CN202609745U - 矿井提升机的闸控系统的监测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种矿井提升机的闸控系统监测装置，包括有作为上位机的工业控制计算机和作为下位机的DSP，还包括有电源电路、复位电路、报警电路、电流检测电路和安装于矿井提升机主轴上的光电编码器，电流检测电路包括电流传感器，电流传感器安装于矿井提升机的电机的定子的三相电线上，光电编码器通过光电隔离电路接入DSP，电流传感器的电流信号输出端接入DSP的A/D输入接口，DSP分别与电源电路、复位电路、报警电路连接，DSP通过通信接口和RS-485通信电路与工业控制计算机通信连接。本实用新型简捷方便、直接准确，为提升机闸控系统工作的可靠性提供依据，将对提升机制动闸参数的测试产生重大影响。

Description

矿井提升机的闸控系统的监测装置
技术领域
本实用新型主要涉及矿井提升机领域，尤其涉及一种矿井提升机的闸控系统的监测系统。
背景技术
目前国内、外对矿井提升机制动闸参数的测试方法有很多，总体看来，制动器状态监测可分为直接测试和间接测试两种。
所谓直接监测，意在直接由传感器取得制动力矩信号而进行的制动器检视。直接监测制动器状态均基于应变力测量技术。直接监测方法简单易行，然而第一种方法需要大量的人力、物力，第二种方法则由于荷重传感器始终受螺栓预紧力作用，传感器容易疲劳失效，并且安装精度也要求很高。直接监测方法的最大缺点还是它只能测得提升机静力矩所产生的制动力矩值，不能实现实时监测，故直接监测方法仅在早些时候才有所应用。
所谓间接监测，是通过测量制动闸与盘闸之间的正压力来实现制动力矩的监测。由于测取正压力之后，还要乘摩檫系数和摩檫半径方能得知制动力矩值，故名间接监测。间接监测方法具有一定的优点，比如它可以克服直接监测方法的缺点，实现实时监测，监测的精度也有所提高，但它存在着传感器多且安装不便、信号的线性度和零漂难于维持等缺点。
实用新型内容
本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种具有实现闸控系统的制动力矩、空动时间、行程、速度、力矩的检测和显示以及制动力矩过大或过小时报警等功能的矿井提升机的闸控系统监测装置。
矿井提升机的闸控系统监测装置，其特征在于：包括有作为上位机的工业控制计算机和作为下位机的DSP，还包括有电源电路、复位电路、报警电路、电流检测电路和安装于矿井提升机主轴上的光电编码器，所述的电流检测电路包括电流传感器，电流传感器安装于矿井提升机的电机的定子的三相电线上，光电编码器通过光电隔离电路接入DSP，电流传感器的电流信号输出端接入DSP的A/D输入接口，DSP分别与电源电路、复位电路、报警电路连接，DSP通过通信接口和RS-485通信电路与工业控制计算机通信连接。
所述的DSP采用TMS320F2407 DSP。
所述的光电编码器通过光电隔离电路接入DSP的正交编码脉冲输入单元QEP引脚上。
所述的电流传感器的电流信号输出端接入DSP的A/D输入接口ADCIN3。
所述的电流传感器采用LA25-NP。
本实用新型的原理是：
矿井提升机的定子的电流与所发出的拖动力成正比，即与作用在提升机滚筒上的拖动力成正比。因此只要测出提升过程中定子电流的大小就可确定出拖动力。在本系统中，选用霍尔电流传感器来检测定子电流。
闸控系统的制动器的制动力矩过大或过小都有很大坏处。制动力矩过小，可能闸不住提升机；制动力矩过大，产生的制动减速度过大，会出现过大的动负荷，会影响机械的使用寿命。因此在制动力矩过大或过小时启动报警电路进行声光报警。
DSP通过采集光电编码器的脉冲计算可得到提升机的制动力矩、运行速度、行程及空动时间，将这些数据通过通信接口和RS-485通信电路传送给工业控制计算机。工业控制计算机采用Visual Basic编程，利用其MSComm通信控件实现工业控制计算机与DSP的通信，并利用其自带的控件设计出友好的人机界面显示速度图、制动力矩、空动时间、行程。当制动力矩过大或过小时启动报警电路进行声光报警。DSP将采集到的电流检测电路传送的数据进行运算，得到提升机的拖动力，将其通过通信接口和RS-485通信电路传送给工业控制计算机，工业控制计算机利用Visual Basic编程实现力图的显示。
本实用新型相比现有技术有以下有益效果：
（1）本实用新型采用了上位机和下位机相结合的两级计算机监控系统，上位机为工控机IPC，下位机为TMS320F2407 DSP，通信电路为RS-485，系统具有极高的可靠性、实时性、适应性。
（2）可以测定闸控系统的制动力矩和空动时间，检验闸控系统的工作状况是否满足要求，并进行系统分析。
（3）可直观显示提升机的速度图，与设计速度图参数对比，可确定闸控系统是否需要调整。
（4）通过检测电机的电流来得到电机发出的力矩，从而完成力图显示。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意框图。
图2为本实用新型的光电编码器与DSP的连接电路的示意图。
图3为本实用新型的电流检测电路的示意图。
具体实施方式
如图1所示，矿井提升机的闸控系统监测装置，包括有作为上位机的工业控制计算机2和作为下位机的DSP1，还包括有电源电路9、复位电路8、报警电路7、电流检测电路5和安装于矿井提升机主轴上的光电编码器4，电流检测电路5包括电流传感器，电流传感器安装于矿井提升机的电机的定子的三相电线上，光电编码器4通过光电隔离电路6接入DSP1，电流传感器的电流信号输出端接入DSP1的A/D输入接口，DSP1分别与电源电路9、复位电路8、报警电路7连接，DSP1通过通信接口和RS-485通信电路3与工业控制计算机2通信连接。
DSP1采用TMS320F2407 DSP。
光电编码器4通过光电隔离电路6接入DSP1的正交编码脉冲输入单元QEP引脚上。
电流传感器的电流信号输出端接入DSP1的A/D输入接口ADCIN3。
电流传感器采用LA25-NP。
系统上位机工业控制计算机2安装在提升机附近的监控室内，下位机DSP1安装在提升机的电机头上，上位机工业控制计算机2与下位机DSP1通过通信接口和RS-485通信电路3相连，可实现双向通信。光电编码器4通过光电隔离电路6与下位机DSP1相连，电流检测电路5检测到的电流信号送入下位机DSP1 的ADCIN3接口。下位机DSP1通过采集光电编码器4的脉冲计算可得到提升机的制动力矩、运行速度、行程及空动时间，将这些数据通过RS-485通信电路3传送给上位机工业控制计算机2。上位机工业控制计算机2采用Visual Basic编程，利用其MSComm通信控件实现上位机工业控制计算机2与下位机DSP1的通信，并利用其自带的控件设计出友好的人机界面显示速度图、制动力矩、空动时间、行程。当制动力矩过大或过小时启动报警电路7进行声光报警。下位机DSP1将采集到的电流检测电路5传送的数据进行运算，得到提升机的拖动力，将其通过通信电路3传送给上位机2，上位机2利用Visual Basic编程实现力图的显示。

