專利名稱：掘進機用綜合控制箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制裝置，特別是涉及一種用于掘進機電機的控制裝置。
背景技術：
掘進機在溫度高、濕度大、高粉塵、高瓦斯、高電磁干擾和振動環境下工作，工作環境惡劣，容易出現潛在故障，一旦不能及時發現和排除，就會造成設備損壞和生產故障。因此需要根據電機工作狀態對設備的各工作電機進行啟動、停止、正反轉控制，并在出現故障時，對各電機和控制回路進行必要的保護，啟動相應執行電路，并需要能夠實時顯示各電機和控制回路的工作狀態及故障狀態。現有控制設備不能夠實時顯示整機的運行狀態，只能以漢顯方式顯示故障信息，不具有故障記憶功能和圖表、數字顯示功能。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種掘進機用綜合控制箱，解決對掘進機的電機工作狀態、電機故障保護無法集中監控的技術問題。本實用新型的掘進機用綜合控制箱，包括箱體，其中:包括PLC處理器、端口擴展裝置、模數轉換裝置、信號電平轉換裝置、顯示器和繼電器板；PLC處理器的數據輸入輸出端口、模數轉換裝置的數據輸出端口和信號電平轉換裝置的信號輸出端口與端口擴展裝置相應的信號端口連接，端口擴展裝置與顯示器、繼電器板間通過相應的串行端口進行連接。所述模數轉換裝置的輸入端口連接所述箱體上設置的弱電信號接線端子，通過弱電信號接線端子連接安裝在油泵電機各相線路上的電流、電壓變送器，切割電機各相線路上的電流、電壓變送器，裝運電機各相線路上的電流、電壓變送器，風機各相線路上的電流、電壓變送器，電源輸出線路上的電流、電壓變送器，以及絕緣繼電器、失電繼電器、熱繼電器。所述信號電平轉換裝置的輸入端口連接所述箱體上設置的強電信號接線端子，通過強電信號接線端子連接油泵電機過熱信號檢測電路的輸出線路、切割電機過熱信號檢測電路的輸出線路、油泵電機漏電信號檢測電路的輸出線路、切割電機高速漏電信號檢測電路的輸出線路、切割電機低速漏電信號檢測電路的輸出線路、裝運電機漏電信號檢測電路的輸出線路和風機漏電信號檢測電路的輸出線路。所述PLC處理器通過端口擴展裝置上相應的信號端口，通過連接所述箱體上的接線端子連接各控制回路中閉鎖電路的控制輸入端。所述繼電器板上的串行通信端口連接端口擴展裝置上相應的串行通信端口，繼電器的信號輸出端通過所述箱體上的接線端子連接后續相應設備的執行電路。本實用新型的掘進機用綜合控制箱可以將掘進機的綜合工況信號集中采集，并利用端口擴展裝置匯聚傳輸至PLC處理器集中處理，并根據PLC處理器內置的控制程序和監控條件參數，生成對掘進機各部分設備進行精確控制的控制信號，通過端口擴展裝置直接輸出至受控設備，或通過端口擴展裝置直接輸出至繼電器控制相應的執行電路。在整個控制過程中，掘進機的工況狀態都可以及時顯示在控制箱體的顯示器上，掘進機運行狀態直觀。本實用新型的掘進機用綜合控制箱集控制、保護及通信為一體，體積小，抗振、抗干擾性能好，可靠性高，適用于長期惡劣的工作環境。能夠實時以圖表、數字、漢字形式顯示整機的運行狀態，能在系統出現故障時，立刻顯示對應的故障畫面，并具有故障記憶功能，以方便操作者和維修人員排除故障，比以往的控制器更具先進性和實用性。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步說明。
圖1為本實用新型掘進機用綜合控制箱的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例的掘進機用綜合控制箱包括箱體、PLC處理器01、端口擴展裝置02、模數轉換裝置03、信號電平轉換裝置04、顯示器05和繼電器板06 ；PLC處理器01，接收掘進機運行時各組成設備的工作狀態信號、控制回路的告警信號，并根據輸入信號生成對掘進機相應控制回路的控制信號，同時將掘進機工況狀態信息傳送至顯示器；端口擴展裝置02，提供若干個模擬信號端口、數字信號端口，并完成各端口間輸入輸出信號交換，用于PLC處理器01與模數轉換裝置03、信號電平轉換裝置04、顯示器05、繼電器板06和受控電路間的信號連接；模數轉換裝置03，將傳感器輸出的弱電模擬信號轉換為數字信號向PLC處理器01輸出；信號電平轉換裝置04，將控制回路告警產生的強電信號進行電壓幅值轉換形成弱電信號向PLC處理器01輸出；顯示器05，接收PLC處理器01傳送的狀態信號進行顯示；繼電器板06，包括若干繼電器，通過串行端口接收PLC處理器01傳送的控制信號，完成相應繼電器的狀態切換；PLC處理器01的數據輸入輸出端口、模數轉換裝置03的數據輸出端口和信號電平轉換裝置04的信號輸出端口與端口擴展裝置02相應的信號端口連接，端口擴展裝置02與顯示器05、繼電器板06間通過相應的RS232端口進行串行數據傳輸。