專利名稱：礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液壓鉆才幾的控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn) 程電控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常見(jiàn)的液壓鉆機(jī)一般由主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)三大部分組成，在操作時(shí)，操 作人員需要進(jìn)入操作臺(tái)，在特種環(huán)境下，操作人員更是只能進(jìn)入工作面才能實(shí) 施相關(guān)操作，這種方法存在操作風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)人員要求較高的問(wèn)題，并且現(xiàn)在 有的液壓鉆機(jī)沒(méi)有集成一體的操縱臺(tái)，在使用過(guò)程中存在各個(gè)操作閥之間裝配 混亂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，操作不方便等問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在給操作人 員的各項(xiàng)操作帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)，給安全生產(chǎn)埋下了隱患。
目前，遠(yuǎn)程控制技術(shù)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，但是目前的鉆機(jī)控制中，還
沒(méi)有專門的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行控制，究其原因，主要是因?yàn)?br> 1. 對(duì)鉆機(jī)遠(yuǎn)程控制的安全性和穩(wěn)定性有著非常高的要求，不允許誤控制和非 法控制的安全隱患存在；
2. 鉆機(jī)上一般沒(méi)有專門的機(jī)載通訊和數(shù)據(jù)采集接口對(duì)鉆機(jī)的硬件進(jìn)行直接控制。
因此，需要一種礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，使其滿足礦用鉆機(jī)遠(yuǎn)程控制 的需要，穩(wěn)定性好，安全性高，能有效的保護(hù)操作人員的安全。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，滿足礦用鉆機(jī)遠(yuǎn)程控制的需要，遠(yuǎn)程操作安全可靠，擴(kuò)大了鉆機(jī)的工作范圍，有 效的保護(hù)了人員安全。
本實(shí)用新型涉及一種礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，其特征在于包括主控 系統(tǒng)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)包括PLC控制模塊1、繼電器模塊和傳感器模塊， 所述繼電器模塊和傳感器模塊的輸入端與PLC控制模塊I的輸出端相聯(lián)，所述 繼電器模塊的輸出端與受控液壓鉆機(jī)的先導(dǎo)電磁閥相聯(lián)；所述遠(yuǎn)控系統(tǒng)包括 PLC控制模塊II和人機(jī)界面交互系統(tǒng)，所述人機(jī)界面交互系統(tǒng)包括顯示裝置和 操作面板，顯示裝置的輸入端與PLC控制模塊II的輸出端相聯(lián)，所述操作面板 與PLC控制模塊II互聯(lián)；所述PLC控制模塊I的通訊端口與PLC控制模塊II 的通訊端口互聯(lián)；
進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)控系統(tǒng)還包括有報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置的輸入端與PLC 控制模塊II的輸出端相聯(lián)；
進(jìn)一步，所述顯示裝置為液晶顯示屏；
進(jìn)一步，所述主控系統(tǒng)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)設(shè)置在電控拒中。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用主控系統(tǒng)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)的設(shè)置， 使遠(yuǎn)程操控液壓鉆機(jī)成為現(xiàn)實(shí)，操作人員能夠遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場(chǎng)，有效保證操作者 的人身安全；通過(guò)使用PLC模塊控制，該系統(tǒng)通訊速度快，操作方便；采用組 態(tài)顯示軟件，能將接收到的來(lái)自主控系統(tǒng)的相關(guān)信息在顯示屏上實(shí)時(shí)反映，形 象直觀，監(jiān)測(cè)效果好；當(dāng)鉆探現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛?、油位、油溫、油壓超過(guò)極限值時(shí)， 報(bào)警裝置會(huì)被激發(fā)，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)有醒目的聲音、圖案提示，以便操作人員采取 相應(yīng)措施；本實(shí)用新型滿足礦用鉆機(jī)遠(yuǎn)程控制的需要，遠(yuǎn)程操作安全可靠，擴(kuò) 大了鉆機(jī)的工作范圍。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)方框圖；圖2為實(shí)施例各系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)方框圖，圖2為實(shí)施例各系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖。如 圖所示
主控系統(tǒng)1和遠(yuǎn)控系統(tǒng)2均設(shè)置在電控拒中，主控系統(tǒng)1包括PLC控制 模塊13、繼電器模塊4和傳感器模塊5，繼電器模塊4和傳感器模塊5的輸 入端與PLC控制模塊I 3的輸出端相聯(lián)，繼電器模塊4的輸出端與受控液壓 鉆才幾的先導(dǎo)電石茲閥6相4關(guān)；
遠(yuǎn)控系統(tǒng)2包括PLC控制模塊II 7和人機(jī)界面交互系統(tǒng)，人機(jī)界面交互 系統(tǒng)包括顯示裝置8、操作面板9和組態(tài)顯示軟件，顯示裝置8為液晶顯示 屏，顯示裝置8的輸入端與PLC控制模塊II7的輸出端相聯(lián)，操作面板9與 PLC控制模塊II 7互聯(lián)；PLC控制模塊I 3的通訊端口與PLC控制模塊II 7 的通訊端口互Jf關(guān)。
其中，組態(tài)顯示軟件將顯示屏上的相應(yīng)圖形與PLC變量相關(guān)聯(lián)，將接收 到的來(lái)自主控系統(tǒng)PLC控制模塊I 3的的信息在顯示裝置8上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。
