專利名稱：一種基于profibus-dp的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，特別是涉及一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱選礦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息交換的范圍正迅速覆蓋從工廠的管理、控制到現(xiàn)場設(shè)備層的各個層次，并逐步形成了全分布式網(wǎng)絡(luò)集成自動化系統(tǒng)和以此為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。現(xiàn)場總線使得現(xiàn)場儀表之間、現(xiàn)場儀表和控制室設(shè)備之間構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)互連系統(tǒng)，實現(xiàn)全數(shù)字化、雙向、多點數(shù)字通信。PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線技術(shù)是一種國際化、開放式和不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，廣泛適用于制造業(yè)自動化、樓宇自動化、交通管理自動化、 過程自動化、電力工業(yè)和電力輸送等領(lǐng)域自動化，是現(xiàn)階段使用最頻繁的工業(yè)通信規(guī)范。磁選柱是一種重力與磁力結(jié)合的脈動式低磁場磁重選礦設(shè)備。它由變頻電源供電，在磁選區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生周期變化的磁場，對礦漿進(jìn)行反復(fù)多次的磁聚合-分散-磁聚合作用，從而充分分離出磁性礦物中夾雜的連生體及單體脈石，生產(chǎn)出高達(dá)67%以上品位鐵精礦。由于現(xiàn)場環(huán)境，工藝要求的不同，磁選柱自動控制系統(tǒng)預(yù)留了變頻電源供電頻率、閥位開度等多個磁選柱控制參數(shù)及底流濃度、溢流濃度等檢測參數(shù)。設(shè)定及檢測參數(shù)的設(shè)定與現(xiàn)場工藝要求、鐵礦品位息息相關(guān)，實時的記錄磁選柱參數(shù)對選礦工藝改進(jìn)，提供了重要的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。傳統(tǒng)的磁選柱參數(shù)采集記錄方式為人工定時記錄方式，此種方式效率低下，無法保證記錄參數(shù)的準(zhǔn)確性、及時性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)對磁選柱選礦運行參數(shù)高效、準(zhǔn)確及時的記錄并對故障信號及時顯示，使技術(shù)人員能夠及時迅速的排除故障，實現(xiàn)最大限度的保障生產(chǎn)，還可以使其對記錄的參數(shù)進(jìn)行分析有利于選礦工藝改進(jìn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采集裝置外殼、電路板、顯示器、聲音提示裝置、鍵盤，其采集裝置外殼上安裝顯示器、聲音提示裝置、鍵盤、數(shù)據(jù)及電源接口、U盤接口 ；采集裝置內(nèi)部裝有采集、控制、PR0FIBUS-DP通信及顯示功能的電路板， 此電路板與顯示器、聲音提示裝置、鍵盤、數(shù)據(jù)及電源接口連接，并固定在采集裝置外殼上， PR0FIBUS-DP總線與磁選柱控制器數(shù)據(jù)相連，總線接口位于數(shù)據(jù)及電源接口處。所述的一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其微控制器與控制電路相通，并與位于采集裝置外殼上的聲音提示裝置相連通。所述的一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其取樣電路信號其輸出端、與信號調(diào)理隔離電路輸入端、經(jīng)數(shù)據(jù)及電源接口相連接；調(diào)理電路的多路輸出端、經(jīng)數(shù)據(jù)及電源接口與多路A/D轉(zhuǎn)換電路相連接；多路數(shù)字量隔離輸入電路與數(shù)據(jù)及電源接口相連接。所述的一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其鍵盤經(jīng)鍵盤接口電路與微控制器連接、顯示器經(jīng)顯示屏接口電路與微控制器連接、U盤接口經(jīng)CH375B U盤控制器電路與微控制器連接；A/D轉(zhuǎn)換電路、看門狗電路、RTC電路與微控制器相連接。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是
1.專門為磁選柱參數(shù)記錄設(shè)計，并具有PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線通信功能的智能數(shù)據(jù)采集裝置，可以實現(xiàn)對需采集參數(shù)及時、準(zhǔn)確的記錄，節(jié)約人力物力，降低人力成本，并有助于數(shù)據(jù)分析改進(jìn)選礦工藝。2.具有故障顯示功能，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)對故障信息進(jìn)行及時顯示，有利于技術(shù)人員能夠及時迅速的排除故障，保障生產(chǎn)。


