一种矿用提升机变频自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种矿用提升机变频自动控制系统，包括可编程控制器、高压变频控制器、轴编码器、脉冲计数器及就地操作箱台，所述可编程控制器由ＣＰＵ处理单元与冗余ＣＰＵ单元组成，此两部分两侧分别连接上位机操作单元及高压变频控制器，所述轴编码器、脉冲计数器、输入模块以及输出模块均分别与ＣＰＵ处理单元连接；传感器部分设置在冗余ＣＰＵ单元外部，所述就地操作箱台连接可编程控制器；可编程控制器与上位机操作单元的通讯接口为双向冗余结构。本实用新型专利技术将现有结构设置为紧凑型模块化结构，可实现变频无级控制，适用于各种型号、不同控制要求的提升机；具有系统控制性能稳定、可靠性、安全性高、可远程控制和监视运行状态的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿井提升机控制系统的应用技术，具体地说是一种矿用提升机变频自动控制系统。
技术介绍
矿井提升机是矿业领域的关键设备之一，其主要任务是提升井下的矿石、煤、矸 石，同时还运送人员、设备和材料，因此，矿井提升机对其控制系统具有较高的要求。传统的 矿井提升机控制系统主要采用继电器、接触器、一般的时间继电器及磁放大器作为开关量 和模拟量，其系统可靠性差、控制精度低而且硬件接线繁杂、故障率高；若采用可编程序控 制器(PLC)取代传统的继电器逻辑控制回路，将一些改进的技术引入提升机控制系统，使 原来的控制回路可实现智能化，同时又可对数据进行实时显示、动态监控等；传统型矿井交 流提升机电控系统采用继电器控制，故障率高、维护量大、整定困难、可靠性差，由磁放大器 构成的动力制动速度闭环控制环节、可调闸闭环及超速保护环节调试困难，灵敏度达不到 规程要求的困难；此外，现有的很多同类设备均具备了一定的优点，但若将所增加的结构单 元系统化，此方面还缺乏一定的创新之处，并且控制单元不能适用于不同型号或不同需求 的提升机，其运行状态不佳。
技术实现思路
针对以上缺陷，本技术提供一种系统控制性能稳定、可靠性与安全性高，可合 理进行远程控制和监视运行状态的矿用提升机变频自动控制系统，从而克服现有技术的诸 多不足，并实现变频无级控制的目的。 为实现上述目的，本技术采用以下技术方案 —种矿用提升机变频自动控制系统，包括可编程控制器、高压变频控制器、轴编码器、脉冲计数器及就地操作箱台，所述可编程控制器由CPU处理单元与冗余CPU单元组成，可编程控制器两侧分别连接上位机操作单元及高压变频控制器，所述轴编码器、脉冲计数器、输入模块以及输出模块均分别与CPU处理单元连接；传感器部分设置在冗余CPU单元外部，冗余CPU单元外端连接A/D单元与D/A单元；所述就地操作箱台连接可编程控制器；所述输入模块与系统开关量输入信号电路连接，输出模块与输出开关量电路及显示电路连接；可编程控制器与远程上位机操作单元的网络通讯接口为双向冗余结构。本技术所述矿用提升机变频自动控制系统的有益效果为将现有结构设置为紧凑型模块化结构，可实现变频无级控制，适用于各种型号、不同控制要求的提升机；具有系统控制性能稳定、可靠性、安全性高、可远程控制和监视运行状态的优点；能实现无触点控制，控制运行过程及报警等关键数据可记录、具有图形显示及报表打印等功能。附图说明下面根据附图对本技术作进一步详细说明。 图1是本技术实施例所述矿用提升机变频自动控制系统组成示意图； 图2是本技术实施例所述矿用提升机变频自动控制系统控制原理图。图中 1、可编程控制器；2、上位机操作单元；3、高压变频控制器；4、轴编码器；5、脉冲计 数器；6、输入模块；7、输出模块；8、高压电流传感器；9、高压电压传感器；10、就地操作箱 台；11、A/D单元；12、D/A单元；13、CPU处理单元；14、冗余CPU单元。