CN203319393U - 一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体公开了一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统，包括控制器，所述的控制器的输入端连接断丝检测装置、拉力检测装置，其输出端连接放线装置、油吹干装置、水吹干装置、高压水清洗装置、粗刷装置、收线装置，且所述的控制器通过RS485总线与水加热装置、油加热装置的温控装置相连。通过编写触摸屏的宏程序以及对PLC内部程序，可以随时监测系统的温度、速度参数，并且触摸屏可以在第一时间监测到参数的变化，若有异常情况将产生报警信息，提高了系统的安全性。

Description

一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统

技术领域

本实用新型具体公开了一种牵引钢丝绳清洗保养系统。

背景技术

钢丝绳是工程中应用极为广泛的一种挠性构件，广泛应用在电力施工、起重及货运索道等设备上，在使用中，钢丝绳往往是设备的关键部件。因此安全性和重要性不言而喻，但是牵引钢丝绳沿途经过环境复杂，周转频繁，不可避免地会出现诸如断丝、磨损、锈蚀甚至骤然断裂等现象，其损伤情况和承载能力直接影响到工人的生命安全及生产的正常秩序。为了保证安全生产，国外钢丝绳专业研究机构对钢丝绳的使用问题制订了相应的行业安全规程和国家检测标准。国内借鉴国外标准也出台了《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》。但是传统的钢丝绳检验方法通过人工目视和用手捋来判断是否存在局部损伤，目视和用手捋只能对明显的外部缺陷进行检测和分析，对钢丝绳内部缺陷难以发现，可靠性程度不高。每年因为钢丝绳损坏造成的伤害事故仍然占着很大比例，严重影响着安全生产。因此急需研发一种钢丝绳有效保养、检测设备，将钢丝绳全部展开检测并保养起来。

国内主要有河南送变电公司、宁夏送变电公司、湖南电力公司和上海电力超高压输变电公司对钢丝绳保养机进行了研究、开发和应用，宁夏送变电公司在钢丝绳浸油槽的基础上进行了开发，增加电控、保养油回收装置，取得了一定效果，但是在上油前没对钢丝绳进行除污处理，保养效果较差，并且不具备拉力、断丝检测等功能。湖南电力公司在钢丝绳浸油前串接了钢丝绳断丝检测装置，对钢丝绳断丝、磨损定量检测进行了研究，但是对钢丝绳的清污不彻底，不具备拉力检测功能。上海电力超高压输变电公司提出并研制了钢丝绳保养过程的全程检测，该设备使用功率大，牵引及张力部分均使用滚筒，使钢丝绳保养过程承受较大拉力，不能较好地达到保养的目的，不具备断丝检测功能。经过调研发现国内大多数电力公司都重点关注钢丝绳的浸油保养，而没有在浸油前对钢丝绳进行较为彻底的清污，所以保养效果并不理想。因此急需研发一套集成度高、自动化程度高的集钢丝绳清洁、保养、检测于一体的控制系统。

实用新型内容

为了提高现有牵引钢丝绳清洗保养效果，本实用新型提出了一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统，包括控制器，所述的控制器的输入端连接断丝检测装置、拉力检测装置，其输出端连接放线装置、油吹干装置、水吹干装置、高压水清洗装置、粗刷装置和收线装置，且所述的控制器通过RS485总线与水加热装置、油加热装置的温控装置相连。

所述的控制器为PLC控制器，且PLC控制器与一个触摸屏通讯。

所述的收线装置包括收线电机、变频器和收线辊，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制收线电机，所述的收线电机控制收线辊。

所述的放线装置包括放线电机、变频器和放线辊，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制放线电机，所述的放线电机控制放线辊。

