[实用新型]基于PLC的箕斗余煤监测装置

说明书

技术领域

该实用新型涉及基于PLC的箕斗余煤监测装置的领域。

背景技术

箕斗中的煤量多少直接影响着钢丝绳的安全使用，关系到箕斗的安全装卸，经常性的箕斗过装必然导致钢丝绳安全系数降低，增加了制动距离，容易造成摩擦提升危险滑动，电机过载，甚至箕斗坠落等矿山机电事故。因此箕斗中的余煤实时监测对煤矿安全生产，箕斗高效率的装卸十分有利。传统的余煤检测有电流测重法，煤位检测法等，这些方法具有准确度不高，实时性差，硬件复杂等缺点。本使用新型是基于PLC控制的箕斗余煤监测装置，以PLC为核心，通过张力传感器测得箕斗余煤重力信息，通过无线传输将信号送至PLC，并具有显示、报警功能，准确、高效率、实时监测箕斗余煤情况，提高煤矿的安全生产。

实用新型内容

本实用新型提供的是基于PLC的箕斗监测装置，以实时监测箕斗中的余煤量，以保证箕斗高效率的装载和卸料，煤炭的安全运输。

本实用新型是通过以下方案实现的：

基于PLC的余煤监测装置，其特征在于：包括数据采集模块、数据无线传输模块、信号处理模块、显示模块和报警模块，所述数据采集模块包括张力传感器和信号滤波放大电路，所述数据无线传输模块包括无线采集发送装置和无线接收装置。

所述张力传感器型号为Z404张力传感器，安装在钢丝绳上将箕斗余煤的重力信号转换为电信号，所述信号滤波放大电路包括RC滤波，信号滤波放大电路将检测得到的信号进行放大并送至无线发送端。

所述数据无线传输模块包括AD转换芯片、无线发送装置、无线接收装置和DA转换电路，AD转换芯片采用AD0809，将采集得到的模拟电信号转换为数字电信号，无线发送装置将数字电信号发送，无线接收装置接收到的数字电信号经过DA转换成模拟电信号，送至PLC的输入端口进行处理。

所述信号处理模块采用西门子PLC，接收到的信号经过PLC处理，根据余煤重力与电信号的关系得到余煤的重力信息，并将其通过串口通信传到上位机。

所述显示模块的实现利用西门子公司的组态王软件，PLC和组态王之间通过PPI总线进行数据通信，可以实现余煤重力的实时显示，并且可以通过图形动画显示余煤余量。

所述报警模块核心为ISD1420语音芯片，一旦余煤的重量达到预警值将进行报警。

本实用新型通过对煤矿具体生产中的调研观察，发现箕斗余煤所存在的安全隐患，在此基础上设计了一种基于PLC的余煤监测系统。安装在钢丝绳上的张力传感器将煤的重力转换成电信号，通过无线传输传到PLC进行处理，经过余煤与产生电流的关系得到余煤信息，并通过上位机组态显示出来，而且具有报警功能。能够准确实时地监测箕斗余煤状况。

本实用新型的优点是：本实用新型硬件简单，易于实现，利用无线传输方便，节省布线空间，而且能够通过动画显示实时余煤状况，准确率好，实时性好，安全可靠，为煤矿安全生产，箕斗高效率安全运输提供保障。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式

系统结构框图如图1所示，基于PLC的箕斗余煤监测装置，包括数据采集模块1、数据无线发送模块2、数据无线接收模块3、信号处理模块4、显示模块5和报警模块6，其特征在于：数据采集模块Z404张力传感器安装在钢丝绳上，由于箕斗与余煤重力，将使钢丝绳受拉力发生微小形变，钢丝绳的形变导致传感器微量变形，传感器内阻因形变而变化，内阻的变换将形成与相对应余煤重力的变化电流，从而张力传感器将余煤重力信号转换为电信号；数据无线传输模块包括AD/DA转换，无线发送装置和无线接收装置，AD转换芯片AD0809将模拟电信号转换为数字电信号，经无线发送装置发送传输，无线接收装置接收到数字信号，并转换为模拟电信号传送到数据处理模块；数据处理模块采用西门子PLC处理器S7-200，PLC对送到的信息处理得到对应的余煤信息；显示模块利用组态王与PLC通信连接，将余煤信息实时显示在上位机上，并有画面动画形象地将余煤信息供监控人员了解；报警模块利用语音芯片，一旦余煤值达到报警值，触发报警系统进行报警。