遠(yuǎn)控系統(tǒng)2還包括有報(bào)警裝置10,報(bào)警裝置10的輸入端與PLC控制模 塊114的輸出端相: 關(guān)。
在本實(shí)用新型中，主控系統(tǒng)1是和鉆機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及打鉆現(xiàn)場(chǎng)交互信息的 平臺(tái)，主要起信息中轉(zhuǎn)的作用。主控系統(tǒng)1的主要功能是接受遠(yuǎn)控系統(tǒng)2的 控制信號(hào)，采集并處理傳感器的信息，并向遠(yuǎn)控系統(tǒng)2發(fā)送控制信號(hào)，具有 電機(jī)啟、停等功能，并能與遠(yuǎn)控系統(tǒng)的電機(jī)啟、停命令互鎖。PLC控制模塊 13是主控系統(tǒng)1的核心控制器件，以一定的掃描周期刷新輸入端口信息及輸 出端口信息；并能按照一定的通訊協(xié)議與遠(yuǎn)控系統(tǒng)2的PLC控制模塊I 3通 訊；通過(guò)設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的傳感器模塊5取得當(dāng)前打鉆的相關(guān)參數(shù)，主要有瓦 斯?jié)舛取⒂吐废到y(tǒng)壓力、先導(dǎo)油壓力、動(dòng)力頭反向旋轉(zhuǎn)壓力、推進(jìn)壓力、回油壓力、油箱油位及油溫、動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速、位置及推進(jìn)速度和其它相關(guān)參數(shù)。
遠(yuǎn)控系統(tǒng)2為人機(jī)交互系統(tǒng)，操作人員通過(guò)操作面板9向主控系統(tǒng)1發(fā) 送控制信息，并能實(shí)時(shí)反饋和監(jiān)控打鉆的狀態(tài)。PLC控制模塊II7是核心控 制器件，它以一定的掃描周期刷新輸入端口及輸出端口信息；并能按照一定 的通訊協(xié)議與主控系統(tǒng)的PLC控制模塊I 3通訊；并通過(guò)組態(tài)軟件將顯示屏 上的相應(yīng)圖形與PLC變量相關(guān)聯(lián)，從而把讀到的來(lái)自主控系統(tǒng)1的PLC控 制模塊I3的打鉆信息在顯示屏上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反映出來(lái)，供操作人員參考。
人機(jī)界面交互系統(tǒng)是操作人員和電控系統(tǒng)交互信息的平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)， 系統(tǒng)可以接受來(lái)自操作人員的控制指令，并能實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)當(dāng)前信息，從而 實(shí)現(xiàn)操作人員和電控系統(tǒng)的信息交互。通過(guò)傳感器回傳的系統(tǒng)壓力、油位及 相關(guān)的打鉆參數(shù)能在界面上實(shí)時(shí)顯示，并能較準(zhǔn)確的顯示動(dòng)力頭當(dāng)前的位置， 以及鉆桿箱的各列鉆桿的使用情況和當(dāng)前打鉆深度；從而大致模擬出打鉆的 情形。遠(yuǎn)控系統(tǒng)2設(shè)置了自動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛?、油位、油溫、?壓超過(guò)極限值時(shí)，報(bào)警裝置10會(huì)被激發(fā)，會(huì)有醒目的聲音、圖案提示，以便 操作人員采取相應(yīng)措施。在正常打鉆過(guò)程中，操作人員在遠(yuǎn)控系統(tǒng)通過(guò)操作 面板9控制整個(gè)系統(tǒng)。
最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離 本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1. 一種礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，其特征在于包括主控系統(tǒng)(1)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)(2)，所述主控系統(tǒng)包括PLC控制模塊I(3)、繼電器模塊(4)和傳感器模塊(5)，所述繼電器模塊(4)和傳感器模塊(5)的輸入端與PLC控制模塊I(3)的輸出端相聯(lián)，所述繼電器模塊(4)的輸出端與受控液壓鉆機(jī)的先導(dǎo)電磁閥(6)相聯(lián)；所述遠(yuǎn)控系統(tǒng)包括PLC控制模塊II(7)和人機(jī)界面交互系統(tǒng)，所述人機(jī)界面交互系統(tǒng)包括顯示裝置(8)和操作面板(9)，顯示裝置(8)的輸入端與PLC控制模塊II(7)的輸出端相聯(lián)，所述操作面板(9)與PLC控制模塊II(7)互聯(lián)；所述PLC控制模塊I(3)的通訊端口與PLC控制模塊II(7)的通訊端口互聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，其特征在于所述 遠(yuǎn)控系統(tǒng)還包括有報(bào)警裝置(10)，所述報(bào)警裝置(10)的輸入端與PLC控制模 塊II (7)的輸出端相聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，其特征在于 所述顯示裝置(8)為液晶顯示屏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，其特征在于所述 主控系統(tǒng)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)設(shè)置在電控柜中。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦用液壓鉆機(jī)遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)包括PLC控制模塊I、繼電器模塊和傳感器模塊，所述遠(yuǎn)控系統(tǒng)包括PLC控制模塊II和人機(jī)界面交互系統(tǒng)，所述人機(jī)界面交互系統(tǒng)包括顯示裝置和操作面板，本實(shí)用新型采用主控系統(tǒng)和遠(yuǎn)控系統(tǒng)的雙系統(tǒng)的設(shè)置，使遠(yuǎn)程操控液壓鉆機(jī)成為現(xiàn)實(shí)，操作人員能夠遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場(chǎng)，有效保證操作者的人身安全。
文檔編號(hào)E21B44/00GK201241687SQ20082009956
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者軍 萬(wàn), 刁文慶, 冰 呂, 李華甫, 宇 王, 王清峰, 肖玉清, 辛德忠, 陳小平, 陳松林, 黃麟森 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院