專利名稱：乳化液泵站控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種乳化液泵站控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦用乳化液泵站在煤礦綜合機(jī)械化采煤作業(yè)中占有十分重要的地位，是煤礦井下現(xiàn)代化高產(chǎn)高效綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備之一。中國常規(guī)使用的乳化液泵站 是由二臺乳化液泵和一個(gè)乳化液箱組成，相應(yīng)的控制設(shè)備也在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生，工作時(shí)一臺使用一臺備用，這種乳化液泵站供液壓力小、流量小、 脈動(dòng)大，系統(tǒng)不穩(wěn)定，使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響工作面的安全生產(chǎn)。隨著高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化工作面大流量電液控制液壓支架的發(fā)展，乳化液泵站不斷更新?lián)Q代，國際上逐漸出現(xiàn)了兩臺以上乳化液泵同時(shí)供液的乳化液泵站，以滿足綜采工作面對乳化液流量大范圍變化的需求。為了保障乳化液泵站的穩(wěn)定性和可靠性，乳化液泵站控制系統(tǒng)的控制性能起著關(guān)鍵的作用。目前，對乳化液泵站進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的現(xiàn)有乳化液泵站控制系統(tǒng)通常包括控制主機(jī)和對乳化液泵站各設(shè)備進(jìn)行參數(shù)采集與控制的各參數(shù)檢測控制分機(jī)，還包括應(yīng)急控制分機(jī)和總出液口壓力控制分機(jī)。其中，控制主機(jī)與各控制分機(jī)之間通常采用多種線纜進(jìn)行通信，譬如，使用一根或多根RS485通訊總線、傳輸控制信號的控制線和多根就地連接的電源線，多種線纜的混合使用，大大增加了接線操作的復(fù)雜性，使系統(tǒng)的故障率上升，多組就地連接的電源線需要多個(gè)大體積的電源防爆裝置，因而大大增加了系統(tǒng)的成本。在現(xiàn)有技術(shù)中，乳化液泵站控制系統(tǒng)采用多種線纜進(jìn)行通信，導(dǎo)致接線操作復(fù)雜、 系統(tǒng)的故障率上升，多組就地連接的電源線需要多個(gè)大體積的電源防爆裝置，導(dǎo)致系統(tǒng)的成本增加，以上問題目前尚未提出有效的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種乳化液泵站控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中乳化液泵站控制系統(tǒng)采用多種線纜進(jìn)行通信，導(dǎo)致接線操作復(fù)雜、系統(tǒng)的故障率上升以及多組就地連接的電源線需要多個(gè)大體積的電源防爆裝置，導(dǎo)致系統(tǒng)的成本增加等問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種乳化液泵站控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的乳化液泵站控制系統(tǒng)包括控制主機(jī)、與控制主機(jī)分別連接的應(yīng)急控制分機(jī)、總出液口壓力控制分機(jī)和若干個(gè)參數(shù)檢測控制分機(jī)，其中，控制主機(jī)通過一根多芯電纜分別與應(yīng)急控制分機(jī)、總出液口壓力控制分機(jī)和所有參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。進(jìn)一步地，若干個(gè)參數(shù)檢測控制分機(jī)包括1個(gè)或多個(gè)對乳化液泵進(jìn)行參數(shù)檢測與控制的乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)，總出液口壓力控制分機(jī)通過多芯電纜與所有乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。[0011]進(jìn)一步地，多芯電纜的所有纜芯中包括與RS485通訊端口相連接的通訊總線；與電源相連接的電源線；以及連接控制主機(jī)與應(yīng)急控制分機(jī)、總出液口壓力控制分機(jī)和所有參數(shù)檢測控制分機(jī)的控制線。進(jìn)一步地，多芯電纜的所有纜芯中，作為通訊總線的纜芯的個(gè)數(shù)為2個(gè)。進(jìn)一步地，總出液口壓力控制分機(jī)與設(shè)置在乳化液泵站總出液口處的出液口壓力傳感器電連接。進(jìn)一步地，還包括與控制主機(jī)相連接的顯示裝置。進(jìn)一步地，乳化液泵站包括若干個(gè)乳化液泵，每個(gè)乳化液泵上均安裝有卸載閥，每個(gè)卸載閥與該卸載閥所在的乳化液泵相對應(yīng)的乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。進(jìn)一步地，每個(gè)乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)均分別與油壓傳感器、油溫傳感器和油位傳感器電連接，用于該乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)對其所測的乳化液泵進(jìn)行參數(shù)采集。進(jìn)一步地，應(yīng)急控制分機(jī)通過多芯電纜與乳化液泵站相連接，用來采集乳化液泵站中的電機(jī)控制柜的輸出信號，并在控制主機(jī)失效模式下控制乳化液泵站中的所有電機(jī)的啟停。進(jìn)一步地，多芯電纜為M芯電纜。根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，采用多芯電纜集RS485通訊總線、控制線、電源線于一體，代替現(xiàn)有技術(shù)中乳化液泵站控制系統(tǒng)中使用的多種通訊總線、控制線和電源線，從而大大提高了接線操作的便利性，同時(shí)降低了系統(tǒng)的故障率，并節(jié)省了系統(tǒng)成本，具有良好的使用價(jià)值。

