CN202144781U

CN202144781U - 综合采煤机乳化液泵站集中控制装置

Info

Publication number: CN202144781U
Application number: CN201120279371U
Authority: CN
Inventors: 吴全锁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-30
Filing date: 2011-07-30
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2021-07-30

Abstract

一种综合采煤机乳化液泵站集中控制装置，它由主监控计算机、主控操作箱、4个乳化泵控制箱、3个水泵控制箱、乳化增压泵控制箱、喷雾增压泵控制箱、乳化液总压力检测箱和MCC驱动控制箱组成。本实用新型可对泵站中液箱的温度、液位、油位及工作泵的油温、油压、供液预压等传感器实现连续监测、实时控制和状态显示，自动控制电液阀的加载和卸载，满足综采工作面液压支架对供液压力和流量的需求，乳化液箱的液位和温度、油箱的液位、预压泵的压力、供液出口的压力等都进行实时监控和联锁，喷雾泵的控制也和水箱的液位、温度、预压泵的压力及供水口的压力等进行监控和联锁，有效地保护各部分系统工作的安全性和可靠性。

Description

综合采煤机乳化液泵站集中控制装置

技术领域

本实用新型属于乳化液泵站集中控制领域，具体涉及一种综合采煤机乳化液泵站集中控制装置。

技术背景

目前，国内综合采煤机工作面乳化液泵站集中控制，一是采用简单的单机(单泵)人工操作控制，二是采用进口设备。随着国际先进乳化液泵站系统及电气控制系统的引进，推动了我国安全高效煤矿生产的发展和煤机整体装备水平的提高。高产高效综合采煤机工作面装备机械化、自动化的快速发展，推动了大流量乳化液泵、喷雾泵站系统不断更新换代，总的趋势是增强了乳化液泵、喷雾泵站主要性能技术指标，乳化液泵工作压力和流量普遍提高，控制系统的要求是多功能、安全可靠、更易于操作和系统维护。

国产乳化液泵站系统整体水平和技术性能在不断提高，但没有多功能、易操作和易维护的监测、监控系统，简单的单机控制其结果是综采面液压支架因供液不匀称而不能正常工作、工作泵因温度监控不完善而经常烧坏工作泵、操作工劳动强度大等等。

发明内容：

本实用新型旨在提供劳动强度小、全自动化运行、供液系统中及工作泵等部件全线监控的一种综合采煤机工作面乳化液泵站集中控制装置。

本实用新型由主监控计算机、主控操作箱、1号、2号、3号、4号共4个乳化泵控制箱、1号、2号、3号共3个水泵控制箱、乳化增压泵控制箱、喷雾增压泵控制箱、乳化液总压力检测箱和MCC驱动控制箱组成。主监控计算机箱的输出连接主控操作箱的输入，主控操作箱的输出连接1号乳化泵控制箱的输入，1号乳化泵控制箱的输出连接2号乳化泵控制箱的输入，2号乳化泵控制箱的输出连接乳化增压泵控制箱的输入，乳化增压泵控制箱的输出连接3号乳化泵控制箱的输入，3号乳化泵控制箱的输出连接4号乳化泵控制箱的输入，4号乳化泵控制箱的输出连接乳化液总压力检测箱的输入，乳化液总压力检测箱的输出连接1号水泵控制箱的输入，1号水泵控制箱的输出连接2号水泵控制箱的输入，2号水泵控制箱的输出连接喷雾增压泵控制箱的输入，喷雾增压泵控制箱的输出连接3号水泵控制箱的输人，3号水泵控制箱的输出连接MCC驱动控制箱的输入，MCC驱动控制箱的输出连接至用户开关箱。

所述的乳化增压泵控制箱设置在两个乳化泵控制箱之间；

本实用新型例可以实现大型综合采煤工作面乳化液泵站及喷雾泵站的全自动控制、单机手动控制、系统强制控制的三种控制方式，有效的保证泵站供液系统在任何状况下都能操作运行。