所述的断丝检测装置，包括无损检测探伤仪，所述的无损检测探伤仪采集的信号发送给控制器；

所述的拉力检测装置，包括拉力传感器，所述拉力传感器采集拉力信号发送给控制器。

所述的油吹干装置，包括空气压缩泵，电磁阀和空气喷嘴，所述的电磁阀与控制器输出端相连，由空气压缩泵上电后为空气喷嘴提供空气，控制器通过电磁阀控制空气喷嘴的通断。

所述的水吹干装置，包括空气压缩泵，电磁阀和空气喷嘴，所述的电磁阀与控制器输出端相连，由空气压缩泵上电后为空气喷嘴提供空气，通过电磁阀控制空气喷嘴的通断。

所述的高压水清洗装置，包括高压喷嘴，冲洗箱、自动过滤器、高压冲洗泵、污水循环泵，所述的高压冲洗泵将冲洗箱中的水送至高压喷嘴，对钢丝绳进行清洗，清洗后的污水通过污水循环泵经过自动过滤器过滤后在回到冲洗箱，实现了水的循环利用，所述的高压冲洗泵、污水循环泵与控制器输出端相连。

所述的粗刷装置包括粗刷电机、变频器、笔型钢丝刷，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制粗刷电机，所述的笔型钢丝刷固定在弹性构件上，并作为整体固定于可能旋转机构上，所述的能旋转结构有粗刷电机控制。

所述的水加热装置，包括保温箱体I、温度传感器I和温控器I，在保温箱体I中设有加热管I，且温度传感器I采集保温箱体I的温度，并将信号传送给温控器I，所述的温控器I与控制器通过RS485总线通讯。

所述的油加热装置，包括保温箱体II、温度传感器II和温控器II，在保温箱体II中设有加热管II，且温度传感器II采集保温箱体II的温度，并将信号传送给温控器II，所述的温控器II与控制器通过RS485总线通讯。

一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统的自动控制方法如下：

（1）开始初始化触摸屏,触摸屏自动启动；

(2)在触摸屏中设定水加热装置和油加热装置的温度参数；

（3）控制器启动水加热装置和油加热装置；

（4）当油温和水温达到所要设定的温度值时，在触摸屏中设定控制系统中各个装置的运动参数；

（5）启动放线装置、粗刷装置、水吹干装置、高压清洗装置、油吹干装置、收线装置；

（6）清洗保养完成后，关闭放线装置、粗刷装置、水吹干装置、高压清洗装置、油吹干装置、收线装置。

一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统的手动控制方法如下：

（1）开始初始化触摸屏,手动启动触摸屏；

(2)放线电机正转；

（3）粗刷电机正转或反转；

（4）启动水加热装置；

（5）启动高压清洗装置；

（6）启动水吹干装置；

（7）启动油加热装置；

（8）启动油吹干装置；

（9）收线装置正转或反转；

（10）结束。

本实用新型的有益效果是：将触摸屏与PLC相结合应用于钢丝绳清洗保养线的控制系统中，不仅提高整套控制系统的自动化水平，更重要的是将人为因素降到了最低程度，并能及时准确地记录和监控系统的运行参数，提高了系统运行的可靠性。通过PLC控制器，可以随时监测系统的温度、速度参数，并且触摸屏可以在第一时间监测到参数的变化，若有异常情况将产生报警信息，提高了系统的安全性。

附图说明

图1本实用新型的控制系统结构图；

图2本实用新型的自动控制流程图；

图3本实用新型的手动控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

本实用新型的控制系统结构图如图1所示，包括控制器，所述的控制器的输入端连接断丝检测装置、拉力检测装置，其输出端连接放线装置、油吹干装置、水吹干装置、高压水清洗装置和粗刷装置、收线装置，且所述的控制器通过RS485总线与水加热装置、油加热装置的温控装置相连。控制器为PLC控制器，且PLC控制器与一个触摸屏通讯。

收线装置包括收线电机、变频器和收线辊，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制收线电机，所述的收线电机控制收线辊。放线装置包括放线电机、变频器和放线辊，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制放线电机，所述的放线电机控制放线辊。收线装置采用变频器控制电机变频调速，实现恒速度收线。

