的连接点接地；

C1的第二端、D3的负极的连接点与二极管D4的正极连接；

C2的第二端、D4的负极以及电阻R1的第一端的连接点与三极管T1的基极连接；

R1的第二端以及T1的发射极接地；

T1的集电极(即A端)分别与自动转换电路203、或门延时驱动电路204以及复位抗干扰电路206连接。

参见图5，为本实用新型实施例中第二取样放大电路202与副线开关的连接示意图，其中，虚线框内部分为第二取样放大电路202的主要电路原理图，从图中可以看出，第二取样放大电路202包括：

四个二极管(分别为D23、D24、D25、D26)，两个电容(分别为C9、C10)、电阻R8以及三极管T2。其中：

二极管D26的正极、二极管D25的负极以及电容C10的第一端的连接点通过第一继电器接点J1与副线开关连接；

D26的负极、D25的正极的连接点与副线开关连接；

D26的负极、D25的正极、D24的正极以及电容C9的第一端的连接点接地；

C10的第二端、D24的负极的连接点与二极管D23的正极连接；

C9的第二端、D23的负极以及电阻R8的第一端的连接点与三极管T2的基极连接；

R8的第二端以及T2的发射极接地；

T2的集电极(即B端)与自动转换电路203、或门延时驱动电路204以及复位抗干扰电路206连接。

参见图6，为本实用新型实施例中提供的自动转换电路203的电路结构图，其中，虚线框内部分为继电器驱动电路，虚线框外部分为振荡器电路，具体地：

继电器驱动电路，用于驱动继电器线圈J1以及J2，使继电器线圈J1和J2吸合；

振荡器电路，用于在振荡时实现自动转换。

从图6可以看出虚线框内的继电器驱动电路包括：

两个电阻(分别为R3、R6)以及两个集成电路(分别为IC15、IC25)。其中：

电阻R3的第一端与电源输入端连接，当有电源时，与继电器线圈J1的第二端吸和，R3的第二端集成电路IC15的第5引脚的连接点(即C端)与复位抗干扰电路206连接；

IC15的第12引脚分别与继电器线圈J1的第一端以及与门延时驱动电路205连接；

电阻R6的第一端与电源输入端连接，当有电源时，与继电器线圈J2的第二端吸和，R6的第二端、集成电路IC25的第5引脚的连接点(即D端)与复位抗干扰电路206连接；

IC25的第12引脚与J2的第二端连接。

从图6可以看出虚线框外的振荡器电路包括：

四个电阻(分别为R2、R4、R5、R7)、两个电容(分别为C4、C5)、六个集成电路(分别为IC13、IC14、IC16、IC23、IC24、IC26)。其中：

电阻R2的第一端与继电器驱动电路中的R3的第一端连接，R2的第二端、集成电路IC13的第3引脚、集成电路IC26的第11引脚的连接点(即A端)分别与第一取样放大电路201的T1的集电极以及或门延时驱动电路204连接；

IC13的第14引脚、集成电路IC14的第4引脚的连接点(即C端)与复位抗干扰电路206连接；

IC14的第13引脚、电容C4的第一端的连接点与电阻R4的第一端连接；

电阻R4的第二端与电源输入端(即稳压电源电路208)相连；

C4的第二端与集成电路IC16的第6引脚连接；

IC16的第11引脚、电阻R7的第一端、集成电路IC23的第3引脚的连接点(即B端)分别与第二取样放大电路202的T2的集电极、或门延时驱动电路204连接；

R7的第二端与继电器驱动电路中R6的第一端连接；

IC23的第14引脚、集成电路IC24的第4引脚的连接点(即D端)与复位抗干扰电路206连接；

IC24的第13引脚、电容C5的第一端的连接点与电阻R5的第一端连接；

电阻R5的第二端与电源输入端(即稳压电源电路208)相连；

电容C5的第二端与IC26的第6引脚连接。

参见图7，为本实用新型实施例中提供的或门延时驱动电路204的电路原理图(不包括继电器线圈J3)，从图中可以看出，或门延时驱动电路204包括：

两个电阻(分别为R101、R15)、电容C101、两个二极管(分别为D6、D7)以及三个集成电路(分别为IC12、IC17、IC27)。其中：

集成电路IC17的第7引脚(即A端)分别与第一取样放大电路201的A端(即T1的集电极)以及自动转换电路203的A端连接，IC17的第10引脚、二极管D6的正极的连接点与电阻R101的第一端连接；

