專利名稱：葉輪給煤機(jī)機(jī)載無(wú)線遙控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于給煤機(jī)給煤控制裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種葉輪給煤機(jī)機(jī)載無(wú)線遙控裝置。
解決本實(shí)用新型技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該葉輪給煤機(jī)機(jī)載無(wú)線遙控裝置包括安裝在葉輪給煤機(jī)上的機(jī)載電臺(tái)、安裝在機(jī)載電臺(tái)上的電臺(tái)天線，機(jī)載電臺(tái)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與控制計(jì)算機(jī)連接，控制計(jì)算機(jī)與開(kāi)關(guān)量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸出電路、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路連接，模擬量輸入電路與葉輪給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)的輸出端連接、還與葉輪給煤機(jī)的電流傳感器電流輸出端連接，模擬量輸出電路與葉輪給煤機(jī)的調(diào)速器控制輸入端連接，開(kāi)關(guān)量輸出電路與執(zhí)行器連接，執(zhí)行器含有啟動(dòng)繼電器、停止繼電器、右行繼電器、左行繼電器、行停繼電器，執(zhí)行器與葉輪給煤機(jī)的電機(jī)接觸器連接，電機(jī)接觸器的輸出信號(hào)與開(kāi)關(guān)量輸入電路連接。
本實(shí)用新型是通過(guò)采集葉輪給煤機(jī)的工作電流、工作電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作狀態(tài)量(啟動(dòng)、左行、右行、行走停止、運(yùn)行區(qū)域)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理編碼后再經(jīng)電臺(tái)發(fā)射出去給遠(yuǎn)處程控室的程控系統(tǒng)，同時(shí)接受遠(yuǎn)處程控室的程控系統(tǒng)命令(啟動(dòng)、左行、右行、行走停止、運(yùn)行區(qū)域)及調(diào)速量，通過(guò)控制計(jì)算機(jī)譯碼后輸送到相應(yīng)的執(zhí)行電路，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作如啟動(dòng)、左行、右行、行走停止、調(diào)速等。
本實(shí)用新型能使葉輪給煤機(jī)直接接收遠(yuǎn)處程控室遙控的工作指令，實(shí)現(xiàn)在遙控室內(nèi)通過(guò)上位機(jī)對(duì)葉輪給煤機(jī)進(jìn)行遙控操作，不需操作人員在給煤機(jī)旁操作，也不需通過(guò)有線電纜對(duì)葉輪給煤機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)方控制，因此操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、能保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行、改善操作人員工作環(huán)境。


以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1為本實(shí)用新型的方框原理圖圖2為本實(shí)用新型主電路圖圖3為調(diào)制解調(diào)器電路圖4為控制計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器通訊接口電路圖5為開(kāi)關(guān)量輸入電路圖6為開(kāi)關(guān)量輸出電路圖7為模擬量輸入電路圖8為模擬量輸出電路圖中1-控制計(jì)算機(jī)2-調(diào)制解調(diào)器電路3-機(jī)載電臺(tái)4-電臺(tái)電線5-開(kāi)關(guān)量輸入電路6-開(kāi)關(guān)量輸出電路7-模擬量輸入電路8-模擬量輸出電路9-電機(jī)接觸器10-執(zhí)行器11-電流互感器12-轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)13-調(diào)速器U1-控制計(jì)算機(jī)即中央處理器U2-地址鎖存器U3-程序存儲(chǔ)器U4-看門狗U5、U7、U8、U9、U10、U11-光電隔離器U6-調(diào)制解調(diào)芯片U12-電流驅(qū)動(dòng)放大器U13、U14、U15、U16、U17、U18-運(yùn)算放大器U19、U20、U21、U22、U23、U24、U25、U26、U27、U28-反相器LT-電流傳感器D-二極管R-電阻ZJ1-啟動(dòng)繼電器ZJ2-停止繼電器ZJ3-左行繼電器ZJ4-行停繼電器ZJ5-右行繼電器C-電容本實(shí)用新型的核心是控制計(jì)算機(jī)(U1)，其主要任務(wù)分為兩個(gè)，一是數(shù)據(jù)采集任務(wù)，另一個(gè)任務(wù)是與上位機(jī)通訊，接受上位機(jī)命令，執(zhí)行相應(yīng)操作。
