專利名稱：一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為煤礦技工提供實訓考核的裝置，特別涉及一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置。
背景技術(shù)：
國家安監(jiān)總局最新QOlO年5月M日)頒布的第30號令《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓考核管理規(guī)定》、《中華人民共和國職業(yè)技能鑒定規(guī)范》以及人力資源和社會保障部辦公廳文件人社廳發(fā)[2009] 86號《關(guān)于印發(fā)技工院校一體化課程教學改革試點工作方案的通知》中均要求煤礦特種工培訓、技工教育、煤炭行業(yè)職業(yè)技能鑒定等需要實操設(shè)備。當前為煤礦特種工培訓的技術(shù)有兩種類型，一是虛擬仿真系統(tǒng)，二是實物模型。虛擬仿真系統(tǒng)是通過計算機仿真系統(tǒng)進行模擬操作，可以使學員、學生在相對真實、直觀的學習環(huán)境下，掌握本崗位的安全技術(shù)操作。存在的不足是完全依靠計算機仿真， 沒有生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備模型，學員、學生不能進行真實的操作，學不到時機的操作技能。實物模型是將真實的采煤機等設(shè)備按比例縮小制作，學生、學員可以進行一些常規(guī)的操作。存在的不足是無法模擬生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境，尤其是一些特殊情況的處理；其機電技術(shù)也不能完全體現(xiàn)實際設(shè)備的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，來模擬真實的采煤機和提升機的工作狀況，為學生和考員提供全方位的培訓。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置， 其特征在于，該裝置包括教師/考評員操作臺、學生/考員操作臺和電氣控制系統(tǒng)；所述學生/考員操作臺包括采煤機實訓考核操作臺和提升機實訓考核操作臺；所述教師/考評員操作臺分別與所述采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺和電氣控制系統(tǒng)相連；所述電氣控制系統(tǒng)分別與所述采煤機實訓考核操作臺、所述提升機實訓考核操作臺相連；所述電氣控制系統(tǒng)，用于模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，并采集模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行數(shù)據(jù)信息和控制模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行狀況；所述教師/考評員操作臺，用于選擇實訓考核采煤機操作還是提升機操作，并控制所述電氣控制系統(tǒng)中機械設(shè)備的運行情況來提供教學及考試； 所述學生/考員操作臺，用于根據(jù)所述教師/考評員操作臺選擇的內(nèi)容和所述電氣控制系統(tǒng)運行情況來進行實訓及考核；其中，所述采煤機實訓考核操作臺是用于學生/ 考員根據(jù)三維動畫展示采煤機運行狀態(tài)來進行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同；所述提升機實訓考核操作臺是用于學生/考員根據(jù)根據(jù)三維動畫展示提升機運行狀態(tài)來進行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同。