电阻R101的第二端与电源输入端(即稳压电源电路208)相连；

D6的负极、二极管D7的负极、集成电路IC12的第2引脚的连接点通过电容C101接地；

IC12的第15引脚与继电器线圈J3的第一端连接；

D7的正极、电阻R15的第一端、集成电路IC27的第10引脚的连接点(即H端)与微型功能转换开关K的第一端连接；

电阻R15的第二端与电源输入端(即稳压电源电路208)相连；

IC27的第7引脚(即B端)分别与第二采样放大电路202的B端(即T2的集电极)、自动转换电路203的B端、以及复位抗干扰电路206连接。

参见图8，为本实用新型实施例中提供的与门延时驱动电路205的电路原理图(不包括微型功能转换开关K)，从图中可以看出，与门延时驱动电路205包括：

电阻R14、电容C8、集成电路IC11以及三个二极管(分别为D11、D12、D14)。其中：

二极管D11的负极与主线电源检测电路207连接，D11的正极、二极管D12的正极以及二极管D14的正极的连接点与电阻R14的第一端连接；

电阻R14的第二端与电源输入端(即稳压电源电路208)相连；

D14的负极(即D端)分别与自动转换电路203的D端以及复位抗干扰电路206的D端连接；

D12的负极、集成电路IC11的第1引脚、电容C8的第一端的连接点(即G端)分别与微型功能转换开关K的第二端、复位抗干扰电路206的G端(即D13的正极)连接；

IC11的第16引脚(即E端)分别与继电器线圈J1以及自动转换电路203的E端连接；

C8的第二端接地。

参见图9，为本实用新型实施例中提供的复位抗干扰电路206的电路原理图，从图中可以看出，复位抗干扰电路206包括：

七个二极管(分别为D8、D13、D17、D20、D21、D22，D27)、三个电阻(分别为R9、R10、R11)、两个集成电路(分别为IC21、IC22)、两个电容(分别为C6、C7)以及三极管T3。其中：

二极管D8的正极(即C端)与自动转换电路203的C端连接，D8的负极、二极管D27的负极、二极管D13的负极、二极管D20的负极的连接点与三极管T3的集电极连接；

