一种矿井下防爆提升机冗余控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种矿井下防爆提升机冗余控制装置，包括第一PLC系统、第一本安转非安隔离通信模块、第一上位机、第二PLC系统、第二本安转非安隔离通信模块、第二上位机、本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模拟量隔离模块；第一上位机通过第一本安转非安隔离通信模块与第一PLC系统通信；第二上位机通过第二本安转非安隔离通信模块与第二PLC系统通信；本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模拟量隔离模块用于同时向2套PLC系统输送信号；2套PLC系统同时输出控制信号控制提升机附属的变频器、电磁阀和泵站。本实用新型专利技术结构简单、易于实现、成本较低；2套PLC系统互为备份，有效提高了安全生产的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种矿井下防爆提升机冗余控制装置，包括第一PLC系统、第一本安转非安隔离通信模块、第一上位机、第二PLC系统、第二本安转非安隔离通信模块、第二上位机、本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模拟量隔离模块；第一上位机通过第一本安转非安隔离通信模块与第一PLC系统通信；第二上位机通过第二本安转非安隔离通信模块与第二PLC系统通信；本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模拟量隔离模块用于同时向2套PLC系统输送信号；2套PLC系统同时输出控制信号控制提升机附属的变频器、电磁阀和泵站。本技术结构简单、易于实现、成本较低；2套PLC系统互为备份，有效提高了安全生产的可靠性。【专利说明】
本技术涉及矿井防爆提升机调速控制系统领域，具体涉及一种矿井下防爆提 升机冗余控制装置。 一种矿井下防爆提升机冗余控制装置
技术介绍
防爆提升机在矿井内有大量的应用。当前防爆提升机的调速控制系统正逐渐由原 来的TKD切电阻调速系统改造为可编程逻辑控制器+上位机+变频器的控制模式，可编程 逻辑控制器（PLC)为整个提升控制系统的核心。由于可编程控制器PLC具有抗干扰强、可靠 性高、扩展能力强、维护方便等优点，因而采用PLC实现对防爆提升机进行控制较之传统的 技术更为安全可靠。煤矿安全规程要求提升机调速电控装置必须具有两套PLC系统。目前 的双PLC控制装置大都采用主从方式的PLC系统，两套PLC -台为主PLC，另一台为从PLC (后备保护)，主PLC负责提升机的主控制管理，从PLC负责行程及速度保护，该类主从方式 的PLC系统的控制装置，其不足之处在于：从PLC系统其模块组成相对于主控PLC简化，监 控的数据量较少，只能采集部分特别重要的系统参数，并且没有完全的系统控制功能；当主 控PLC发生故障时，从PLC只能发出故障报警，提升机停止工作；提升机只有在维修更换主 控PLC后才能重新工作；在矿井下一些特殊的应用场合，提升机停止行车会给用户带来很 大的麻烦，同时也会给企业带来较大的经济损失。
技术实现思路
本技术的目的是：克服现有技术的不足，提供一种采用两套结构相同的PLC 系统和附属模块作为控制核心的矿井下防爆提升机冗余控制装置，该装置使用时，2套系统 互为备份，均能独立地对防爆提升机进行控制；若其中一套PLC系统故障，则自动切换由另 一套PLC系统控制防爆提升机继续工作，以克服现有技术中需要等修复或更换主控PLC系 统后防爆提升机方能恢复工作的弊端。 本技术的技术方案是：本技术的矿井下防爆提升机冗余控制装置，其结 构特点是：包括第一 PLC系统、第一本安转非安隔离通信模块、第一上位机、第二PLC系统、 第二本安转非安隔离通信模块、第二上位机、本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模 拟量隔离模块； 上述的第一 PLC系统和第二PLC系统分别设有开关量信号输入端、模拟量信号输 入端、数字量控制信号输出端、模拟量控制信号输出端、第一通信端和第二通信端；第一本 安转非安隔离通信模块和第二本安转非安隔离通信模块分别设有第一通信端和第二通信 端；第一上位机和第二上位机分别设有通信端；本安转非安开关量隔离模块和本安转非安 模拟量隔离模块分别设有信号输入端和信号输出端； 第一 PLC系统的第一通信端与第一本安转非安隔离通信模块的第一通信端信号 电连接；第一本安转非安隔离通信模块的第二通信端与第一上位机的通信端信号电连接； 第二PLC系统的第一通信端与第二本安转非安隔离通信模块的第一通信端信号电连接；第 二本安转非安隔离通信模块的第二通信端与第二上位机的通信端信号电连接； 第一 PLC系统的第二通信端与第二PLC系统的第二通信端信号电连接；第一 PLC 系统的开关量信号输入端和第二PLC系统的开关量信号输入端均与本安转非安开关量隔 离模块的信号输出端信号电连接；第一 PLC系统的模拟量信号输入端和第二PLC系统的模 拟量信号输入端均与本安转非安模拟量隔离模块的信号输出端信号电连接； 使用时，本安转非安开关量隔尚模块的信号输入端输入防爆提升机的开关量信 号；本安转非安模拟量隔离模块的信号输入端输入防爆提升机的模拟量信号；第一 PLC系 统的数字量控制信号输出端和第二PLC系统的数字量控制信号输出端向防爆提升机配属 的电磁阀和泵站输出数字量控制信号；第一 PLC系统的模拟量控制信号输出端和第二PLC 系统的模拟量控制信号输出端向防爆提升机配属的变频器输出模拟量控制信号。 