矿用隔爆兼本安型可编程序控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种矿用隔爆兼本安型可编程序控制器，属矿用监测监控系统。由微控制器Ｕ１，存储单元Ｕ２和Ｕ３，输入电平转换单元Ｕ４，输入光电隔离单元Ｕ５，输入接口单元Ｕ６，输出电平转换单元Ｕ７，输出光电隔离单元Ｕ８，输出接口单元Ｕ９，信号转换器Ｕ１０，通讯接口单元Ｕ１１组成。通过开关量输入接口将现场不同用途的开关量信号取入，经过可编程序控制器内部程序的处理和逻辑运算，将控制信息用开关量输出接口输出，控制现场设备的开停，同时将必要的监测数据传送给上位机。优点是：可用于煤矿井下有瓦斯煤尘爆炸危险的场所，也可用于冶金矿山、露天煤矿、港口码头、选煤厂、发电厂等恶劣环境中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿用监测监縣统，具体地说是一种矿用隔麟本安型可编禾im魏螺，更进一步说是将现场的开^ft^穀何iif^s第螺内，舰其内^f辨的^a和逻驗算，将开关 量的控輒言增俞出，控制现场设备的刑亭，并将船汤的监测frM键给上位机，微适^^在w 井下含瓦斯^^较多的危险易燃易爆的环境中娜。
技术介绍
继电^s制系统在传统的,^中曾经产生了;w替代的s^作用，随着市场对,的需求 不断扩大，继电鹏制系统已愈来愈难以鹏纟w监测魁空的需求。因为继电親空制系统由许多继 电器采用ga的方貌成控制功能，通常针对某一固定的动作顺席设计。它的控制功能也仅仅只局 限T3f辑控制、定时、计数等这样一些简单的功能，如果妒工Si禾拨生了改变，E^、须进行重 新设计、布线、装配和调试，设计、MI复對生高，对妒工艺过程变更的鹏f瞎，显然雜的 控制系统完好滔黄足现代矿井对监测监控系统的需求。
技术实现思路
本技术的目的^f共一种矿用隔織本安型可编禾sm空制器，解决目前纟,安全妒监测 监控系统稳定性、鹏'瞎和技术落后这一制约iir综合自动化、信息化的并蹈页问题。它不但可以 用在一般场所，而且可以用在sr井下禁寺殊要求的场所。本技术是以如下技术方案实现的顿各主要由微处理器U1，存储单元U2和U3，输入电 平转换单元U4，输入光电隔离单元U5，输入接口单元U6，输出电平转换单元U7，输出光电隔离 单元U8，输出接口单元U9，信号转换器UIO，通讯接口单元Ull纟贼，鹏制器单元U1纟Sifc也 址、数据总线以及相应的读写信号线分别与存储器U2、 U3即SRAM、 EEPROM连接，实现用户 辦所设计的逻辑或算术运算任务，14路开关量输入至输入接口单元U6，经输入光电隔离单元 U5，输入电平转换单元U4后，fflii麵总线与謝空制器Ul相连，IO路开关量输出至输出接口单3元U9，经输出光电隔离单元U8，输出电平转换单元U7后，fflil娜总线与gdS制器Ul相连， RS485通信接口 Ull输出的RS485信号经信号转换器U10与鹏帝幡Ul相连，实现与上位机的通信功能，由微空制器ui统一对芯片的片i^:读写控制，^^^iMfci^线上的W^销俞，实现该可编禾MIWS制器的通信功能，系统将所有的夕隅模i^lii^线的方式与mS制器Ul相连， 实mX诉俞入接口单元U6、输出接口单元U9的读写，完i^f船汤设备的控制和监控功能，其供电 电源OT本质安全型，旨电路安M—个^^"W井下^^规范的密闭的壳体内。本技术可以裕贴汤设备的运行状态(开^M) ffiil开^tt输入接口^，经内部禾醉的处 理，把M结果经开^i输出接口输出，控制鹏汤设备的刑亭。例如^J艰汤有一个开关闭合，微 控制翻一个扫描周期开始H^ES个信号从开纖俞入接口读进存储器的鹏象寄存器区，执行存储器中的用户禾，旨令，并从斷象寄存器中读出夕卜 1入信号汰态，根据指令的要求执行相 应的逻l^i算，运算的结果写入输出鹏象寄存器，执行完用户禾s^后将输出映像寄存器的状劍， 至撇出接口，控制鹏汤设备。本技术的有益 蝶是矿用隔 本安型可编 ^$制器是一种新型的监测监控设备，产品为隔織本安型，主要用于W井下安全妒监测魁空系统，翻性强，可以取f^见有的继电器 控制系统，解决继电親空制系鄉寸^工艺过程变更的鹏'瞎的问题，提高》,的徵自动化、 信息化K平，并且ii^品可扩iU^至瞎色金属矿山等其他行业，市场前景广阔。附图说明以下结合附图对本技术进一步说明。图1是本技术电原理框图；图2是本实用新翻謝空制器单元和存储单元顿各原理图； 图3、图4是本技术输入单元电路原理亂 图5和图6是本技术输出单元秒各原理亂 图7是本技术RS485通信单元％￡各原理图；具体实施方式参照图l，本技术主要由由微处理器U1，存储单元U2禾口U3，输入电平转换单元U4，输入光电隔离单元U5，输入接口单元U6，输出电平转换单元U7，输出光电隔离单元U8，输出接n单元u9，信号转换器mo，通讯接n单元uii舰，开关量信号敏可编禾離带勝内部辦的 ^ba和逻车驅算，樹魏瞻息用开关量输出接口输出，控制5贴汤设备，同时将必要的监测 {键 给上位机。