D27的正极(即I端)与或门延时驱动电路204的I端连接；

D13的正极(即G端)分别与微型功能转换开关K的第二端以及与门延时驱动电路205的G端连接；

D20的正极(即D端)分别与自动转换电路203的D端、与门延时驱动电路205的D端连接；

T3的基极与二极管D17的负极连接；

D17的正极、R9的第一端的连接点与集成电路IC21的第16引脚连接；

IC21的第1引脚、电阻R10的第一端、电容C6的第一端的连接点与集成电路IC22的第15引脚连接；

IC22的第2引脚、电阻R11的第一端、二极管D21的正极、电容C7的第一端的连接点与二极管D22的正极连接；

C6的第二端、C7的第二端接地；

R9的第二端、R10的第二端的连接点与R11的第二端连接；

D21的负极(即A端)分别与第一采样放大电路201的A端、自动转换电路203的A端以及或门延时驱动电路204的A端连接；

D22的负极(即B端)分别与第二采样放大电路202的B端、自动转换电路203的B端以及或门延时驱动电路204的B端连接。

参见图10，为本实用新型实施例中提供的主线电源检测电路207的电路原理图，从图中可以看出，主线电源检测电路207包括：

三个电阻(分别为R12、R13、R102)、两个电容(分别为C3、C102)、二极管D5、两个三极管(分别为T4、T5)。其中：

二极管D5的正极与主线开关连接，D5的负极、电容C3的第一端的连接点与电阻R12的第一端连接；

R12的第二端、电阻R102的连接点与三极管T4的基极连接；

T4的集电极、电阻R13的连接点与三极管T5的基极连接；

电阻R13的第二端与电源输入端(即稳压电源电路208)相连；

T5的集电极、电容C102的第一端的连接点(即F端)与与门延时驱动电路205的F端连接；

C3的第二端、R102的第二端、T4的发射极、T5的发射极以及C102的第二端接地。

参见图11，为本实用新型实施例中提供的稳压电源电路208的电路原理图，从图中可以看出，稳压电源电路208包括：

二极管D15、二极管D16、发光二极管D30、电阻R、电容C11、C12以及C13、稳压模块；其中：

二极管D15的正极与主线开关连接，D16的正极与副线开关连接；

D15的负极、D16的负极、电容C13的第一端、电容C12的第一端的连接点与稳压模块的第一端连接；

稳压模块的第二端、发光二极管D30的正极、电容C11的第一端的连接点与电源输入端连接；

D30的负极与电阻R的第一端连接；

C11的第二端、R的第二端、稳压电源的第三端、C12的第二端以及C13的第二端的连接点接地。

以上逻辑控制器中，各集成电路可以集成在一块集成电路上，具体地，IC11、IC12、IC13、IC14、IC15、IC16、IC17可以即成为IC1，各引脚与电路中各元器件的连接关系不变；IC21、IC22、IC23、IC24、IC25、IC26、IC27可以即成为IC2，各引脚与电路中各元器件的连接关系不变。

下面对本实用新型上述实施例所述的逻辑控制器的工作原理进行具体说明：

本控制器分为正常(普通)转换状态和主付风机转换状态，由一个微型功能转换开关K的正常位置和主付位置的变动来实现，这里的微型功能转换开关K为逻辑控制器内部元件与风机开关(电磁启动器)无关。

1、逻辑控制器内微型功能转换开关K打到正常转换位置时，两台风机开关和风电闭锁开关的工作状态：

(1)两台开关(主线开关和副线开关)都有电时，可以启动任意一台开关，使风机启动运转后，风电闭锁开关才可以启动以向工作面供电。

(2)两台风机开关在转换时不会使风电闭锁开关停止。

(3)如果工作面瓦斯浓度不允许风电闭锁开关启动，但允许风机运转时，只保证通风正常。

2、逻辑控制器的微型功能转换开关K打到主付位置时，两台风机开关和风电闭锁开关的工作状态：

(1)主副线风机的开关都有电时，无论先启动那台开关，控制器都会转换到主线开关上去。主线风机开关启动后，控制器将风电闭锁开关的常开触点闭合，在瓦斯不超过规定时，风电闭锁开关向工作面供电，保证工作面能正常生产，此时向工作面供电的是副线电源，保证了供电的平衡。

(2)如果要测试逻辑控制器能否让两台开关自动转换，只要按住主线开关的停止按钮，主线开关停止，逻辑控制器自动控制副线开关启动运行，同时逻辑控制器控制风电闭锁开关断开工作面电源。当把主线开关停止按钮松开后，逻辑控制器控制主线开关自动启动，副线开关停止，风电闭锁开关恢复正常工作，可以向工作面供电，这样就可以试验主付风机是否能正常转换。

(3)主线开关和副线开关都有电时，若先启动副线开关，副线开关启动后，通过逻辑控制器的控制会马上使副线开关停止，主线开关也随之启动。这样才能达到只有保证主线开关正常运行，才能保证风电闭锁开关吸合向工作面供电。

(4)如果主线开关正常运行时，主线突然停电或开关坏，主线开关停止，逻辑控制器自动控制副线开关启动运行，同时逻辑控制器控制风电闭锁开关断掉工作面的电源。如果主线路修好送电或开关修好送上电时，逻辑控制器会延时自动控制主线开关启动，副线开关停止，同时控制风电闭锁开关向工作面供电。

逻辑控制器的工作原理：

(一)、逻辑控制器电路的复位、抗干扰电路：

当主线风机开关和副线风机开关送上电时，12V电源通过R11给C7充电(此时因为主、付风机开关都没有启动，所以三极管T1、T2的集电极都是高电平)，通过R10给C6充电，通过R9、D17使T3导通；因为C7容量小充电快，所以IC22的2脚先为高电平，IC22的15脚为低电平，IC21的16脚为高电平继续维持T3导通；T3导通后又经过D8、D27、D13、D20、使IC1(IC11、IC12、IC13、IC14、IC15、IC16、IC17集成在一块集成电路的情况)的5、2、1引脚和IC2(IC21、IC22、IC23、IC24、IC25、IC26、IC27集成在一块集成电路的情况)的5脚都被拉到低电平，这个低电平让控制板复位。继电器J1、J2、J3、不能吸合。

