注浆设备语音提示智能控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种注浆设备语音提示智能控制装置，属于工程机械设备技术领域。


背景技术：

2.注浆设备是用液压、气压或电化学等方式把某些能很好地与岩土固结的浆液注入到岩土体的孔隙、裂隙中，使岩土体成为高强度、抗渗性好、稳定性高的新结构体，从而改善岩土的物料力学性质，在水利、建筑、铁路和矿业领域得到了广泛应用。
3.注浆施工属于隐蔽工程，质量控制主要通过施工过程对工艺的准确控制实现。但是由于施工环境中各种不利因素、条件的限制，使得施工人员不能及时发现制浆和注浆环节的各种设备故障以及不合格的工艺参数，易造成质量事故，因而，现有技术设备不能保障注浆施工的质量及进度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种注浆设备语音提示智能控制装置，为注浆设备配置语音提示功能，提醒施工人员按工艺流程规范操作，以及及时提示设备故障状态、各工艺参数，便于施工质量把控的控制装置。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
6.一种注浆设备语音提示智能控制装置，包括plc、第一语音提示器、第二语音提示器、触摸屏、手动开关、自动开关、加水阀控制开关、三通阀控制开关、制浆启动开关、注浆启动开关、转储泵控制开关、搅拌机控制开关、添加剂输送控制开关、加水泵控制开关、加粉煤灰控制开关、加水泥控制开关、搅拌电机断路器辅助触点、搅拌机工作继电器、注浆泵工作继电器、水泥螺旋输送机工作继电器、循环泵工作继电器、加水阀电磁线圈、添加剂输送工作继电器、转储泵工作继电器、粉煤灰输送机工作继电器、三通阀电磁线圈、制浆罐流量计、注浆流量计、粉煤灰称重模块、水泥称重模块、制浆罐压力计、注浆压力计、转储液位计、浆液密度仪；所述plc与触摸屏通讯连接，所述第一语音提示器、第二语音提示器与plc的rs485端口通讯连接，所述手动开关、自动开关、加水阀控制开关、三通阀控制开关、制浆启动开关、注浆启动开关、转储泵控制开关、搅拌机控制开关、添加剂输送控制开关、加水泵控制开关、加粉煤灰控制开关、加水泥控制开关、搅拌电机断路器辅助触点分别与plc的开关量信号输入端相连，所述搅拌机工作继电器、注浆泵工作继电器、水泥螺旋输送机工作继电器、循环泵工作继电器、加水阀电磁线圈、添加剂输送工作继电器、转储泵工作继电器、粉煤灰输送机工作继电器、三通阀电磁线圈的一端分别与plc输出端相连，另一端与电源相连，制浆罐流量计、注浆流量计、粉煤灰称重模块、水泥称重模块、制浆罐压力计、注浆压力计、转储液位计、浆液密度仪分别与plc的模拟量模块相连。
7.本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
8.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中plc的型号为s7 samrt200sr60。
9.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中第一语音提示器、第二语音提示器为矿用隔爆兼本安型语音播报器，型号为kxb127。
10.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中制浆罐流量计、注浆流量计为abgd65型电磁流量计。
11.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中制浆罐压力计、注浆压力计为abga4-7型压力计。
12.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中粉煤灰称重模块、水泥称重模块型号为天光tb3k3-24v-a1。
13.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中浆液密度仪的型号为朗恩lonn600-4。