數(shù)據(jù)采集功能的實(shí)現(xiàn)(一)模擬量的采集本裝置需要采集的模擬量有2個(gè)，分別是葉輪給煤機(jī)的電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速。電機(jī)電流信號(hào)是電氣柜電流傳(互)感器(11、LT)二次端串聯(lián)過(guò)來(lái)的，是一個(gè)0-5A的交流電流信號(hào)，在遙控柜內(nèi)，此信號(hào)作為遙控柜內(nèi)的電流傳感器的一次端輸入，通過(guò)電流傳感器(LT)的互感與變送作用，將0-5A交流電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的0-5V直流電壓信號(hào)，通過(guò)模擬量輸入電路(7)中的由運(yùn)算放大器(U14)組成的電壓跟隨器，加大電壓驅(qū)動(dòng)能力，輸送到控制計(jì)算機(jī)(U1)的模擬量采集通道2上去，完成對(duì)電機(jī)交流電流信號(hào)的采樣。電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)是由葉輪給煤機(jī)的轉(zhuǎn)(測(cè))速發(fā)電機(jī)(12)直接引入的，是一個(gè)0-15V的交流電壓信號(hào)。在遙控柜內(nèi)，此信號(hào)由JF1、JF2端子輸入，經(jīng)過(guò)D1、D2、D3、D4組成的橋式整流部分，通過(guò)電容C1濾波，變成直流電壓信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R2將電壓輸出滿度維持在直流5V，通過(guò)由U13組成的電壓跟隨器，加大電壓驅(qū)動(dòng)能力，輸送到控制計(jì)算機(jī)(U1)的模擬量采集通道1上去，完成對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集。
(二)開(kāi)關(guān)量的采集外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)有3個(gè)，分別是啟動(dòng)指示、左行指示、右行指示。啟動(dòng)指示信號(hào)K1來(lái)自于葉輪給煤機(jī)的主電機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)，是一個(gè)無(wú)源信號(hào)，主控制器在其兩端加上+15V電源，使其成為有源信號(hào)，接入光電隔離器(U9)芯片原邊輸入端，隔離其他干擾信號(hào)，通過(guò)反相器(U20)加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，輸出到控制計(jì)算機(jī)(U1)的P14口，完成對(duì)啟動(dòng)指示信號(hào)的采樣。左行指示信號(hào)K2來(lái)自于葉輪給煤機(jī)的行走電機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)，控制計(jì)算機(jī)(U1)采集方式與啟動(dòng)信號(hào)指示原理相同。左行指示信號(hào)K2來(lái)自于葉輪給煤機(jī)的行走電機(jī)接觸器輔助觸點(diǎn)，控制計(jì)算機(jī)(U1)采集方式與啟動(dòng)信號(hào)指示原理相同。與上位機(jī)通訊及接收、執(zhí)行命令功能的實(shí)現(xiàn)上位機(jī)命令的接收控制計(jì)算機(jī)(U1)與在控制室內(nèi)的上位機(jī)的通訊是通過(guò)串行口實(shí)現(xiàn)的。上位機(jī)發(fā)送的命令通過(guò)無(wú)線機(jī)載電臺(tái)(3)的接收，再經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器電路(2)的解調(diào)，成為串行的數(shù)字量，通過(guò)通訊接口電路的光電隔離芯片(U5)，消除干擾信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)反相放大器(U25)驅(qū)動(dòng)輸出到控制計(jì)算機(jī)(U1)的串行接收腳(第17腳)。