断丝检测装置，包括无损检测探伤仪，所述的无损检测探伤仪采集的信号发送给控制器。通过绳无损检测探伤仪来检测钢丝绳断丝损伤情况。

拉力检测装置，包括拉力传感器，所述拉力传感器采集拉力试验机的信号发送给控制器，进而实现对拉力的检测。

油吹干装置，包括空气压缩泵,电磁阀、空气喷嘴，所述的电磁阀与控制器输出端相连，由空气压缩泵上电后提供空气，通过电磁阀控制空气的通断。水吹干装置，包括空气压缩泵，电磁阀、空气喷嘴，所述的电磁阀与控制器输出端相连，由空气压缩泵上电后提供空气，通过电磁阀控制空气的通断。水吹干和油吹干装置通过空气压缩泵上电后直接供气，去除钢丝绳表面上的水和油。

高压水清洗装置，包括高压喷嘴，冲洗箱、自动过滤器、高压冲洗泵、污水循环泵，所述的高压冲洗泵将冲洗箱中的水送至高压喷嘴，对钢丝绳进行清洗，清洗后的污水通过污水循环泵经过自动过滤器过滤后在回到冲洗箱，实现了水的循环利用，所述的高压冲洗泵、污水循环泵与控制器输出端相连。

所述的粗刷装置包括粗刷电机、变频器、笔型钢丝刷，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制粗刷电机，所述的笔型钢丝刷固定在弹性构件上，并作为整体固定于可能旋转机构上，所述的能旋转结构有粗刷电机控制。工作原理：通过电机驱动，带动旋转机构及钢丝刷转动，实现对钢丝绳的旋转清污。同样，弹性构件的使用便于绳头顺利通过，其中变频器与控制器输出端相连。

水加热装置，包括保温箱体I、温度传感器I和温控器I，在保温箱体I中设有加热管I，且温度传感器I采集保温箱体I的温度，并将信号传送给温控器I，所述的温控器I与控制器通过RS485总线通讯。

油加热装置，包括保温箱体II、温度传感器II和温控器II，在保温箱体II中设有加热管II，且温度传感器II采集保温箱体II的温度，并将信号传送给温控器II，所述的温控器II与控制器通过RS485总线通讯。

钢丝绳水加热、油加热装置由保温箱体、自动加热及测控装置、缠绕轮组等组成，其中加热装置是利用PLC和温控表通讯，然后由温控表控制固态继电器的通断实现自动加热控制，加热速度快并且可以恒温控制。

本系统采用欧姆龙公司的CP1H系列PLC及威纶通公司Eview系列MT8121X触摸屏。其中PLC作为系统控制核心，与触摸屏进行实时通讯。对触摸屏输入的信息、指令以及工艺参数存储、处理并通过一定的控制算法控制各执行机构的运行状态，满足牵引钢丝绳清洗保养线自动控制的要求。PLC为触摸屏的显示提供数据，各模块的动作状态可以在触摸屏上实时显示。控制系统结构如图1所示。

采用触摸屏与PLC结合，并采用本地和远程控制两种工作方式，控制系统结构紧凑、安装操作方便，自动化程度高，智能化高。触摸屏作为显示终端，可以随时将设备的当前状态及故障信息直观显示，便于操作人员掌握设备状态，快速处理故障。同时，省去了大量的操作按钮、指示灯等易损器件，使连线简化，方便了人机交互，系统的可靠性大为提高。

在触摸屏自动控制中，对设备的操作及指示均由触摸屏实现，操作控制有：自动运行；手动运行包括放线电机的启动停止、粗刷电机的正转或反转，停止、温度参数的设定、水吹干启动停止、油吹干启动停止、高压水清洗启动，停止、水加热启动停止、油加热启动停止、收线电机正转动作控制。首先触摸屏上电后和PLC进行通讯，启动触摸屏自动控制程序，首先设定温度参数，启动水加热以及油加热程序，然后根据控制系统要求设定其他运动参数，选择各机构启动，各个模块在满足控制系统要求的前提下进行自动运行。控制系统动作循环执行，完成钢丝绳清洗检测与保养，控制程序流程如图2所示；

