1、提升機閘瓦在線監測系統的應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時監測提升機閘瓦間隙、閘盤溫度、閘盤偏擺、彈簧壓力等數據的原理及特點，其性能可靠、畫面直觀、檢測精確高等優點，克服了傳統人工檢測的弊端，更好的實現煤礦安全規程的相關規定要求。關鍵詞：閘瓦數據、在線實時監測；一、引 言提升機是煤礦安全生產的重要設備之一，其中閘間隙是衡量制動系統能否安全、可靠工作的關鍵參數，決定提升機的制動性能。煤礦安全規程中做了明確的規定：“盤式制動閘的閘瓦與制動盤之前的間隙應不大于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，國內大部分礦山采用傳統的手工測

2、量方法，對其主要參數不能及時地獲取或監測到的數據精度低，很難對設備狀況做到準確把握，這勢必為生產安全留下隱患。提升機閘瓦在線監測系統可以實時監測每副閘瓦間隙、閘盤的溫度、閘盤偏擺、蝶形彈簧壓力數據，維護人員只需查看監控畫面各傳感器實時顯示值便可以判斷設備狀態，當系統局部發生異常情況時，監控系統能夠及時報警提示，這很大程度上避免了異常情況的進一步擴大，保障了設備的運行安全。二、系統原理結構、性能及特點2.1、系統原理結構系統由信號采集部分、信號處理部分、數據分析處理部分三部分構成，如下圖所示。2.2、性能及特點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據轉換為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、閘間隙傳感器技術規范：額定檢測距離Sn：1-7mm ； 標準檢測體：鐵 ； 工作電壓U：15-30VDC； 空載電流：10mA；重復精度：2%； 響應頻率：200Hz；電流輸出：0-20mA； 負載電阻：500；溫度范圍：-10-70； 溫度誤差：±5%；線性誤差：±3%； 防護等級：IP67；感應面材料：耐熱ABS； 附實物圖片： 、閘盤紅外溫度傳感器技術規范：測溫范圍：0-300； 環境溫度：-10-70；儲存溫度：-20-1

4、00； 響應時間:300ms；距離系數：8:1； 電 源： 24VDC；信號輸出：標準4-20mA； 尺寸：M18mm×96mm(L)附實物圖片： 、蝶簧壓力傳感器技術規范：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；重復性誤差:0.1%F.S； 零點輸出: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%；附實物圖片： 2.2.2、信號處理部分主要由山東力創科技有限公司EDA90系列模擬量測量模塊和繼電器模塊組成，將采集的數據通過模

5、塊RS-485接口將模擬量0-20mA/4-20mA與數據分析處理部分的工控機及組態軟件進行通訊，減少了現場的連接電纜。模擬量測量模塊功能特點：、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；或RS-232接口，±2KV ESD保護；協議：MODBUS-RTU、ASCII碼、十六進制LC-02協議3種；速率：1200、2400、4800、9600、19200 Bps ,可軟件設定；模塊地址：00FFH可軟件設定。、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。、工作環境：工作溫度：-20+70；相對濕度：5%95%不結露；繼電器模塊功能特點：、開關量輸入/開關量輸出：采用無源空觸點輸入或邏輯電平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觸點及常開常閉3觸點。 輸出觸點容量為8A 125VAC（5A 250VAC 5A 30VDC）；、通訊接口： 接口：RS-485接口,二線制 , ±15KV ESD保護；協議： 雙協議，ACSII碼格式與LC-02十六進制格式；速率：1200、2400、4800、9600、19200 Bps可軟件設定； 模塊地址：00FF可軟件設定。、模塊電源: +830V DC *最大功耗：1.5W，典型功耗0.3W。、工作環境：工作溫度：-20+70；相對濕度：5%95%不結露； 附實物圖片： 2.2.3、數據分析處理部分由嵌入式研華工控機和17寸觸摸顯示器及MGCS6.2開發版組態軟件組成，將所有的模擬量信號通過RS-485接口與工控機進行通訊，使用組態軟件內部進行數據分析、運算處理、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、彈簧壓力等實時數據、曲線及故障報警，同時具有數據記錄、故障報警記錄及打印功能。附組態軟件畫面：三、結 語隨著計算機及現代通訊技術的發展，提升機控制技術也將步入一個新的時代。本系統采用了高精度非接觸位移傳感器和應變式壓力傳感器對提升機的閘瓦間隙、壓力及相關數據進行采集，通過模塊RS-485接口與工控機和MCGS組態軟件連接，將數據集中分析