所述教師/考評員操作臺選擇提升機操作為實訓考核內(nèi)容時，所述教師/考評員操作臺還做信號操作平臺，為司機提供相應地運行信號。所述電氣控制系統(tǒng)包括PLC、觸摸屏、變頻器和電動機。所述電氣控制系統(tǒng)分別與所述教師/考評員操作臺、所述采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺通過現(xiàn)場總線相連通信。所述三維動畫采用組態(tài)軟件和FLASH。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于將現(xiàn)代電氣控制技術(shù)和三維動畫技術(shù)結(jié)合到一起，真正實現(xiàn)了不需要到礦井生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要價格昂貴的現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備，就可以完成學習操作、維護現(xiàn)場設(shè)備的功能。解決了煤礦安全培訓機構(gòu)、煤炭技工院校、煤炭職業(yè)院校中采煤機司機、提升機司機、礦井維修電工、綜采維修電工的實操采煤機/提升機等工種實操設(shè)備缺乏問題。


圖1為本發(fā)明提出一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置框圖；圖2為本發(fā)明中教師/考評員操作臺界面圖；圖3為本發(fā)明中采煤機實訓考核操作臺界面圖；圖4為本發(fā)明中提升機實訓考核操作臺界面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步詳細的說明。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置框圖。從圖1可知，該裝置包括教師/考評員操作臺、學生/考員操作臺和電氣控制系統(tǒng)；學生/考員操作臺包括采煤機實訓考核操作臺和提升機實訓考核操作臺；如圖3所示，圖3 為本發(fā)明中采煤機實訓考核操作臺界面圖。如圖4所示，圖4為本發(fā)明中提升機實訓考核操作臺界面圖。教師/考評員操作臺分別與采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺和電氣控制系統(tǒng)相連；電氣控制系統(tǒng)分別與所述采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺相連。電氣控制系統(tǒng)用于模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，并采集模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行數(shù)據(jù)信息和控制模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行狀況；如圖2所示，圖2為本發(fā)明中教師/考評員操作臺界面圖。教師/考評員操作臺用于選擇實訓考核采煤機操作還是提升機操作，并控制所述電氣控制系統(tǒng)中機械設(shè)備的運行情況來提供教學及考試；學生/考員操作臺用于根據(jù)所述教師/考評員操作臺選擇的內(nèi)容和所述電氣控制系統(tǒng)運行情況來進行實訓及考核；其中，所述采煤機實訓考核操作臺是用于學生/考員根據(jù)三維動畫展示采煤機運行狀態(tài)來進行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同；所述提升機實訓考核操作臺是用于學生/考員根據(jù)根據(jù)三維動畫展示提升機運行狀態(tài)來進行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同?；诓擅簷C和提升機綜合實訓考核裝置將采煤機、提升機中將需要司機操作部分按比例制作成實物(采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺)，司機在操作時與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同；將采煤機、提升機的工作環(huán)境制作成三維動畫，通過司機操作臺上的相應操作控制三維動畫按照生產(chǎn)現(xiàn)場情況變化；在教師臺上設(shè)置現(xiàn)場特殊狀況控制按鈕，控制三維動畫顯示生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)的特殊狀況，并且通過相應的操作臺進行處理。電氣控制系統(tǒng)采用真實的控制元件。實現(xiàn)不到礦井生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要價格昂貴的現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備， 就可以完成學習操作、維護現(xiàn)場設(shè)備的功能?