本实用新型的每个控制箱均采用单独的CPU处理技术集成，每个控制箱既是本台泵装置的操作箱，又负责本台泵装置的信号采集和处理，以减少主监控计算机的数据运算量，从而提高系统的速度。采集的数据通过现场总线上传给监控计算机统一处理实施监控。当主控计算机出现故障时，控制用户开关箱的驱动输出控制箱(PC11)可根据预设的程序输出控制信号驱动用户开关箱，从而保证系统的可靠运行。

本实用新型可对泵站中液箱的温度、液位、油位及工作泵的油温、油压、供液预压、加载电磁阀等传感器实现连续监测、实时控制和状态显示，自动控制电液阀的加载或卸载，满足综采工作面液压支架对供液压力和流量的需求，乳化液箱的液位和温度、油箱的液位、预压泵的压力、供液出口的压力等都进行实时监控和联锁，喷雾泵的控制也和水箱的液位、温度、喷雾泵的油温、油压、供水预压及供水总压力等进行监控和联锁，有效地保护各部分系统工作的安全性和可靠性。同时还具有多台泵的程序控制、自动补液、数据处理存储、故障诊断和自检记忆等功能。

附图说明：

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型的原理图。

图3是图1中KGX的放大图。

图中：

PC：主监控计算机箱(KJD型，Exd[ib]I，太原博润科技发展有限公司生产)

PC1：1号乳化泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC2：2号乳化泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC3：乳化增压泵控制箱(ECU2控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC4：3号乳化泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC5：4号乳化泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC6：主控操作箱(ECU3控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC7：1号水泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC8：2号泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC9：喷雾增压泵控制箱(ECU2控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC10：3号水泵控制箱(ECU1控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC11：MCC驱动控制箱(ECU4控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

PC12：乳化液总压力检测箱(ECU5控制单元，太原博润科技发展有限公司生产)

KGX：开关箱，M1～M11：乳化液泵及水泵电机，均属用户泵站设备(不属于本实用新型中的设备)

具体实施方式：

实施例：图1所示，本实施例由主监控计算机箱、主控操作箱、1～4号乳化泵控制箱、1～3号水泵控制箱、乳化增压泵控制箱、喷雾增压泵控制箱、乳化液总压力检测箱组成。主监控计算机箱的输出连接主控操作箱的输入，主控操作箱的输出连接1号乳化泵控制箱的输入，1号乳化泵控制箱的输出连接2号乳化泵控制箱的输入，2号乳化泵控制箱的输出连接乳化增压泵控制箱的输入，乳化增压泵控制箱的输出连接3号乳化泵控制箱的输入，3号乳化泵控制箱的输出连接4号乳化泵控制箱的输入，4号乳化泵控制箱的输出连接乳化液总压力检测箱的输入，乳化液总压力检测箱的输出连接1号水泵控制箱的输入，1号水泵控制箱的输出连接2号水泵控制箱的输入，2号水泵控制箱的输出连接喷雾增压泵控制箱的输入，喷雾增压泵控制箱的输出连接3号水泵控制箱的输人，3号水泵控制箱的输出连接MCC驱动控制箱的输入，MCC驱动控制箱的输出与开关箱连接。

