CN202031598U

CN202031598U - 一种刨煤机控制系统

Info

Publication number: CN202031598U
Application number: CN2011201196603U
Authority: CN
Inventors: 黄向阳; 姚立权; 刘永刚; 刘召安
Original assignee: Sany Heavy Equipment Co Ltd
Current assignee: Sany Heavy Equipment Co Ltd; Sany Heavy Machinery Ltd
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-04-21

Abstract

本实用新型涉及一种刨煤机控制系统，包括连接在CAN总线上的主控制器、工控机和组合开关箱，及刨煤机驱动电机的控制端；电力线通过所述组合开关箱中各开关接入破碎机、转载机、运输机和刨煤机的驱动电机；所述主控制器包括工控机模块、组合开关箱模块和刨煤机模块，所述工控机包括主控制器模块、组合开关箱模块和刨煤机模块；所述工控机模块，用于同所述主控制器模块进行信息交互；所述组合开关箱模块，用于控制组合开关箱中各开关的通断；所述刨煤机模块，用于控制刨煤机驱动电机的转动频率。本实用新型各设备之间通过CAN总线进行信息传递，实现主控制器和工控机对工作面各设备的安全控制。

Description

一种刨煤机控制系统

技术领域

本实用新型涉及刨煤机技术领域，特别涉及一种基于CAN总线的刨煤机控制系统。

背景技术

在煤炭开采中，机械化采煤是提高煤炭质量，保证安全生产，降低劳动强度和增加经济效益的有效途径。随着厚煤层和中厚煤层的不断开采，薄煤层储量所占比重越来越大，合理高产高效地开采薄煤层是必然趋向。国内煤矿生产中，滚筒采煤机、掘进机是最重要的大型采煤设备，但这些大型采煤设备更适合于在厚煤层和中厚煤层采矿，相对来说，刨煤机更适合于开采薄煤层。因此，刨煤机在国内煤矿生产中具有广阔的应用前景。

参见图1，示出现有的刨煤机，包括一可借助于刨刀牵引链2正反向运动的采掘刨刀1；至少两个具有转速可调的驱动电机8链传动装置3、4；一刨刀行程测量系统和一电机控制装置11，电机控制装置11提供用于改变驱动电机8的转速的控制参数，以改变刨刀速度，并且给电机控制装置配设一带有在各驱动电机8之间的自动负荷平衡调节的控制模块12或者修改其工作模式，并给驱动电机8提供不同的控制参数(S、S’)。

该刨煤机的驱动电机8为双速电机，电机的转速受到限制。需要电机控制装置11配设一带有在各驱动电机8之间自动负荷平衡调节的控制模块12，控制模块12的存在加大刨煤机控制的复杂程度，增加故障点。该刨煤机中，电机控制装置11通过RS485通信与各驱动电机8进行信息交互，因RS485通信存在不稳定性，影响刨煤机的生产效率和安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是一种刨煤机控制系统，该刨煤机控制系统各设备之间通过CAN总线进行信息传递，实现主控制器和工控机对工作面各设备的安全控制。

本实用新型一种刨煤机控制系统，包括连接在CAN总线上的主控制器、工控机和组合开关箱，及刨煤机驱动电机的控制端；电力线通过所述组合开关箱中各开关接入破碎机、转载机、运输机和刨煤机的驱动电机；所述主控制器包括工控机模块、组合开关箱模块和刨煤机模块，所述工控机包括主控制器模块、组合开关箱模块和刨煤机模块；所述工控机模块，用于同所述主控制器模块进行信息交互；所述组合开关箱模块，用于控制组合开关箱中各开关的通断；所述刨煤机模块，用于控制刨煤机驱动电机的转动频率。

优选的，还包括连接在CAN总线上的支架服务器，所述支架服务器通过CAN总线与设置现场的多个支架控制器连接，支架控制器通过CAN总线与支架驱动板连接；所述支架控制器，用于依据主控制器、工控机和/或支架服务器的控制信息，指令所述驱动支架板驱动支架。

优选的，还包括连接在CAN总线上的闭锁式扩音电话，用于发送闭锁请求信息到主控制器的闭锁模块，并发出警示；所述闭锁模块指令破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架停止动作。

