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(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)量控制電路、頻率檢測(cè)電路、模擬量控制電路、模擬量檢測(cè)電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開(kāi)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(shí)用新型可以通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制X光發(fā)生器和X光探測(cè)器電源的開(kāi)啟/關(guān)閉、X光發(fā)生器出束、控制X光探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；同時(shí)還可以接入各種礦用傳感器，通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(shí)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(shuō)明】
一種隔爆兼本安型控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)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(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)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(dòng)化程度越來(lái)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(yùn)行，需要對(duì)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)。同時(shí)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(dá)到本質(zhì)安全的要求。因此需要一種遠(yuǎn)程控制設(shè)備實(shí)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(cè)、探測(cè)器的電源控制、圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種通過(guò)以太網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制的設(shè)備。該設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備所在現(xiàn)場(chǎng)的各種環(huán)境參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)，對(duì)X光發(fā)生器和X光探測(cè)器實(shí)現(xiàn)控制，同時(shí)提供靈活的與計(jì)算機(jī)通信傳輸方式。
[0004]本實(shí)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(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)量控制電路、頻率檢測(cè)電路、模擬量控制電路、模擬量檢測(cè)電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開(kāi)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(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)量控制電路、頻率檢測(cè)電路、模擬量控制電路、模擬量檢測(cè)電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開(kāi)關(guān)控制電路相連，開(kāi)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(guò)壓過(guò)流保護(hù)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(cè)模擬量信號(hào)電壓范圍為0V-10V，電流范圍為4-20mA，開(kāi)關(guān)量信號(hào)電壓范圍為5V-12V，被檢測(cè)信號(hào)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(jì)算機(jī)通信傳輸方式，包括以太網(wǎng)口直接連接方式、定時(shí)控制以太網(wǎng)接口切換連接方式、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)接口切換連接方式。
[0008]實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果:可以通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制隔爆型X光發(fā)生器和X光探測(cè)器電源的開(kāi)啟/關(guān)閉、控制X光發(fā)生器出束、控制X光探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；同時(shí)還可以接入各種礦用傳感器，通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(shuō)明】

[0009]圖1是本實(shí)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(shí)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(chǔ)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(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型做出詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]圖1是本實(shí)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(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)量控制電路、頻率檢測(cè)電路、模擬量控制電路、模擬量檢測(cè)電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開(kāi)關(guān)控制電路、光電轉(zhuǎn)換電路、隔爆兼本安電源電路。開(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路用于檢測(cè)外部輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)，并將信號(hào)送入到主控制器中。主控制器用于通過(guò)該信號(hào)檢測(cè)外部設(shè)備的啟/停，了解各種設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況以進(jìn)行資源調(diào)度，并將信息反饋到主計(jì)算機(jī)。開(kāi)關(guān)量控制電路用于控制X光發(fā)生器和高速X光探測(cè)器電源的開(kāi)啟/關(guān)閉，控制其它各種外部設(shè)備的啟動(dòng)/停止。頻率檢測(cè)電路用于檢測(cè)外部輸入頻率范圍為1Ηζ-2.5ΚΗζ的信號(hào)，然后輸送給終端設(shè)備。通過(guò)頻率檢測(cè)電路，隔爆兼本安型控制器可以連接包括檢測(cè)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(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(hào)精確的變換為模擬信號(hào)，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)。模擬量檢測(cè)電路用于檢測(cè)外部輸入0V-10V的電壓信號(hào)或者4-20mA電流信號(hào)。通過(guò)該模擬量檢測(cè)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(shí)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(chǔ)設(shè)備以擴(kuò)展本安型控制器的存儲(chǔ)空間。主控制器可采用型號(hào)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(guò)壓過(guò)流保護(hù)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(guò)DCl2V轉(zhuǎn)DC5V電路，再經(jīng)過(guò)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路限制輸出的最大電流為1.4A，最后經(jīng)過(guò)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(cè)器同時(shí)通過(guò)UTP/STP線纜連接到本質(zhì)安全型光端機(jī)上，本質(zhì)安全型光端機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)或者光纜連接到總調(diào)度室的計(jì)算機(jī)上。X光探測(cè)器通過(guò)以太網(wǎng)接口輸出的鋼絲繩芯圖像數(shù)據(jù)直接通過(guò)以太網(wǎng)傳輸給計(jì)算機(jī)，隔爆兼本安型控制器通過(guò)以太網(wǎng)接收計(jì)算機(jī)指令，用于帶式輸送機(jī)狀態(tài)檢測(cè)、X光發(fā)生器電源和出束控制、X光探測(cè)器電源控制。
[0018]圖4是定時(shí)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(gè)以太網(wǎng)接口連接到以太網(wǎng)，另一個(gè)以太網(wǎng)接口連接到X光探測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)鋼絲繩芯輸送帶時(shí)，計(jì)算機(jī)通過(guò)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(cè)帶式輸送機(jī)狀態(tài)，若為開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí)，控制X光發(fā)生器電源接通和出束、X光探測(cè)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(cè)器以太網(wǎng)接口接通，計(jì)算機(jī)檢測(cè)鋼絲繩芯圖像數(shù)據(jù)，定時(shí)檢測(cè)完成整條輸送帶后停止檢測(cè)，隔爆兼本安型控制器再將以太網(wǎng)接口切換回開(kāi)始狀態(tài)。
[0019]圖5是存儲(chǔ)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(gè)以太網(wǎng)接口連接到以太網(wǎng)，另一個(gè)以太網(wǎng)接口連接到X光探測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)鋼絲繩芯輸送帶時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出包含采集時(shí)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(cè)器，然后由隔爆兼本安型控制器直接控制X光探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到已正常連接到隔爆兼本安型控制器的U盤(pán)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(jì)算機(jī)，再通過(guò)以太網(wǎng)將U盤(pán)中的圖像數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隔爆兼本安型控制器，其特征在于，包括主控制器、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)量控制電路、頻率檢測(cè)電路、模擬量控制電路、模擬量檢測(cè)電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開(kāi)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(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)量控制電路、頻率檢測(cè)電路、模擬量控制電路、模擬量檢測(cè)電路、以太網(wǎng)接口電路、USB接口電路、開(kāi)關(guān)控制電路相連，開(kāi)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(guò)壓過(guò)流保護(hù)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(cè)模擬量信號(hào)電壓范圍為0V-10V，電流范圍為4-20mA，開(kāi)關(guān)量信號(hào)電壓范圍為5V-12V，被檢測(cè)信號(hào)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(jì)算機(jī)通信傳輸方式，包括以太網(wǎng)口直接連接方式、定時(shí)控制以太網(wǎng)接口切換連接方式、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)接口切換連接方式。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK205721444SQ201620196183
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】苗長(zhǎng)云, 王榆生, 張立東, 石博雅, 孟德軍
【申請(qǐng)人】天津工業(yè)大學(xué), 天津市恒機(jī)電科技有限公司, 天津市恒一機(jī)電科技有限公司