專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用臺(tái)車(chē)控制裝置，特別涉及一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置。
背景技術(shù)：
近10年來(lái)我國(guó)從芬蘭進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量SIMBA252中孔鑿巖臺(tái)車(chē)。該臺(tái)車(chē)是目前我國(guó)大型礦山或其他地下工程普遍采用的主要鑿巖設(shè)備。SIMBA252中孔鑿巖臺(tái)車(chē)的鉆孔工作系統(tǒng)原有控制電路是由一個(gè)由四方向、9位置多觸點(diǎn)開(kāi)合搖桿、5位置多觸點(diǎn)開(kāi)合鼓輪控制器、3位控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、4位控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等原器件組合的遠(yuǎn)程控制操作箱，來(lái)有線控制一個(gè)繼電器柜中的繼電器，再由繼電器按照鉆孔工藝要求控制24位電磁閥完成鉆孔作業(yè)的沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)和供水。整個(gè)鉆孔工藝由繼電器電路與操作箱搖桿、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等復(fù)雜的邏輯關(guān)系完成。由于鉆孔工藝要求高，繼電器邏輯控制原理復(fù)雜，接點(diǎn)多故障率高，既使生產(chǎn)效率降低又使維護(hù)人員理解吃力，故障排查困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置，解決現(xiàn)有控制裝置繼電器邏輯控制原理復(fù)雜和接點(diǎn)故障率高的技術(shù)問(wèn)題。該裝置不僅能順利實(shí)現(xiàn)原中孔臺(tái)車(chē)鑿巖工藝要求，而且能為維護(hù)者方便地提供各種鉆孔工作狀態(tài)，使系統(tǒng)故障率大大下降而且維護(hù)更加方便。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置，包括定位控制單元、操作箱和控制箱，控制箱為柜形殼體，柜門(mén)上設(shè)有觀測(cè)窗，控制元件分層布置，第一層為可編程控制器PLC，第二層和第三層為輸出繼電器，第二層一側(cè)還設(shè)有輸出繼電器電源開(kāi)關(guān)、鉆進(jìn)電磁閥電源開(kāi)關(guān)、PLC電源開(kāi)關(guān)和定位控制電源開(kāi)關(guān)，下面兩層設(shè)有端子排，在殼體的側(cè)面設(shè)有多個(gè)外接插座，分別是鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座和水路控制輸出插座。定位控制單元連接PLC輸入端，夾釬器控制單元、鉆進(jìn)控制單元、冷卻沖渣水控制單元、推進(jìn)回轉(zhuǎn)控制單元和主泵控制單元通過(guò)線路連接集成在一個(gè)操作箱內(nèi)后輸出端通過(guò)線纜連接PLC的輸入端，PLC的輸出端連接輸出繼電器，輸出繼電器的輸出端分別控制定位、主泵開(kāi)停、回轉(zhuǎn)推進(jìn)、沖擊、夾釬、沖渣和冷卻。
本實(shí)用新型的有益效果是1、用PLC控制代替繼電器邏輯控制使這部分電路故障為零。
2、控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，PLC輸入出及輸出繼電器動(dòng)作都有指示，判斷故障容易，判別故障速度快。
3、充分考慮到和原繼電器柜的互換性，也就是說(shuō)PLC控制柜出故障難于修理時(shí)，拔下插頭，只要花一個(gè)小時(shí)就可換上原繼電器柜，繼續(xù)工作。這將使用戶(hù)月鉆孔進(jìn)度有充分保證。
4、操作手柄、開(kāi)關(guān)電路改進(jìn)后搖桿、鼓輪式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)機(jī)械機(jī)構(gòu)連鎖及電路簡(jiǎn)單化易于維修。沖擊電纜的線芯由46芯減少到31芯。
5、備件成本可以節(jié)約10萬(wàn)元以上。
6、為無(wú)線遙控提供了十分便利的條件。


圖1為本實(shí)用新型PLC控制柜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-殼體，2-觀測(cè)窗，3-PLC，4-輸出繼電器，5-端子排，6-定位控制電源開(kāi)關(guān)，7-輸出繼電器電源開(kāi)關(guān)，8-PLC電源開(kāi)關(guān)，9-鉆進(jìn)電磁閥電源開(kāi)關(guān)，10-鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座，11-鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座，12-泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座，13-水路控制輸出插座。
