專利名稱：帶式輸送機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于礦山井下帶式輸送機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
目前，在礦山的運(yùn)輸系統(tǒng)中，帶式輸送機(jī)占相當(dāng)大的比例，這些帶式輸送 機(jī)的控制裝置， 一般釆用集中或隨機(jī)控制方式。集中控制方式，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后， 無論有煤無煤，輸送機(jī)均處于開車狀態(tài)，這樣當(dāng)無煤時(shí)，輸送機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)， 白白浪費(fèi)了大量電能，也增加了皮帶的損耗和電機(jī)的發(fā)熱，縮短了整個(gè)輸送機(jī) 的使用壽命，從而也就增加了系統(tǒng)的維護(hù)量。采用隨機(jī)控制方式后，有煤自動(dòng) 開車，無煤自動(dòng)停車，克服了集中控制所帶來的弊病，但釆用普通硬件電路做 這樣的隨機(jī)控制系統(tǒng)，需鋪設(shè)大量電纜，結(jié)果使系統(tǒng)具有造價(jià)昂貴，可靠性差， 維護(hù)量大的缺點(diǎn)。 實(shí)用新型內(nèi)容-.
本實(shí)用新型的目的是提供一種以單片機(jī)為控制核心的帶式輸送機(jī)控制裝 置，它有多種控制方式，能通過簡(jiǎn)單的按鈕設(shè)置就能方便靈活的變更控制方式， 而且能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)裝置間的數(shù)據(jù)通訊和集中顯示，具有語(yǔ)言報(bào)警、數(shù)碼顯示及 燈光指示功能，可靠性強(qiáng)，操作方便。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括殼體、提襻、銘牌、防爆標(biāo)志、煤 安標(biāo)志、觀察窗、指示燈、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、揚(yáng)聲器、送話器、送話器接插件、 電源板、主控板、顯示板，電源板、主控板、顯示板固定在殼體內(nèi)部，主控板 由單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成，外圍傳感器的輸出端連接到主控板的輸入端，主控
板的輸入端還連接有中途停車開關(guān)、參數(shù)設(shè)置按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)，主控板的輸出 端連接有顯示板、通訊線路、語(yǔ)言報(bào)警電路和電源板的執(zhí)行電路，主控板上還 連接有電源板，電源板包括開關(guān)電源電路和執(zhí)行電路。
工作時(shí)主控板上的單片機(jī)對(duì)相應(yīng)的各種傳感器信號(hào)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算， 然后輸出控制信號(hào)，控制執(zhí)行電路，實(shí)現(xiàn)有煤自動(dòng)開車，無煤自動(dòng)停車，具有 煤倉(cāng)高、低煤位保護(hù)，機(jī)頭下煤位保護(hù)、打滑低速、斷帶、超速、跑偏、橫向 撕裂、溫度、煙霧、灑水降溫等多種保護(hù)功能。并將顯示信號(hào)送到顯示板上顯 示輸出，用戶可以通過觀察窗、指示燈來觀察皮帶運(yùn)輸機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。轉(zhuǎn) 換開關(guān)和按鈕的信號(hào)連接到顯示板的相應(yīng)端子上，通過連線接到主控板上，經(jīng) 單片機(jī)處理后，可以方便靈活的變更輸送機(jī)的控制方式。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，它能廣泛應(yīng)用于有爆炸性氣體(甲烷)和煤塵的環(huán) 境中，它釆用單片機(jī)作為電路的控制核心，具有性能先進(jìn)，功耗低，安全性能 好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。另外該裝置還具有人員就地分臺(tái)控制、 集中控制、隨機(jī)控制等多種控制方式，且通過簡(jiǎn)單的按鈕設(shè)置就能方便靈活變 更控制方式，可快速滿足不同的現(xiàn)場(chǎng)條件和不同用戶的要求，重要的是節(jié)省人 力，可靠性強(qiáng)，操作方便，降低電耗，減少磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，節(jié) 約了材料，可以實(shí)現(xiàn)各臺(tái)之間的數(shù)據(jù)通訊和集中顯示，具有語(yǔ)言報(bào)警、數(shù)碼顯 示及燈光指示功能。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)正面示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。 圖3為本實(shí)用新型的電路原理框圖。 圖4為本實(shí)用新型的電源板電路原理框圖。 圖5為本實(shí)用新型的顯示板電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
