專利名稱：三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦井提升機(jī)控制裝置，特別涉及一種基于行程內(nèi)反饋的三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
提升機(jī)在礦山承擔(dān)著礦物的提升、人員的上下、材料和設(shè)備的運(yùn)送等任務(wù)，對(duì)礦山生產(chǎn)起著非常關(guān)鍵的作用。對(duì)提升機(jī)運(yùn)行速度的控制，必須要有一個(gè)按速度要求而確定的可靠的控制參考信號(hào)，即調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的“速度給定信號(hào)”，才能保證安全和準(zhǔn)確安全地完成提升任務(wù)，目前國(guó)內(nèi)提升機(jī)動(dòng)力制動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)大部分采用時(shí)間給定v=f(t)，給定參考以時(shí)間為函數(shù)(其減速點(diǎn)仍然以設(shè)定的某行程給出)。就時(shí)間給定方式而言，實(shí)際調(diào)速系統(tǒng)存在靜態(tài)誤差時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)如下問題(1)在下放重物時(shí)，提升容器到達(dá)井口速度加大，不安全；該方式受負(fù)載影響其減速時(shí)間變化較大，影響效率和安全。時(shí)間給定控制方式特別是在減速段，因其積分作用可能產(chǎn)生較大的路程-速度偏差而導(dǎo)致對(duì)提升安全極為不利的影響。所以無(wú)論從工作原理或從使用角度，時(shí)間給定方式都不適宜在提升控制中推廣使用。而且傳統(tǒng)的提升機(jī)速度控制為四段式或五段式，從前的S型曲線包括加速、等速、減速、爬行及平層4個(gè)階段，這樣可以保證人體適應(yīng)程度、平滑調(diào)速和調(diào)速精度。但是這種方式采用了爬行階段，所以一定程度上影響了提升效率，隨著傳感器技術(shù)的提高、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)以及監(jiān)視系統(tǒng)的完善，整體效率偏低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種基于行程內(nèi)反饋的三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置，解決傳統(tǒng)的提升機(jī)提升過(guò)程功耗大、效率低、穩(wěn)定性低的問題。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該控制裝置包括行程檢測(cè)器、行程給定器、速度檢測(cè)器、速度給定器、DSP處理器和輸出接口電路，行程檢測(cè)器、行程給定器、速度檢測(cè)器、速度給定器均與DSP處理器的輸入端連接；DSP處理器的輸出端通過(guò)輸出接口電路與提升機(jī)功率控制系統(tǒng)連接。所述的DSP處理器的型號(hào)為TMS320F283;35 ；行程檢測(cè)器采用GP2Y0A700K0F型紅
外測(cè)距傳感器；速度檢測(cè)器采用AVM58N型碼盤；行程給定器采用一般手柄；速度給定器采用普通按鈕。有益效果，由于采用了上述了方案，在DSP處理器中實(shí)現(xiàn)三段式控制策略，采用三段式S型曲線，即加速、勻速和減速3個(gè)階段，這樣減少了爬行及平層階段，節(jié)約了絞車提升和下放時(shí)間，大幅提升了提升效率。同時(shí)采用行程內(nèi)反饋控制提升機(jī)位置，這樣在提高效率的同時(shí)提高控制精度，達(dá)到高效穩(wěn)定的目的?？刂破鬏敵鲂盘?hào)為PWM脈沖信號(hào)，可直接經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制變流器裝置，進(jìn)而變流器裝置控制主提升機(jī)穩(wěn)定高效運(yùn)行?？刂破麟娐纺K包括JTAG編程接口，時(shí)鐘產(chǎn)生電路，保護(hù)電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等外圍設(shè)備，這些設(shè)備確保了控制器的安全穩(wěn)定高效運(yùn)行，使得調(diào)試很安裝都更加方便。[0007]優(yōu)點(diǎn)本裝置采用行程內(nèi)反饋的三段式速度給定提升機(jī)控制，提升速度快，控制精度高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，對(duì)不同型號(hào)的提升機(jī)都適用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型的DSP處理器內(nèi)部軟件處理框圖。圖3是本實(shí)用新型的三段式S型速度給定曲線圖。