發(fā)送信息給上位機(jī)控制計(jì)算機(jī)(U1)需要發(fā)送命令給在控制室內(nèi)的上位機(jī)時(shí)，控制計(jì)算機(jī)(U1)的串行發(fā)送腳(第18腳)輸送出相應(yīng)的串行數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)通訊接口電路的反相放大器(U24)輸出到調(diào)制解調(diào)器電路(2)，經(jīng)過(guò)調(diào)制成模擬信號(hào)后，通過(guò)無(wú)線機(jī)載電臺(tái)(2)發(fā)送出去。通訊中的切換腳(控制計(jì)算機(jī)(U1)的第38腳)的作用由于控制計(jì)算機(jī)(U1)的串行通訊是半雙工的，所以不能同時(shí)發(fā)送、接收，所以必須用一個(gè)切換腳來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊線路的分時(shí)。在平常狀態(tài)下，控制計(jì)算機(jī)(U1)的切換腳處于高電平，此時(shí)處于接收狀態(tài)，當(dāng)控制計(jì)算機(jī)(U1)接收完上位機(jī)發(fā)送的命令后，需要發(fā)送相應(yīng)信息給上位機(jī)時(shí)，這時(shí)將切換腳置成低電平，這時(shí)控制計(jì)算機(jī)(U1)處于發(fā)送狀態(tài)，控制計(jì)算機(jī)(U1)就可以發(fā)送信息了。信息發(fā)送完后，又將切換腳置回高電平，控制計(jì)算機(jī)(U1)邊處于接收狀態(tài)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。
執(zhí)行模擬量控制(轉(zhuǎn)速控制)控制計(jì)算機(jī)(U1)初始化時(shí)，控制計(jì)算機(jī)(U1)輸出為0，當(dāng)接收到上位機(jī)命令需要改變轉(zhuǎn)速控制輸出時(shí)，控制計(jì)算機(jī)(U1)的PWM輸出端(第39腳)馬上輸出一個(gè)相應(yīng)的PWM信號(hào)(脈寬調(diào)制信號(hào))，通過(guò)反相器(U19)反相驅(qū)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器(U15)組成的電壓跟隨器，最后經(jīng)過(guò)一個(gè)比例放大器(U16)，將信號(hào)調(diào)制成0-15V的直流電壓信號(hào)輸出到電氣柜的轉(zhuǎn)速控制器上，從而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
執(zhí)行繼電器控制繼電器輸出有五個(gè)，分別是總啟動(dòng)(ZJ1)、總停止(ZJ2)、左行(ZJ3)、行走停止(ZJ4)、右行(ZJ5)?？刂朴?jì)算機(jī)(U1)接收到上位機(jī)執(zhí)行總啟動(dòng)的命令后，向DO0口即HSO5I3口輸出高電平，此時(shí)即ULN2003的第1通道導(dǎo)通，它的第1通道輸出即可已達(dá)電流驅(qū)動(dòng)ZJ1的線圈，使ZJ1的輸出常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，由于ZJ1的常開(kāi)觸點(diǎn)與電氣柜總啟動(dòng)按鈕是并聯(lián)的，所以，ZJ1即可執(zhí)行總啟動(dòng)的命令。對(duì)于執(zhí)行總停止命令(DO1輸出)，原理與執(zhí)行總啟動(dòng)命令大致相同，只是ZJ2是常閉觸點(diǎn)輸出，且其常閉觸點(diǎn)是與電氣柜上總停止按鈕串聯(lián)，所以能夠執(zhí)行相應(yīng)的總停止命令。左行命令(DO3輸出)和右行命令(DO5輸出)的執(zhí)行原理與總啟動(dòng)原理一樣，行走停止(DO4輸出)的執(zhí)行原理與總停止的原理一樣。
其他功能1)、調(diào)制解調(diào)功能的實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)器電路(2)是實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控的關(guān)鍵?？刂朴?jì)算機(jī)(U1)發(fā)送的串行信號(hào)接入調(diào)制解調(diào)器電路(2)后，通過(guò)光電隔離器(U7)消除干擾信號(hào)，再經(jīng)過(guò)反相放大器(U27)加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)，然后輸送到調(diào)制解調(diào)芯片(U6)的輸入腳(第11腳)，經(jīng)過(guò)調(diào)制后的模擬信號(hào)通過(guò)模擬輸出腳(第3腳)接入一個(gè)運(yùn)算放大器(U17)組成的比例放大器，比例放大器的輸出接入無(wú)線機(jī)載電臺(tái)(3)，通過(guò)電臺(tái)發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)發(fā)送的命令由無(wú)線機(jī)載電臺(tái)(3)接收，接入到調(diào)制解調(diào)器電路(2)的一個(gè)比例放大器上(由運(yùn)算放大器U18組成)，比例放大器的輸出接入到調(diào)制解調(diào)芯片(U6)的模擬信號(hào)輸入端(第2腳)通過(guò)調(diào)制解調(diào)芯片的解調(diào)，其數(shù)字信號(hào)輸出端(第9腳)輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)反相放大器(U26)后輸出到控制計(jì)算機(jī)(U1)。