由圖l、圖2可知，本實(shí)用新型包括殼體l、提襻2、銘牌3、防爆標(biāo)志
4、煤安標(biāo)志5、喇叭嘴6、觀察窗7、指示燈8、按鈕9、轉(zhuǎn)換開關(guān)10、揚(yáng)聲
器ll、送話器12、送話器接插件13、電源板、主控板、顯示板。電源板、主
控板、顯示板固定在殼體內(nèi)部，該裝置上體是隔爆腔，內(nèi)裝有電源板；下體是
本安腔，內(nèi)裝有主控板、顯示板和揚(yáng)聲器等。隔爆腔左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)置有兩
個(gè)喇叭嘴6，用來通過電源進(jìn)線和電機(jī)、灑水信號(hào)輸出；本安腔左側(cè)和右側(cè)分
別有四個(gè)喇叭嘴6，用來通過外圍傳感器的輸入信號(hào)、通訊總線和音頻總線。
本安腔右側(cè)安裝有送話器接插件13用來固定送話器12。本安腔的正面左上角
為觀察窗7和指示燈8，觀察窗內(nèi)含三個(gè)數(shù)碼管，可以顯示聯(lián)機(jī)臺(tái)數(shù)、本臺(tái)編
號(hào)及循檢外臺(tái)；指示燈8可以指示皮帶運(yùn)輸機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)及故障信息。在
觀察窗7的右邊為內(nèi)置揚(yáng)聲器11，用來預(yù)警開車和報(bào)故障信息。本安腔的左下
角為參數(shù)設(shè)置按鈕9，通過該按鈕可以對(duì)本臺(tái)編號(hào)、停車時(shí)間、正常速度、總
臺(tái)數(shù)、預(yù)警開車時(shí)間、第二臺(tái)延時(shí)開機(jī)時(shí)間、控制方式、堆煤保護(hù)時(shí)間及聯(lián)機(jī)
/單機(jī)運(yùn)行方式進(jìn)行修改。本安腔的右下角為人工開停和緊急閉鎖轉(zhuǎn)換開關(guān)10。
提襻2便于井下搬運(yùn)。殼體1上還裝有銘牌3，防爆標(biāo)志4，煤安標(biāo)志5。
由圖3可知，主控板由單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成，外圍傳感器的輸出端連接
到主控板的輸入端相應(yīng)端子上。外圍傳感器包括高煤位傳感器、低煤位傳感器、
跑偏傳感器、撕裂傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器、物流傳感器，主控板的
輸入端還連接有中途停車開關(guān)、參數(shù)設(shè)置按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)，主控板的輸出端連
接有顯示板、通訊線路、語(yǔ)音報(bào)警電路和電源板的執(zhí)行電路，主控板上還連接 有電源板，電源板包括開關(guān)電源電跟和執(zhí)行電路，開關(guān)電源電路用于給主控板
供電。主控板包括主控電路和音頻電路。主控電路包括單片機(jī)U303和其外圍
電路，完成各種控制功能，輸入信號(hào)有煤位、中停、跑偏、撕帶、溫度、煙霧、 物流、速度、延時(shí)開車、延時(shí)停車、急停本臺(tái)、急停外臺(tái)、參數(shù)設(shè)置、循檢/
定點(diǎn)；單片機(jī)通過對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算后，輸出控制信號(hào)，控制外
部設(shè)備并將相應(yīng)的顯示信號(hào)送到顯示板上輸出，用戶可以通過觀察窗、指示燈 來觀察運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。主控板上的單片機(jī)有通訊輸出口，通過通訊總線與 其它裝置連接。音頻電路的主要作用是產(chǎn)生各種保護(hù)狀態(tài)下的語(yǔ)言聲音，并控 制語(yǔ)言信號(hào)、送話器信號(hào)、打點(diǎn)信號(hào)以及外部音頻信號(hào)經(jīng)硬件邏輯電路和功率 放大電路后，接到揚(yáng)聲器上放音。
由圖4可知，電源板包括開關(guān)電源電路和執(zhí)行電路。開關(guān)電源電路有五部 分組成。第一部分是輸入電路，它包含有低通濾波和一次整流環(huán)節(jié)。由QC83 磁力開關(guān)9#、8#線來的36V交流電直接經(jīng)低通濾波器和整流橋整流后得到未穩(wěn) 定的直流電壓。第二部分是功率轉(zhuǎn)換，是把高功率因數(shù)的直流電壓變換成受到 控制的、符合設(shè)計(jì)要求的高頻方波脈沖電壓，它是由開關(guān)管和高頻變壓器來完 成的。在開關(guān)管導(dǎo)通期間變壓器從輸入側(cè)蓄積能量，在下一次截止期間變壓器 蓄積的能量釋放供給輸出負(fù)載。當(dāng)截止時(shí)間結(jié)東變壓器初級(jí)電壓自由振蕩返回 到0V。開關(guān)管的基極與反饋繞組相連，反饋繞組產(chǎn)生的電壓加在基極上控制開 關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷。第三部分是輸出電路，用于將高頻方波脈沖電壓經(jīng)二極管 整流和電感濾波后變成直流12V電壓輸出，給主控板供電。第四部分是控制電