；诓擅簷C和提升機綜合實訓考核裝置由教師/考評員操作臺(如圖2所示)、 采煤機實訓考核操作臺(如圖3所示)和提升機實訓考核操作臺(如圖4所示)三部分組成。采煤機實訓考核操作臺和提升機實訓考核操作臺安裝在學生/學員實訓考核操作臺內(nèi)，PLC、觸摸屏、變頻器、電動機等主要控制器件均安裝在大操作臺內(nèi)。PLC主機選用歐姆龍 CP1H-XA40D,數(shù)字量擴展模塊選用一塊CPM1A-40EDR，兩塊模擬量擴展模塊CPM1A-MAD11 ； 變頻器采用兩臺上海曉磊LEI3000小型變頻器(0.75KW)；觸摸屏選用歐姆龍NS8。PLC、觸摸屏、變頻器等設(shè)備可以根據(jù)用戶需要選用其他型號產(chǎn)品。電氣控制系統(tǒng)采用PLC、觸摸屏等現(xiàn)代控制器件，可以作為相應工種維修電工的操作設(shè)備。通過組態(tài)軟件實現(xiàn)三維動畫與操作臺的通訊，使用組態(tài)王、FLASH等軟件制作三維動畫。本裝置可以實現(xiàn)采煤機、提升機兩種設(shè)備的模擬操作及礦井維修電工、綜采維修電工綜合實訓功能。通過教師/考評員操作臺選擇實訓系統(tǒng)；在進行采煤機系統(tǒng)實訓時通過教師/考評員操作臺上的特殊運行情況按鈕，控制PLC或組態(tài)王顯示采煤機運行過程中可能遇到的特殊情況；在進行提升機系統(tǒng)實訓時，教師/考評員操作臺兼做信號操作臺，為司機提供相應的運行信號，還可通過教師/考評員操作臺上的特殊運行情況按鈕，控制PLC 或組態(tài)王顯示提升機運行過程中可能遇到特殊情況。(一 )系統(tǒng)初始狀態(tài)及模擬系統(tǒng)選擇一、系統(tǒng)初始狀態(tài)注意開機前和按復位按鈕后教師/考評員應將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”置于“0”位?！跋到y(tǒng)選擇開關(guān)”由其他位置轉(zhuǎn)換到“0”位時，也起到復位作用。W0. 15為總復位信號。1、開機狀態(tài)PLC上電后啟動W0. 0(系統(tǒng)初始狀態(tài))，觸摸屏、組態(tài)王顯示初始畫面；“系統(tǒng)選擇開關(guān)”處于“0”位時，按下復位按鈕可再次啟動W0. 0。將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”打到“采煤機模擬系統(tǒng)”(0. 1)或“提升機模擬系統(tǒng)時”(0. 2) 停止W0. 0。2、選擇“采煤機模擬系統(tǒng)”WO. 0啟動后，將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”打到“采煤機模擬系統(tǒng)”，啟動W0. 1 (采煤機系統(tǒng)初始狀態(tài))，按下復位按鈕或教師/考評員操作采煤機位置開關(guān)時停止W0.1。W0. 3為采煤機系統(tǒng)工作標志，系統(tǒng)選擇開關(guān)置于采煤機位置且沒有復位信號時， W0. 3工作。3、選擇“提升機模擬系統(tǒng)”WO. 0啟動后，將“系統(tǒng)選擇開關(guān)”打到“提升機模擬系統(tǒng)”，啟動W0. 2 (提升機系統(tǒng)初始狀態(tài))，按下復位按鈕或教師/考評員操作提升機位置開關(guān)時停止W0. 2。
W0. 4為提升機工作標志，系統(tǒng)選擇開關(guān)置于提升機位置且沒有復位信號時，W0. 4工作。( 二 )采煤機操作按鈕轉(zhuǎn)換為輔助繼電器由于采煤機操作臺和提升機操作臺共用一個PLC和變頻器，為了防止相互干擾， 用一個中間繼電器將兩個系統(tǒng)的輸入按鈕公共端隔離，同時在程序中用輔助繼電器區(qū)別不同系統(tǒng)的輸入信號在W0. 3工作時，將采煤機開關(guān)量輸入中，OCH與WlOCH對應；ICH與Wl ICH對應； 2CH與W12CH對應；3CH與W13CH對應。(三)采煤機主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)用于控制兩臺截割電動機的起動與停止，并通過三維動畫模擬離合器、 滾筒的動作。采煤機初始位置時，兩個滾筒均落地，操作前應先將滾筒升到一定高度。1、隔離開關(guān) QSl (Wl 1. 