說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。 在附圖中圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的乳化液泵站控制系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中M芯電纜中的M個(gè)纜芯的引腳分布示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的乳化液泵站控制系統(tǒng)的系統(tǒng)電源的供電示意圖； 以及圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的乳化液泵站控制系統(tǒng)的自動(dòng)模式下的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的乳化液泵站控制系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖ι所示，該乳化液泵站控制系統(tǒng)100用于完成對乳化液泵站200的自動(dòng)監(jiān)控工作。[0030]在本實(shí)施例中，乳化液泵站200包括四臺乳化液泵、三臺清水泵、一臺乳化液泵增壓泵、一臺清水泵增壓泵、一個(gè)乳化液箱和一個(gè)清水箱。四臺乳化液泵中使用其中的三臺， 一臺留作備用，同樣，三臺清水泵中使用其中的兩臺，剩余一臺留作備用。其中每臺乳化液泵上都安裝有卸載閥。根據(jù)實(shí)際工作的需要，乳化液泵站200也可以具有其他的結(jié)構(gòu)，包括適當(dāng)增多或減少乳化液泵、清水泵、乳化液箱和清水箱的個(gè)數(shù)。如圖1所示，根據(jù)監(jiān)控對象乳化液泵站200的結(jié)構(gòu)特征，本實(shí)用新型乳化液泵站控制系統(tǒng)100主要包括控制主機(jī)110、應(yīng)急控制分機(jī)120、總出液口壓力控制分機(jī)130，還包括第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141、第二乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)142、第三乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)143，第一清水泵參數(shù)檢測控制分機(jī)144、第二清水泵參數(shù)檢測控制分機(jī)145、乳化液箱參數(shù)檢測控制分機(jī)146、清水箱參數(shù)檢測控制分機(jī)147，控制主機(jī)110還與顯示裝置150相連接。在本實(shí)施例中，所述控制主機(jī)110通過一根多芯電纜與所有的控制分機(jī)相連接， 以24芯電纜為例進(jìn)行說明。如圖1所示，控制主機(jī)110通過24芯電纜160與所有的控制分機(jī)相連接，總出液口壓力控制分機(jī)130也通過24芯電纜160分別與第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141、第二乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)142和第三乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)143相連接，應(yīng)急控制分機(jī)120同樣通過24芯電纜160與乳化液泵站200相連接，用來采集乳化液泵站200中的電機(jī)控制柜的輸出信號，并在控制主機(jī)110失效模式下控制乳化液泵站200中的所有電機(jī)的啟停。在本實(shí)施例中，控制主機(jī)110主要完成系統(tǒng)邏輯控制、歷史故障查詢、參數(shù)設(shè)置和時(shí)間設(shè)置等功能，并通過控制主機(jī)110的操作面板上的泵站啟動(dòng)旋鈕、增壓泵啟動(dòng)按鈕、歷史查詢按鈕、參數(shù)設(shè)置按鈕實(shí)現(xiàn)上述功能。泵站啟動(dòng)旋鈕分為“自動(dòng)”、“閉鎖”以及“開啟” 三種狀態(tài)，啟動(dòng)時(shí)，將相應(yīng)旋鈕置于“開啟”檔后，其余電機(jī)將按順序啟動(dòng)，置于“閉鎖”檔的相應(yīng)電機(jī)不能啟動(dòng)。在啟動(dòng)乳化液泵或清水泵時(shí)，必須先啟動(dòng)對應(yīng)的乳化液泵增壓泵或清水泵增壓泵，使其泵站的入口有一定的壓力時(shí)，該泵才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，否則不能啟動(dòng)，入口初始壓力大小由控制主機(jī)110設(shè)定。控制主機(jī)110通過24芯電纜160中的作為RS485通訊總線的兩個(gè)纜芯接收各控制分機(jī)發(fā)送的參數(shù)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理。在本實(shí)施例中，應(yīng)急控制分機(jī)120主要完成對乳化液泵站200中的電機(jī)控制柜的信號輸出與采集，并在控制主機(jī)110失效模式下通過手動(dòng)控制電機(jī)的啟停，控制主機(jī)110失效模式主要表現(xiàn)在系統(tǒng)死機(jī)、故障、斷線等不能正常運(yùn)行的情況，應(yīng)急控制分機(jī)120的操作面板上設(shè)置有乳化液泵站200中的所有電機(jī)的控制旋鈕，每臺旋鈕開關(guān)有“自動(dòng)”、“空位” 和“手動(dòng)”三種狀態(tài)“自動(dòng)”狀態(tài)為電控系統(tǒng)正常工作狀態(tài)，為常閉連接，接點(diǎn)開關(guān)串入系統(tǒng)中對應(yīng)的該泵站電機(jī)控制回路中，“空位”狀態(tài)自由態(tài)，懸空接點(diǎn)，從電控系統(tǒng)閉合回路中斷開，電控系統(tǒng)也不能控制該電機(jī)，“手動(dòng)”狀態(tài)為閉合接點(diǎn)啟動(dòng)電機(jī)控制開關(guān)閉合工作。