路，通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制第二部分的方波輸出，從而達(dá)到變換 電源的目的。第五部分是兩套過壓過流保護(hù)電路，兩套保護(hù)互為備用，使輸出 電壓電流穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi)。
執(zhí)行電路是根據(jù)單片機(jī)傳過來的信號(hào)控制繼電器動(dòng)作，從而去驅(qū)動(dòng)外部磁 力啟動(dòng)器或電磁閥動(dòng)作完成控制功能。該執(zhí)行電路的控制功能包括三部分第 一電機(jī)啟動(dòng)，第二電機(jī)啟動(dòng)和灑水裝置啟動(dòng)，三個(gè)控制功能的電路結(jié)構(gòu)基本相 同。單片機(jī)發(fā)送過來的控制信號(hào)，經(jīng)兩個(gè)非門串聯(lián)后，連接到繼電器，使繼電 器得電，相應(yīng)的接點(diǎn)閉合，從而去控制電機(jī)啟動(dòng)或?yàn)⑺b置啟動(dòng)。同時(shí)該電路 裝有阻容吸收元件，用來保護(hù)繼電器的接點(diǎn)。
由圖5可知，顯示板主要作用是通過自定義的三位數(shù)碼管中每位所指定的 含義以及發(fā)光二極管，來顯示本臺(tái)或聯(lián)機(jī)情況下任一臺(tái)的工作狀況。顯示板的
驅(qū)動(dòng)器件為N201， N201由單片機(jī)U303來控制顯示狀態(tài)。單片機(jī)運(yùn)算后的數(shù)據(jù) 傳給N201,再經(jīng)N201處理后通過發(fā)光二極管和數(shù)碼管顯示出來。發(fā)光二極管 用來指示開車、堆煤、跑偏、撕帶、超溫、煙霧、速度和通訊等信號(hào)；數(shù)碼管 用來顯示聯(lián)機(jī)臺(tái)數(shù)、本臺(tái)編號(hào)及循檢外臺(tái)。參數(shù)設(shè)置按鈕分別是設(shè)置鍵、增值 鍵和打點(diǎn)信號(hào)鍵，主要是用來對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和打點(diǎn)用的。轉(zhuǎn)換開關(guān)用來完成 人工開停車，和在緊急情況下對(duì)本臺(tái)或外臺(tái)的停車控制。
權(quán)利要求1、一種帶式輸送機(jī)控制裝置，包括殼體、提襻、銘牌、防爆標(biāo)志、煤安標(biāo)志、觀察窗、指示燈、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、揚(yáng)聲器、送話器、送話器接插件、電源板、主控板、顯示板，電源板、主控板、顯示板固定在殼體內(nèi)部，其特征是主控板由單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成，外圍傳感器的輸出端連接到主控板的輸入端，主控板的輸入端還連接有中途停車開關(guān)、參數(shù)設(shè)置按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)，主控板的輸出端連接有顯示板、通訊線路、語(yǔ)言報(bào)警電路和電源板的執(zhí)行電路，主控板上還連接有電源板，電源板包括開關(guān)電源電路和執(zhí)行電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)控制裝置，其特征是主控板上的單 片機(jī)有通訊輸出口，通過通訊總線與其它裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶式輸送機(jī)控制裝置，包括殼體、提襻、銘牌、防爆標(biāo)志、煤安標(biāo)志、觀察窗、指示燈、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、揚(yáng)聲器、送話器、送話器接插件、電源板、主控板、顯示板，電源板、主控板、顯示板固定在殼體內(nèi)部，主控板由單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成，外圍傳感器的輸出端連接到主控板的輸入端，主控板的輸入端還連接有中途停車開關(guān)、參數(shù)設(shè)置按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)，主控板的輸出端連接有顯示板、通訊線路、語(yǔ)言報(bào)警電路和電源板的執(zhí)行電路，主控板上還連接有電源板，電源板包括開關(guān)電源電路和執(zhí)行電路具有性能先進(jìn)，功耗低，安全性能好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B65G43/00GK201068336SQ20072009143
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者何富賢, 劉德勝, 良 司, 張福貴, 李永林, 趙禧林, 靳寶會(huì) 申請(qǐng)人:焦作華飛電子電器股份有限公司