專利名稱：多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及模擬實訓裝置領域，具體涉及一種多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置。
背景技術：
在目前的電氣專業(yè)和自動化專業(yè)的教學中，講授了大量的課程，涵蓋了很多的理論知識，課程相關的教學實驗采用固定的實驗臺，每一門課程僅能夠在相應的實驗平臺上進行試驗，使得學生很難把課程融會貫通，只能得到零散的知識。學生到煤礦企業(yè)就業(yè)后，雖然掌握了大量的理論知識，但是在作業(yè)現場也很難把學到的知識和實際聯系起來，照成學校教學和現場脫節(jié)，理論和實際不能對應起來。而且在目前的煤礦系統(tǒng)中，設備也逐漸更新換代，新的設備投入使用，需要大量的 相關方向的工程技術人員，礦井提升機是煤礦生產過程中的一個重要設備，其現代化程度很高，維護提升機的人員必須具有相關領域的專業(yè)知識才能勝任這項工作。但目前學校所用的實驗裝置沒有專門針對礦井提升機的模擬裝置，對同學進行授課時僅僅只能從理論的角度分析現在礦井提升機的原理、結構和構成，由于礦井提升系統(tǒng)比較復雜，僅通過理論來進行教學，就出現了學生在作業(yè)現場不能和實物對應起來的問題，學生到現場后，依然不知道如何操作和維護礦井提升機。
發(fā)明內容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種用于礦井提升機學習和操作的模擬實訓裝置，本實用新型結合礦井提升機的原理，能夠模擬出礦井提升機的結構以及控制要求。 為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于包括有框架、控制裝置，框架的上端面固定安裝有模擬天輪，框架的下端面上設有提升電動機，提升電動機連接有驅動滾筒，驅動滾筒上栓有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端穿過模擬天輪栓有模擬罐籠，框架上從上端面的模擬天輪到下端面設有模擬罐道，模擬罐籠與模擬罐道之間滑動銜接，模擬罐道的一側的框架上自上至下依次設有多個位置檢測開關；所述的控制裝置包括有可編程控制器、編碼器、變頻器，可編程控制器、變頻器、提升電動機、編碼器依次連接，編碼器還與可編程控制器連接，可編程控制器還分別與多個位置檢測開關連接，可編程控制器外接顯示屏、深度指示器。所述的框架采用鍍鋅的角鋼組裝而成。所述的位置檢測開關自上至下依次為上行過卷開關、上水平停車開關、上行減速開關、上行加速開關、下行加速開關、下行減速開關、下水平停車開關和下行過卷開關，均為光電開關。所述的提升電動機為三相異步電動機。[0010]所述編碼器為增量式旋轉編碼器。所述的變頻器為交-直-交型變頻器。本實用新型的工作原理是本實用新型通過提升電動機、驅動滾筒、鋼絲繩和模擬天輪帶動模擬罐籠沿著模擬罐道向上或向下提升，在提升過程中，各個位置檢測開關把模擬罐籠所在的位置及編碼器檢測到的提升電動機的運行速度實時傳遞給控制裝置的可編程控制器，可編程控制器指示提升電動機做出反應，以便實時調整模擬罐籠的提升速度。當位置檢測開關檢測模擬罐籠的位置時，可以不用與模擬罐籠有直接的接觸，即可檢測其位置?？删幊踢壿嬁刂破?PLC)，PLC接收位置檢測開關或編碼器的信號后，向變頻器發(fā)送相關指令，控制提升電動機的運行狀態(tài)和運行位置。顯示屏顯示提升電動機的工作狀態(tài)和相關參數。深度指示器顯示模擬罐籠在模擬井筒中的運行位置。與現有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型在硬件配置和結構上都對實際的多繩摩擦式礦井提升機進行了模擬，在控制方式上針對性的模擬了礦井提升機的運行方式和運行環(huán)境，并且本實用新型中的控制系統(tǒng)屬于開放式，可以讓學生自己動手編輯控制程序和安裝相應的硬件以及進行電氣接線，進而使學生更好的利用該裝置學習礦井提升機的控制過程，安全保護原理及維護技巧
坐寸ο

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的控制裝置的系統(tǒng)結構圖。圖3是本實用新型的提升機運行曲線圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的技術方案進行進一步詳細的說明。多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，包括有框架I、控制裝置4，框架I的上端面固定安裝有模擬天輪5，框架I的下端面上設有提升電動機2，提升電動機2連接有驅動滾筒3，驅動滾筒3上栓有鋼絲繩6，鋼絲繩6的另一端穿過模擬天輪5栓有模擬罐籠7，框架I上從上端面的模擬天輪5到下端面設有模擬罐道8，模擬罐籠7與模擬罐道8之間滑動銜接，模擬罐道8的一側的框架I上自上至下依次設有多個位置檢測開關9 ;控制裝置4包括有可編程控制器10、編碼器12、變頻器11，可編程控制器10、變頻器11、提升電動機2、編碼器12依次連接，編碼器12還與可編程控制器10連接，可編程控制器10還分別與多個位置檢測開關9連接，可編程控制器10外接顯示屏13、深度指示器14。框架I采用鍍鋅的角鋼組裝而成。