[实用新型]矿用挖掘机的故障显示和保护控制装置

说明书

本实用新型涉及一种大型矿用挖掘机的故障显示和保护控制装置。

挖掘机是一种开采露天矿山的大型设备，工作环境恶劣，大部分电气设备都集中在窄小的机棚内，挖掘机的辅助电动机多，机器必须除尘，需要通风机和净化风机，制动用气动装置要有空气压缩机和电磁阀等，机器减速箱必须有油泵和自动加油系统，直流电机频繁起动，必须要有风机强迫冷却，此外，挖掘机电源为三相6kv或3kv高压电源，控制系统有380伏辅助电源，有220伏直流控制电源，还有控制系统的弱电，这样一个庞大的设备发生故障的因素很多，如接地故障经常发生，设有接地保护，停电后无法判断事故原因，给检修带来很大困难，严重影响生产率，目前在国内大部分矿山挖掘机出勤率均不到80％，严重影响了企业的经济效益。

本实用新型的目的在于提供一种应用PLC可编程序控制器实现挖掘机辅助电机程序控制和故障诊断显示的矿用挖掘机的故障显示和保护控制装置。

本实用新型是用如下方式完成的：矿用挖掘机的故障显示和保护控制装置，它包括有中央处理单元CPU和输出接口电路IC1和输出接口电路IC2、IC3、IC4组成PLC可编程序控制器，其特征是在输入接口电路IC1上接有复位开关FA和15个输入信号，15个输入信号分别是挖掘机380伏、220伏、170伏电源系统的接地信号继电器接点YJ1、YJ2、YJ3，挖掘机的提升、推压、回转过载信号继电器接点1GJ、2GJ、3GJ，空压机工作信号YLJ和开关HK1，空气滤清器工作开关HK2,220伏电源工作开关HK3,170伏电源和电机通风机工作开关HK3，自动润滑控制开关HK4，自动润滑加热开关HK5，自动润滑油上限和下限信号WJ1和WJ2，自动润滑压力信号YYJ；在输出接口电路IC1、IC2、IC3上接有22个故障显示和操作指令，它们分别是：380伏、220伏、170伏接地故障显示灯XD11、XD12、XD13，提升、推压、回转过载显示灯XD14、XD15、XD16，空压机电机工作控制继电器JC1并接信号灯XD17，空气滤清器Ⅰ电机工作控制继电器JC2并接信号灯XD18，提升风机Ⅰ电机工作控制电器JC3并接信号灯XD19，提升风机Ⅱ电机工作控制继电器JC4并接信号灯XD20，推压风机电机工作控制继电器JC5并接信号灯XD21，回转风机Ⅰ电机工作控制继电器JC6并接信号灯XD22，回转风机Ⅱ电机工作控制继电器JC7并接信号灯XD23，170伏电源接通控制继电器JC8并接信号灯XD24,220伏电源接通控制继电器JC9并接信号灯XD25，接地报警电铃DL，自动润滑工作信号灯XD26，自动润滑油泵电机工作控制继电器JC10，自动润滑电磁阀控制继电器DF，自动润滑故障报警电铃DL2并接信号灯XD27，自动润滑加热信号灯XD28，自动润滑加热控制继电器JC11。

本实用新型矿用挖掘机的故障显示和保护控制装置采用PLC可编程序控制器实现挖掘机所有辅助电机的逻辑程序控制，每一台辅助电机都由微机实现单独操纵并发出工作指令。应用PLC可编程序控制器实现接地故障的显示和保护，直流电动机过载显示和保护做到事故自动诊断，并能在断电后维持故障显示，方便排除故障，提高工作效率，应用PLC可编程序控制器实现自动润滑定时、定点控制，减轻人工操作的麻烦，提高设备的使用寿命，该装置方便挖掘机司机在司机室掌握操纵设备，有了工作信号，故障检测判断，能及时了解机器运行状态，可避免大事故的发生，小故障也能及时排除。