如果某台风机开关有干扰脉冲输入，使三极管T1或T2瞬间导通，这个干扰脉冲也不可能马上把C7的电释放，在把C6充满、让T3截止，这样就起到了抗干扰作用。

(二)、逻辑控制板有两种控制功能：

一种是正常转换功能，另一种是主、付转换功能，用板上的微型功能转换开关K转换。

1、正常转换功能：

(1)当微型功能转换开关K打到正常转换功能时，两台风机开关可以任意启动，任意转换。不管哪台风机开关启动、风电闭锁接点都会闭合，风电闭锁开关可以向工作面供电。工作过程如下：

先启动主线风机开关，当按动主线风机开关的启动按钮时，开关内交流36V电压的一端经过D1、D2、J2通过接触器线圈，到达36V电源的另一端，接触器得电吸合并自保，此时D1、D2检测到风机开关吸合的信号由C1、D3、C2、D4组成的倍压整流电路整流后驱动T1导通。

T1导通后第一路控制是通过D21放掉了C7电压，使得IC22的2脚为低电平，IC22的15脚为高电平，C6充电为高电平，在通过IC21使T3的基极为低电平，T3截止，T3的集电极为高电平，取消了整个电路的复位。

T1导通后第二路是控制IC13的3脚，使IC13的14脚为高电平，IC13的14脚为高电平后又去驱动个非门电路。第1个是IC15让J1吸合，J1的常开接点闭合，使主线风机开关继续保持吸合，J1的常闭接点断开了副线风机开关的控制回路，使副线风机开关不能吸合。第2个是IC14让C4放电，为下次转换做准备。

T1导通后第三路是控制IC17，使IC17的10引脚变为高电平给C101充电在通过IC12让J3延时吸合，J3的常开接点闭合，让风电闭锁开关能正常向工作面供电。

因为控制板上的微型功能转换开关K把IC11的1引脚接地，所以IC11不参与工作。

到此为止主线风机开关启动完成，下面在看一下两个风机开关的自动转换。

(2)当按动主线风机开关停止按钮或主线停电或主线开关坏时，主线开关停止，D1、D2取样信号为0，T1截止T1集电极变为高电平，T1集电极的高电平驱动了三路，第一路是使IC22的2脚变为高电平，12V通过R11给C7充电，第二路是使IC17的10脚为低电平，使C101通过IC12的2脚放电，第三路是使IC13的14脚变为低电平，驱动二个反向器，两个反相器分别为：

第一个是IC15反向器让J1释放，J1的常开接点断开了主线开关的自保，J1的常闭接点闭合，为副线开关启动做准备；

第二个是IC14反向器的13脚变为高电平，给C4充电，在充电时间内IC16的6脚也是高电平，IC16的11脚为低电平控制了3个反向器，第1个是给正在充电的C7放电，让IC22的2脚始终保持低电平，让T3继续截止，让电路不能复位。第2个是通过IC27、使IC12的2脚继续保持高电平，让J3继续维持吸合，J3的常开触点控制风电闭锁开关向工作面正常供电。第3是IC23反向器，IC23的14脚的高电平又驱动2个反向器(分别是IC25反向器和IC24反向器)：其中，

IC25反向器的12引脚的低电平使J2吸合，J2的常闭触点断开了主线开关的控制回路，J2的常开接点闭合，使副线开关启动；

IC24反向器通过第13引脚给C5放电，为下次转换作准备。

副线开关启动后，D25、D26由取样信号驱动T2导通，T2集电极的低电位继续保持着上述电路的工作状态。

(3)以上是先启动主线开关，再自动转换到副线开关上去。如果要先启动副线开关，再自动转换到主线开关上去，原理正好相反。

2、主、付转换功能：

(1)主线和副线都有电时，如果先启动主线开关，主线开关能正常启动。当按动主线开关的启动按钮时主线开关启动，T1的集电极变为低电平；

T1集电极低电平把IC22的2脚拉到低电平，使T3截止，复位被解除；

T1集电极的低电平通过IC13、IC15使J1吸合，J1常开接点闭合让主线开关维持吸合，J1的常闭接点断开副线开关的控制回路；

T1集电极的低电平，通过IC13、IC14给C4放电，为下次转换做准备；

T1集电极的低电平通过IC17、C101，IC12使J3延时吸合，让风电闭锁开关向工作面供电。

(2)自动转换：

如果主线停电或主线开关内控制回路坏，逻辑控制电路能自动控制副线开关启动。

当主线停电或主线开关坏时，主线开关停止，T1集电极变为高电平；

T1变为高电平，通过IC13、IC15使J1释放，J1的常开接点断开主线开关的自保，J1的常闭接点闭合为副线开关启动做准备；

T1为高电平，通过IC17、C101、IC12让J3延时释放；

T1为高电平，通过IC13、IC14给C4充电，在充电时间内IC16的11脚变为低电平；。

IC16的11脚变为低电平通过IC23，IC25使J2吸合，J2的常闭触点断开了主线开关控制回路，J2的常开接点接通了副线开关的控制回路，副线开关启动，副线风机运行。