进一步的方案是：上述的第一 PLC系统包括第一数字量输入模块、第一模拟量输 入模块、第一 CPU、第一模拟量输出模块和第一数字量输出模块； 第一 PLC系统的第一数字量输入模块和第一模拟量输入模块分别设有信号输入 端和信号输出端；第一 CPU设有第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端、第二 信号输出端、第一通信端和第二通信端；第一数字量输出模块和第一模拟量输出模块分别 设有信号输入端和信号输出端； 第一 CPU的第一信号输入端与第一数字量输入模块的信号输出端信号电连接；第 一 CPU的第二信号输入端与第一模拟量输入模块的信号输出端信号电连接；第一数字量输 出模块的信号输入端与第一 CPU的第一信号输出端信号电连接；第一模拟量输出模块的信 号输入端与第一 CPU的第二信号输出端信号电连接； 第一数字量输入模块的信号输入端即为上述的第一 PLC系统的开关量信号输入 端；第一模拟量输入模块的信号输入端即为上述的第一 PLC系统的模拟量信号输入端；第 一 CPU的第一通信端即为上述的第一 PLC系统的第一通信端；第一 CPU的第二通信端即 为上述的第一 PLC系统的第二通信端；第一数字量输出模块的信号输出端即为上述的第 一 PLC系统的数字量控制信号输出端；第一模拟量输出模块的信号输出端即为上述的第一 PLC系统的模拟量控制信号输出端； 上述的第二PLC系统的结构与第一 PLC系统相同。 本技术具有积极的效果：（1)本技术的矿井下防爆提升机冗余控制装 置，结构简单、易于实现、成本较低。（2)本技术的矿井下防爆提升机冗余控制装置，通 过采用两套硬件及模块分配完全一样的PLC系统作为控制核心，两套PLC系统采集的数据 量一样，且同时具有完全控制防爆提升机正常运行的能力，当2套PLC系统中的一套发生故 障时，另一套PLC系统能够控制防爆提升机继续可靠运行，有效克服了现有技术中主备控 制模式的控制装置需要更换PLC才能使得防爆提升机恢复工作的弊端。（3)本技术的 矿井下防爆提升机冗余控制装置，通过设置与2套PLC系统独立相连的2台上位机，使得当 2套PLC系统中的一套发生故障时，另外一套上位机不受影响，用户仍然可通过该未发生故 障的PLC系统对应的上位机对防爆提升机的运行状态进行监控和查询，保障生产安全。（4) 本技术的矿井下防爆提升机冗余控制装置，工作过程中，两套PLC系统之间相互进行 通讯，同时对防爆提升机的速度、行程等重要变量实时比较监控，一旦超过比较误差范围， 上位机报警，提升机停止工作，保障生产安全。（5)本技术的矿井下防爆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井下防爆提升机冗余控制装置，其特征在于：包括第一PLC系统（1）、第一本安转非安隔离通信模块、第一上位机、第二PLC系统（2）、第二本安转非安隔离通信模块、第二上位机、本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模拟量隔离模块；所述的第一PLC系统（1）和第二PLC系统（2）分别设有开关量信号输入端、模拟量信号输入端、数字量控制信号输出端、模拟量控制信号输出端、第一通信端和第二通信端；第一本安转非安隔离通信模块和第二本安转非安隔离通信模块分别设有第一通信端和第二通信端；第一上位机和第二上位机分别设有通信端；本安转非安开关量隔离模块和本安转非安模拟量隔离模块分别设有信号输入端和信号输出端；第一PLC系统（1）的第一通信端与第一本安转非安隔离通信模块的第一通信端信号电连接；第一本安转非安隔离通信模块的第二通信端与第一上位机的通信端信号电连接；第二PLC系统（2）的第一通信端与第二本安转非安隔离通信模块的第一通信端信号电连接；第二本安转非安隔离通信模块的第二通信端与第二上位机的通信端信号电连接；第一PLC系统（1）的第二通信端与第二PLC系统（2）的第二通信端信号电连接；第一PLC系统（1）的开关量信号输入端和第二PLC系统（2）的开关量信号输入端均与本安转非安开关量隔离模块的信号输出端信号电连接；第一PLC系统（1）的模拟量信号输入端和第二PLC系统（2）的模拟量信号输入端均与本安转非安模拟量隔离模块的信号输出端信号电连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严树勋，杨生元，荣相，朱永平，封锦，史小军，陈力，
申请(专利权)人：天地常州自动化股份有限公司，中煤科工集团常州研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32