提升機(jī)閘瓦在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

1、提升機(jī)閘瓦在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用山西新富升自動化工程有限公司 張清正摘 要本文主要介紹了實(shí)時(shí)監(jiān)測提升機(jī)閘瓦間隙、閘盤溫度、閘盤偏擺、彈簧壓力等數(shù)據(jù)的原理及特點(diǎn)，其性能可靠、畫面直觀、檢測精確高等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)人工檢測的弊端，更好的實(shí)現(xiàn)煤礦安全規(guī)程的相關(guān)規(guī)定要求。關(guān)鍵詞：閘瓦數(shù)據(jù)、在線實(shí)時(shí)監(jiān)測；一、引 言提升機(jī)是煤礦安全生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，其中閘間隙是衡量制動系統(tǒng)能否安全、可靠工作的關(guān)鍵參數(shù)，決定提升機(jī)的制動性能。煤礦安全規(guī)程中做了明確的規(guī)定：“盤式制動閘的閘瓦與制動盤之前的間隙應(yīng)不大于2mm”。而間接影響閘間隙的有閘盤溫度、閘盤偏擺、碟形彈簧的疲勞程度等因素。目前，國內(nèi)大部分礦山采用傳統(tǒng)的手工測

2、量方法，對其主要參數(shù)不能及時(shí)地獲取或監(jiān)測到的數(shù)據(jù)精度低，很難對設(shè)備狀況做到準(zhǔn)確把握，這勢必為生產(chǎn)安全留下隱患。提升機(jī)閘瓦在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測每副閘瓦間隙、閘盤的溫度、閘盤偏擺、蝶形彈簧壓力數(shù)據(jù)，維護(hù)人員只需查看監(jiān)控畫面各傳感器實(shí)時(shí)顯示值便可以判斷設(shè)備狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)局部發(fā)生異常情況時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)報(bào)警提示，這很大程度上避免了異常情況的進(jìn)一步擴(kuò)大，保障了設(shè)備的運(yùn)行安全。二、系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)、性能及特點(diǎn)2.1、系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由信號采集部分、信號處理部分、數(shù)據(jù)分析處理部分三部分構(gòu)成，如下圖所示。2.2、性能及特點(diǎn)2.2.1、信號采集部分主要由高精度非接觸閘間隙傳感器、閘盤偏擺傳感器、閘盤紅外溫度傳

3、感器和蝶簧壓力傳感器組成，通過傳感器將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為0-20mA/4-20mA模擬量信號與信號處理部分的模擬量測量模塊連接。、非接觸式閘盤偏擺、閘間隙傳感器技術(shù)規(guī)范：額定檢測距離Sn：1-7mm ； 標(biāo)準(zhǔn)檢測體：鐵 ； 工作電壓U：15-30VDC； 空載電流：10mA；重復(fù)精度：2%； 響應(yīng)頻率：200Hz；電流輸出：0-20mA； 負(fù)載電阻：500；溫度范圍：-10-70； 溫度誤差：±5%；線性誤差：±3%； 防護(hù)等級：IP67；感應(yīng)面材料：耐熱ABS； 附實(shí)物圖片： 、閘盤紅外溫度傳感器技術(shù)規(guī)范：測溫范圍：0-300； 環(huán)境溫度：-10-70；儲存溫度：-20-1

4、00； 響應(yīng)時(shí)間:300ms；距離系數(shù)：8:1； 電 源： 24VDC；信號輸出：標(biāo)準(zhǔn)4-20mA； 尺寸：M18mm×96mm(L)附實(shí)物圖片： 、蝶簧壓力傳感器技術(shù)規(guī)范：額定載荷: 2.5t/4t/5t /10t； 輸出信號: 420mA；非線性: 0.1 %F.S； 滯后誤差:0.1%F.S；重復(fù)性誤差:0.1%F.S； 零點(diǎn)輸出:0.05%F.S；工作電壓: 24VDC； 使用溫度范圍:-30+60；絕緣電阻:大于2000 M； 安全過載:150%；附實(shí)物圖片： 2.2.2、信號處理部分主要由山東力創(chuàng)科技有限公司EDA90系列模擬量測量模塊和繼電器模塊組成，將采集的數(shù)據(jù)通過模