圖1為磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖2為磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制與數(shù)據(jù)采集電路框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體說明
本發(fā)明包括微控制器、微控制器外圍電路、現(xiàn)場總線協(xié)議芯片、與PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線實現(xiàn)通訊傳輸?shù)耐ㄓ嵔涌陔娐?、開關(guān)量隔離輸入檢測電路和模擬量隔離輸入檢測電路。 所述開關(guān)量隔離輸入檢測電路的4個開關(guān)量輸出端與微控制器連接；所述模擬量隔離輸入檢測電路的8個模擬量狀態(tài)信息輸出端與微控制器連接；現(xiàn)場總線協(xié)議芯片的兩端分別與微控制器和通訊接口電路連接，通訊接口電路的另一端與PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線連接，單片機外圍電路與單片機連接。磁選柱選礦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)對磁選柱運行參數(shù)的記錄，通過PR0FIBUS-DP總線與磁選柱控制器通信，記錄控制器傳輸數(shù)據(jù)。還可以通過自身的磁選柱信號接口記錄磁選柱運行參數(shù)。當(dāng)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)大于報警門限時，進(jìn)行語音報警和相應(yīng)的報警信息顯示，同時通過PR0FIBUS-DP總線，傳輸數(shù)據(jù)到磁選柱控制器上。采集裝置上的標(biāo)定按鍵與顯示器負(fù)責(zé)與記錄儀進(jìn)行人機交互，實現(xiàn)對記錄儀參數(shù)設(shè)置、查詢記錄數(shù)據(jù)、記錄時間、觀測參數(shù)變化趨勢。當(dāng)磁選柱參數(shù)，底流濃度，溢流濃度超過報警門限時，通過PR0FIBUS-DP 總線傳輸數(shù)據(jù)到磁選柱控制器中，磁選柱控制器按照傳輸數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)磁選柱工作狀態(tài)。正常工作時，通過PR0FIBUS-DP總線，根據(jù)設(shè)定運行參數(shù)記錄總線上的多個磁選柱控制器傳輸數(shù)據(jù)。該記錄儀自身也具有信號檢測功能，可以實現(xiàn)對磁選柱運行參數(shù)及記錄。磁選柱運行參數(shù)可以獨立記錄，也可以通過PR0FIBUS-DP總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換記錄。方便運行于單一或多控制器系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過PR0FIBUS-DP總線進(jìn)行信號傳輸，提高了信號傳輸速率和系統(tǒng)容量，能有效地解決信號傳輸過程中的數(shù)據(jù)沖撞問題，很好地提高了安全防范的效果。圖1為磁選柱選礦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖。包括顯示器1、聲音提示裝置2、數(shù)據(jù)及電源接口 3、采集裝置外殼4、鍵盤5、U盤接口 6、PR0FIBUS-DP總線7、磁選柱控制器8、控制器通信接口 9。
圖2是本發(fā)明磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制與數(shù)據(jù)采集電路框圖。包括模擬量輸入取樣電路、數(shù)字量隔離輸入電路、信號調(diào)理隔離電路多路A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤接口電路、看門狗電路)、顯示屏接口電路、VPC3+ PR0FIBUS-DP總線協(xié)議芯片電路、CH375B U盤控制器電路、RTC電路、微控制器電路、485通訊控制與保護(hù)電路。圖1，圖2，所示系統(tǒng)由顯示器1、聲音提示裝置2、數(shù)據(jù)及電源接口 3、采集裝置外殼
4、鍵盤5、U盤接口6、長方形外殼組成。在采集裝置4外殼內(nèi)裝有1塊主控電路板，該主控電路板由微控制器、微控制器外圍電路、現(xiàn)場總線協(xié)議芯片、與PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線實現(xiàn)通訊傳輸?shù)耐ㄓ嵔涌陔娐?、開關(guān)量隔離輸入檢測電路和模擬量隔離輸入檢測電路組成。在采集裝置外殼上安裝顯示器1、聲音提示裝置2、鍵盤5、數(shù)據(jù)及電源接口 3、U盤接口 6。內(nèi)部裝有可以完成采集、控制、顯示功能的電路板，此電路板與顯示器1、聲音提示裝置2、鍵盤