如图2所示，^f空制器Ul即2808261-5101是顿各的扬L、部分，会Sii魁止、娜总线以及相 应的读写信号线分别与存储器U2、 U3艮卩SRAM、 EEPROM连接，实王鹏户禾S/^戶;fi殳计的逻车誠 算跪算任务。用户程序存储器U3即EEPROM細M27C200155Cl(2Mb)，可以接收并存储输入的用户程 序和繊SRAM存储器U2細K67廳C2E隱GF55 (128Kx8bit)，離帝隨把输入接口的状态 读入存储器的输入鹏象寄存器中，运算的结剩呆存到存储器的输出鹏象寄存器中。如图3， 4 0 ^:输入光电隔离单元U5的主要会賊3H3是光电耦合器件，输入电平转换单元 U4的主要纟fl^L2901是四电压比较器，输入信号经3H3隔离后再会S1四^E比较器转换j^示准OV 或5V直流电辨俞入信号，经输A^蹄与鹏制器总线相连，输入接口单元U6用来^il外部14 路开難号。如图5， 6所示输出电平转换单元U7中的74HC541是8 ^:^态总线缓冲器，用來锁存输出映 像寄存器中的输出信号；输出光电隔离单元中U8中的虹D29955V和KDS226是高速开^J空制元件， 舰他们的导鹏mi^空制外部负毅否工作，输出接口单元U9用来接通外部10个负载。如图7所示:RS485信号转换器U10即75176芯片，主要^ RS485信号的收发，Ull是用来 和外部謝Tffi信或编程的接口单元。电路主要由微处理器Ul，存储单元U2和U3，输入Efe平转换单元U4，输入光电隔离单元U5， 输入接口单元U6，输出电平转换单元U7，输出光电隔离单元U8，输出接口单元U9，信号转换器 UIO，通讯接口单元U11组成，^^空帝蜷单元Ul纟Miii^止、繊总线以及相应的读写信号线分别 与存储器U2、 U3即SRAM、 EEPROM连接，实J鹏户禾S^所设计的逻辑離术运算任务；14路 开关量输入接口单元即U6， 10路开鍾输出接口单元即U9分别经光电隔离单元U5、 U8，电平 转换单元U4、U7后ffl31繊总线与1謝空制器Ul相连，即U5的DIN000 DIN007、DIN110 DIN115分别与U4的DIN0X0 DIN0X7、 DIN1X0 DIN1X5连接，U4的DIN0Y0 DIN0Y7、 DIN1Y0 DIN1Y6分别与Ul的XI—2 X1—16连接，U8的1MoutO lMout4、 2MoutO 2Mout4分别与U7 的1MoutX0 lMoutX4、 2MoutX0 2MoutX4连接，U7的DOUT0X0 DOUT0X7、 DOUT環 D0UT1X5分别与U1的X1—18 Xl—32连接；RS485通信接口单元即Ull的信号经信号转换与微控制器ui连接，实5iA禾;w话，由^s制器ui统一实5W芯片的片;^^读写控制，^ ^在地址、繊线上的有效^^， RS485信号^MilU10即75176将TIL电刑言号转^^K言号， 75176的R接到^鹏制器U1的X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用隔爆兼本安型可编程序控制器，其特征在于：包括微控制器Ｕ１，存储单元Ｕ２和存储单元Ｕ３，输入电平转换单元Ｕ４，输入光电隔离单元Ｕ５，输入接口单元Ｕ６，输出电平转换单元Ｕ７，输出光电隔离单元Ｕ８，输出接口单元Ｕ９，信号转换器Ｕ１０，通讯接口单元Ｕ１１；微控制器单元Ｕ１经过地址、数据总线以及相应的读写信号线分别与存储器Ｕ２、Ｕ３即ＳＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ连接，实现用户程序所设计的逻辑或算术运算；１４路开关量输入至输入接口单元Ｕ６，经输入光电隔离单元Ｕ５，输入电平转换单元Ｕ４后，通过数据总线与微控制器Ｕ１相连，１０路开关量输出至输出接口单元Ｕ９，经输出光电隔离单元Ｕ８，输出电平转换单元Ｕ７后，通过数据总线与微控制器Ｕ１相连，ＲＳ４８５通信接口Ｕ１１输出的ＲＳ４８５信号经信号转换器Ｕ１０与微控制器Ｕ１连接，实现与上位机的通信功能，由微控制器Ｕ１统一对芯片的片选及读写控制，完成数据在地址数据线上的有效传输，实现该可编程序控制器的通信功能，系统将所有的外围模块通过总线的方式与微控制器Ｕ１相连，实现对输入接口单元Ｕ６、输出接口单元Ｕ９的读写，完成对现场设备的控制和监控功能，其供电电源采用本质安全型，整个电路安装在一个符合煤矿井下安全规范的密闭的壳体内。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱建生，江海峰，张元元，李靖，
申请(专利权)人：徐州中矿大华洋通信设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]