在本實(shí)施例中，總出液口壓力控制分機(jī)130主要完成對乳化液泵站200現(xiàn)場總壓力的檢測，并就地實(shí)現(xiàn)總出液口壓力的控制。如圖1所示，總出液口壓力控制分機(jī)130通過設(shè)置在乳化液泵站200總出液口處的出液口壓力傳感器191采集乳化液泵站200的總壓力數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)通過24芯電纜160中的作為RS485通訊總線的纜芯發(fā)送給控制主機(jī)110，控制主機(jī)110將該數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并輸出顯示，從而省略了總出液口壓力控制分機(jī)130數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)的時(shí)間，具有較高的實(shí)時(shí)性能?？偝鲆嚎趬毫刂品謾C(jī)130對采集的總壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊處理，從而確定卸載閥的開啟數(shù)量。在本實(shí)施例中，第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141用來采集乳化液泵站200中第一乳化液泵211的參數(shù)數(shù)據(jù)，并向第一乳化液泵211上的卸載閥2111發(fā)送控制信號。如圖1所示，第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141通過油壓傳感器181、油溫傳感器182和油位傳感器183采集第一乳化液泵211中電機(jī)潤滑油的油壓、油溫、以及油位等參數(shù)數(shù)據(jù)，并將這些參數(shù)數(shù)據(jù)通過M芯電纜160中的作為RS485通訊總線的兩個(gè)纜芯發(fā)送給控制主機(jī) 110，控制主機(jī)110根據(jù)當(dāng)前參數(shù)數(shù)據(jù)完成對第一乳化液泵211的控制，當(dāng)?shù)谝蝗榛罕?11 中電機(jī)潤滑油的油壓、油溫、以及油位過低于設(shè)定參數(shù)值時(shí)，控制主機(jī)110發(fā)送關(guān)閉該第一乳化液泵211的控制指令，并開啟備用乳化液泵。第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141還與第一乳化液泵211上的卸載閥2111相連接，根據(jù)所接收的來自總出液口壓力控制分機(jī)130 的控制指令，確定其卸載閥2111是否開啟。在本實(shí)施例中，第二乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)142和第三乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)143的結(jié)構(gòu)均與第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141的相同，都是由一只單片機(jī)微處理器檢測與之相連的各傳感器信號，并輸出對所測乳化液泵上的卸載閥的控制信號，從而分別完成對第二乳化液泵212和第三乳化液泵213的參數(shù)數(shù)據(jù)采集與控制。在本實(shí)施例中，第一清水泵參數(shù)檢測控制分機(jī)144和第二清水泵參數(shù)檢測控制分機(jī)145分別用來采集第一清水泵214和第二清水泵215中電機(jī)潤滑油的油壓、油溫、以及油位等參數(shù)數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)數(shù)據(jù)的采集方式與第一乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)141的相同，同樣將采集的參數(shù)數(shù)據(jù)通過M芯電纜160中的作為RS485通訊總線的兩個(gè)纜芯發(fā)送給控制主機(jī)110，控制主機(jī)110根據(jù)當(dāng)前參數(shù)數(shù)據(jù)完成對各清水泵的控制。當(dāng)所測清水泵中電機(jī)潤滑油的油壓、油溫、以及油位過低于設(shè)定參數(shù)值時(shí)，控制主機(jī)110發(fā)送關(guān)閉該清水泵的控制指令，并開啟備用清水泵。在本實(shí)施例中，乳化液箱參數(shù)檢測控制分機(jī)146用來采集乳化液箱216的液溫、液位等參數(shù)數(shù)據(jù)，并將這些參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到控制主機(jī)110，控制主機(jī)110根據(jù)當(dāng)前參數(shù)數(shù)據(jù)完成對乳化液箱216的控制。當(dāng)乳化液箱216的液位過低時(shí)，打開進(jìn)水閥注液；當(dāng)液位過高時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥；當(dāng)液溫過高時(shí)系統(tǒng)停機(jī)。