2023年电动风门专利申请书新编.docx

电动风门专利申请书范文 专利申请资料 专利名称：远程智能化电动风门控制装置 一、申请人资料 1、申请人：大同煤矿集团衡安装备 企业法人：周玺柱 企业名称：大同煤矿集团衡安装备企业地址：XX省XX市西花园 ：037036 （ ）：企业代码： 2、创造人：周玺柱、仝雄飞 联系人：周玺柱地址：XX省XX市西花园 ：037036 ：13703529199 二、创造种类：实用新型专利 三、说明书 远程智能化电动风门控制装置 背景技术 目前，煤矿对井下的环境和控制设备要求越来越高，尤其是新型矿井。风门控制装置是矿井通风系统中的重要设施，特别是集中运输巷道风门更是至关重要。如果风门开闭控制失灵，就会造成风流分配紊乱，甚至出现各种事故。创造内容 本创造提供一种煤矿井下操作简单和远程智能化控制的风门控制装置。本创造的风门控制装置由控制主机、红外对射开关、风门开闭状态传感器和声光报警器等四局部组成。创造的优点： 本创造的特点是： 1、该装置具有现场和远程两种控制方式，实现了对风门的智能控制，同时具有声光报警提示等功能。 2、提高了该装置的平安可靠性。 3、该装置内装有真空接触器，可控制防爆电机正反转，实现对电机驱动的风门开闭控制。 4、该装置内装有本安电源，可控制电磁换向阀，实现对气动或液动风门的开闭控制。 5、该装置控制器采用的西门子s7-200plc具有通讯接口，可实现对风门的远程监控。具体实施方式： 远程智能化电动风门控制装置由控制主机、红外对射开关、风门开闭状态传感器和声光报警器等四局部组成。主机安装固定在两道风门中间的巷道墙壁上。风门开闭状态传感器安装固定在风门上，可以方便监控风门开闭状态，并把信号传到控制主机。红外对射开关安装固定在每道风门内外两侧，并把信号传到控制主机。控制主机根据程序要求，控制真空接触器或换向电磁阀动作，从而使电机或气缸动作，实现风门的开闭控制。 控制要求：红外对射开关的有效开门时间为3秒。超过3秒时主机控制执行机构将风门翻开，风门开到位后，声光报警器语音报警：“风门已开，请快速通过，注意平安。〞同时绿灯亮。门开到位累计计时15秒后主机控制风门关闭直到门关到位；另一道门声光报警器语音报警：“对方风门已开，请耐心等待，注意平安。〞同时红灯亮。两道风门实现电气互锁，即开启一道门，另一道门闭锁。 附图说明。图1为设备连接示意图，图2为plc输入、输出说明图，图3为主控箱电气元件连接示意图。 设备连接示意图图1 1、红外对射开关 2、风门开闭状态传感器 3、风门开闭状态传感器 4、控制主机 5、声光报警器 plc输入、输出说明图图2 1、s7-200plc 2、继电器输出扩展模块 主控箱电气元件连接示意图图3 1、变压器 2、本安电源 3、s7-200plc 4、语音模块 5、真空接触器 权利要求： 1、本创造的远程智能化电动风门控制装置由控制主机、红外对射开关、风门开闭状态传感器和声光报警器等四局部组成。红外对射开关固定在风门的内外两侧，用于检测开门信号并传给控制主机，控制主机按照程序指令控制执行器翻开风门，风门翻开到位后开始累计计时，时间到后执行关门。同时伴有声光报警功能。 2、如权利要求1所述，本创造的远程智能化电动风门控制装置的控制主机能够实现累计计时关门。 3、控制主机留有通讯接口。可以实现远程监控。 第五章组态画面的设计 本章详细的讲解一个组态系统的建立和设计。 5.1组态变量的建立及设备连接5.1.1新建工程 双击组态王的快捷方式，出现组态王的工程管理器窗口，双击新建按扭，按照弹出的建立向导，填写工程名称。然后翻开刚建立的工程。进入组态画面的设计，如图5-1： 人机界面（hmi）设计 hmi监控系统由监控主画面及相应的功能子画面组成，hmi画面设计对于hmi来说是非常关键的。hmi画面是用组态软件来做的，常见的组态软件有西门子公司的wincc、罗克韦尔公司的rsview及国产的组态王、力控等。在本风门控制系统设计中，我们选择了组态王来完成监控画面的设计。组态王和其他组态软件相比最大的优势是它操作方便，提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持，对于新手来说很容易上手。 组态王软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能[8]。 2.2.3组态王软件仿真的根本方法 （1）图形界面的设计 图形，是用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。（2）构造数据库 数据，就是创立一个具体的数据库，并用此数据库中的变量描述工控对象的各种属性，比方水位、流量等。（3）建立动画连接 连接，就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入控制设备的指令。（4）运行和调试 第四章系统的运行结果及分析 完成了plc程序设计和人机界面设计之后，进入系统运行测试阶段。首先在step7-micro/win编程软件中将设计好的程序下载到plc中，然后翻开组态王，切换到运行模式。 4.1系统运行 翻开主界面，点击“开始〞按钮，那么开关变绿色，系统开始运行，目前温度值开始有数据显示，温度仪表上也显示了当前温度值。图6-1是当前温度为20230.1度时的主界面。 6.1启动组态王 翻开组态王的工程工程管理器，点击窗口栏中“wiew〞或者在画面中点击右键，选择“切换到view〞，启动组态王，进入主画面。这个时候，系统会自动翻开一个信息窗口，可以通过信息窗口来知道，组态王的运行情况以及和plc的连接是否成功。如果连接不成功，会出现通信失败的提示语言，那就要查明原因，否那么不能监控。如果提示连接设备成功，窗口会显示开始记录数据，那就表示可以开始系统的运行了。 组态监控启动之后，会自动显示组态画面，如图6-1所示： 五、结束语 plc（可编程控制器）以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。 pid闭环控制是控制系统中应用很广泛的一种控制算法，对大局部控制对象都有良好的控制效果。组态软件组态王因其简单易用的特点，在hmi设计中深受用户的喜欢而得到广泛的使用。 在西门子s7-200系列plc和组态软件组态王的根底上，我们成功设计出了温度控制系统，该系统到达了快、准、稳的效果，也到达了预期的目标。再加上由组态王设计的人机界面，整个系统操作简单，控制方便，大大提高了系统的自动化程度和实用性。 该温度控制系统也有一些有缺乏的地方需要改进，编程时我们用了编程软件自带的pid指令向导模块，这样虽然方便，但是使得控制系统超调量和调节时间都稍微偏大，假设不直接调用该模块，而是自己编写pid控制子程序的话，控制效果可能会更好。还有人机界面内容不够丰富，假设再加上报表系统、打印功能的话，那就更完美了。