本实施例的被监控设施如图2中，1A一号乳化液泵润滑油温度检测开关；2A一号乳化液泵润滑油压力检测开关；3A一号乳化液泵供油压力检测开关；4A一号乳化液泵加载卸载阀；1B二号乳化液泵润滑油温度检测开关；2B二号乳化液泵润滑油压力检测开关；3B二号乳化液泵供油压力检测开关；4B二号乳化液泵加载卸载阀；1C三号乳化液泵润滑油温度检测开关；2C三号乳化液泵润滑油压力检测开关；3C三号乳化液泵供油压力检测开关；4C三号乳化液泵加载卸载阀；1D四号乳化液泵润滑油温度检测开关；2D四号乳化液泵润滑油压力检测开关；3D四号乳化液泵供油压力检测开关；4D四号乳化液泵加载卸载阀；5乳化液箱液位传感器；6乳化液箱油位传感器；7乳化液箱温度传感器；8进水电磁阀；9A一号水泵润滑油温度检测开关；10A一号水泵润滑油压力检测开关；11A一号水泵供油压力检测开关；9B二号水泵润滑油温度检测开关；10B二号水泵润滑油压力检测开关；11B二号水泵供油压力检测开关；9C三号水泵润滑油温度检测开关；10C三号水泵润滑油压力检测开关；11C三号水泵供油压力检测开关；12水箱液位传感器；13水箱温度传感器；14进水电磁阀；15出水口总压力传感器；16乳化液出口总压力传感器。

PC1是1号乳化泵控制箱控制，采用独立CPU处理技术集成，它采集1A一号乳化液泵润滑油温度检测开关信号、2A一号乳化液泵润滑油压力检测开关信号、3A一号乳化液泵供油压力检测开关信号及控制4A一号乳化液泵加载卸载电磁阀。箱体面板上设有1号乳化泵的起停按钮，1号乳化泵的工作指示灯，1号乳化泵的故障指示灯，紧急停车按钮。PC1将各种信息分析运算并处理后通过现场总线上传给监控计算机统一实施监控。

(PC2、PC 4、PC 5、PC 7、PC 8、PC 10同PC1)

PC6为主控操作箱，采用立独CPU处理技术集成，箱体面板上设有1～4号乳化泵电机工作选择开关(闭锁-预备-启动)，系统手动或自动选择开关，故障复位按钮，紧急停车按钮，触摸式鼠标。

PC3乳化增压泵控制箱，采用独立CPU处理技术集成，它采集5乳化液箱液位传感器信号、6乳化液箱油位传感器信号、7乳化液箱温度传感器信号，控制8进水电磁阀的开关。箱体面板上设有1、2号乳化液增压泵的起停按钮，1、2号乳化液增压泵的工作指示灯，1、2号乳化液增压泵的故障指示灯，紧急停车按钮。并将各种信息分析运算并处理后通过现场总线上传给监控计算机统一实施监控。

PC9喷雾增压泵控制箱，采用独立CPU处理技术集成，它采集12水箱液位传感器信号、13水箱温度传感器信号、5出水口总压力传感器信号，控制14进水电磁阀的开关。箱体面板上设有1、2号喷雾增压泵的起停按钮，1、2号喷雾增压泵的工作指示灯，1、2号喷雾增压泵的故障指示灯，紧急停车按钮。并将各种信息分析运算并处理后通过现场总线上传给监控计算机统一实施监控。

PC11MCC驱动控制箱，采用独立CPU处理技术集成，将主控指令传给用户开关箱，紧急状况下可以直接将控制指令(强制按钮开关信号)传给用户开关箱(KGX)。箱体面板上设有每台泵的强制开关钮，每台泵的工作状态指示灯，系统电源指示灯，系统通讯指示灯，系统故障指示灯。本控制箱同时接收由用户开关箱传来的泵运行信号，并上传给监控计算机统一实施监控。