11脚变为低电平经IC23、IC24给C5放电，为下次转换做准备。

11脚变为低电平经IC22、IC21使T3继续截止，保持电路不能复位。

11脚变为低电平经IC27、IC12不能使J3吸合，因为微型功能转换开关K已经把IC12的2脚接地，这就是副线风机运行，就不能让风电闭锁开关向工作面供电，必须把主线或主线开关修好，转换到主线开关上去时，风电闭锁开关才能向工作面供电。

副线开关启动后，T2集电极变为低电平，继续维持上述电路的正常工作。

(3)当主线来电或主线开关修好送上电时，逻辑控制电路自动控制主线开关启动，副线开关停止。

当主线来电或主线开关修好送上电时，主线开关内36V电压的一端接到T4的发射极上，另一端给D5、T4、使T5截止，此时因为副线开关是吸合的，所以IC23的14脚为高电平，这时12V电源通过R14给C102、C8充电，IC11的1脚电压慢慢生高IC11的16脚变为低电平，J1吸合，副线开关停止，主线开关启动，主线开关启动后各工作点的状态是：

J1吸合、J2释放、C4放电、T3继续截止、J3延时吸合。

J3吸合后工作面可以供电，主线开关启动后J1和J2的两个接点把开关的两个线路短接，D5、T4、T5无36V电压输入，T5导通给C102放电，使IC11的1脚变为低电平，让IC11不在控制J1。

副线开关停止后IC23的14脚变为低电平，所以IC11继续保持不在控制J1继电器。

(三)本逻辑控制器的自动转换电路，是由震荡器电路和继电器驱动电路组成。

1，开关启动：当任意一台换风开关启动后，控制器的复位电路的T3截止，复位电路不再起复位作用，振荡器电路开始工作，风机开关可以自由转换。

2，开关停止：当需要把两台开关都停止时，同时按下两台开关的停止按钮，是不能把两台开关都停止的，必须把两台开关的换向器打到零位，把两台开关都断电，这样才能把两台开关停止。

如果只把一台开关的换向器打到零位，这台开关停止了，然后在去按另一台开关的停止按钮，在按住停止按钮时开关停止了，因为这时逻辑控制器的振荡器还在工作，所以松开停止按钮后，这台开关还会再次启动。要想停开关只有把这台开关的换向器也打到零位，这样这台开关才能停止。这样设计更能保证通风的安全性。

实际应用中，本实用新型提供的逻辑控制器可以由一块带接线排的、尺寸为95mm长×65mm宽×19mm厚的逻辑控制板装在一个防爆四通信号接线盒内组成。其中，接线盒的第一接线嘴(即输入端)与外来的瓦斯探头送来的瓦斯电闭锁接点连接，以实现瓦斯电间的闭锁功能；第二和第三接线嘴接出的两根四芯电缆(MY-4*1.5即可)分别接到两台风机开关接线室里相对应的1#、2#、8#、9#接线柱上；第四个接线嘴是把控制器的带有延时的风电闭锁接点接到向工作面供电的风电闭锁开关的连锁控制回路接线柱上。根据该设计尺寸，该逻辑控制板体积小，所以可以把逻辑控制板装在一个绝缘盒内直接放在任意一台风机开关的接线室内。

双风机控制系统中使用逻辑控制器的特点：

1、便于操作，接线简单，投入成本少；

2、普通开关安装时，不需对开关进行内部结构的改动，只需要接入该逻辑控制器，把开关内部的远近控扭子开关打到近控位置，让开关的远近控同时好使，即可达到目的；

3、逻辑控制器直接输出了一个延时的风电闭锁接点，使风电闭锁开关内不用在加装时间继电器，所以也无需对风电闭锁开关进行改动；

4、安装逻辑控制器，扩大了三台开关的用途。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双风机控制系统，包括主线开关、副线开关以及风电闭锁开关，其特征在于，还包括：逻辑控制器；