5、塊RS-485接口將模擬量0-20mA/4-20mA與數(shù)據(jù)分析處理部分的工控機(jī)及組態(tài)軟件進(jìn)行通訊，減少了現(xiàn)場的連接電纜。模擬量測量模塊功能特點(diǎn)：、輸入信號：電流0-20mA或420mA及010V電壓；處理：16位A/D采樣；采樣速率: 3000次采樣/S。輸出真有效值；測量周期：每通道0.1秒，12通道循環(huán)測量；過載能力：1.2倍量程可正確測量；過載 3倍量程輸入1s不損壞；隔離：信號輸入與通訊接口輸出之間隔離，隔離電壓1000V DC；A/T、B/R、VCC、GND為輸出端，與GND端共地；12路信號輸入共地端為AGND端子；電流通道：輸入阻抗 110；電壓通道：輸入阻抗 > 100K

6、。、通訊輸出：接口：RS-485接口，二線制，±15KV ESD保護(hù)；或RS-232接口，±2KV ESD保護(hù)；協(xié)議：MODBUS-RTU、ASCII碼、十六進(jìn)制LC-02協(xié)議3種；速率：1200、2400、4800、9600、19200 Bps ,可軟件設(shè)定；模塊地址：00FFH可軟件設(shè)定。、測量精度：電流、電壓：0.2級 或更高。、模塊電源：+ 830V DC；功耗：典型電流消耗為15 mA。、工作環(huán)境：工作溫度：-20+70；相對濕度：5%95%不結(jié)露；繼電器模塊功能特點(diǎn)：、開關(guān)量輸入/開關(guān)量輸出：采用無源空觸點(diǎn)輸入或邏輯電平0：0+0.5V或短接， 邏輯電平1：+3

7、V+30V或開路，輸入信號與電源地隔離，隔離電壓1000VDC；繼電器輸出，常開2觸點(diǎn)及常開常閉3觸點(diǎn)。 輸出觸點(diǎn)容量為8A 125VAC（5A 250VAC 5A 30VDC）；、通訊接口： 接口：RS-485接口,二線制 , ±15KV ESD保護(hù)；協(xié)議： 雙協(xié)議，ACSII碼格式與LC-02十六進(jìn)制格式；速率：1200、2400、4800、9600、19200 Bps可軟件設(shè)定； 模塊地址：00FF可軟件設(shè)定。、模塊電源: +830V DC *最大功耗：1.5W，典型功耗0.3W。、工作環(huán)境：工作溫度：-20+70；相對濕度：5%95%不結(jié)露； 附實(shí)物圖片： 2.2.3、數(shù)據(jù)分析處理部分由嵌入式研華工控機(jī)和17寸觸摸顯示器及MGCS6.2開發(fā)版組態(tài)軟件組成，將所有的模擬量信號通過RS-485接口與工控機(jī)進(jìn)行通訊，使用組態(tài)軟件內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、運(yùn)算處理、軟件編程，最后通過顯示器直觀顯示每副閘瓦間隙、閘盤溫度、閘盤偏擺、彈簧壓力等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、曲線及故障報(bào)警，同時(shí)具有數(shù)據(jù)記錄、故障報(bào)警記錄及打印功能。附組態(tài)軟件畫面：三、結(jié) 語隨著計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，提升機(jī)控制技術(shù)也將步入一個(gè)新的時(shí)代。本系統(tǒng)采用了高精度非接觸位移傳感器和應(yīng)變式壓力傳感器對提升機(jī)的閘瓦間隙、壓力及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過模塊RS-485接口與工控機(jī)和MCGS組態(tài)軟件連接，將數(shù)據(jù)集中分析