CN103708201B

CN103708201B - 一种带式输送机综合保护控制系统

Info

Publication number: CN103708201B
Application number: CN201310712606.3A
Authority: CN
Inventors: 李放; 余子先; 李旺然; 胡兵; 刘保伦; 倪瑞; 宋晓春; 华莉; 齐晶晶
Original assignee: HUAINAN WANTAI ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: HUAINAN WANTAI ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: CN103708201A

Abstract

一种带式输送机综合保护控制系统，其包括单片机控制模块、信号采集预警模块、液晶屏显示模块、故障判断模块、参数设置模块、执行控制模块，所述信号采集预警模块包括信号采集单元和语音预警模块，实现了故障类型、故障参数值以及故障发生时间的可视化显示和各故障判断参数的便捷设置与修改。

Description

一种带式输送机综合保护控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，特别是涉及一种带式输送机综合保护控制系统。

背景技术

现有技术中，授权公开号为CN202897451U,授权公开日为2013.04.24的我国发明专利带式输送机保护装置,公开了一种带式输送机保护装置,主要包括温度、速度、跑偏、急停、烟雾、煤位、张紧和撕带等八大保护系统，控制系统原理为：通过温度传感器、速度传感器、烟雾传感器、煤位传感器、跑偏传感器、撕裂传感器等，利用单片机采集带式输送机运行过程中的各类参数，并与预先设定的临界值对比，采取检测开关量信号的方式控制指示灯，由此判断对应运行参数是否超限，通过此可实现对带式输送机运行故障的总体判断。但当前控制装置中的故障信号指示方式多采用数码管，并结合指示灯识别故障类型，从而仅能对带式输送机是否存在故障定性分析，而无法实时准确显示故障参数类型或具体数值，同时由于各保护系统间相对独立，系统参数设置比较复杂，操作较为不便，严重影响了皮带机的工作效率，不能很好满足煤矿现代化的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种带式输送机综合保护控制系统用于解决上述技术问题。

一种带式输送机综合保护控制系统，其包括单片机控制模块，其特征在于还包括信号采集预警模块、液晶屏显示模块、故障判断模块、参数设置模块、执行控制模块，所述信号采集预警模块包括信号采集单元和语音预警模块；

所述信号采集单元用于采集堆煤信号、烟雾信号、撕带信号、跑偏信号、急停信号、称重信号、温度信号、速度信号；所述语音预警模块用于根据单片机发出的预警指令发出语音预警；所述液晶屏显示模块用于实时显示系统运行参数以及发生故障时显示故障类型、故障的参数值以及故障发生的时间；所述参数设置模块用于完成系统参数的设定与修改；所述故障判断模块用于判断系统是否工作正常，并控制相应的执行控制模块。

本发明采用液晶屏显示系统的运行状态，可以直观明了的判断系统各运行参数以及的那个系统发生故障时可以通过显示屏直接显示故障类型以及故障发生时间，使得可以快速确定故障源，另外本发明的参数设置模块更是实现了系统各判断参考参数的设置与修改的便捷操作。

下面结合附图对本发明的带式输送机综合保护控制系统作进一步说明。

附图说明

图1为本发明带式输送机综合保护控制系统框图；

图2为本发明带式输送机综合保护控制系统的信号采集预警模块电路原理图；

图3为本发明带式输送机综合保护控制系统的液晶显示屏模块电路原理图；

图4为本发明带式输送机综合保护控制系统的参数设置模块电路原理图；

图5为本发明带式输送机综合保护控制系统的执行控制模块电路原理图；

具体实施方式

如图1所示，本发明带式输送机综合保护控制系统包括单片机控制模块、信号采集预警模块、液晶显示屏模块、故障判断模块、参数设置模块、执行控制模块，所述信号采集预警模块又包括信号采集单元和语音预警模块；

所述信号采集单元的数据输出端口接单片机控制模块的相应数据输入端口，所述语音预警模块的信号输入端口连接单片机控制模块的信号输出端口，所述液晶屏显示模块的数据输入引脚和控制引脚分别与单片机控制模块的相应数据输出引脚相连，故障判断模块的数据输入端口连接单片机控制模块的相应数据输出端，参数设置模块的数据输出端口连接故障判断模块的输入端口，故障判断模块的信号输出端口连接执行控制模块的信号输入端口；