6)、QS2 (Wl 1. 7)合上隔離開關(guān)QSl后才能起動左截割電動機，合上隔離開關(guān)QS2后才能起動右截割電動機。2、采煤機位置只有教師/考評員按下相應的采煤機位置按鈕時，方可進行下步操作。按下“采煤機位置1”按鈕，采煤機位于工作面中部，動畫顯示中部進刀方式工作。按下“割煤”按鈕，且采煤機運行時，動畫顯示采煤機滾筒開始割煤、運輸機有煤炭運出。3、左截割電動機控制(W1. 1)“主起”(W10. 4)按鈕起動左截割電動機，“主停”(W10. 5)按鈕停止左截割電動機。 左截割電動機過熱>(W12.6)也停止。4、右截割電動機控制(W1. 2)“第二起動”按鈕(W10. 6)起動右截割電動機，“第二停止”按鈕(W10. 7)停止右截割電動機。右截割電動機過熱>(W12.07)也停止。5、離合器動作點動“主起”按鈕(按下主起后立即按主停)并將左離合器轉(zhuǎn)換開關(guān)(W11.8)打到“合”位后，延時1分鐘后左離合器合上。左截割電動機起動后點動“第二起動按鈕”并將右離合器轉(zhuǎn)換開關(guān)(W11. 9)打到 “合”位后，延時1分鐘后合上右離合器。Wl. 5、W1. 6動作后，相應的截割電動機起動后斷電，慣性運行。(四)采煤機牽引控制1、變頻器電源按“牽引送電”按鈕(W13. 10)，牽引變壓器電源接觸器KM3(W2.0)通電吸合；按“主停”按鈕(W10.05)或者“牽引斷電”，按鈕(W13. 11)牽引變壓器電源接觸器KM3(W2.0)斷電釋放。牽引變壓器電源接觸器KM3 (100. 3)吸合后方可進行其他牽引操作。2、制動
制動器為斷電制動型，液壓泵正常工作方可工作，液壓系統(tǒng)故障時不能解除制動。按“牽啟”按鈕(W11.00)，制動電磁閥(W2. 1)得電，解除制動。按“牽?！卑粹o (W11.01)時，制動電磁閥(W2. 1)斷電，恢復制動。3、牽引方向控制注意改變牽引方向時要先減速。3. 1、停機時選擇牽引方向按下牽起按鈕制動電磁閥工作后，在變頻器速度給定信號為零(D100 = 0)時按相應的方向按鈕，選擇牽引方向。按“向左”按鈕(W11.02)，左牽引(W3. 1)工作；按“向右”按鈕(W11.03)左行輸出(W3.2)工作，兩個方向輸出不能同時工作。按“牽?！卑粹o(W11.01)
停止輸出。3. 2、改變牽引方向(1)牽引過程中的換向，可以先按“牽?！卑粹o，到采煤機牽引速度為零后，再按 ““牽起”按鈕，選擇牽引方向后加速到所需速度；也可以直接按下與原牽引方向相反的牽引按鈕換向。(2)牽引速度為0且按下牽引方向按鈕此時啟動前向右換向繼電器W5. 1和啟動前向左換向繼電器W5. 2工作，系統(tǒng)自動改變牽引方向，按加速按鈕到合適的牽引速度即可。(3)牽引速度不為0時按下反方向牽引按鈕采煤機先減速到0，停車5秒后再加速到原給定速度。(4)重載反牽重載反牽控制的設(shè)置是為了使采煤機避免嚴重過載，當任一截割電動機負荷大于 130% Pe時，通過PLC的反牽定時電路，使采煤機以給定速度反牽引一段時間后，再繼續(xù)向前牽引。任何一臺電動機重載時立即停止牽引(W4. 5、W4. 6動作，直到恢復原方向時才能復位)，5秒后向相反方向牽引，一分鐘后，再恢復到原運行狀態(tài)。4、牽引速度控制4. 1、方式選擇方式按鈕(W10. 11)不動作時為“正常截割(W5. 1) ”狀態(tài)，按下方式按鈕(0. 11)時為“調(diào)動運行(W5. 2)”。正常截割狀態(tài)，牽引速度可在0 7. 28m/min之間調(diào)節(jié)；調(diào)動運行狀態(tài)，牽引速度可在0 12m/min之間調(diào)節(jié)。4. 2、速度給定采煤機的初始速度為零，按“牽起”按鈕時通道210、211清零(用DlOO作為中間變量，制動電磁閥啟動后將DlOO的值傳送給通道210、211)；在不進行換向操作(W4. 9 = 0、W4. 10 = 0)時，由“加速”按鈕(Wl 1. 4)、“減速”按鈕(Wll.OO設(shè)置給定速度，具體數(shù)值由電控箱上中文顯示屏顯示。5、恒功率自動控制實際的恒功率自動控制采用兩個電流互感器分別檢測兩臺電動機的單相電流，確定截割電動機的負荷狀況，電流互感器輸出信號經(jīng)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)? 20mA的信號，送入PLC進行比較，得到欠載、超載信號。