所述逻辑控制器的第一输入端与来自瓦斯电闭锁接点连接，所述逻辑控制器的三个输出端分别与主线开关的第一输入端、副线开关的第一输入端以及风电闭锁开关的第一输入端连接，用于控制所述主线开关、副线开关以及风电闭锁开关的工作状态；

所述主线开关的第二输入端与主线电源的输入端连接，输出端与主线风机连接，用于控制主线风机的工作状态；

所述副线开关的第二输入端与副线电源的输入端连接，输出端与副线风机连接，用于控制副线风机的工作状态；

所述风电闭锁开关的第二输入端与副线电源连接，输出端与工作面设备连接，用于向工作面供电。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述逻辑控制器包括：

第一取样放大电路、第二取样放大电路、自动转换电路、或门延时驱动电路、与门延时驱动电路、复位抗干扰电路以及主线电源检测电路；

所述第一取样放大电路的第一端通过第一继电器接点J2与主线开关的第一接点连接，通过第一继电器接点J2和第二继电器接点J1与主线开关的第二接点连接；第一取样放大电路的第二端与主线开关的第三接点连接；第一取样放大电路第三端分别与自动转换电路的第一端、或门延时驱动电路的第一端以及复位抗干扰电路的第一端连接；

所述第二取样放大电路的第一端通过第一继电器接点J1与副线开关的第一接点连接，通过第一继电器接点J1和第二继电器接点J2与主线开关的第二接点连接；第二取样放大电路的第二端与副线开关的第三接点连接；第二取样放大电路的第三端分别与自动转换电路的第二端、或门延时驱动电路的第二端以及复位抗干扰电路的第二端连接；

所述自动转换电路的第一端还分别与或门延时驱动电路的第一端、复位抗干扰电路的第一端连接；第二端还分别与复位抗干扰电路的第二端、或门延时驱动电路的第二端连接；第三端分别与继电器线圈J1、与门延时驱动电路的第一端连接；第四端与继电器线圈J2连接；第五端分别与或门延时驱动电路的第三端、与门延时驱动电路的第二端以及复位抗干扰电路的第三端连接；

所述或门延时驱动电路的第一端还与复位抗干扰电路的第一端连接，第二端还与复位抗干扰电路的第二端连接，第三端还分别与与门延时驱动电路的第二端以及复位抗干扰电路的第三端连接，第四端与继电器线圈J3连接；

所述与门延时驱动电路的第一端还与继电器线圈J1的第一端连接；第二端还与复位抗干扰电路的第三端连接；第三端与主线电源检测电路的第一端连接；第四端通过一个微型功能转换开关K与或门延时驱动电路的第五端连接；

所述主线电源检测电路的第二端与主线开关的第二接点连接，通过第二继电器接点J1与主线开关的第一接点连接；

其中：

第一取样放大电路，用于获取主线开关的合闸信号或分闸信号，将所述信号放大后控制自动转换电路、或门延时驱动电路以及复位抗干扰电路；

第二取样放大电路，用于获取副线开关的合闸信号或分闸信号，将所述信号放大后控制自动转换电路、或门延时驱动电路以及复位抗干扰电路；

自动转换电路，用于根据第一取样放大电路或第二取样放大电路送来的信号控制继电器线圈J1或继电器线圈J2的状态；当所述主线开关停止，根据所述第一取样放大电路输出的高电平，控制继电器线圈J1释放、继电器线圈J2吸合；

或门延时驱动电路，用于根据微型功能转换开关K的位置，控制风电闭锁开关；

与门延时驱动电路，用于当微型功能转换开关K打到主付位置时，将副线开关的吸合信号和主线电源的有电信号进行相与运算，并控制继电器线圈J1吸合；

复位抗干扰电路，用于主线开关或副线开关上电时，控制所述自动转换电路、或门延时驱动电路以及与门延时驱动电路复位；以及，当检测到干扰信号时，控制所述主线开关和副线开关为非启动状态；

主线电源检测电路，用于当微型功能转换开关K打到正常位置时，检测所述主线电源有电或无电。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述第一取样放大电路包括：