Claims (5)

1.一种矿井提升机的闸控系统的监测装置，其特征在于：包括有作为上位机的工业控制计算机和作为下位机的DSP，还包括有电源电路、复位电路、报警电路、电流检测电路和安装于矿井提升机主轴上的光电编码器，所述的电流检测电路包括电流传感器，电流传感器安装于矿井提升机的电机的定子的三相电线上，光电编码器通过光电隔离电路接入DSP，电流传感器的电流信号输出端接入DSP的A/D输入接口，DSP分别与电源电路、复位电路、报警电路连接，DSP通过通信接口和RS-485通信电路与工业控制计算机通信连接。
2.根据权利要求1所述的矿井提升机的闸控系统的监测装置，其特征在于：所述的DSP采用TMS320F2407 DSP。
3.根据权利要求1所述的矿井提升机的闸控系统的监测装置，其特征在于：所述的光电编码器通过光电隔离电路接入DSP的正交编码脉冲输入单元QEP引脚上。
4.根据权利要求1所述的矿井提升机的闸控系统的监测装置，其特征在于：所述的电流传感器的电流信号输出端接入DSP的A/D输入接口ADCIN3。
5.根据权利要求1所述的矿井提升机的闸控系统的监测装置，其特征在于：所述的电流传感器采用LA25-NP。
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