當任一臺電動機超載(P > 110% Pe)時，發(fā)出減速信號，直至電動機退出超載區(qū)域；采煤機牽引速度低于給定速度，且兩電動機電流低于額定值時，系統(tǒng)自動加速到原給定速度。本實訓模擬系統(tǒng)由考評員操作兩個按鈕(左截割電動機過載> 110% ；W12.00和右截割電動機過載> 110% ；W12. 02)模擬截割電動機過載；動畫顯示煤層中出現(xiàn)夾矸。Dlll為左截割電機電流、D112為右截割電機電流，額定值為4200。按下W12.0、 W12. 2后啟動截割電機輕度過載繼電器W6. 1、W6.2 ；此時設(shè)置兩截割電機電流為120%過載，即 Dili = 5040 或 D112 = 5040。系統(tǒng)自動減速到額定電流1分鐘后，認為退出夾矸區(qū)，動畫中煤層夾矸消失，截割電機電流按原方法計算，同時系統(tǒng)自動加速到原給定速度。6、截割電動機過熱135°C截割電動機過熱135°C時采煤機降低容量30%運行，本系統(tǒng)采用降低牽引速度 (降低到原牽引速度的50% )的方法實現(xiàn)。(五)截割電機電流處理截割電動機電流在掛上離合器并啟動相應的電動機時開始顯示。系統(tǒng)采用直接模擬的方法確定截割電機電流。采煤機不進行牽引操作及調(diào)動模式下為空載電流，按14.額定電流確定值計算，即 Dili = D112 = 600。采煤機在正常牽引運行模式下，截割電機電流等于空載電流加上變頻器給定信號；即 Dili = D112 = D100+600(六)搖臂調(diào)高搖臂調(diào)高應在左截割電機運行(同時泵電機啟動)后進行。滾筒直徑按1. 6米計算；采煤機滾筒運轉(zhuǎn)時外徑離地面最低高度0. 05米，離頂板最近距離0.05米。及掛離合器前應將滾筒外徑調(diào)到距地面0.05米處。滾筒調(diào)高范圍是 1.6KPLC16100)米，用模擬限位開關(guān)實現(xiàn)。程序中通過內(nèi)部字處理，調(diào)高時以滾筒軸線為參照，做滾筒軸線高度用D121，右滾筒軸線高度用D122 ；初始狀態(tài)時，D121 = D122 = 0 ；掛離合器時需要將D121、D122應不小于 500 ；D12UD122 不得超過 16100。(七)采煤機工作面運行情況模擬一、噴霧系統(tǒng)1、接通水源按下“水量”開關(guān)(W13. 0)，接通水源，設(shè)置在面板上的水壓表顯示進水壓力 (W7. 1)；總復位信號使其復位。2、噴霧按下“水閥”開關(guān)(W13. 1)，動畫顯示開始噴霧；總復位信號使其復位。二、采煤機位置處理1、初始狀態(tài)(18.0、冊.0)采煤機位置1初始狀態(tài)W8. 0 處于工作面中部，向左割煤狀態(tài)。D200單數(shù)次等于 20000 時，W8. 0 = 1 ；
W8. 1為采煤機位置1標志，系統(tǒng)復位時W8. 1復位。采煤機位置2初始狀態(tài)W9. 0 處于工作面右端部，向左割煤狀態(tài)。D200單數(shù)次等于 5000 時，W9. 0 = 1 ；W9. 1為采煤機位置2標志，系統(tǒng)復位時W9. 1復位。在采煤機系統(tǒng)時(W0. 3 = 1)用一比較指令觸發(fā)W8. 0、W9. 02、采煤機位置取消采煤機位置2，采煤機位置2更換為割煤按鈕采煤機位置用D200表示，D200 = 5000時，采煤機處于工作面右端頭；D200 = 35000時采煤機位于工作面左端頭；D200 = 20000時采煤機位于工作面中部。采煤機行走距離由編碼器采集，將編碼器的當前值(雙字A270)縮小1000倍后放到D210中(目的是將編碼器當前值由32位轉(zhuǎn)換為16位)。使用高速計數(shù)器0，軟件復位，增量脈沖輸入；變頻器啟動前使高速計數(shù)器復位 (A531. 0=1)。D220為采煤機位置中間量，按下采煤機位置按鈕時，給D220賦相應值，即采煤機位于工作面中部位置時D220 = 20000 ；采煤機位于工作面右端頭時，D220 = 5000 ；采煤機由行走狀態(tài)改變時，將D200賦值到D220。采煤機左行時，D200= D220+D210 ；采煤機右行時，D200= D220-D210 ；3、行走時，不按割煤按鈕，為不割煤；按下割煤按鈕時為割煤，再按一次復位為不割煤三、牽引速度檢測用脈沖頻率轉(zhuǎn)換指令(88 讀取準確的牽引速度，放到D104。四、特殊情況處理1、采煤機機身振動在采煤機運行時，按下“機身振動”按鈕(Wl3. 