所述信号采集单元用于采集堆煤信号、烟雾信号、撕带信号、跑偏信号、急停信号、称重信号、温度信号、速度信号，所述语音预警模块用于发出预警语音，所述液晶屏显示模块用于实时显示系统运行参数以及发生故障显示故障类型和故障的参数值，所述参数设置模块用于完成系统参数的设定与修改，所述故障判断模块用于判断系统是否工作异常，并控制相应的执行控制电路。

如图2所示，本发明带式输送机综合保护控制系统的信号采集预警模块包括单片机W78E52、看门狗芯片X5045、语音芯片ISD1700、信号放大器LM386N3、第一晶振CY1、电容C1～C9、电阻R1～R13、八个光电耦合器01～08、堆煤传感器、烟雾传感器、撕带传感器、跑偏传感器、急停传感器、称重传感器、温度传感器、速度传感器。

所述单片机的引脚X1、X2接于第一晶振CY1两端，第一晶振CY1的两端分别经电容C1、C2接地；看门狗芯片X5045的第1引脚、第2引脚、第4引脚、第6引脚分别接单片机W78E52的引脚P26、引脚P25、引脚P23、引脚P24，看门狗芯片X5045的第3引脚接单片机的引脚REST，看门狗芯片X5045的第3引脚经电阻R1接地，看门狗芯片X5045的第5引脚接地；八个光电耦合器01～08的第1引脚分别接单片机W78E52的引脚P10～P17，八个光电耦合器01～08的第2引脚分别接地，八个光电耦合器01～08的第4引脚分别经电阻R2～R9接24V电源，八个光电耦合器01～08的第3引脚分别接堆煤传感器、烟雾传感器、撕带传感器、跑偏传感器、急停传感器、称重传感器、温度传感器、速度传感器。语音芯片ISD1700的第5、第6、第7引脚分别接单片机W78E52的引脚P22、P21、P20，语音芯片ISD1700的第3引脚经电容C4接地，语音芯片ISD1700的第1引脚、第21引脚、第14引脚接5V电源，语音芯片ISD1700的第12引脚、第16引脚、第8引脚、第28引脚接地，语音芯片ISD1700的第20引脚经电阻R12接地，语音芯片ISD1700的第18引脚经电容C3接地，语音芯片ISD1700的第13引脚和信号放大器LM386N3的第2引脚之间串接有电阻R11和电容C9，语音芯片ISD1700的第15引脚和信号放大器LM386N3的第3引脚之间串接有电阻R10和电容C5，信号放大器LM386N3的第4引脚、第6引脚接地，信号放大器LM386N3的第7引脚经电容C6接地，信号放大器LM386N3的第5引脚串联接电容C7和电阻R13再接地，信号放大器LM386N3的第5引脚经电容C8接扬声器SPK。

堆煤传感器、烟雾传感器、撕带传感器、跑偏传感器、急停传感器、称重传感器、温度传感器、速度传感器将采集的信号经相应光电耦合器送入单片机W78E52，当单片机判断输送机工作有故障时发出预警信号给语音芯片ISD1700，经语音芯片处理后将信号经信号放大器LM386N3送出启动扬声器SPK，所述光电耦合器的型号为TLP521-1。

如图3所示，本发明带式输送机综合保护控制系统的液晶显示模块括时钟芯片DS1302、液晶屏OCMJ4X8C、485通信芯片、接线排CON6、第一上拉电阻RP1、五个光电耦合器09～13、插线排CON6_N、五个按键KY1～KY5、电阻R14～R22、发光二极管LD1～LD4。

时钟芯片DS1302的第5引脚、第6引脚、第7引脚分别接单片机W78E52的引脚P21、引脚P23、引脚P25，时钟芯片DS1302的第2、3引脚之间接第二晶振CY2，时钟芯片DS1302的第8引脚接电源VCC，时钟芯片DS1302第4引脚接地，时钟芯片DS1302视的第1引脚经电源LI1接地；

液晶屏OCMJ4X8C的引脚DB0～BD7分别接单片机W78E52的引脚P10～P17，液晶屏OCMJ4X8C的第4引脚、第5引脚、第6引脚、第15引脚、第17引脚分别接单片机W78E52的第12引脚、第13引脚、第14引脚、第16引脚、第17引脚，液晶屏OCMJ4X8C的第1引脚和第20引脚接地，液晶屏OCMJ4X8C的第2引脚和第19引脚接电源VCC；

