一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统.pdf

本发明公开了一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统，包括主控制器、监控PC机、太阳能供电系统、自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统：所述太阳能供电系统包括太阳能电池组件、充电控制器、蓄电池、逆变升压电路、DC/DC变换电路以及无功补偿装置。本发明结构简单、使用操作方便、自动化程度高；工作能够对设备运行状态进行实时检测、对工况信息进行自动采集、对钻井作业过程进行自动控制以及对异常工况进行识别和预警；系统采用太阳能电源供电，有效解决了现有控制系统需要安装高压发电机组，投入成本高、安装维护不便、不利于节能等问题。

1.  一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统，其特征在于：包括主控制器 （1）、监控PC机（2）、太阳能供电系统、自动送钻系统、绞车控制系 统和电-液联控系统：所述自动送钻系统包括变频器一（3）、与变频器一 （3）相接的送钻电机（4）和采集所述送钻电机（4）电压、电流、扭矩 等参数的电机参数采集单元（5）；所述绞车控制系统包括变频器二（6）、 与变频器二（6）相接用于驱动绞车工作的主电机（7）和用于采集所述绞 车的滚筒速度信号的滚筒轴编码器（8）；所述电-液联控系统包括驱动变 量马达（9）工作的变量泵（10）、分别与主控制器（1）和变量泵（10） 相接的放大器（11）、对液压站油箱的油温进行监控的PID温控仪（12）、 对所述油箱的油位进行监视的液位传感器（13）和用于指示所述油箱的回 油过滤器故障的回油过滤发讯器（14）；所述太阳能供电系统包括太阳能 电池组件（15）、分别与太阳能电池组件（15）和蓄电池（17）相接的充 电控制器（16）、将蓄电池（17）输出的直流电转换为送钻电机（4）、 主电机（7）和监控PC机（2）各自所需交流电的逆变升压电路（18）、 将蓄电池（17）输出的直流电压转换为主控制器（1）所需工作电压的DC/DC 变换电路（19）以及连接在充电控制器（16）和逆变升压电路（18）之间 的无功补偿装置（20）；所述逆变升压电路（18）和DC/DC变换电路（19） 均与蓄电池（17）相接，所述送钻电机（4）、主电机（7）和监控PC机 （2）分别通过设置在逆变升压电路（18）输出端的接口电路与逆变升压 电路（18）相接，所述主控制器（1）与DC/DC变换电路（19）相接，所 述监控PC机（2）、电机参数采集单元（5）、滚筒轴编码器（8）、液位 传感器（13）、回油过滤发讯器（14）、PID温控仪（12）、变频器一（3） 和变频器二（6）均与主控制器（1）相接。

2.  按照权利要求1所述的一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统，其特 征在于：还包括与监控PC机（2）相接的告警单元（21）。

3.  按照权利要求1或2所述的一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统， 其特征在于：所述主控制器（1）为PLC可编程控制器。