4)，W7. 3工作，動畫顯示機身振動； 司機應立即停止牽引，停牽引后W7. 3復位。2、采煤機掉道在采煤機運行時，按下“采煤機掉道”按鈕(W13. 5)，W7. 4工作，動畫顯示采煤機掉道；司機應立即停止牽引，停牽引后W7. 4復位。3、飄刀在采煤機運行時，按下“飄刀”按鈕(W13. 6)，W7. 5工作，動畫顯示采煤機飄刀(工作面中煤層上部變薄，上滾筒割到巖石)；司機應立即調(diào)節(jié)搖臂，在D121和D122都小于 12000時，動畫顯示退出飄刀區(qū)。4、啃底在采煤機運行時，按下“啃底”按鈕(W13. 7)，W7. 6工作，動畫顯示采煤機啃底(工作面中煤層下部變薄，下滾筒割到巖石)；司機應立即調(diào)節(jié)搖臂，在D121和D122都大于 1000時，動畫顯示退出啃底區(qū)。(八)提升機按鈕轉(zhuǎn)換為輔助繼電器在W0. 4工作時，將采煤機開關(guān)量輸入中，OCH與W20CH對應；ICH與W21CH對應；2CH與W22CH對應；3CH與W23CH對應。(九)提升機開機前準備(安全條件)1、按下“控制電源啟動”按紐(W21. 1)，啟動W31.0，復位或按“控制電源停止”按鈕(W20. 10)，停止 W31.02、安全條件具備此時操作臺上“安全條件具備”指示燈亮；按一下“潤滑泵啟動”按鈕，潤滑泵啟動； 按一下“制動泵啟動、安全繼電器工作”按紐，“安全繼電器”指示燈亮，延時30秒(油壓升高時間)，制動泵開啟，“制動泵開”指示燈亮，此時具備開車條件。3、安全條件不具備模擬提升時按下過卷按鈕，啟動提升過卷模擬(W30. 3)，恢復過卷后停止；下放時按下過卷按鈕，啟動下放過卷模擬(W30.4)，恢復過卷后停止；運行中啟動過卷模擬后，到達過卷點后保護動作(W30.0)，退出后解除保護(W30. 1)注意過卷模擬啟動后，短接相應的到位信號，過卷保護仍然由過卷開關(guān)實現(xiàn)。過卷后把“過卷切換”開關(guān)(W21. 2)打上，“安全條件具備”燈亮以后，把安全繼電器送上，然后打點開車；當恢復過卷后，應把“過卷切換”開關(guān)恢復。(十)人員入罐與打點一、人員入罐1、入罐按教師/考評員操作臺上的“人員入罐”按鈕(W22. 6)，動畫顯示有人進入主容器， 人員的數(shù)量由計數(shù)器ClO的當前值確定，總?cè)藬?shù)不能超過13人、進入13人(W31. 2)時顯示容器內(nèi)人員已滿。計數(shù)器ClO由上電脈沖、總復位信號、和人員全部出罐信號(W31.0)復位。人員入罐后，按教師/考評員操作臺上的“關(guān)閉罐門”按鈕(W23. 1)，動畫顯示罐內(nèi)人員將鐵簾放下、罐門關(guān)閉。2、出罐提升機到位停車(W31. 3)，動畫顯示人員將鐵簾掛起(30秒時間，T24，W31. 4)，人員開始出罐，每人出罐時間為10秒(用一閃爍電路實現(xiàn))。二、打點信號打點信號按照礦方要求處理如下1點停、2點上提、3點下放、4點慢提、5點慢放；分別對應W33. 1、W33. 2、W33. 3、 W33.4 和 W33. 5。注意系統(tǒng)的初始狀態(tài)及在提升機到位停車后(W32. 1、W32. 2下降沿)，系統(tǒng)自動打停車信號(用W33. 0實現(xiàn))，在信號工按打點按鈕后，W33. 0復位。信號工由教師/考評員兼任，按教師/考評員操作臺上的“打點”按鈕(W22. 5)，實現(xiàn)打點；打點錯誤后，信號工按“打點復位”按鈕，打點信號復位，重新打點即可。(十一)提升機主控系統(tǒng)提升機主控系統(tǒng)實現(xiàn)提升機按速度圖提升與下放控制，上到位點W32. 3、上減速點 W32. 5、下減速點W32. 6、下到位點W32. 4、上過卷點W32. 7和下過卷點W32. 8均由“提升機位置”程序段實現(xiàn)。高速與低速控制由PLC模擬輸出控制。