5、數(shù)據(jù)及電源接口3連接，并固定在采集裝置外殼4上。通信總線為PR0FIBUS總線7，與磁選柱控制器8通過磁選柱控制器接口 9連接。該裝置中的模擬量輸入取樣電路的信號取自現(xiàn)場信號，其輸出端與信號調(diào)理隔離電路輸入端通過數(shù)據(jù)及電源接口 3連接。調(diào)理電路的多路輸出端通過數(shù)據(jù)及電源接口 3分別接多路A/D轉(zhuǎn)換電路，數(shù)字量隔離輸入電路、A/D轉(zhuǎn)換、看門狗電路、RTC電路與微控制器。鍵盤5通過鍵盤接口電路與微控制器連接、顯示器 1通過顯示屏接口電路與微控制器連接、U盤接口 6通過CH375B U盤控制器電路與微控制器連接，CH375B U盤控制器電路還與外設(shè)U盤連接。在控制系統(tǒng)判斷有故障發(fā)生時微控制器會通過聲音控制電路控制聲音提示裝置2發(fā)出聲音進(jìn)行聲音提示。VPC3+ PR0FIBUS-DP 總線協(xié)議芯片電路還與485通訊控制與保護(hù)電路相接，485通訊控制與保護(hù)電路通過數(shù)據(jù)及電源接口 3與磁選柱微控制器，采用PR0FIBUS總線通信方式。所述的模擬量輸入取樣電路及信號調(diào)理隔離電路的8個輸出端與多路A/D轉(zhuǎn)換電路連接。所述的數(shù)字量隔離輸入電路的4個輸出端與微控制器連接。該記錄儀具有的PR0FIBUS-DP通信電路的PR0FIBUS-DP總線接口，通過 PR0FIBUS-DP總線7與多個磁選柱控制器8、通過磁選柱控制器上的通信與電源接口 6相連，該采集裝置PR0FIBUS-DP總線接口位于采集裝置外殼前方的3處。在磁選柱控制器裝置8外殼內(nèi)裝有1塊磁選柱控制電路板，該磁選柱控制電路板由微控制器電路、磁場采集電路、PR0FIBUS-DP通信電路組成。該磁選柱控制器電路板上的PR0FIBUS-DP通信電路上設(shè)有磁場采集裝置、PR0FIBUS-DP總線接口，通過PR0FIBUS-DP總線1與采集裝置4相連，該燃?xì)獯胚x柱控制裝置PR0FIBUS-DP總線接口位于磁選柱控制采集裝置外殼前方的電源與總線接口處。
權(quán)利要求
1.一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采集裝置外殼、電路板、顯示器、聲音提示裝置、鍵盤，其特征在于采集裝置外殼(4)上安裝顯示器(1)、聲音提示裝置(2)、鍵盤(5)、數(shù)據(jù)及電源接口(3)、U盤接口(6)；采集裝置內(nèi)部裝有采集、控制、 PR0FIBUS-DP通信及顯示功能的電路板，此電路板與顯示器(1)、聲音提示裝置(2)、鍵盤 (5)、數(shù)據(jù)及電源接口(3)連接，并固定在采集裝置外殼(4 )上，PR0FIBUS-DP總線(7 )與磁選柱控制器(8 )數(shù)據(jù)相連，總線接口位于數(shù)據(jù)及電源接口( 3)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于 微控制器與控制電路相通，并與位于采集裝置外殼上的聲音提示裝置(2)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于 取樣電路信號其輸出端、與信號調(diào)理隔離電路輸入端、經(jīng)數(shù)據(jù)及電源接口(3)相連接；調(diào)理電路的多路輸出端、經(jīng)數(shù)據(jù)及電源接口(3)與多路A/D轉(zhuǎn)換電路相連接；多路數(shù)字量隔離輸入電路(2)與數(shù)據(jù)及電源接口(3)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PR0FIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于 鍵盤(5 )經(jīng)鍵盤接口電路與微控制器連接、顯示器(1)經(jīng)顯示屏接口電路與微控制器連接、 U盤接口(6)經(jīng)CH375B U盤控制器電路與微控制器連接；A/D轉(zhuǎn)換電路、看門狗電路、RTC 電路與微控制器相連接。
全文摘要
一種基于PROFIBUS-DP的磁選柱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，涉及一種通信數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，采集裝置外殼4上安裝顯示器1、聲音提示裝置2、鍵盤5、數(shù)據(jù)及電源接口3、U盤接口6；采集裝置內(nèi)部裝有采集、控制、PROFIBUS-DP通信及顯示功能的電路板，此電路板與顯示器1、聲音提示裝置2、鍵盤5、數(shù)據(jù)及電源接口3連接，并固定在采集裝置外殼4上，PROFIBUS-DP總線7與磁選柱控制器8數(shù)據(jù)相連，總線接口位于數(shù)據(jù)及電源接口3處。該裝置對磁選柱運行參數(shù)高效、準(zhǔn)確及時的記錄并對故障信號及時顯示，使技術(shù)人員能夠及時迅速的排除故障，實現(xiàn)最大限度的保障生產(chǎn)，還可以使其對記錄的參數(shù)進(jìn)行分析有利于選礦工藝改進(jìn)。
文檔編號G05B19/418GK102411358SQ20111036218
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者于靜淼, 劉天惠, 周昕, 孫穎, 崔婀娜, 汪楠, 董艷妮 申請人:沈陽大學(xué)