一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，尤其是涉及一种太阳能供电的煤矿钻机控 制系统。
背景技术
由于传统能源的日益枯竭和当今社会对电能质量的提高，可再生资源 的开发和利用得到了越来越多的重视。太阳能资源有着无污染、储量大的 特点，多种形式的太阳能开发己得到了利用，其中光伏发电成为了解决社 会能源和环境危机的重要突破方向，代表了未来能源利用的发展趋势。
目前电动钻机因为有着机械传动钻机所无法比拟的诸多优点，正突飞 猛进地发展。而由于钻机钻井工艺与工作环境的需求，钻机结构庞大，组 成复杂，就其控制系统构成来看包含了电气传动系统、液压传动系统等各 种控制系统。
现有的煤矿钻机控制系统需要在煤矿开采现场安装高压发电机组，并 对发电机组进行安全监控，投入成本高、安装维护不便、不利于节能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种太阳能供电的煤矿钻机控制系统，其结构简单、使用操作方便，能有效 解决现有控制系统需要安装高压发电机组，投入成本高、安装维护不便、 不利于节能等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能供电的煤 矿钻机控制系统，其特征在于：包括主控制器、监控PC机、太阳能供电 系统、自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统：所述自动送钻系 统包括变频器一、与变频器一相接的送钻电机和采集所述送钻电机电压、 电流、扭矩等参数的电机参数采集单元；所述绞车控制系统包括变频器二、 与变频器二相接用于驱动绞车工作的主电机和用于采集所述绞车的滚筒 速度信号的滚筒轴编码器；所述电-液联控系统包括驱动变量马达工作的 变量泵、分别与主控制器和变量泵相接的放大器、对液压站油箱的油温进 行监控的PID温控仪、对所述油箱的油位进行监视的液位传感器和用于指 示所述油箱的回油过滤器故障的回油过滤发讯器；所述太阳能供电系统包 括太阳能电池组件、分别与太阳能电池组件和蓄电池相接的充电控制器、 将蓄电池输出的直流电转换为送钻电机、主电机和监控PC机各自所需交 流电的逆变升压电路、将蓄电池输出的直流电压转换为主控制器所需工作 电压的DC/DC变换电路以及连接在充电控制器和逆变升压电路之间的无功 补偿装置；所述逆变升压电路和DC/DC变换电路均与蓄电池相接，所述送 钻电机、主电机和监控PC机分别通过设置在逆变升压电路输出端的接口 电路与逆变升压电路相接，所述主控制器与DC/DC变换电路相接，所述监 控PC机、电机参数采集单元、滚筒轴编码器、液位传感器、回油过滤发 讯器、PID温控仪、变频器一和变频器二均与主控制器相接。
上述一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统，其特征是：还包括与监控 PC机相接的告警单元。
上述一种太阳能供电的煤矿钻机控制系统，其特征是：所述主控制器 为PLC可编程控制器。
本发明与现有技术相比具有以下优点：结构简单、使用操作方便、自 动化程度高；工作能够对设备运行状态进行实时检测、对工况信息进行自 动采集、对钻井作业过程进行自动控制以及对异常工况进行识别和预警； 采用太阳能电源供电，有效解决了现有控制系统需要安装高压发电机组， 投入成本高、安装维护不便、不利于节能等问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:

具体实施方式
如图1所示，本发明包括主控制器1、监控PC机2、太阳能供电系统、 自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统：所述自动送钻系统包括 变频器一3、与变频器一3相接的送钻电机4和采集所述送钻电机4电压、 电流、扭矩等参数的电机参数采集单元5；所述绞车控制系统包括变频器 二6、与变频器二6相接用于驱动绞车工作的主电机7和用于采集所述绞 车的滚筒速度信号的滚筒轴编码器8；所述电-液联控系统包括驱动变量马 达9工作的变量泵10、分别与主控制器1和变量泵10相接的放大器11、 对液压站油箱的油温进行监控的PID温控仪12、对所述油箱的油位进行监 视的液位传感器13和用于指示所述油箱的回油过滤器故障的回油过滤发 讯器14；所述太阳能供电系统包括太阳能电池组件15、分别与太阳能电 池组件15和蓄电池17相接的充电控制器16、将蓄电池17输出的直流电 转换为送钻电机4、主电机7和监控PC机2各自所需交流电的逆变升压电 路18、将蓄电池17输出的直流电压转换为主控制器1所需工作电压的 DC/DC变换电路19以及连接在充电控制器16和逆变升压电路18之间的无 功补偿装置20；所述逆变升压电路18和DC/DC变换电路19均与蓄电池 17相接，所述送钻电机4、主电机7和监控PC机2分别通过设置在逆变 升压电路18输出端的接口电路与逆变升压电路18相接，所述主控制器1 与DC/DC变换电路19相接，所述监控PC机2、电机参数采集单元5、滚 筒轴编码器8、液位传感器13、回油过滤发讯器14、PID温控仪12、变频 器一3和变频器二6均与主控制器1相接。
本实施例中，还包括与监控PC机2相接的告警单元21。
本实施例中，所述主控制器1为PLC可编程控制器。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是 根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构 变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。