1、上提打點信號為2點(W33. 2)、主令控制器手柄向前推發(fā)出提升命令(W23. 5)、 可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23.7)、保護不動作(W0. 14)時，啟動上提信號(W32.9)2、慢提打點信號為4點(W33. 4)、正力開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)45° (W21. 8)、主令控制器手柄向前推發(fā)出提升命令(W23. 5)、可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23. 7)、保護不動作(W0. 14) 時，啟動慢提信號(W32. 10)3、下放打點信號為3點(W33. 3)、主令控制器手柄向后推發(fā)出下放命令(W23. 6)、 可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23.7)、保護不動作(W0. 14)時，啟動下放信號(W32. 11)4、慢放打點信號為5點(W33. 5)、主令控制器手柄向后推發(fā)出下放命令(W23. 6)、 可調(diào)閘處于松閘狀態(tài)(W23.7)、保護不動作(W0. 14)時，啟動下放信號(W32. 12)5、提升、下放上提W32.9、慢提W32. 10均啟動提升控制信號W32. 1下放W32. 11、慢放W32. 12均啟動下放控制信號W32. 26、容器位置容器位置用D300表示，D300 = 5000時，容器位于井口停車位置(上到位)；D300 =15000時容器位于井底停車位置(下到位)；D300 = 6500時，容器位于上減速點；D300 =13500時，容器位于下減速點；D300 = 4000時，容器位于上過卷點；D300 = 16000時，容
器位于下過卷點。容器運行距離由編碼器采集，將編碼器的當前值(雙字A270)縮小1000倍后放到 D310中(目的是將編碼器當前值由32位轉(zhuǎn)換為16位)。使用高速計數(shù)器0，軟件復位，增量脈沖輸入；變頻器啟動前使高速計數(shù)器復位 (A531. 0=1)。D320為容器位置中間量，按下容器位置按鈕時，給D320賦相應值，即容器位上到位位置時D320 = 5000 ；容器位于下到位位置時，D320 = 15000 ；容器運行狀態(tài)改變時，將 D300賦值到D320。下放時，D300= D320+D310 ；提升時，D300= D320-D310 ；7、容器運行速度檢測用脈沖頻率轉(zhuǎn)換指令(88 讀取準確的牽引速度，放到D105。8、模擬量信號轉(zhuǎn)換主力控制器控制電壓地址正轉(zhuǎn)200，將200的值除以10，再乘以10后放到D400 ； 反轉(zhuǎn)201，將201的值除以10，再乘以10后放到D410。目的是消除輸入值波動。9、下放控制關(guān)閉罐門后才能發(fā)出控制命令，否則提升機不能運行。打點信號為5點，正力開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)45°進行慢放。啟動慢放后，按要求的加速時間，加速到主令給定的運行速度(按全速的一半處理)，到減速點后自動減速到爬行速度 (10%)的額定速度，爬行到位后自動抱閘停車。10、提升控制打點信號為4點，正力開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)45°進行慢提。啟動慢提后，按要求的加速時間，加速到主令給定的運行速度(按全速的一半處理)，到減速點后自動減速到爬行速度(10%)的額定速度，爬行到位后自動抱閘停車。打點信號為2點，正力開關(guān)在零位，可進行上提。啟動上提后，按要求的加速時間， 加速到主令給定的運行速度，到減速點后自動減速到爬行速度(10%)的額定速度，爬行到位后自動抱閘停車。打點信號為3點，正力開關(guān)在零位，可進行下放。啟動下放后，按要求的加速時間， 加速到主令給定的運行速度，到減速點后自動減速到爬行速度(10%)的額定速度，爬行到位后自動抱閘停車。11、過卷模擬處理啟動過卷模擬后，容器到達到位點后，不停車，到過卷點后保護動作停車。程序中在停車點回路中串聯(lián)相應方向的過卷模擬繼電器。12、保護可以實現(xiàn)提升機等速段過速W22. 07、提升機減速段過速W22. 08、提升機閘瓦磨損 W22. 09、提升機深指失效W22. 10、提升機制動油欠壓W22. 11、提升機過卷按鈕W23. 00、提升機松繩模擬按鈕W23. 02、提升機制動油過壓W23. 03等保護。保護動作后保持并啟動保護動作信號W0. 14，按提升機切除程序保護按鈕W21. 11 后復位。13、可調(diào)閘控制可調(diào)閘在本系統(tǒng)中，只供司機操作使用，程序中不體現(xiàn)。14、清零總復位時所有輸出字清零，在采煤機系統(tǒng)中實現(xiàn)。(十二)地址分配表
