專利名稱：礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及礦井提升機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)、外對(duì)礦井提升機(jī)制動(dòng)閘參數(shù)的測(cè)試方法有很多，總體看來(lái)，制動(dòng)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)可分為直接測(cè)試和間接測(cè)試兩種。所謂直接監(jiān)測(cè)，意在直接由傳感器取得制動(dòng)力矩信號(hào)而進(jìn)行的制動(dòng)器檢視。直接監(jiān)測(cè)制動(dòng)器狀態(tài)均基于應(yīng)變力測(cè)量技術(shù)。直接監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)單易行，然而第一種方法需要大量的人力、物力，第二種方法則由于荷重傳感器始終受螺栓預(yù)緊力作用，傳感器容易疲勞失效，并且安裝精度也要求很高。直接監(jiān)測(cè)方法的最大缺點(diǎn)還是它只能測(cè)得提升機(jī)靜力矩所 產(chǎn)生的制動(dòng)力矩值，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，故直接監(jiān)測(cè)方法僅在早些時(shí)候才有所應(yīng)用。所謂間接監(jiān)測(cè)，是通過(guò)測(cè)量制動(dòng)閘與盤閘之間的正壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力矩的監(jiān)測(cè)。由于測(cè)取正壓力之后，還要乘摩檫系數(shù)和摩檫半徑方能得知制動(dòng)力矩值，故名間接監(jiān)測(cè)。間接監(jiān)測(cè)方法具有一定的優(yōu)點(diǎn)，比如它可以克服直接監(jiān)測(cè)方法的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的精度也有所提高，但它存在著傳感器多且安裝不便、信號(hào)的線性度和零漂難于維持等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種具有實(shí)現(xiàn)閘控系統(tǒng)的制動(dòng)力矩、空動(dòng)時(shí)間、行程、速度、力矩的檢測(cè)和顯示以及制動(dòng)力矩過(guò)大或過(guò)小時(shí)報(bào)警等功能的礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置。礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括有作為上位機(jī)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和作為下位機(jī)的DSP，還包括有電源電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路、電流檢測(cè)電路和安裝于礦井提升機(jī)主軸上的光電編碼器，所述的電流檢測(cè)電路包括電流傳感器，電流傳感器安裝于礦井提升機(jī)的電機(jī)的定子的三相電線上，光電編碼器通過(guò)光電隔離電路接入DSP，電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSP的A/D輸入接口，DSP分別與電源電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路連接，DSP通過(guò)通信接口和RS-485通信電路與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通信連接。所述的DSP 采用 TMS320F2407 DSP。所述的光電編碼器通過(guò)光電隔離電路接入DSP的正交編碼脈沖輸入單元QEP引腳上。所述的電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSP的A/D輸入接口 ADCIN3。所述的電流傳感器采用LA25-NP。本實(shí)用新型的原理是礦井提升機(jī)的定子的電流與所發(fā)出的拖動(dòng)力成正比，即與作用在提升機(jī)滾筒上的拖動(dòng)力成正比。因此只要測(cè)出提升過(guò)程中定子電流的大小就可確定出拖動(dòng)力。在本系統(tǒng)中，選用霍爾電流傳感器來(lái)檢測(cè)定子電流。[0013]閘控系統(tǒng)的制動(dòng)器的制動(dòng)力矩過(guò)大或過(guò)小都有很大壞處。制動(dòng)力矩過(guò)小，可能閘不住提升機(jī)；制動(dòng)力矩過(guò)大，產(chǎn)生的制動(dòng)減速度過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的動(dòng)負(fù)荷，會(huì)影響機(jī)械的使用壽命。因此在制動(dòng)力矩過(guò)大或過(guò)小時(shí)啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行聲光報(bào)警。DSP通過(guò)采集光電編碼器的脈沖計(jì)算可得到提升機(jī)的制動(dòng)力矩、運(yùn)行速度、行程及空動(dòng)時(shí)間，將這些數(shù)據(jù)通過(guò)通信接口和RS-485通信電路傳送給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)采用Visual Basic編程,利用其MSComm通信控件實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與DSP的通信，并利用其自帶的控件設(shè)計(jì)出友好的人機(jī)界面顯示速度圖、制動(dòng)力矩、空動(dòng)時(shí)間、行程。當(dāng)制動(dòng)力矩過(guò)大或過(guò)小時(shí)啟動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行聲光報(bào)警。DSP將采集到的電流檢測(cè)電路傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得到提升機(jī)的拖動(dòng)力，將其通過(guò)通信接口和RS-485通信電路傳送給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)利用Visual Basic編程實(shí)現(xiàn)力圖的顯示。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有以下有益效果(I)本實(shí)用新型采用了上位機(jī)和下位機(jī)相結(jié)合的兩級(jí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，上位機(jī)為工控機(jī)IPC，下位機(jī)為TMS320F2407 DSP，通信電路為RS-485，系統(tǒng)具有極高的可靠性、實(shí)時(shí)性、適應(yīng)性。(2)可以測(cè)定閘控系統(tǒng)的制動(dòng)力矩和空動(dòng)時(shí)間，檢驗(yàn)閘控系統(tǒng)的工作狀況是否滿足要求，并進(jìn)行系統(tǒng)分析。(3)可直觀顯示提升機(jī)的速度圖，與設(shè)計(jì)速度圖參數(shù)對(duì)比，可確定閘控系統(tǒng)是否需要調(diào)整。