优选的，工控机还包括显示模块，用于显示破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架的各种状态信息。

优选的，还包括连接在CAN总线上的传感器采集板，用于获取刨煤机控制系统的多个状态数据，发送到主控制器和工控机；主控制器和工控机依据上述状态数据生成控制信息。

优选的，所述支架驱动板连接有位移传感器，用于检测支架的推移步距。

优选的，所述支架驱动板连接有压力传感器，用于检测工作面支架立柱的压力数据。

优选的，所述工控机包括屏蔽模块，用于屏蔽出现故障的设备。

优选的，还包括连接在CAN总线上的辅助控制器，用于实现点动控制，驱动刨煤机逐渐接近机头或者机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型刨煤机控制系统既可以通过主控制器远程控制破碎机、转载机、运输机和刨煤机的运行，又可通过工控机(和辅助控制器)现场控制破碎机、转载机、运输机和刨煤机的运行，各设备之间通过CAN总线进行信息传递，实现主控制器和工控机对工作面各设备的安全控制。

附图说明

图1为现有刨煤机示意图；

图2为本实用新型刨煤机控制系统第一实施例示意图；

图3为本实用新型刨煤机控制系统第二实施例示意图；

图4为本实用新型刨煤机控制系统第三实施例示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

CAN(ControLLer Area Network)是控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。本实用新型通过CAN总线将多个控制器、破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架连接成刨煤机控制系统，使刨煤机控制系统中各设备信息交互稳定、可靠，各设备可协调工作。

参见图2，示出本实用新型刨煤机控制系统第一实施例，包括连接在CAN总线上的主控制器11、工控机12和组合开关箱13，及刨煤机驱动电机14的控制端；电力线通过组合开关箱13中各开关接入破碎机、转载机、运输机和刨煤机的驱动电机；主控制器11包括工控机模块111、组合开关箱模块112和刨煤机模块113，工控机12包括主控制器模块121、组合开关箱模块122和刨煤机模块123。

主控制器11设置的远程控制室，主要用于远程监控现场作业情况。工控机(防爆兼本质安全型工控机)12设置在工作现场(控制室)，主要用于现场显示刨煤机控制系统的各设备的工作状态，控制刨煤机控制系统的各设备协调工作。

工控机模块111同主控制器模块121进行信息交互，主控制器模块121将工控机12获取、计算得到的各种数据信息发送到工控机模块111保存；同理，工控机模块111将主控制器11获取、计算得到的各种数据信息发送到主控制器模块121保存。通过信息交互，主控制器11和工控机12避免发送的控制信息相互冲突，实现协调工作。

组合开关箱模块112和组合开关箱模块122都用于控制组合开关箱13中各开关的通断，以此控制破碎机、转载机、运输机和刨煤机的驱动电机的通电和断电。刨煤机模块113和刨煤机模块123都用于控制刨煤机驱动电机的转动频率。

这样，本实用新型刨煤机控制系统既可以通过主控制器11远程控制破碎机、转载机、运输机和刨煤机的运行，又可通过工控机12现场控制破碎机、转载机、运输机和刨煤机的运行，各设备之间通过CAN总线进行信息传递，实现主控制器11和工控机12对工作面各设备的安全控制。

本实用新型通过变频电机带动刨煤机的刨刀，增强对刨刀的控制，降低对刨链的损坏。

参见图3，示出本实用新型刨煤机控制系统第二实施例，包括连接在CAN总线上的主控制器11、工控机12和组合开关箱13、刨煤机驱动电机14的控制端，及支架服务器15，支架服务器15通过CAN总线与设置现场的多个支架控制器16连接，支架控制器16通过CAN总线与支架驱动板17连接，支架驱动板17连接电磁阀和传感器。例如，使用位移传感器，检测支架的移动位置数据；使用压力传感器，检测工作面立柱的压力数据。

电力线通过组合开关箱13中各开关接入破碎机、转载机、运输机和刨煤机的驱动电机；主控制器11包括工控机模块111、组合开关箱模块112和刨煤机模块113，工控机12包括主控制器模块121、组合开关箱模块122、刨煤机模块123、显示模块124和屏蔽模块125。

