專利名稱:一種隔爆兼本安型控制器的制造方法
【專利摘要】一種隔爆兼本安型控制器，它由主控制器、開關(guān)量檢測電路、開關(guān)量控制電路、頻率檢測電路、模擬量控制電路、模擬量檢測電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開關(guān)控制電路、光電轉(zhuǎn)換電路、隔爆兼本安電源電路組成。本實用新型可以通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制X光發(fā)生器和X光探測器電源的開啟/關(guān)閉、X光發(fā)生器出束、控制X光探測器進行數(shù)據(jù)采集；同時還可以接入各種礦用傳感器，通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測煤礦井下包括溫度、濕度、甲烷等有害氣體濃度在內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)。本實用新型提供了三種靈活的系統(tǒng)接入方式，適用于煤炭、礦山、冶金等易燃易爆的工作環(huán)境。
【專利說明】
一種隔爆兼本安型控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種隔爆兼本安型控制器，特別涉及一種應(yīng)用于鋼絲繩芯輸送帶在線監(jiān)測系統(tǒng)的檢測控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤炭、礦山、冶金等領(lǐng)域，生產(chǎn)自動化程度越來越高，而為了確保工作人員的生命安全和生產(chǎn)設(shè)備的正常運行，需要對相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備進行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測。同時由于煤炭、礦山等生產(chǎn)領(lǐng)域的特殊性，需要所用的設(shè)備達到本質(zhì)安全的要求。因此需要一種遠(yuǎn)程控制設(shè)備實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測、探測器的電源控制、圖像數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種通過以太網(wǎng)對生產(chǎn)設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化控制的設(shè)備。該設(shè)備通過以太網(wǎng)對生產(chǎn)設(shè)備所在現(xiàn)場的各種環(huán)境參數(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，對X光發(fā)生器和X光探測器實現(xiàn)控制，同時提供靈活的與計算機通信傳輸方式。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種隔爆兼本安型控制器，包括主控制器、開關(guān)量檢測電路、開關(guān)量控制電路、頻率檢測電路、模擬量控制電路、模擬量檢測電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開關(guān)控制電路、光電轉(zhuǎn)換電路、隔爆兼本安電源電路，其中，主控制器分別與開關(guān)量檢測電路、開關(guān)量控制電路、頻率檢測電路、模擬量控制電路、模擬量檢測電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開關(guān)控制電路相連，開關(guān)控制電路分別與光電轉(zhuǎn)換電路和以太網(wǎng)接口電路相連，隔爆兼本安電源電路為各模塊電路提供電源。
[0005]所述的隔爆兼本安電源電路包括DC12V轉(zhuǎn)DC5V電路、過壓過流保護電路、DC5V轉(zhuǎn)DC2.5V電路、DC5V轉(zhuǎn)DC3.3V、DC3.3V轉(zhuǎn)DCl.2V電路。
[0006]所述的隔爆兼本安型控制器檢測模擬量信號電壓范圍為0V-10V，電流范圍為4-20mA，開關(guān)量信號電壓范圍為5V-12V，被檢測信號頻率范圍為1Ηζ-2.5ΚΗζ。
[0007]所述的隔爆兼本安型控制器提供三種與計算機通信傳輸方式，包括以太網(wǎng)口直接連接方式、定時控制以太網(wǎng)接口切換連接方式、存儲轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)接口切換連接方式。
[0008]實施本實用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果:可以通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制隔爆型X光發(fā)生器和X光探測器電源的開啟/關(guān)閉、控制X光發(fā)生器出束、控制X光探測器進行數(shù)據(jù)采集；同時還可以接入各種礦用傳感器，通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測煤礦井下包括溫度、濕度、甲烷等有害氣體濃度在內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)，適用于煤炭、礦山、冶金等易燃易爆的工作環(huán)境。
【附圖說明】

[0009]圖1是本實用新型的電路原理框圖；
[0010]圖2是隔爆兼本安電源電路的電路原理框圖；
[0011]圖3是以太網(wǎng)口直接連接方式的電路原理圖；
[0012]圖4是定時控制以太網(wǎng)接口切換連接方式的電路原理圖；
[0013]圖5是存儲轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)接口切換連接方式的電路原理圖；
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例的附圖對本實用新型做出詳細(xì)說明。