二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2、电阻R1以及三极管T1；其中：

二极管D1的正极、二极管D2的负极以及电容C1的第一端的连接点通过第一继电器接点J2与主线开关连接；

二极管D1的负极、二极管D2的正极的连接点与主线开关连接；

二极管D1的负极、二极管D2的正极、二极管D3的正极以及电容C2的第一端的连接点接地；

电容C1的第二端、二极管D3的负极的连接点与二极管D4的正极连接；

电容C2的第二端、二极管D4的负极以及电阻R1的第一端的连接点与三极管T1的基极连接；

电阻R1的第二端以及三极管T1的发射极接地；

三极管T1的集电极A端分别与自动转换电路、或门延时驱动电路以及复位抗干扰电路连接。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第二取样放大电路包括：

二极管D23、二极管D24、二极管D25、二极管D26、电容C9、电容C10、电阻R8以及三极管T2；其中：

二极管D26的正极、二极管D25的负极以及电容C10的第一端的连接点通过第一继电器接点J1与副线开关连接；

二极管D26的负极、二极管D25的正极的连接点与副线开关连接；

二极管D26的负极、二极管D25的正极、二极管D24的正极以及电容C9的第一端的连接点接地；

电容C10的第二端、二极管D24的负极的连接点与二极管D23的正极连接；

电容C9的第二端、二极管D23的负极以及电阻R8的第一端的连接点与三极管T2的基极连接；

电阻R8的第二端以及三极管T2的发射极接地；

三极管T2的集电极B端与自动转换电路、或门延时驱动电路以及复位抗干扰电路连接。

5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述自动转换电路203包括继电器驱动电路以及振荡器电路；其中：

所述继电器驱动电路包括：电阻R3、电阻R6、集成电路IC15、集成电路IC25；其中：

电阻R3的第一端与电源输入端连接，当有电源时，与继电器线圈J1的第二端吸和；电阻R3的第二端、集成电路IC15的第5引脚的连接点C端与复位抗干扰电路连接；

集成电路IC15的第12引脚分别与继电器线圈J1的第一端以及与门延时驱动电路连接；

电阻R6的第一端与电源输入端连接，当有电源时，与继电器线圈J2的第二端吸和；电阻R6的第二端、集成电路IC25的第5引脚的连接点D端与复位抗干扰电路连接；

集成电路IC25的第12引脚与继电器线圈J2的第二端连接；

所述振荡器电路包括：电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电容C4、电容C5、集成电路IC13、集成电路IC14、集成电路IC16、集成电路IC23、集成电路IC24、集成电路IC26；其中：

电阻R2的第一端与所述继电器驱动电路中的电阻R3的第一端连接；电阻R2的第二端、集成电路IC13的第3引脚、集成电路IC26的第11引脚的连接点A端分别与第一取样放大电路的三极管T1的集电极以及或门延时驱动电路连接；

集成电路IC13的第14引脚、集成电路IC14的第4引脚的连接点C端与复位抗干扰电路连接；

集成电路IC14的第13引脚、电容C4的第一端的连接点与电阻R4的第一端连接；

电阻R4的第二端与电源输入端相连；

电容C4的第二端与集成电路IC16的第6引脚连接；

集成电路IC16的第11引脚、电阻R7的第一端、集成电路IC23的第3引脚的连接点B端分别与第二取样放大电路的三极管T2的集电极、或门延时驱动电路连接；

电阻R7的第二端与所述继电器驱动电路中电阻R6的第一端连接；

集成电路IC23的第14引脚、集成电路IC24的第4引脚的连接点D端与复位抗干扰电路连接；

集成电路IC24的第13引脚、电容C5的第一端的连接点与电阻R5的第一端连接；

电阻R5的第二端与电源输入端相连；

电容C5的第二端与集成电路IC26的第6引脚连接。

6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述或门延时驱动电路包括：

电阻R101、电阻R15、电容C101、二极管D6、二极管D7、集成电路IC12、集成电路IC17以及集成电路IC27；其中：

集成电路IC17的第7引脚A端分别与第一取样放大电路的A端以及自动转换电路的A端连接；集成电路IC17的第10引脚、二极管D6的正极的连接点与电阻R101的第一端连接；