支架控制器16用于依据主控制器11、工控机12和/或支架服务器15的控制信息，指令驱动支架板17驱动支架。

传感器采集板18连接多个传感器，用于获取刨煤机组的多个状态数据，发送到主控制器11和工控机12，主控制器11和工控机12依据上述状态数据生成控制信息。

显示模块124显示破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架的各种状态信息，方便现场工作人员依据上述各种状态信息了解刨煤机的工作状态。

屏蔽模块125屏蔽出现故障的设备，保障其他设备的正常运行。

本实用新型刨煤机控制系统涵盖了对井下工作面各设备工作状态的显示及故障管理，以及支架的控制，进一步提高刨煤机的控制力度和精度。

参见图4，示出本实用新型刨煤机控制系统第三实施例，包括连接在CAN总线上的主控制器11、工控机12和组合开关箱13、刨煤机驱动电机14的控制端，及支架服务器15，支架服务器15通过CAN总线与设置现场的多个支架控制器16连接，支架控制器16通过CAN总线与支架驱动板17连接，支架驱动板17连接支架。还包括连接在CAN总线上的传感器采集板18、闭锁式扩音电话19、辅助控制器20。

闭锁式扩音电话19在设备出现紧急情况时，发送闭锁请求信息到主控制器11的闭锁模块，并发出警示；闭锁模块指令破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架停止动作。闭锁模块的指令可以分沿线闭锁破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架；一条沿线闭锁破碎机、转载机；另一条沿线闭锁运输机、刨煤机和支架。

辅助控制器20依据主控制器11的控制信息，指令破碎机、转载机、运输机和刨煤机动作。

因煤矿井下作业对设备安全性要求很高，本实用新型设置闭锁式扩音电话、支架闭锁按钮等安全设备，在发生紧急情况下闭锁正在作业的各设备，以确保井下作业的安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种刨煤机控制系统，其特征在于，包括连接在CAN总线上的主控制器、工控机和组合开关箱，及刨煤机驱动电机的控制端；电力线通过所述组合开关箱中各开关接入破碎机、转载机、运输机和刨煤机的驱动电机；所述主控制器包括工控机模块、组合开关箱模块和刨煤机模块，所述工控机包括主控制器模块、组合开关箱模块和刨煤机模块；

所述工控机模块，用于同所述主控制器模块进行信息交互；

所述组合开关箱模块，用于控制组合开关箱中各开关的通断；

所述刨煤机模块，用于控制刨煤机驱动电机的转动频率。

2.如权利要求1所述的刨煤机控制系统，其特征在于，还包括连接在CAN总线上的支架服务器，所述支架服务器通过CAN总线与设置现场的多个支架控制器连接，支架控制器通过CAN总线与支架驱动板连接；

所述支架控制器，用于依据主控制器、工控机和/或支架服务器的控制信息，指令所述驱动支架板驱动支架。

3.如权利要求2所述的刨煤机控制系统，其特征在于，还包括连接在CAN总线上的闭锁式扩音电话，用于发送闭锁请求信息到主控制器的闭锁模块，并发出警示；

所述闭锁模块指令破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架停止动作。

4.如权利要求2所述的刨煤机控制系统，其特征在于，工控机还包括显示模块，用于显示破碎机、转载机、运输机、刨煤机和支架的各种状态信息。

5.如权利要求1所述的刨煤机控制系统，其特征在于，还包括连接在CAN总线上的传感器采集板，用于获取刨煤机控制系统的多个状态数据，发送到主控制器和工控机；

主控制器和工控机依据上述状态数据生成控制信息。

6.如权利要求5所述的刨煤机控制系统，其特征在于，所述支架驱动板连接有位移传感器，用于检测支架的推移步距。

7.如权利要求5所述的刨煤机控制系统，其特征在于，所述支架驱动板连接有压力传感器，用于检测工作面支架立柱的压力数据。

8.如权利要求1所述的刨煤机控制系统，其特征在于，所述工控机包括屏蔽模块，用于屏蔽出现故障的设备。

9.如权利要求2所述的刨煤机控制系统，其特征在于，还包括连接在CAN总线上的辅助控制器，用于实现点动控制，驱动刨煤机逐渐接近机头或者机。