圖2為本實(shí)用新型控制結(jié)構(gòu)框圖圖3為本實(shí)用新型電氣原理圖圖4為本實(shí)用新型接線圖具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、2、3、4，可編程控制器選型選14歐姆龍直流供電CPM2A-60MRC-D可編程控制器。一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置，包括定位控制單元、操作箱和控制箱，控制箱為柜形殼體1，柜門(mén)上設(shè)有觀測(cè)窗2，控制元件分層布置，第一層為可編程控制器PLC 3，第二層和第三層為輸出繼電器4，第二層一側(cè)還設(shè)有輸出繼電器電源開(kāi)關(guān)7即F2、鉆進(jìn)電磁閥電源開(kāi)關(guān)9即F4、PLC電源開(kāi)關(guān)8即F3和定位控制電源開(kāi)關(guān)6即F1，下面兩層設(shè)有端子排5，在殼體的側(cè)面設(shè)有多個(gè)外接插座，分別是鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座10即X101’、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座11即X100、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座12即X105和水路控制輸出插座13即X104。PLC、輸出繼電器、電源開(kāi)關(guān)和端子排的所有端子外接線纜連接，再通過(guò)線纜連接鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座和水路控制輸出插座，見(jiàn)圖4。由圖2可以看到，定位控制單元連接PLC輸入端，夾釬器控制單元、鉆進(jìn)控制單元、冷卻沖渣水控制單元、推進(jìn)回轉(zhuǎn)控制單元和主泵控制單元通過(guò)線路連接集成在一個(gè)操作箱內(nèi)后輸出端通過(guò)線纜連接PLC的輸入端，PLC的輸出端連接輸出繼電器，輸出繼電器的輸出端分別控制定位、主泵開(kāi)停、回轉(zhuǎn)推進(jìn)、沖擊、夾釬、沖渣和冷卻。
鉆孔工藝實(shí)施過(guò)程參照?qǐng)D3，操作箱主令中的啟動(dòng)按紐S105、停止按紐S106、鉆孔操作搖竿S180、鉆孔選擇開(kāi)關(guān)S179、夾釬器控制開(kāi)關(guān)S110、供水控制開(kāi)關(guān)S181通過(guò)鉆進(jìn)操作輸入信號(hào)插座及電纜X101`接入PLC的0.00～1.10端口。
鉆進(jìn)保護(hù)中B121、B132、B134、B136、B141、B145通過(guò)插座及電纜X100等接入到PLC的1.11～2.03端口，從控制柜來(lái)的自保信號(hào)K64接到PLC的2.04端口。
在PLC輸出端中主泵啟動(dòng)控制繼電器K112接10.00，輕重沖擊繼電器KY101A、B接10.02、10.03，回轉(zhuǎn)控制KY102A、B接10.04、10.05，推進(jìn)控制KY104A、B接10.06、10.07，正常水量KY110接11.00，減水量控制KY111接11.01，水旁路控制KY113接11.02，水泵控制KY111接11.03，接拆釬流量控制KY149A、B接11.04、11.05，開(kāi)眼壓力選擇KY150B接11.06，快推壓力選擇KY150C接11.07，快速推進(jìn)、返回控制KY151A、B接12.00、12.01，接釬回轉(zhuǎn)壓力限制KY155接12.02，回轉(zhuǎn)壓力調(diào)整KY157接12.03，夾釬、導(dǎo)向、松釬KY353A、KY354B接12.04，KY353B接12.05、KY354A接12.06，線性閥控制KY103接12.07，以上各線圈的另一端接共端即0。
輸出繼電器觸點(diǎn)一端接開(kāi)關(guān)F4出來(lái)的正電源，另一端兩常開(kāi)并連后接電磁閥其中鉆進(jìn)控制KY101AB、KY102AB、KY104AB、KY149AB、KY150BC、KY151AB的觸點(diǎn)通過(guò)插座及電纜X100接入Y101AB、Y102AB、Y104AB、Y149AB、Y150BC、Y151AB、Y155、Y157；其中水控制KY110、KY111、KY113常開(kāi)觸點(diǎn)通過(guò)插座及電纜X104接入Y110、Y111、Y113；夾釬控制KY353AB、KY354AB常開(kāi)觸點(diǎn)通過(guò)插座X100接入Y353AB、Y354AB。為保護(hù)輸出繼電器觸點(diǎn)，在電磁閥兩端并接續(xù)流二極管。
