[发明专利]掘进工作面局部通风机的控制装置及其控制方法

摘要

一种掘进工作面局部通风机的控制装置及其控制方法是在局部通风机的主备控制装置中增设有硬通讯系统和冗余控制系统；并通过硬通讯方法和冗余控制方法解决了主备通风机控制装置之间切换的实时性和可靠性差的问题，实现了主备控制装置之间的双向切换，大大降低了因主备切换不及时而造成巷道瓦斯集聚、瓦斯超限等事故隐患的发生，在实现了精确控制的同时，提高了主备自动控制装置之间切换的实时性和可靠性，保证了矿井局部通风机的连续正常运行。

主权项

1. 一种掘进工作面局部通风机的控制装置，其含有局部通风机的互为热备用的主控装置和备控装置，其主备控制装置包括主控单元、备控单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、整定值输入单元、显示单元、RS485通讯接口和驱动单元，其特征是在局部通风机的主备控制装置中增设有硬通讯系统和冗余控制系统；所述的硬通讯系统是主控装置主回路接触器各有一对常开辅助触点接入备控装置，经相同数量回路的信号转换电路处理后接入备控装置开关量输入点；备控装置主回路接触器各有一对常开辅助触点接入主控装置，经相同数量回路的信号转换电路处理后接入主控装置开关量输入点；主备控制装置通过软件互相检测对方主回路接触器运行状态的变化，进而控制本装置执行相应动作；硬通讯系统的信号转换电路是电阻(R1)一端接电源(VCC1)，另一端与接触器常开辅助触点(KM)的一端、电容(C)的一端、电阻(R4)的一端和电压比较器(U)的负端连接，常开辅助触点(KM)的另一端与电容(C)的另一端接地(VSS1)，电阻(R2)的一端接电源(VCC1)，另一端接电阻(R3)的一端和电压比较器(U)的正端，电阻(R3)的另一端接地(VSS1)，电压比较器(U)的输出端接电阻(R4)另一端、电阻(R5)一端与光耦(TLP)的输入侧二极管阴极端，光耦(TLP)的输入侧二极管阳极端接电阻(R6)的一端，电阻(R6)的另一端与电阻(R5)另一端接电源(VCC1)，光耦(TLP)的输出侧三极管的发射极接地(VSS2)，光耦(TLP)的输出侧三极管集电极端接二极管(D)阳极与电阻(R7)一端，电阻(R7)另一端接电源(VCC2)，二极管(D)阴极连接中央处理器的开关量输入点。所述的冗余控制系统是由与主回路相同数量回路的顺序延时控制电路、原装置驱动单元的中间继电器和主回路的接触器构成；顺序延时控制电路的继电器各有一对常开触点串接于对应中间继电器的线圈回路中，各中间继电器的常开触点分别串接于对应主回路接触器的线圈回路中；其顺序延时控制电路是：第一回路控制电路：电阻(R1)一端接电源(VCC)，另一端接电阻(R3)、电阻(R4)和停止按钮(STP)一端；电阻(R3)另一端接电压比较器(U1)正端，停止按钮(STP)另一端与继电器(K1)的常开触点(K1-2)一端和启动按钮(STR)一端连接；常开触点(K1-2)另一端、启动按钮(STR)另一端和电阻(R4)另一端一并接地；电阻(R2)一端接电源(VCC)，另一端与电压比较器(U1)负端、下一回路的电压比较器(U2)正端及电阻(R5)一端连接，电阻(R5)另一端接地，电压比较器(U1)输出端与继电器(K1)线圈负端、二极管(D1)阳极连接，继电器(K1)线圈正端与二极管(D1)阴极接电源(VCC)；第二回路控制电路：电阻(R6)一端接电源(VCC)，另一端与电压比较器(U2)负端、极性电容(C1)正极、上一回路继电器(K1)常开触点(K1-1)一端连接，极性电容(C1)负极与常开触点(K1-1)另一端一并接地，电压比较器(U2)正端与下一回路的第一级电压比较器正端连接，电压比较器(U2)输出端与电阻(R7)和电阻(R9)一端及极性电容(C2)正极连接，电阻(R7)另一端接电源VCC，电阻(R9)另一端接电压比较器(U3)负端，极性电容(C2)负极接地，电阻(R8)一端接电源(VCC)，另一端与电压比较器(U3)正端、可调电位器(R10)一端连接，可调电位器(R10)另一端接地，电压比较器(U3)输出端与继电器(K2)线圈负端、二极管(D2)阳极连接，继电器(K2)线圈正端、二极管(D2)阴极与电源(VCC)连接；第三回路…第2N回路的控制电路依次连接，连接关系同上。