14.前述注浆设备语音提示智能控制装置，其中转储液位计为长陆pl7300连续式液位变送器。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、语音及时提示系统流程状态及各种故障信息，便于操作人员按流程规范操作、排除故障，保证设备正常生产。2、plc采集各工艺参数信号，通过语音提示及触摸屏及时提示、显示浆液密度、注浆流量、注浆压力等，保证制浆、注浆质量。
附图说明
16.图1是本实用新型的plc主模块电路接线图；
17.图2是本实用新型的plc模拟量模块电路接线图。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
19.如图1、2所示，本实用新型的注浆设备语音提示智能控制装置，包括plc、第一语音提示器、第二语音提示器、触摸屏、手动开关、自动开关、加水阀控制开关、三通阀控制开关、制浆启动开关、注浆启动开关、转储泵控制开关、搅拌机控制开关、添加剂输送控制开关、加水泵控制开关、加粉煤灰控制开关、加水泥控制开关、搅拌电机断路器辅助触点、搅拌机工作继电器、注浆泵工作继电器、水泥螺旋输送机工作继电器、循环泵工作继电器、加水阀电磁线圈、添加剂输送工作继电器、转储泵工作继电器、粉煤灰输送机工作继电器、三通阀电磁线圈、制浆罐流量计、注浆流量计、粉煤灰称重模块、水泥称重模块、制浆罐压力计、注浆压力计、转储液位计、浆液密度仪。其中plc的型号为s7samrt200 sr60，第一语音提示器、第二语音提示器为矿用隔爆兼本安型语音播报器，型号为kxb127。制浆罐流量计、注浆流量计为abgd65型电磁流量计。制浆罐压力计、注浆压力计为abga4-7型压力计。粉煤灰称重模块、水泥称重模块型号为天光tb3k3-24v-a1。浆液密度仪的型号为朗恩lonn600-4。转储液位计为长陆pl7300连续式液位变送器。
20.所述plc与触摸屏通讯连接，触摸屏用于输入工艺参数、显示工艺数据。所述第一语音提示器、第二语音提示器与plc的rs485端口通讯连接，所述手动开关、自动开关、加水阀控制开关、三通阀控制开关、制浆启动开关、注浆启动开关、转储泵控制开关、搅拌机控制开关、添加剂输送控制开关、加水泵控制开关、加粉煤灰控制开关、加水泥控制开关、搅拌电机断路器辅助触点等的开关触点一端分别与plc的输入端相连，开关触点的另一端经电源
后与公共端相连，所述搅拌机工作继电器、注浆泵工作继电器、水泥螺旋输送机工作继电器、循环泵工作继电器、加水阀电磁线圈、添加剂输送工作继电器、转储泵工作继电器、粉煤灰输送机工作继电器、三通阀电磁线圈的一端分别与plc输出端相连，另一端与电源相连，制浆罐流量计、注浆流量计、粉煤灰称重模块、水泥称重模块、制浆罐压力计、注浆压力计、转储液位计、浆液密度仪分别与plc的模拟量模块相连。如图2所示，plc的模拟量模块共有8个模拟量输入通道，所述制浆罐流量计、注浆流量计、粉煤灰称重模块、水泥称重模块、制浆罐压力计、注浆压力计、转储液位计、浆液密度仪模拟量信号分别接入(0 0-)、(1 1-)、(2 2-)、(3 3-)、(4 4-)、(5 5-)、(6 6-)、(7 7-)。
21.上述手动开关、自动开关为手动、自动工作方式选择开关。加水阀控制开关、三通阀控制开关、制浆启动开关、注浆启动开关、转储泵控制开关、搅拌机控制开关、添加剂输送控制开关、加水泵控制开关、加粉煤灰控制开关、加水泥控制开关为手动方式下手动操作开关。所述搅拌机工作继电器、注浆泵工作继电器、水泥螺旋输送机工作继电器、循环泵工作继电器、加水阀电磁线圈、添加剂输送工作继电器、转储泵工作继电器、粉煤灰输送机工作继电器，由plc根据工艺流程控制，某工作继电器吸合，则继电器触点闭合接通相应电路工作，plc通过控制三通阀电磁线圈，在制浆罐内部循环通路和转储通路之间切换。上述各开关、继电器及其控制的各工作电路均为现有注浆设备的原有配置。