模數轉換裝置03的輸入端口連接箱體上設置的弱電信號接線端子，通過弱電信號接線端子連接安裝在油泵電機11各相線路上的電流、電壓變送器，切割電機12各相線路上的電流、電壓變送器，裝運電機13各相線路上的電流、電壓變送器，風機14各相線路上的電流、電壓變送器，36V電源15輸出線路上的電流、電壓變送器，以及連接監測36V電源工作狀態的繼電器或傳感器的輸出線路，包括絕緣繼電器16的絕緣信號、失電繼電器17的失電信號、熱繼電器18的油溫超限信號、急停信號等開關信號。信號電平轉換裝置04的輸入端口連接箱體上設置的強電信號接線端子，通過強電信號接線端子連接油泵電機過熱信號檢測電路21的輸出線路、切割電機過熱信號檢測電路22的輸出線路、油泵電機漏電信號檢測電路23的輸出線路、切割電機高速漏電信號檢測電路24的輸出線路、切割電機低速漏電信號檢測電路25的輸出線路、裝運電機漏電信號檢測電路26的輸出線路和風機漏電信號檢測電路27的輸出線路。繼電器板06上的串行通信端口連接端口擴展裝置02上相應的串行通信端口，繼電器的信號輸出端通過箱體上的接線端子連接后續相應設備的執行電路08。PLC處理器01還可以通過端口擴展裝置02上相應的信號端口，通過連接箱體上的接線端子連接各控制回路中閉鎖電路07的控制輸入端。PLC處理器01還通過端口擴展裝置02上的RS232端口與箱體上的顯示器05的RS232端口連接。本實施例中，PLC處理器01采用日本松下FPG-C32型CPU模塊，端口擴展裝置02采用FP0-E8X型擴展模塊，兩者兼容性好，可以擴展多種型號的、中低速率的模擬信號端口、數據端口，可以擴大CPU模塊的輸出觸點容量。模數轉換裝置03采用日本松下FP0-A08型轉換模塊，信號電平轉換裝置04采用74HC系列多通道轉換器，繼電器板06采用串口控制多路繼電器板。本實施例對各電機的欠壓、過壓、過熱、過載、過流、電機及其電纜的漏電保護電路、閉鎖電路進行監控，形成控制信號完成相應的保護動作，并具有低壓漏電、油溫超限和瓦斯監控等擴展的保護功能。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求1.一種掘進機用綜合控制箱，包括箱體，其特征在于:包括PLC處理器(01)、端口擴展裝置(02)、模數轉換裝置(03)、信號電平轉換裝置(04)、顯示器(05)和繼電器板(06)； PLC處理器(01)的數據輸入輸出端口、模數轉換裝置(03)的數據輸出端口和信號電平轉換裝置(04)的信號輸出端口與端口擴展裝置(02)相應的信號端口連接，端口擴展裝置(02)與顯示器(05)、繼電器板(06)間通過相應的串行端口進行連接。
2.根據權利要求1所述的掘進機用綜合控制箱，其特征在于:所述模數轉換裝置(03)的輸入端口連接所述箱體上設置的弱電信號接線端子，通過弱電信號接線端子連接安裝在油泵電機(11)各相線路上的電流、電壓變送器，切割電機(12)各相線路上的電流、電壓變送器，裝運電機(13)各相線路上的電流、電壓變送器，風機(14)各相線路上的電流、電壓變送器，電源(15)輸出線路上的電流、電壓變送器，以及絕緣繼電器(16)、失電繼電器(17)、熱繼電器(18)。
3.根據權利要求2所述的掘進機用綜合控制箱，其特征在于:所述信號電平轉換裝置(04)的輸入端口連接所述箱體上設置的強電信號接線端子，通過強電信號接線端子連接油泵電機過熱信號檢測電路(21)的輸出線路、切割電機過熱信號檢測電路(22)的輸出線路、油泵電機漏電信號檢測電路(23)的輸出線路、切割電機高速漏電信號檢測電路(24)的輸出線路、切割電機低速漏電信號檢測電路(25)的輸出線路、裝運電機漏電信號檢測電路(26)的輸出線路和風機漏電信號檢測電路(27)的輸出線路。
4.根據權利要求3所述的掘進機用綜合控制箱，其特征在于:所述PLC處理器(01)通過端口擴展裝置(02 )上相應的信號端口，通過連接所述箱體上的接線端子連接各控制回路中閉鎖電路(07)的控制輸入端。
5.根據權利要求4所述的掘進機用綜合控制箱，其特征在于:所述繼電器板(06)上的串行通信端口連接端口擴展裝置(02)上相應的串行通信端口，繼電器的信號輸出端通過所述箱體上的接線端子連接后續相應設 備的執行電路(08)。
專利摘要一種掘進機用綜合控制箱，包括箱體，其中包括PLC處理器、端口擴展裝置、模數轉換裝置、信號電平轉換裝置、顯示器和繼電器板；PLC處理器的數據輸入輸出端口、模數轉換裝置的數據輸出端口和信號電平轉換裝置的信號輸出端口與端口擴展裝置相應的信號端口連接，端口擴展裝置與顯示器、繼電器板間通過相應的串行端口進行連接。本實用新型的掘進機用綜合控制箱集控制、保護及通信為一體，體積小，抗振、抗干擾性能好，可靠性高，適用于長期惡劣的工作環境。在整個控制過程中，掘進機的工況狀態都可以及時顯示在控制箱體的顯示器上，掘進機運行狀態直觀。
文檔編號G05B19/05GK203084495SQ201220733160
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者孫多輝, 周春明, 金林, 閆勵 申請人:凱盛重工有限公司