在本實(shí)施例中，清水箱參數(shù)檢測控制分機(jī)147用來清水箱217的水位、水溫等參數(shù)數(shù)據(jù)，并將這些參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到控制主機(jī)110，控制主機(jī)110根據(jù)當(dāng)前參數(shù)數(shù)據(jù)完成對清水箱217的控制。當(dāng)清水箱217的水位過低時(shí)，打開進(jìn)水閥注液；當(dāng)水位過高時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥； 當(dāng)水溫過高時(shí)系統(tǒng)停機(jī)。圖2是圖1中M芯電纜160中的M個(gè)纜芯的引腳分布示意圖。在圖2所示的M 個(gè)纜芯中，一部分用作通訊總線，一部分用作控制線，還有一部分用作電源線，具體各纜芯的引腳定義如下表一所示表一 24芯電纜的纜芯引腳定義表
權(quán)利要求1.一種乳化液泵站控制系統(tǒng)，包括控制主機(jī)、與所述控制主機(jī)分別連接的應(yīng)急控制分機(jī)、總出液口壓力控制分機(jī)和若干個(gè)參數(shù)檢測控制分機(jī)，其特征在于，所述控制主機(jī)通過一根多芯電纜分別與所述應(yīng)急控制分機(jī)、所述總出液口壓力控制分機(jī)和所有所述參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述若干個(gè)參數(shù)檢測控制分機(jī)包括1個(gè)或多個(gè)對乳化液泵進(jìn)行參數(shù)檢測與控制的乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)，所述總出液口壓力控制分機(jī)通過所述多芯電纜與所有所述乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多芯電纜的所有纜芯中包括與RS485通訊端口相連接的通訊總線；與電源相連接的電源線；以及連接所述控制主機(jī)與所述應(yīng)急控制分機(jī)、所述總出液口壓力控制分機(jī)和所有所述參數(shù)檢測控制分機(jī)的控制線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多芯電纜的所有纜芯中，作為所述通訊總線的纜芯的個(gè)數(shù)為兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述總出液口壓力控制分機(jī)與設(shè)置在乳化液泵站總出液口處的出液口壓力傳感器電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制主機(jī)相連接的顯示裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述乳化液泵站包括若干個(gè)乳化液泵，每個(gè)所述乳化液泵上均安裝有卸載閥，每個(gè)所述卸載閥與該卸載閥所在的乳化液泵相對應(yīng)的所述乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)均分別與油壓傳感器、油溫傳感器和油位傳感器電連接，用于該乳化液泵參數(shù)檢測控制分機(jī)對其所測的乳化液泵進(jìn)行參數(shù)采集。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)急控制分機(jī)通過所述多芯電纜與所述乳化液泵站相連接，用來采集所述乳化液泵站中的電機(jī)控制柜的輸出信號，并在所述控制主機(jī)失效模式下控制所述乳化液泵站中的所有電機(jī)的啟停。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的乳化液泵站控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多芯電纜為對芯電纜。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種乳化液泵站控制系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中乳化液泵站控制系統(tǒng)采用多種線纜進(jìn)行通信，導(dǎo)致接線操作復(fù)雜、系統(tǒng)的故障率上升以及多組就地連接的電源線需要多個(gè)大體積的電源防爆裝置，導(dǎo)致系統(tǒng)的成本增加等問題。該乳化液泵站控制系統(tǒng)包括控制主機(jī)、與控制主機(jī)分別連接的應(yīng)急控制分機(jī)、總出液口壓力控制分機(jī)和若干個(gè)參數(shù)檢測控制分機(jī)，其中，控制主機(jī)通過一根多芯電纜分別與應(yīng)急控制分機(jī)、總出液口壓力控制分機(jī)和所有參數(shù)檢測控制分機(jī)相連接。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，有助于提高接線操作的便利性，同時(shí)降低了系統(tǒng)的故障率，并節(jié)省了系統(tǒng)成本，具有良好的使用價(jià)值。
文檔編號F04B49/06GK202100434SQ201120132018
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者劉宇輝, 華仕容, 李夏權(quán), 王洛賓, 蘇曉輝, 邵俊杰 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司烽火機(jī)械廠, 北京神華國際技術(shù)有限責(zé)任公司, 神華國際貿(mào)易有限責(zé)任公司, 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司