2)、看門狗功能的實(shí)現(xiàn)看門狗的作用是保證系統(tǒng)死機(jī)后將程序重新啟動(dòng)。它的基本原理和功能是控制計(jì)算機(jī)(U1)R的程序運(yùn)行是定時(shí)通過(guò)一個(gè)IO腳(第19腳)發(fā)送脈沖信號(hào)給看門狗芯片(U4)，如果控制計(jì)算機(jī)(U1)死機(jī)，程序無(wú)法定時(shí)發(fā)送信號(hào)給看門狗芯片，則此時(shí)看門狗芯片認(rèn)為系統(tǒng)已經(jīng)死機(jī)，便產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)給控制計(jì)算機(jī)(U1)的復(fù)位腳(第16腳)，使程序重新啟動(dòng)。芯片的第6腳是控制計(jì)算機(jī)(U1)給看門狗發(fā)送信號(hào)端，第7腳是看門狗向控制計(jì)算機(jī)(U1)發(fā)送復(fù)位信號(hào)端。
權(quán)利要求1.一種葉輪給煤機(jī)機(jī)載無(wú)線遙控裝置，包括安裝在葉輪給煤機(jī)上的機(jī)載電臺(tái)(3)、安裝在機(jī)載電臺(tái)(3)上的電臺(tái)天線(4)，其特征在于機(jī)載電臺(tái)(3)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器(2)與控制計(jì)算機(jī)(1)連接，控制計(jì)算機(jī)(1)與開(kāi)關(guān)量輸入電路(5)、開(kāi)關(guān)量輸出電路(6)、模擬量輸入電路(7)、模擬量輸出電路(8)連接，模擬量輸入電路(7)與葉輪給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)(12)的輸出端連接、還與葉輪給煤機(jī)的電流傳感器(11)電流輸出端連接，模擬量輸出電路(8)與葉輪給煤機(jī)的調(diào)速器(13)控制輸入端連接，開(kāi)關(guān)量輸出電路(6)與執(zhí)行器(10)連接，執(zhí)行器(10)含有啟動(dòng)繼電器、停止繼電器、右行繼電器、左行繼電器、行停繼電器，執(zhí)行器(10)與葉輪給煤機(jī)的電機(jī)接觸器(9)連接，電機(jī)接觸器(9)的輸出信號(hào)與開(kāi)關(guān)量輸入電路(5)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種葉輪給煤機(jī)機(jī)載無(wú)線遙控裝置。它包括安裝在葉輪給煤機(jī)上的機(jī)載電臺(tái)、安裝在機(jī)載電臺(tái)上的電臺(tái)天線,機(jī)載電臺(tái)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與控制計(jì)算機(jī)連接,控制計(jì)算機(jī)與開(kāi)關(guān)量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸出電路、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路連接,模擬量輸入電路與葉輪給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)的輸出端連接、還與葉輪給煤機(jī)的電流傳感器電流輸出端連接,模擬量輸出電路與葉輪給煤機(jī)的調(diào)速器控制輸入端連接,開(kāi)關(guān)量輸出電路與執(zhí)行器連接,執(zhí)行器與葉輪給煤機(jī)的電機(jī)接觸器連接,電機(jī)接觸器的輸出信號(hào)與開(kāi)關(guān)量輸入電路連接。本實(shí)用新型能方便地與控制室內(nèi)的上位機(jī)進(jìn)行無(wú)線控制連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)葉輪給煤機(jī)的遙控。
文檔編號(hào)G05B15/00GK2516510SQ0125744
公開(kāi)日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2001年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月3日
發(fā)明者李其忠, 任國(guó)樑, 喻文標(biāo), 張戟, 宋富才, 龔固豐 申請(qǐng)人:李其忠, 任國(guó)樑