具体实施方式如图1所示，本技术实施例所述的矿用提升机变频自动控制系统，包括可编 程控制器1、高压变频控制器3、轴编码器4、脉冲计数器5及就地操作箱台IO，所述可编程 控制器1由CPU处理单元13与冗余CPU单元14组成，此两部分CPU单元的两侧分别连接 上位机操作单元2及高压变频控制器3，所述轴编码器4、脉冲计数器5、输入模块6以及输 出模块7均分别与CPU处理单元13连接；传感器部分包括高压电流传感器8与高压电压 传感器9并且设置在冗余CPU单元14外部，冗余CPU单元14外端连接A/D单元11与D/A 单元12 ;所述就地操作箱台10连接可编程控制器1 ;所述输入模块6与系统开关量输入信 号电路连接，输出模块7与输出开关量电路及显示电路连接。此外，由手闸自整角机电压信 号、测速发电机输出电压信号，脉冲计数器5与为提升机滚筒的提升行程、速度信号采样的 旋转轴编码器4之间设置有方向判别电路模块并与旋转轴编码器4的输出端连接；此外，可 编程控制器1与远程上位机操作单元2实现网络通讯，其通讯接口为双向冗余结构。 如图2所示，本技术实施例所述的矿用提升机变频自动控制系统，其电气控 制工艺原理包括由PLC控制端分别连接远程工作台、UPS及就地操作台，该PLC控制部分与 电机变频控制相连，经过高压切换后再依次经过电机驱动、减速器及由液压系统控制的滚 筒部分。权利要求一种矿用提升机变频自动控制系统，包括可编程控制器(1)、高压变频控制器(3)、轴编码器(4)、脉冲计数器(5)及就地操作箱台(10)，其特征在于所述可编程控制器(1)由CPU处理单元(13)与冗余CPU单元(14)组成，可编程控制器(1)两侧分别连接上位机操作单元(2)及高压变频控制器(3)，所述轴编码器(4)、脉冲计数器(5)、输入模块(6)以及输出模块(7)均分别与CPU处理单元(13)连接；所述就地操作箱台(10)连接可编程控制器(1)，可编程控制器(1)与远程上位机操作单元(2)设有通讯接口。2. 根据权利要求l所述的矿用提升机变频自动控制系统，其特征在于所述冗余CPU 单元(14)外部设置高压电流传感器(8)与高压电压传感器(9)。3. 根据权利要求1所述的矿用提升机变频自动控制系统，其特征在于所述冗余CPU 单元(14)外端连接A/D单元(11)与D/A单元(12)。4. 根据权利要求1所述的矿用提升机变频自动控制系统，其特征在于其通讯接口为 双向冗余结构。专利摘要本技术涉及一种矿用提升机变频自动控制系统，包括可编程控制器、高压变频控制器、轴编码器、脉冲计数器及就地操作箱台，所述可编程控制器由CPU处理单元与冗余CPU单元组成，此两部分两侧分别连接上位机操作单元及高压变频控制器，所述轴编码器、脉冲计数器、输入模块以及输出模块均分别与CPU处理单元连接；传感器部分设置在冗余CPU单元外部，所述就地操作箱台连接可编程控制器；可编程控制器与上位机操作单元的通讯接口为双向冗余结构。本技术将现有结构设置为紧凑型模块化结构，可实现变频无级控制，适用于各种型号、不同控制要求的提升机；具有系统控制性能稳定、可靠性、安全性高、可远程控制和监视运行状态的优点。文档编号B66B1/06GK201485138SQ200920207898公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日专利技术者姚宏, 杨晓军 申请人:上海冶金矿山机械厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用提升机变频自动控制系统，包括可编程控制器（１）、高压变频控制器（３）、轴编码器（４）、脉冲计数器（５）及就地操作箱台（１０），其特征在于：所述可编程控制器（１）由ＣＰＵ处理单元（１３）与冗余ＣＰＵ单元（１４）组成，可编程控制器（１）两侧分别连接上位机操作单元（２）及高压变频控制器（３），所述轴编码器（４）、脉冲计数器（５）、输入模块（６）以及输出模块（７）均分别与ＣＰＵ处理单元（１３）连接；所述就地操作箱台（１０）连接可编程控制器（１），可编程控制器（１）与远程上位机操作单元（２）设有通讯接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宏，杨晓军，
申请(专利权)人：上海冶金矿山机械厂，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]