PC12乳化液总压力检测箱，采用独立CPU处理技术集成，它采集16乳化液出口总压力传感器信号，将信息分析运算并处理后通过现场总线上传给监控计算机统一实施监控。

控制箱之间的连接全部采用接插件单根电缆连接(CAN总线通讯方式)，连接顺序为：工控机的输出端与泵站主控操作箱PC6的输入端连接，主控操作箱PC6的输出端与1号乳化泵控制箱PC1的输入端连接，1号乳化泵控制箱PC1的输出端与2号乳化泵控制箱PC2的输入端连接，2号乳化泵控制箱PC2的输出端与乳化增压泵控制箱PC3的输入端连接，乳化增压泵控制箱PC3的输出端与3号乳化泵控制箱PC4的输入端连接，3号乳化泵控制箱PC4的输出端与4号乳化泵控制箱PC5的输入端连接，4号乳化泵控制箱PC5的输出端与乳化液总压力检测箱PC12的输入端连接，乳化液总压力检测箱PC12的输出端与1号水泵控制箱PC7的输入端连接，1号水泵控制箱PC7的输出端与2号泵控制箱PC8的输入端连接，2号水泵控制箱PC8的输出端与喷雾增压泵控制箱PC9的输入端连接，喷雾增压泵控制箱PC9的输出端与3号水泵控制箱PC10的输入端连接，3号水泵控制箱PC10的输出端与MCC驱动控制箱PC11的输入端连接，MCC驱动控制箱PC11的输出端直接连接到用户开关箱KGX。简化连接顺序为：

PC—PC6—PC1—PC2—PC3—PC4—PC5—PC12—PC7—PC8—PC9—PC10—PC11—KGX(用户开关箱MCC柜)。

本实施例具有的优点是：

1、能够实时、连续采集和显示监控泵站系统信号，并对泵站系统内单泵进行控制联锁；能根据工况需要，对单泵进行轮换组合控制；

2、能够保持供液压力稳定在设定的范围之内，满足流量需求；

3、采用工控机综合监控，LCD显示屏中文显示，工作参数设定；

4、具备单机独立运行、根据系统对乳化液的需求量自动运行(1～4号泵自动组合运行)、系统出现故障时强制运行工作泵，三种工作方式。乳化液泵站可以任选一台为主泵，其余即为从泵来自动运行，每个工作泵配有自己的启停按钮、工作状态及故障指示；

5、通过“MA”，防爆类型矿用本安型；

6、采用总线结构，主、分机控制形式，预留标准数据上传及功能扩展接口。

本实施例中主要硬件说明：

1、PC：工控机，防爆型；ECU1～ECU5控制单元，独立CPU，CAN通讯接口，本安型。

2、通讯：泵站系统采用CAN-BUS通讯。

3、显示屏：LCD显示器，防爆型。

4、压力传感器：压力传感器有型号，本安防爆，防护等级IP67，过载能力200％，低功耗电流供电，0-600bar(乳化液泵)，0-250bar(喷雾泵)。

5、温度传感器：本安防爆，防护等级IP67，测量范围为0～125℃；可以在-40～125℃范围内正常工作；低功耗电流供电。

6、液位传感器：本安防爆，防护等级IP67，测量范围(根据乳化液箱)设定，低功耗电流供电。

7、电缆：选用多芯屏蔽电缆。

8、电源：为确保系统部分出现故障情况下不影响其他部分工作，系统采用多电源分组供电的方式。

Claims

1.一种综合采煤机乳化液泵站集中控制装置，其特征是它由主监控计算机、主控操作箱、1号、2号、3号、4号共4个乳化泵控制箱、1号、2号、3号共3个水泵控制箱、乳化增压泵控制箱、喷雾增压泵控制箱、乳化液总压力检测箱和MCC驱动控制箱组成。主监控计算机的输出连接主控操作箱的输入，主控操作箱的输出连接乳化泵控制箱的输入，乳化泵控制箱的输出连接乳化增压泵控制箱的输入，乳化增压泵控制箱的输出连接3号乳化泵控制箱的输入，3号乳化泵控制箱的输出连接4号乳化泵控制箱的输入，4号乳化泵控制箱的输出连接乳化液总压力检测箱的输入，乳化液总压力检测箱的输出连接水泵控制箱的输入，1号水泵控制箱的输出连接2号水泵控制箱的输入，2号水泵控制箱的输出连接喷雾增压泵控制箱的输入，喷雾增压泵控制箱的输出连接3号水泵控制箱的输人，3号水泵控制箱的输出连接MCC驱动控制箱的输入，MCC驱动控制箱的输出与用户开关箱连接。