(4)通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的電流來(lái)得到電機(jī)發(fā)出的力矩，從而完成力圖顯示。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖2為本實(shí)用新型的光電編碼器與DSP的連接電路的示意圖。圖3為本實(shí)用新型的電流檢測(cè)電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置，包括有作為上位機(jī)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2和作為下位機(jī)的DSPI，還包括有電源電路9、復(fù)位電路8、報(bào)警電路7、電流檢測(cè)電路5和安裝于礦井提升機(jī)主軸上的光電編碼器4，電流檢測(cè)電路5包括電流傳感器，電流傳感器安裝于礦井提升機(jī)的電機(jī)的定子的三相電線上，光電編碼器4通過(guò)光電隔離電路6接入DSPl，電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSPl的A/D輸入接口，DSPl分別與電源電路9、復(fù)位電路8、報(bào)警電路7連接，DSPl通過(guò)通信接口和RS-485通信電路3與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2通信連接。DSPl 采用 TMS320F2407 DSP。光電編碼器4通過(guò)光電隔離電路6接入DSPl的正交編碼脈沖輸入單元QEP引腳上。電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSPl的A/D輸入接口 ADCIN3。電流傳感器采用LA25-NP。系統(tǒng)上位機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2安裝在提升機(jī)附近的監(jiān)控室內(nèi)，下位機(jī)DSPl安裝在提升機(jī)的電機(jī)頭上，上位機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2與下位機(jī)DSPl通過(guò)通信接口和RS-485通信電路3相連，可實(shí)現(xiàn)雙向通信。光電編碼器4通過(guò)光電隔離電路6與下位機(jī)DSPl相連，電流檢測(cè)電路5檢測(cè)到的電流信號(hào)送入下位機(jī)DSPl的ADCIN3接口。下位機(jī)DSPl通過(guò)采集光電編碼器4的脈沖計(jì)算可得到提升機(jī)的制動(dòng)力矩、運(yùn)行速度、行程及空動(dòng)時(shí)間，將這些數(shù)據(jù)通過(guò)RS-485通信電路3傳送給上位機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2。上位機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2采用Visual Basic編程,利用其MSComm通信控件實(shí)現(xiàn)上位機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2與下位機(jī)DSPl的通信，并利用其自帶的控件設(shè)計(jì)出友好的人機(jī)界面顯示速度圖、制動(dòng)力矩、空動(dòng)時(shí)間、行程。當(dāng)制動(dòng)力矩過(guò)大或過(guò)小時(shí)啟動(dòng)報(bào)警電路7進(jìn)行聲光報(bào)警。下位機(jī)DSPl將采集到的電 流檢測(cè)電路5傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得到提升機(jī)的拖動(dòng)力，將其通過(guò)通信電路3傳送給上位機(jī)2,上位機(jī)2利用Visual Basic編程實(shí)現(xiàn)力圖的顯示。
權(quán)利要求1.ー種礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括有作為上位機(jī)的エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)和作為下位機(jī)的DSP，還包括有電源電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路、電流檢測(cè)電路和安裝于礦井提升機(jī)主軸上的光電編碼器，所述的電流檢測(cè)電路包括電流傳感器，電流傳感器安裝于礦井提升機(jī)的電機(jī)的定子的三相電線上，光電編碼器通過(guò)光電隔離電路接入DSP，電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSP的A/D輸入接ロ，DSP分別與電源電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路連接，DSP通過(guò)通信接口和RS-485通信電路與エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的DSP采用 TMS320F2407 DSP。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的光電編碼器通過(guò)光電隔離電路接入DSP的正交編碼脈沖輸入?yún)g元QEP引腳上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSP的A/D輸入接ロ ADCIN3。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的電流傳感器采用LA25-NP。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦井提升機(jī)的閘控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置，包括有作為上位機(jī)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和作為下位機(jī)的DSP，還包括有電源電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路、電流檢測(cè)電路和安裝于礦井提升機(jī)主軸上的光電編碼器，電流檢測(cè)電路包括電流傳感器，電流傳感器安裝于礦井提升機(jī)的電機(jī)的定子的三相電線上，光電編碼器通過(guò)光電隔離電路接入DSP，電流傳感器的電流信號(hào)輸出端接入DSP的A/D輸入接口，DSP分別與電源電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路連接，DSP通過(guò)通信接口和RS-485通信電路與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通信連接。本實(shí)用新型簡(jiǎn)捷方便、直接準(zhǔn)確，為提升機(jī)閘控系統(tǒng)工作的可靠性提供依據(jù)，將對(duì)提升機(jī)制動(dòng)閘參數(shù)的測(cè)試產(chǎn)生重大影響。
文檔編號(hào)B66B19/06GK202609745SQ20122014601
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者張梅 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)