22.所述的制浆罐流量计用于计量制浆罐加水量，粉煤灰称重模块、水泥称重模块分别计量加入的粉煤灰、水泥重量，转储液位计安装于制浆罐内，用于计量液位信号，当转储状态下液位下降至工艺设定值，转储液位计发出信号。以上均是注浆设备完成工艺流程的原有的基本配置。为了提高制浆、注浆工艺质量，全面检测工艺参数，便于施工质量把控，本实用新型增设了制浆罐压力计、注浆流量计、注浆压力计、浆液密度仪，分别检测制浆罐压力、注浆流量、注浆压力、浆液密度。对于以上检测的工艺参数，plc控制系统根据工艺流程，发出相应的语音提示，所述第一语音提示器(装在操作台附近)、第二语音提示器(安装于注浆现场)分别用于制浆过程语音提示和注浆过程语音提示，其工作原理为：语音提示器内预先输入需要使用的语音信息数据，不同内容信息保存在不同地址，第一语音提示器、第二语音提示器与plc的rs485端口以485通讯方式通讯，plc根据工艺流程需要发出语音提示时，通过plc的通讯口与语音提示器进行485通讯，通过发送指令给语音提示器使语音提示器播报相关信息。比如向一号地址写触发信号(比如高电平1)就播一号语音信息，向2号地址写触发信号就播二号语音信息。
23.整个系统包括制浆过程语音提示和注浆过程语音提示。
24.本实用新型的语音提示器配合制浆工艺流程的语音提示信息状态为：
25.(1)按下“制浆启动开关”按钮，plc控制加水阀电磁线圈得电，加水阀打开进行第一次加水，同时plc输送信号给第一语音提示器，第一语音提示器语音提示“开始加水，准备制浆”，制浆罐流量计对加水量进行计量，信号输入plc的模拟量模块，触摸屏显示实时加水量，便于操作人员进行监控。
26.(2)待到加水量达到目标量一半时，plc控制循环泵工作继电器得电，开启循环泵工作，循环泵带动罐内液体在罐内上下循环流动，同时plc输送信号给第一语音提示器，语音提示“加水过半，开始加水泥”，延时5s(可调)后plc控制自动开启水泥螺旋输送机。
27.(3)制浆罐流量计计量水加到目标量时，plc控制自动停止加水，同时语音提示“第
一次加水完成”。
28.(4)水泥称重模块对加入的水泥称重，将信号输入模拟量模块，待水泥加到目标量时，plc控制水泥螺旋输送机停止加水泥，同时语音提示“水泥加注完成，准备二次加水”。
29.(5)加水阀打开进行第二次加水，开启二次加水的同时，plc控制粉煤灰输送机工作，开始加粉煤灰，同时语音提示“开始加粉煤灰，请加添加剂”，操作人员人工操作加入添加剂。
30.(6)待二次加水加到总目标量后，plc控制停止加水，同时语音提示“第二次完成加水”。
31.(7)粉煤灰称重模块对加入的粉煤灰进行计量，将信号传输至plc模拟量模块，待粉煤灰加到设定值后，plc控制停止粉煤灰加注，同时语音提示“粉煤灰加注完成，请准备转储”。
32.(8)所有料加入后开始搅拌时间计时，当工艺预定的搅拌时间到后开始转储工作，转储即将搅拌好的浆料输送出去进行注浆，由转储泵完成，本设备中设置三通阀控制在制浆罐内部循环通路和转储通路之间切换，plc控制转储泵运转，三通阀打开转储通路，开始转储。制浆罐内安装的转储液位计将液位信号输送至plc的模拟量模块，当检测到制浆罐内浆液减少到设定值(可调)后，plc控制将三通阀切换到循环通路状态，同时语音提示“转储结束，请准备再次制浆”。
33.(9)本实用新型搅拌电机的断路器配置了断路器附件(施耐德gv-ae11)，当搅拌电机发生故障，断路器跳闸时，搅拌电机断路器附件上的辅助触点跳开，plc接受到信号，发控制信号给第一语音提示器，语音提示“搅拌电机故障”；接入plc模拟量模块的浆液密度仪检测制浆罐内浆液密度，当浆液密度异常时，语音提示“浆液密度过低”、“浆液密度过高”。
34.注浆过程语音提示的状态为：
35.(1)注浆流量计检测注浆时液体流量，将信号输入plc模拟量模块，当注浆流量超出设定范围时，plc输出触发信号给第二语音提示器，语音播报“注浆流量异常，请注意”。
36.(2)注浆压力计检测注浆液体压力，将信号输入plc模拟量模块，注浆时，注浆压力超出工艺要求范围，plc输出触发信号给第二语音提示器，语音播报“注浆压力过低，请注意”或“注浆压力过高，请注意”。
37.除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。