權(quán)利要求
1.一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，其特征在于，該裝置包括教師/考評員操作臺、學生/考員操作臺和電氣控制系統(tǒng)；所述學生/考員操作臺包括采煤機實訓考核操作臺和提升機實訓考核操作臺；所述教師/考評員操作臺分別與所述采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺和電氣控制系統(tǒng)相連；所述電氣控制系統(tǒng)分別與所述采煤機實訓考核操作臺、所述提升機實訓考核操作臺相連；所述電氣控制系統(tǒng)，用于模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，并采集模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行數(shù)據(jù)信息和控制模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行狀況；所述教師/考評員操作臺，用于選擇實訓考核采煤機操作還是提升機操作，并控制所述電氣控制系統(tǒng)中機械設(shè)備的運行情況來提供教學及考試；所述學生/考員操作臺，用于根據(jù)所述教師/考評員操作臺選擇的內(nèi)容和所述電氣控制系統(tǒng)運行情況來進行實訓及考核；其中，所述采煤機實訓考核操作臺是用于學生/考員根據(jù)三維動畫展示采煤機運行狀態(tài)來進行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同； 所述提升機實訓考核操作臺是用于學生/考員根據(jù)根據(jù)三維動畫展示提升機運行狀態(tài)來進行操作，該操作與生產(chǎn)現(xiàn)場的操作方式完全相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，其特征在于，所述教師/考評員操作臺選擇提升機操作為實訓考核內(nèi)容時，所述教師/考評員操作臺還做信號操作平臺，為司機提供相應地運行信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，其特征在于，所述電氣控制系統(tǒng)包括PLC、觸摸屏、變頻器和電動機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，其特征在于，所述電氣控制系統(tǒng)分別與所述教師/考評員操作臺、所述采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺通過現(xiàn)場總線相連通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，其特征在于，所述三維動畫采用組態(tài)軟件和FLASH。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于采煤機和提升機綜合實訓考核裝置，該裝置包括教師/考評員操作臺、學生/考員操作臺和電氣控制系統(tǒng)；教師/考評員操作臺分別與采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺和電氣控制系統(tǒng)相連；電氣控制系統(tǒng)分別與采煤機實訓考核操作臺、提升機實訓考核操作臺相連；電氣控制系統(tǒng)用于模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，并采集模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行數(shù)據(jù)信息和控制模擬現(xiàn)場中采煤機/提升機的運行狀況；教師/考評員操作臺用于選擇實訓考核采煤機操作還是提升機操作，并控制電氣控制系統(tǒng)中機械設(shè)備的運行情況來提供教學及考試；學生/考員操作臺用于根據(jù)教師/考評員操作臺選擇的內(nèi)容和電氣控制系統(tǒng)運行情況來進行實訓及考核。
文檔編號G09B9/00GK102237008SQ20111020559
公開日2011年11月9日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者張小平, 徐景武, 李斌, 焦海生, 賀志寧 申請人:山西汾西煤化高級技工學校, 焦海生