[实用新型]矿井稳车及提升机天轮钢丝绳受力监测控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝绳受力控制设备。具体是一种矿井稳车及提升机天轮钢丝绳受力监测控制装置。

背景技术

矿井基础建设过程中稳车及提升机的使用极为普遍，目前大部分工程基建单位对稳车及提升机上工作钢丝绳没有任何测力保护部分，仅采用效果很不明显的电机综合保护器间接保护钢丝绳的受力大小，因为稳车及提升机的机械部分齿轮传动比都比较大，特别是稳车是涡轮蜗杆传动，在这种保护形势下，当钢丝绳过载到一定程度时，反映到电机定子侧的电流变化很微弱，故该保护方式基本没有实质的保护作用，从而无法保障提升设备的安全运转。

发明内容

本实用新型的目的是根据矿井基础建设的特定条件与要求，提供一种稳车及提升机上的天轮及钢丝绳受力检测保护系统，作为矿井立井施工、井筒作业、升降人员及物料时提升设备的安全运行。具备稳定性、可靠性、先进性、安全性的特点。且可进行与其它设备联机控制，实现相关参数的存储、查询、设置等功能。

本实用新型的技术方案如下：一种矿井稳车及提升机天轮钢丝绳受力监测控制装置，该系统包括集中控制柜、与集中控制柜连接的数据传输单元和与数据传输单元连接的检测单元；所述的集中控制柜包括主控PLC、主控微机、模拟量数据采集扩展模块、保护输出部分、远传网络单元和向集中控制柜供电的UPS不间断电源；主控微机通过PC-PPI协议与主控PLC相连，主控PLC扩展口连接模拟量数据采集模块；所述的检测单元包括用于检测天轮轴承座受力情况的天轮轴承座受力检测传感器和用于检测天轮轴承座位移情况的天轮轴承座位移传感器；所述的天轮轴承座受力检测传感器安装在天轮轴承座底面上，所述的天轮轴承座位移传感器安装在天轮轴承座侧面上；天轮轴承座位移传感器与主控PLC开关量输入部分连接。

UPS不间断电源实现非正常供电情况下微机及其它检测设备的连续正常供电；主控微机通过PC-PPI协议与主控PLC相连，实现通讯数据传输；主控PLC开关量输入部分连接天轮轴承座位移传感器，实现天轮轴承座的位置状态测定；主控PLC扩展口连接模拟量数据采集模块，实现天轮轴承座受力检测模拟量数据的模数转换，实时检测天轮轴承座受力情况，再通过主控PLC对该值进行数据运算从而得出天轮钢丝绳的受力大小，利用主控微机所设置的保护值与其进行比较，最终以主控PLC内部开关量输出的形式进行对外保护控制；数据传输单元实现主控PLC与天轮轴承座传感器、天轮轴承座位移传感器、被控设备的数据互联；主控微机实现保护值设置、数据存储、查询并提供数据远传网络接口（RJ-45）。

本实用新型的积极效果是：本监测系统从根本上改变了矿井稳车及提升机上天轮及钢丝绳的老式的保护控制方式，运用天轮轴承座测力传感器及天轮轴承座位移传感器实现矿井稳车及提升机的天轮轴承座与钢丝绳工作状态检测，安全效能明显，可靠性高；利用多种先进的数据采集处理方式改善了设备的运行环境，提高了设备的科技含量，保障了矿井基础建设的安全生产。

附图说明

图1：本实用新型原理框图；

图2：天轮轴承座传感器安装图。

图1中：1、UPS不间断电源，2、主控PLC，3、主控微机，4、模拟量扩展模块，5、数据传输单元，6、保护输出部分，7、天轮轴承座受力检测传感器，8、天轮轴承座位移传感器，9、数据远传网络，10、天轮轴承座。

具体实施方式

如图1所示，天轮测力及钢丝绳断绳保护监测系统是由集中控制柜、数据传输单元5、天轮轴承座受力检测传感器7、天轮轴承座位移传感器8和数据远传网络9组成。集中控制柜是监控系统的控制核心，在其内部分别由UPS不间断电源1、主控PLC2、由主控微机3、模拟量数据采集扩展模块4、保护输出部分6和数据远传网络9组成。主控微机3通过TCP/IP协议、模拟量数据传输线、开关量数据传输线与检测单元相连。数据传输单元包括集线箱、各传感器数据传输线、集中传输总线。检测单元由用于检测天轮轴承座受力情况的天轮轴承座受力检测传感器7和用于检测天轮轴承座位移情况的天轮轴承座位移传感器8组成。

如图2所示，天轮轴承座受力检测传感器7安装在天轮轴承座10的下方，利用数据传输单元5将采集到的天轮轴承座受力值输送到集中控制柜中。天轮轴承座位移传感器8安装在天轮轴承座侧面上；天轮轴承座位移传感器与主控PLC开关量输入部分连接，利用数据传输单元将采集到的天轮轴承座受力值输送到集中控制柜中。

该系统的控制原理是：UPS不间断电源实现非正常供电情况下主控微机及其它检测设备的连续正常供电；主控微机3通过PC-PPI协议与主控PLC相连，实现通讯数据传输；主控PLC开关量输入部分连接天轮轴承座位移传感器，实现天轮轴承座的位置状态测定；主控PLC扩展口连接模拟量数据采集模块，实现天轮轴承座受力检测模拟量数据的模数转换，实时检测天轮轴承座受力情况，再通过主控PLC对该值进行数据运算从而得出天轮钢丝绳的受力大小，利用主控微机所设置的保护值与其进行比较，最终以主控PLC内部开关量输出的形式进行对外保护控制；数据传输单元实现主控PLC与天轮轴承座传感器、天轮轴承座位移传感器、被控设备的数据互联；主控微机实现保护值设置、数据存储、查询并提供数据远传网络接口（RJ-45）；最终由天轮轴承座传感器、主控PLC与主控微机相互配合实现天轮轴承座及天轮钢丝绳受力监测保护，并对外围设备进行有效控制，实现数据远传，做到远程对工业广场设备进行自动化管理。