电阻R101的第二端与电源输入端相连；

二极管D6的负极、二极管D7的负极、集成电路IC12的第2引脚的连接点通过电容C101接地；

集成电路IC12的第15引脚与继电器线圈J3的第一端连接；

二极管D7的正极、电阻R15的第一端、集成电路IC27的第10引脚的连接点H端与微型功能转换开关K的第一端连接；

电阻R15的第二端与电源输入端相连；

集成电路IC27的第7引脚B端分别与第二采样放大电路的B端、自动转换电路的B端、以及复位抗干扰电路连接。

7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述与门延时驱动电路包括：

电阻R14、电容C8、集成电路IC11、二极管D11、二极管D12以及二极管D14；其中：

二极管D11的负极与主线电源检测电路连接；二极管D11的正极、二极管D12的正极以及二极管D14的正极的连接点与电阻R14的第一端连接；

电阻R14的第二端与电源输入端相连；

二极管D14的负极D端分别与自动转换电路的D端以及复位抗干扰电路的D端连接；

二极管D12的负极、集成电路IC11的第1引脚、电容C8的第一端的连接点G端分别与微型功能转换开关K的第二端、复位抗干扰电路的G端连接；

集成电路IC11的第16引脚E端分别与继电器线圈J1以及自动转换电路的E端连接；

电容C8的第二端接地。

8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述复位抗干扰电路包括：

二极管D8、二极管D13、二极管D17、二极管D20、二极管D21、二极管D22，二极管D27、电阻R9、电阻R10、电阻R11、集成电路IC21、集成电路IC22、电容C6、电容C7以及三极管T3；其中：

二极管D8的正极C端与自动转换电路的C端连接；二极管D8的负极、二极管D27的负极、二极管D13的负极、二极管D20的负极的连接点与三极管T3的集电极连接；

二极管D27的正极I端与或门延时驱动电路的I端连接；

二极管D13的正极G端分别与微型功能转换开关K的第二端以及与门延时驱动电路的G端连接；

二极管D20的正极D端分别与自动转换电路的D端、与门延时驱动电路的D端连接；

三极管T3的基极与二极管D17的负极连接；

二极管D17的正极、电阻R9的第一端的连接点与集成电路IC21的第16引脚连接；

集成电路IC21的第1引脚、电阻R10的第一端、电容C6的第一端的连接点与集成电路IC22的第15引脚连接；

集成电路IC22的第2引脚、电阻R11的第一端、二极管D21的正极、电容C7的第一端的连接点与二极管D22的正极连接；

电容C6的第二端、电容C7的第二端接地；

电阻R9的第二端、电容R10的第二端的连接点与电容R11的第二端连接；

二极管D21的负极A端分别与第一采样放大电路的A端、自动转换电路的A端以及或门延时驱动电路的A端连接；

二极管D22的负极B端分别与第二采样放大电路的B端、自动转换电路的B端以及或门延时驱动电路的B端连接。

9.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述主线电源检测电路包括：

电阻R12、电阻R13、电阻R102、电容C3、电容C102、二极管D5、三极管T4、三极管T5；其中：

二极管D5的正极与主线开关连接；二极管D5的负极、电容C3的第一端的连接点与电阻R12的第一端连接；

电阻R12的第二端、电阻R102的连接点与三极管T4的基极连接；

三极管T4的集电极、电阻R13的连接点与三极管T5的基极连接；

电阻R13的第二端与电源输入端相连；

三极管T5的集电极、电容C102的第一端的连接点F端与与门延时驱动电路的F端连接；

电容C3的第二端、电阻R102的第二端、三极管T4的发射极、三极管T5的发射极以及电容C102的第二端接地。

10.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于，还包括：

稳压电源电路，用于将主线开关的和副线开关输出的交流电源进行整流、滤波，稳压输出直流电压，为所述逻辑控制器中的各电路提供电源输入；

所述稳压电源电路包括：

二极管D15、二极管D16、发光二极管D30、电阻R、电容C11、电容C12、电容C13以及稳压模块；其中：

二极管D15的正极与主线开关连接，二极管D16的正极与副线开关连接；

二极管D15的负极、二极管D16的负极、电容C13的第一端、电容C12的第一端的连接点与稳压模块的第一端连接；

稳压模块的第二端、发光二极管D30的正极、电容C11的第一端的连接点与电源输入端连接；

发光二极管D30的负极与电阻R的第一端连接；

电容C11的第二端、电阻R的第二端、稳压电源的第三端、电容C12的第二端以及电容C13的第二端的连接点接地。

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