图1是本实用新型可编程序控制器(PLC)电源接线图。

图2是本实用新型输入接口电路(I/O)IC1外部接线图。

图3是本实用新型输出接口电路(I/O)IC2外部接线图。

图4是本实用新型输出接口电路(I/O)IC3外部接线图。

图5是本实用新型输出接口电路(I/O)IC4外部接线图。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型矿用挖掘机的故障显示和保护控制装置，是由PLC可编程序控制器的输入接口电路IC1接有16个输入信号，输出接口电路IC2、IC3、IC4接有22个输出故障显示和操作指令信号组成。PLC可编程序控制器选用SR-21型CPU中央处理单元SR-21-EX,CMOSRAM的存贮量为0.7K，输入接口电路IC1采用E-0.5N,16点输入模块，输出接口电路IC2、IC3、IC4采用E-20T,8点输出，R-21P-EX指令编程器。可编程序控制器(PLC)是一种采用微处理器技术的通用工业控制装置，将其用于挖掘机的故障显示和保护控制装置，如图2、图3、图4、图5所示，在输入接口电路IC1上接有16个输入信号，如图2所示，16个输入信号是挖掘机380伏、220伏、170伏电源系统的接地保护电压继电器接点YJ1、YJ2、YJ3，挖掘机的提升过载、推压过载、回转过载检测信号继电器接点1GJ、2GJ、3GJ，上述6个故障排除后的复位信号开关FA，空压机工作信号YLJ串接工作开关HKl，空气滤清器工作开关HK2，220伏电源工作开关HK3,170伏电源和电机通风机工作开关HK3，自动润滑控制开关HK4，自动润滑加热开关HK5，自动润滑油温上限和下限信号WJ1和WJ2，自动润滑压力信号YYJ；在输出接口电路IC2上接有8个故障显示和操作指令，如图3所示，该8个输出故障显示的操作指令是：380伏、220伏、170伏接地故障显示灯XD11、XD12、XD13，提升、推压、回转过载显示灯XD14、XD15、XD16。去空压机电机工作控制回路r继电器线圈JC1并接信号灯XD17和电阻、电容，去空气滤清器Ⅰ电机工作控制回路的继电器线圈JC2并接信号灯XD18和电阻电容。在输出接口电路IC3上接有故障显示和操作指令，如图4所示，该8个输出故障显示和操作指令是：去提升电机Ⅰ的风冷电机工作控制回路的继电器线圈JC3并接信号灯XD19和电阻电容，去提升电机Ⅱ的风冷电机工作控回路的继电器线圈JC4并接信号灯XD20和电阻电容，去推压电机的风冷电机工作控制回路继电器线圈JC5并接信号灯XD21和电阻电容，去回转电机Ⅰ的风冷电机工作控制回路的继电器线圈JC6并接信号灯XD22和电阻电容，去回转电机Ⅱ风冷机电机工作控制回路的继电器线圈JC7并接信号灯XD23和电阻电容，去170伏电源接通控制回路继电器线圈JC8并接信号灯XD24和电阻电容，去220伙电源接通控制回路的继电器线圈JC9并接信号灯XD25和电阻电容，接地报警电铃DL。在输出接口电路IC4上接有6个故障显示和操作指令。如图5所示，该6个故障显示和操作指令是：ZRZ自动润滑工作信号灯XD26，去ZRZ自动润滑油泵电机工作控制回路的继电器线圈JC10，去ZRZ自动润滑电磁阀控制回路继电器DF,ZRZ自动润滑故障报警电铃DL2并接信号灯XD27,ZRZ自动润滑加热信号XD28，去ZRZ自动润滑加热控制回路继电器JC11。该装置在编制的程序支持下，CPU采用循环扫描工作方式，接收经输入接口电路输入的信号，进行逻辑、定时、计数、移位等执行运算，把结果经输出接口电路控制继电器和信号灯，进行显示和控制被控装置。