1、行程檢測(cè)器；2、行程給定器；3、速度檢測(cè)器；4、速度給定器；5、DSP處理器；6、 輸出接口電路；7、行程給定值；8、速度給定值；9、三段式給定處理環(huán)節(jié)；10、實(shí)際行程值； 11、行程調(diào)節(jié)器；12、加速度控制器；13、實(shí)際速度值；14、速度調(diào)節(jié)器；15、力矩計(jì)算環(huán)節(jié)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖中的實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述實(shí)施例1 該控制裝置包括行程檢測(cè)器1、行程給定器2、速度檢測(cè)器3、速度給定器4、DSP處理器5和輸出接口電路6，行程檢測(cè)器1，行程給定器2，速度檢測(cè)器3，速度給定器4均與DSP處理器5的輸入端連接；DSP處理器的輸出端通過(guò)輸出接口電路與提升機(jī)功率控制系統(tǒng)連接。所述的DSP處理器的型號(hào)為TMS320F28335 ；實(shí)行程檢測(cè)器1采用 GP2Y0A700K0F型紅外測(cè)距傳感器，速度檢測(cè)器3采用AVM58N型碼盤，行程給定器2采用一般手柄，速度給定器4采用普通按鈕。在圖1中，實(shí)行程檢測(cè)器1采用GP2Y0A700K0F型紅外測(cè)距傳感器，速度檢測(cè)器3 采用AVM58N型碼盤，行程給定器2采用一般手柄，速度給定器4采用普通按鈕。行程檢測(cè)器1，行程給定器2，速度檢測(cè)器3，速度給定器4所輸出的值均轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)采樣處理后傳送給DSP處理器。DSP處理器3采用TI公司的TMS320F283;35型DSP處理器，在該控制芯片中利用程序?qū)崿F(xiàn)控制算法的數(shù)字化。在圖2中，行程給定器所輸出的行程給定值7以及速度給定器所輸出的速度給定值8經(jīng)三段式給定處理環(huán)節(jié)9后，輸出的值均為滿足三段式的控制的行程給定值和速度給定值，行程檢測(cè)器1所測(cè)得的實(shí)際行程值10和滿足三段式控制的行程給定值經(jīng)行程調(diào)節(jié)器后輸出到速度調(diào)節(jié)器，同時(shí)滿足三段式控制的速度給定值以及有速度檢測(cè)器3檢測(cè)到的實(shí)際速度值均輸入到速度調(diào)節(jié)器14，最后速度調(diào)節(jié)器14的輸出值和加速度控制器12的輸出值輸入到力矩計(jì)算環(huán)節(jié)15，計(jì)算得到最終的力矩。在圖3中，三段式S型速度給定曲線速度設(shè)置為三個(gè)階段，分別是加速階段16，勻速階段17和減速階段18。該裝置摒棄了爬行段及平層段，使提升機(jī)在安全可靠的基礎(chǔ)上運(yùn)行效率達(dá)到最優(yōu)成為可能。采用三段式S型曲線，即加速、勻速和減速3個(gè)階段，可以在安全可靠的基礎(chǔ)上大大地提高提升效率。圖2中三段式處理環(huán)節(jié)9就是依照?qǐng)D3的三段式 S曲線設(shè)定的。
權(quán)利要求1.一種三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置，其特征在于它包括行程檢測(cè)器(1)、行程給定器(2)、速度檢測(cè)器(3)、速度給定器(4)、DSP處理器(5)和輸出接口電路(6)，行程檢測(cè)器(1)、行程給定器(2)、速度檢測(cè)器(3)、速度給定器(4)均與DSP處理器的輸入端連接；DSP處理器(5)的輸出端通過(guò)輸出接口電路與提升機(jī)功率控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置，其特征在于所述的 DSP處理器(5)的型號(hào)為TMS320F283;35 ；行程檢測(cè)器(1)采用GP2Y0A700K0F型紅外測(cè)距傳感器；速度檢測(cè)器(3)采用AVM58N型碼盤；行程給定器(2)采用一般手柄；速度給定器(4) 采用普通按鈕。
專利摘要一種三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置，該控制裝置的行程檢測(cè)器、行程給定器、速度檢測(cè)器、速度給定器均與DSP處理器的輸入端連接；DSP處理器的輸出端通過(guò)輸出接口電路與提升機(jī)功率控制系統(tǒng)連接。該控制三段式速度給定礦井提升機(jī)控制裝置利用位置檢測(cè)器檢測(cè)煤礦提升機(jī)絞車行程，使控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)位置的控制；利用行程檢測(cè)器檢測(cè)行程，利用速度檢測(cè)器檢測(cè)提升或下放速度等物理量，然后對(duì)檢測(cè)到的物理量在信號(hào)級(jí)回路匯總進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，采樣之后得到的是電壓量數(shù)據(jù)送入控制器作為控制依據(jù)。采用行程內(nèi)反饋的三段式速度給定提升機(jī)控制方式，提升速度快，控制精度高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。
文檔編號(hào)B66B1/28GK202130940SQ20112019736
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者于月森, 伍小杰, 吳瑋, 姜建國(guó), 左東升, 常林, 徐立華, 戴鵬, 王貴峰, 趙文翰 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué), 徐州寶迪電氣有限公司