當(dāng)啟動(dòng)按紐S105壓下，啟動(dòng)信號(hào)送入PLC的0.00，PLC輸出端10.00有輸出，K112得電，其常開(kāi)接點(diǎn)通過(guò)插座及電纜X105接入控制柜主泵啟動(dòng)接觸器K64線圈回路，K64線圈得電后，控制控制柜的主接觸器K61，主泵啟動(dòng)。K64得電后空壓機(jī)延時(shí)繼電器K30得電，延時(shí)后接觸器K127得電，空壓機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵作好啟動(dòng)準(zhǔn)備，而控制柜的K64觸點(diǎn)又通過(guò)插座X105送入PLC柜2.04端口實(shí)現(xiàn)主泵運(yùn)行自保。當(dāng)停止按紐S106壓下，停止信號(hào)送入PLC的0.01，PLC的K112失電，控制柜的K64、K61、K127、K132皆失電，主泵、空壓機(jī)、水泵停止。當(dāng)S180搖桿作前后左右推移或壓下S180搖桿頂上兩按紐時(shí)，插座X100及電纜送出的信號(hào)將使Y101、Y102、Y104、Y149、Y151等按PLC內(nèi)部程序要求動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的前后移動(dòng)、回轉(zhuǎn)和沖擊。當(dāng)S179處在0～4擋任一位置、S181在2或3擋時(shí)，插座及電纜X100送出的信號(hào)將使Y101、Y102、Y104、Y110、Y113、Y149、Y151、Y155、Y157等按將PLC內(nèi)部程序要求作相應(yīng)動(dòng)作，K111的常開(kāi)觸點(diǎn)亦通過(guò)插座及電纜X105閉合水泵控制延時(shí)繼電器K133得電，延時(shí)后接觸器K132閉合，水泵工作，從而使鉆機(jī)工作處在開(kāi)眼、沖擊、回轉(zhuǎn)正常鉆孔等狀態(tài)。詳細(xì)工作狀態(tài)見(jiàn)鉆進(jìn)閉合表。
當(dāng)B121檢測(cè)壓力位置等傳感器檢測(cè)的信號(hào)非正常時(shí)，PLC將使鉆孔的情況出現(xiàn)對(duì)應(yīng)變化，以保護(hù)鉆機(jī)的安全。例如，當(dāng)B121閉合說(shuō)明卡釬因?yàn)榭ㄣQ時(shí)系統(tǒng)壓力上升。于是，正常鉆進(jìn)變?yōu)橥Ｖ广@孔并退釬，又例如水壓或水的流量不足或缺少，PLC都強(qiáng)迫鉆孔作業(yè)停止。
權(quán)利要求1.一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置，包括定位控制單元、操作箱和控制箱，控制箱為柜形殼體，其特征是柜門(mén)上設(shè)有觀測(cè)窗，控制元件分層布置，第一層為可編程控制器PLC，第二層和第三層為輸出繼電器，第二層一側(cè)還設(shè)有輸出繼電器電源開(kāi)關(guān)、鉆進(jìn)電磁閥電源開(kāi)關(guān)、PLC電源開(kāi)關(guān)和定位控制電源開(kāi)關(guān)，下面兩層設(shè)有端子排，在殼體的側(cè)面設(shè)有多個(gè)外接插座，分別是鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座和水路控制輸出插座，PLC、輸出繼電器、電源開(kāi)關(guān)和端子排的所有端子外接線纜連接，再通過(guò)線纜連接鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座和水路控制輸出插座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置，其特征是定位控制單元連接PLC輸入端，夾釬器控制單元、鉆進(jìn)控制單元、冷卻沖渣水控制單元、推進(jìn)回轉(zhuǎn)控制單元和主泵控制單元通過(guò)線路連接集成在一個(gè)操作箱內(nèi)后輸出端通過(guò)線纜連接PLC的輸入端，PLC的輸出端連接輸出繼電器，輸出繼電器的輸出端分別控制定位、主泵開(kāi)停、回轉(zhuǎn)推進(jìn)、沖擊、夾釬、沖渣和冷卻。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種礦用臺(tái)車(chē)控制裝置，特別涉及一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置。解決現(xiàn)有控制裝置繼電器邏輯控制原理復(fù)雜和接點(diǎn)故障率高的技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)方案為一種鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔電氣控制裝置，包括定位控制單元、操作箱和控制箱，控制箱為柜形殼體，其特征是柜門(mén)上設(shè)有觀測(cè)窗，控制元件分層布置，第一層為可編程控制器PLC，第二層和第三層為輸出繼電器，第二層一側(cè)還設(shè)有輸出繼電器電源開(kāi)關(guān)、鉆進(jìn)電磁閥電源開(kāi)關(guān)、PLC電源開(kāi)關(guān)和定位控制電源開(kāi)關(guān)，下面兩層設(shè)有端子排，在殼體的側(cè)面設(shè)有多個(gè)外接插座，分別是鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座和水路控制輸出插座，PLC、輸出繼電器、電源開(kāi)關(guān)和端子排的所有端子外接線纜連接，再通過(guò)線纜連接鉆進(jìn)系統(tǒng)輸入插座、鉆進(jìn)系統(tǒng)輸出插座、泵控制及鉆進(jìn)系統(tǒng)電源插座和水路控制輸出插座。本實(shí)用新型主要用于鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔作業(yè)控制。
文檔編號(hào)G05B19/05GK2854078SQ20052007768
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者陳鴻翠, 吳榮高 申請(qǐng)人:寶鋼集團(tuán)上海梅山有限公司