一种超深矿井提升机多绳协同控制系统及方法

摘要

一种超深矿井提升机多绳协同控制系统及方法，属于提升机多绳控制系统及方法。变频电机的输出轴与提升机卷筒连接，变频电机控制器与变频电机连接；钢丝绳连接于提升机卷筒和容器之间，在提升机卷筒和容器之间的钢丝绳途径上有伺服液压缸，伺服液压缸控制系统与伺服液压缸连接，伺服液压缸的顶部通过铰支座与天轮连接，在钢丝绳上连接有拉压力传感器，在容器上连接有位姿角传感器；伺服液压缸与比例伺服阀连接，比例伺服阀的输入口同时与蓄能器、溢流阀、单向阀和截止阀连接；伺服液压缸控制系统有无线接收器，位姿角传感器和拉压力传感器有无线发射器。位姿角传感器反馈容器的位姿状态调节液压缸伸缩，避免钢丝绳间运动不同步引起的容器倾斜。

主权项

一种超深矿井提升机多绳协同控制系统，其特征是：控制系统包括有多组提升控制系统，结构相同；其中一组提升控制系统包括：提升机卷筒、钢丝绳、拉压力传感器、位姿角传感器、容器、伺服液压缸、伺服液压缸控制系统、变频电机、变频电机控制器、比例伺服阀、蓄能器、溢流阀、单向阀、截止阀、泵和马达；变频电机的输出轴与提升机卷筒连接，变频电机控制器与变频电机连接；钢丝绳连接于提升机卷筒和容器之间，在提升机卷筒和容器之间的钢丝绳途径上有伺服液压缸，伺服液压缸控制系统与伺服液压缸连接，伺服液压缸的顶部通过铰支座与天轮连接，在钢丝绳上连接有拉压力传感器，在容器上连接有位姿角传感器；伺服液压缸与比例伺服阀连接，比例伺服阀的输入口同时与蓄能器、溢流阀、单向阀和截止阀连接；所述的伺服液压缸控制系统有无线接收器，所述的位姿角传感器和拉压力传感器有无线发射器。2.根据权利要求1所述的一种超深矿井提升机多绳协同控制系统，其特征是：所述的伺服液压缸控制系统包括：AD板卡PCL816、伺服控制器、DA板卡PCL6126和伺服放大器；AD板卡PCL816的输入端与位姿角传感器和拉压力传感器连接，AD板卡PCL816的输出端通过AD转换器与伺服控制器连接，伺服控制器的输出端与DA板卡PCL6126的输入端连接，DA板卡PCL6126的输出端通过AD转换器与伺服放大器的输入端连接，伺服放大器的输出端与伺服阀连接。3.根据权利要求1所述的一种超深矿井提升机多绳协同控制系统，其特征是：所述伺服液压缸的铰支座一端固定在地面，另一端与天轮连接，通过液压缸的伸缩调节钢丝绳的伸长和张力。4.根据权利要求1所述的一种超深矿井提升机多绳协同控制系统的控制方法，其特征是：控制方法：开始时给定速度信号和位姿信号，速度信号通过变频电机控制器，经速度反解计算之后控制提升机卷筒，进而控制钢丝绳，调节罐笼速度，速度传感器将罐笼速度反馈给伺服电机变频控制器，形成闭环控制；位姿信号经位姿控制器处理后进入伺服液压缸控制系统，经过伺服液压控制系统的位姿反解后形成控制比例伺服阀的信号，进而控制伺服液压缸，调节钢丝绳长度；罐笼的位姿经位姿角传感器和位姿正解反馈给位姿控制器，钢丝绳张力通过拉压力传感器经位姿正解反馈给伺服液压缸控制系统，形成闭环控制。5.根据权利要求4所述的一种超深矿井提升机多绳协同控制系统的控制方法，其特征是：所述伺服液压缸控制系统接收来自拉压力传感器的信号和位姿信号，控制伺服液压缸的伸缩；变频电机控制器接收给定的速度信号和速度传感器的反馈信号，控制变频电机的转速。