位置檢測開關9自上至下依次為上行過卷開關、上水平停車開關、上行減速開關、上行加速開關、下行加速開關、下行減速開關、下水平停車開關和下行過卷開關，均為光電開關。提升電動機2為三相異步電動機。編碼器12為增量式旋轉編碼器。變頻器11為交-直-交型變頻器。[0024]編碼器向PLC發(fā)送脈沖，PLC的高速計數器端口通過對接收到的編碼器脈沖進行計算，得到提升電動機的運行位置及運行速度；各個位置檢測開關與PLC相連，當提升電動機經過相應的位置檢測開關時，開關動作，向PLC發(fā)出信號；根據得到的提升電動機的運行位置和運行速度后，如需調整提升電動機的運行速度，則通過PLC改變對變頻器的控制信號，從而改變變頻器的輸出頻率，進而改變提升電動機的運行速度。假定框架的上部為模擬井筒的上口，框架的底部為模擬井筒的下口，初始的時候提升機位于上口的位置。按下實訓裝置中的啟動按鈕，由PLC的DA模塊輸出頻率給定信號到變頻器，通過變頻器將提升電動機的工作電壓調整至所需電壓，使提升電動機按照規(guī)定的方向開始轉動，模擬罐籠開始下行。當模擬罐籠運行到下行加速開關時，下行加速開關動作，輸出信號給PLC，PLC改變輸入給變頻器的頻率給定值，提升電動機開始加速，并在2S內加速至全速。當提升容器運行到下行減速開關時，下行減速開關動作，輸出信號給PLC，PLC改變輸入給變頻器的頻率給定值，提升電動機開始減速，在2S內速度減至全速的20%，之后開始勻速下降；當模擬罐籠運行至下行停車開關時，該開關動作，輸出信號給PLC，PLC控制提升電動機停止。在下行的過程中，如果到達指定的位置，下行位置開關檢測到模擬罐籠并發(fā)信號給PLC，但提升電動機繼續(xù)運行，這時，下行過卷開關會動作，切斷電源。 當模擬罐籠在模擬井筒的下口時，如需上行，其步驟和下行類似，唯一區(qū)別在于位置檢測開關都必須采用上行開關進行檢測。在運行過程中，由PLC控制并監(jiān)測提升機的運行速度，保證該實訓裝置的正常運行，且提升電動機的運行速度、加速、減速過程均可以通過程序控制，按照提運行曲線的要求進行編程控制，在對學生進行實訓時，可由學生根據運行曲線和不同的控制意圖進行編程控制，并對硬件進行接線操作，從而熟練掌握礦井提升機的工作原理和運行過程。
權利要求1.多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于包括有框架、控制裝置，框架的上端面固定安裝有模擬天輪，框架的下端面上設有提升電動機，提升電動機連接有驅動滾筒，驅動滾筒上栓有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端穿過模擬天輪栓有模擬罐籠，框架上從上端面的模擬天輪到下端面設有模擬罐道，模擬罐籠與模擬罐道之間滑動銜接，模擬罐道的一側的框架上自上至下依次設有多個位置檢測開關；所述的控制裝置包括有可編程控制器、編碼器、變頻器，可編程控制器、變頻器、提升電動機、編碼器依次連接，編碼器還與可編程控制器連接，可編程控制器還分別與多個位置檢測開關連接，可編程控制器外接顯示屏、深度指示器。
2.根據權利要求I所述的多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于所述的框架采用鍍鋅的角鋼組裝而成。
3.根據權利要求I所述的多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于所述的位置檢測開關自上至下依次為上行過卷開關、上水平停車開關、上行減速開關、上行加速開關、下行加速開關、下行減速開關、下水平停車開關和下行過卷開關，均為光電開關。
4.根據權利要求I所述的多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于所述的提升電動機為三相異步電動機。
5.根據權利要求I所述的多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于所述編碼器為增量式旋轉編碼器。
6.根據權利要求I所述的多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，其特征在于所述的變頻器為交-直-交型變頻器。
專利摘要本實用新型公開了一種多繩摩擦式礦井提升機模擬實訓裝置，包括有框架、控制裝置，框架的上端面固定安裝模擬天輪，框架的下端面上設有提升電動機，提升電動機連接有驅動滾筒，驅動滾筒上栓有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端穿過模擬天輪栓有模擬罐籠，框架上從上端面的模擬天輪到下端面設有模擬罐道，模擬罐道的一側的框架上自上至下依次設有多個位置檢測開關；控制裝置包括有可編程控制器、編碼器、變頻器，可編程控制器、變頻器、提升電動機、編碼器依次連接，編碼器與PLC連接，PLC分別與多個位置檢測開關連接，PLC外接顯示屏、深度指示器。本實用新型在硬件配置和結構上都對實際的多繩摩擦式礦井提升機進行了模擬，在控制方式上針對性的模擬了礦井提升機的運行方式和運行環(huán)境。
文檔編號G09B25/02GK202584543SQ20122011928
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月24日 優(yōu)先權日2012年3月24日
發(fā)明者梁喆, 王清靈, 高俊嶺, 李梅, 李紅月 申請人:安徽理工大學