（1）开始初始化触摸屏,触摸屏自动启动；

(2)在触摸屏中设定水加热装置和油加热装置的温度参数；

（3）控制器启动水加热装置和油加热装置；

（4）当油温和水温达到所要设定的温度值时，在触摸屏中设定控制系统中各个装置的运动参数；

（5）启动放线装置、粗刷装置、水吹干装置、高压清洗装置、油吹干装置、收线装置；

（6）清洗保养完成后，关闭放线装置、粗刷装置、水吹干装置、高压清洗装置、油吹干装置、收线装置。

启动触摸屏手动控制程序，对设备的操作通过触摸屏上面的相应功能按钮实现手动控制。触摸屏自动控制程序和触摸屏手动控制程序实现互锁。手动控制流程如图3所示。

（1）开始初始化触摸屏,手动启动触摸屏；

(2)放线电机正转；

（3）粗刷电机正转或反转；

（4）启动水加热装置；

（5）启动高压清洗装置；

（6）启动水吹干装置；

（7）启动油加热装置；

（8）启动油吹干装置；

（9）收线装置正转或反转；

（10）结束。

Claims (9)

1.一种牵引钢丝绳清洗保养线控制系统，其特征在于：包括控制器，所述的控制器的输入端连接断丝检测装置、拉力检测装置，其输出端连接放线装置、油吹干装置、水吹干装置、高压水清洗装置、粗刷装置和收线装置，且所述的控制器通过RS485总线与水加热装置、油加热装置的温控装置相连。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的控制器为PLC控制器，且PLC控制器与一个触摸屏通讯。

3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的收线装置包括收线电机、变频器和收线辊，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制收线电机，所述的收线电机控制收线辊。

4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的放线装置包括放线电机、变频器、放线辊，所述的变频器与控制器相连，且变频器控制放线电机，所述的放线电机控制放线辊。

5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的断丝检测装置，包括无损检测探伤仪，所述的无损检测探伤仪采集的信号发送给控制器；

所述的拉力检测装置，包括拉力传感器，所述拉力传感器采集拉力信号发送给控制器。

6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的油吹干装置，包括空气压缩泵，电磁阀和空气喷嘴，所述的电磁阀与控制器输出端相连，由空气压缩泵上电后为空气喷嘴提供空气，控制器通过电磁阀控制空气喷嘴的通断；

所述的水吹干装置，包括空气压缩泵，1个电磁阀和空气喷嘴，所述的电磁阀与控制器输出端相连，由空气压缩泵上电后为空气喷嘴提供空气，控制器通过电磁阀控制空气喷嘴。

7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的高压水清洗装置，包括高压喷嘴，冲洗箱、自动过滤器、高压冲洗泵、污水循环泵，所述的高压冲洗泵将冲洗箱中的水送至高压喷嘴，对钢丝绳进行清洗，清洗后的污水通过污水循环泵经过自动过滤器过滤后在回到冲洗箱，实现了水的循环利用，所述的高压冲洗泵、污水循环泵与控制器输出端相连。

8.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的粗刷装置包括粗刷电机、变频器、笔型钢丝刷，所述的变频器控制粗刷电机，所述的变频器与控制器相连，所述的笔型钢丝刷固定在弹性构件上，并作为整体固定于可能旋转机构上，所述的能旋转结构有粗刷电机控制。

9.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的水加热装置，包括保温箱体I、温度传感器I和温控器I，在保温箱体I中设有加热管I，且温度传感器I采集保温箱体I的温度，并将信号传送给温控器I，所述的温控器I与控制器通过RS485总线通讯；

所述的油加热装置，包括保温箱体II、温度传感器II和温控器II，在保温箱体II中设有加热管II，且温度传感器II采集保温箱体II的温度，并将信号传送给温控器II，所述的温控器II与控制器通过RS485总线通讯。

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