[0015]圖1是本實用新型的電路原理框圖。如圖1所示，隔爆兼本安型控制器包括主控制器、開關(guān)量檢測電路、開關(guān)量控制電路、頻率檢測電路、模擬量控制電路、模擬量檢測電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開關(guān)控制電路、光電轉(zhuǎn)換電路、隔爆兼本安電源電路。開關(guān)量檢測電路用于檢測外部輸入的開關(guān)信號，并將信號送入到主控制器中。主控制器用于通過該信號檢測外部設(shè)備的啟/停，了解各種設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況以進行資源調(diào)度，并將信息反饋到主計算機。開關(guān)量控制電路用于控制X光發(fā)生器和高速X光探測器電源的開啟/關(guān)閉，控制其它各種外部設(shè)備的啟動/停止。頻率檢測電路用于檢測外部輸入頻率范圍為1Ηζ-2.5ΚΗζ的信號，然后輸送給終端設(shè)備。通過頻率檢測電路，隔爆兼本安型控制器可以連接包括檢測溫度、濕度、C02、C0、甲烷等有害氣體濃度等在內(nèi)的傳感器，通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測煤礦井下的環(huán)境參數(shù)。模擬量控制電路用于將數(shù)字信號精確的變換為模擬信號，輸出給執(zhí)行機構(gòu)，從而控制執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn)。模擬量檢測電路用于檢測外部輸入0V-10V的電壓信號或者4-20mA電流信號。通過該模擬量檢測電路，隔爆兼本安型控制器可以連接各種通用的電壓型傳感器與電流型傳感器。以太網(wǎng)接口電路由兩路分時使用的以太網(wǎng)接口和一路SFP模式的光纖接口構(gòu)成。該接口電路提供了三種靈活的系統(tǒng)接入方式。USB接口電路用于連接外部大容量的存儲設(shè)備以擴展本安型控制器的存儲空間。主控制器可采用型號為S3C2440的芯片。
[0016]圖2是隔爆兼本安電源電路的電路原理框圖。如圖2所示，隔爆兼本安電源電路包括DCl 2V轉(zhuǎn)DC5V電路、過壓過流保護電路、DC5V轉(zhuǎn)DC2.5V電路、DC5V轉(zhuǎn)DC3.3V、DC3.3V轉(zhuǎn)DCl.2V電路。隔爆兼本安電源輸出的DC+12V電壓輸入隔爆兼本安型控制器的隔爆兼本安電源電路，經(jīng)過DCl2V轉(zhuǎn)DC5V電路，再經(jīng)過過壓過流保護電路限制輸出的最大電流為1.4A，最后經(jīng)過DC5V轉(zhuǎn)DC2.5V電路、DC5V轉(zhuǎn)DC3.3V、DC3.3V轉(zhuǎn)DCl.2V電路得到各模塊電路所需的電壓。
[0017]圖3是以太網(wǎng)口直接連接方式的電路原理框圖。如圖3所示，隔爆兼本安型控制器和X光探測器同時通過UTP/STP線纜連接到本質(zhì)安全型光端機上，本質(zhì)安全型光端機通過以太網(wǎng)或者光纜連接到總調(diào)度室的計算機上。X光探測器通過以太網(wǎng)接口輸出的鋼絲繩芯圖像數(shù)據(jù)直接通過以太網(wǎng)傳輸給計算機，隔爆兼本安型控制器通過以太網(wǎng)接收計算機指令，用于帶式輸送機狀態(tài)檢測、X光發(fā)生器電源和出束控制、X光探測器電源控制。
[0018]圖4是定時控制以太網(wǎng)接口切換連接方式的電路原理框圖。如圖4所示，隔爆兼本安型控制器I個以太網(wǎng)接口連接到以太網(wǎng)，另一個以太網(wǎng)接口連接到X光探測器，當(dāng)檢測鋼絲繩芯輸送帶時，計算機通過以太網(wǎng)給隔爆兼本安型控制器發(fā)送指令，隔爆兼本安型控制器接收到指令后，檢測帶式輸送機狀態(tài)，若為開機狀態(tài)時，控制X光發(fā)生器電源接通和出束、X光探測器電源接通，切換以太網(wǎng)接口，將以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接口與X光探測器以太網(wǎng)接口接通，計算機檢測鋼絲繩芯圖像數(shù)據(jù)，定時檢測完成整條輸送帶后停止檢測，隔爆兼本安型控制器再將以太網(wǎng)接口切換回開始狀態(tài)。
[0019]圖5是存儲轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)接口切換連接方式的電路原理框圖。如圖5所示，隔爆兼本安型控制器I個以太網(wǎng)接口連接到以太網(wǎng)，另一個以太網(wǎng)接口連接到X光探測器，當(dāng)檢測鋼絲繩芯輸送帶時，計算機發(fā)出包含采集時間和其它采集相關(guān)信息的指令給隔爆兼本安型控制器，隔爆兼本安型控制器將本地網(wǎng)絡(luò)接口切換給X光探測器，然后由隔爆兼本安型控制器直接控制X光探測器進行數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)存儲到已正常連接到隔爆兼本安型控制器的U盤中。數(shù)據(jù)采集完畢之后，隔爆兼本安型控制器再將網(wǎng)絡(luò)接口切換給計算機，再通過以太網(wǎng)將U盤中的圖像數(shù)據(jù)傳輸給計算機。
【主權(quán)項】
1.一種隔爆兼本安型控制器，其特征在于，包括主控制器、開關(guān)量檢測電路、開關(guān)量控制電路、頻率檢測電路、模擬量控制電路、模擬量檢測電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開關(guān)控制電路、光電轉(zhuǎn)換電路、隔爆兼本安電源電路，其中，主控制器分別與開關(guān)量檢測電路、開關(guān)量控制電路、頻率檢測電路、模擬量控制電路、模擬量檢測電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開關(guān)控制電路相連，開關(guān)控制電路分別與光電轉(zhuǎn)換電路和以太網(wǎng)接口電路相連，隔爆兼本安電源電路為各模塊電路提供電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安型控制器，其特征在于，隔爆兼本安電源電路包括DC12V轉(zhuǎn)DC5V電路、過壓過流保護電路、DC5V轉(zhuǎn)DC2.5V電路、DC5V轉(zhuǎn)DC3.3V、DC3.3V轉(zhuǎn)DC1.2V電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安型控制器，其特征在于，檢測模擬量信號電壓范圍為0V-10V，電流范圍為4-20mA，開關(guān)量信號電壓范圍為5V-12V，被檢測信號頻率范圍為IHz-2.5KHz。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆兼本安型控制器，其特征在于，隔爆兼本安型控制器提供三種與計算機通信傳輸方式，包括以太網(wǎng)口直接連接方式、定時控制以太網(wǎng)接口切換連接方式、存儲轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)接口切換連接方式。
【文檔編號】G05D27/02GK205721444SQ201620196183
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】苗長云, 王榆生, 張立東, 石博雅, 孟德軍
【申請人】天津工業(yè)大學(xué), 天津市恒機電科技有限公司, 天津市恒一機電科技有限公司