485通信芯片的第1引脚和第4引脚分别接单片机W78E52的第10、第11引脚，485通信芯片的第2引脚和第3引脚接单片机W78E52的第28引脚，485通信芯片的第5、第6引脚分别接接线排CON6的第4、第5引脚，接线排CON6第1引脚、第2引脚分别接电源24V和电源0V，接线排CON6的第6引脚接地；

五个光电耦合器09～13的第2引脚分别接地，五个光电耦合器09～13的第4引脚分别经电阻R18～R22接电源24V，五个光电耦合器09～13的第1引脚分别接单片机W78E52的引脚P03～P07，五个光电耦合器09～13的第3引脚经插线排CON6_N接按键KY1～KY5，按键KY1～KY5的另一端接地，发光二极管LD1～LD3分别经电阻R14～R16与单片机W78E52的引脚P00～P02连接，发光二极管LD4经电阻R17连接单片机W78E52的引脚P20，单片机W78E52的引脚P00～P07外接第一上拉电阻RP1；

时钟芯片DS1302用于实现数据与出现数据的时间的同步记录，液晶显示屏OCMJ4X8C用于实时显示系统运行的各种参数以及系统运行状态，485通信芯片用于实现液晶屏电路与单片机控制模块之间的通信，按键KY1～KY5用于设置和改变液晶屏的参数；

液晶屏OCMJ4X8C接受来自单片机的数据信号在时钟芯片DS1302的作用下实现数据以及接收到数据的时间同时显示在屏幕上，通过按键KY1～KY5来查看和修改液晶屏的参数。

如图4、5所示，本发明带式输送机综合保护控制系统的参数设置模块包括十六个光电耦合器14～29，电阻R23～R38、按键K1～K16、第二上拉电阻RP2、第三上拉电阻RP3、逻辑控制芯片XC9536；本发明带式输送机综合保护控制系统的执行控制模块包括第四上拉电阻RP4、光电耦合器30～37、电阻R39～R46、三极管L1～L8、继电器JK1～JK8；

所述光电耦合器14～29的第1引脚分别接逻辑控制芯片XC9536的第34～39引脚、第40引脚、第42～44引脚、第1～6引脚，光电耦合器14～29的第2引脚分别接地，光电耦合器14～29的第3引脚分别经按键K1～K16接地，光电耦合器14～29的第4引脚分别经电阻R23～R38接电源12V，光电耦合器14～29的第1引脚和逻辑控制芯片XC9536之间接有第二上拉电阻RP2、第三上拉电阻RP3，逻辑控制芯片XC9536的第21、32、41引脚接电源VCC，逻辑控制芯片XC9536的第10、23、31引脚接地，逻辑控制芯片XC9536第7～9引脚、第11～14引脚、第19引脚分别接单片机W78E52的引脚P00～P07，逻辑控制芯片XC9536的第18引脚连接单片机W78E52的引脚REST、逻辑控制芯片XC9536的第33、29、28、27、26、25、24、22引脚分别与光电耦合器30～37的第2引脚相连接，光电耦合器30～37的第1引脚接第四上拉电阻RP4，光电耦合器30～37的第3引脚接地，光电耦合器30～37的第4引脚分别经电阻R39～R46与三极管L1～L8的基极连接，三极管L1～L8的发射机接电源12V，三极管L1～L8的集电极分别接继电器JK1～JK8；

所述按键K1～K16完成对逻辑控制芯片XC9536的堆煤、烟雾、撕带、跑偏、急停、称重、温度、速度参数值的设置与修改，所述逻辑控制芯片XC9536根据预设参数值判断带式输送机是否发生故障并将判断结果反馈给单片机控制模块，同时控制执行控制模块，执行控制模块通过控制继电器的通断电来控制相应的执行部件动作，实现带式输送机的安全控制。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种带式输送机综合保护控制系统，其包括单片机控制模块，其特征在于还包括信号采集预警模块、液晶屏显示模块、故障判断模块、参数设置模块、执行控制模块，所述信号采集预警模块包括信号采集单元和语音预警模块；

所述信号采集单元用于采集堆煤信号、烟雾信号、撕带信号、跑偏信号、急停信号、称重信号、温度信号、速度信号；所述语音预警模块用于根据单片机发出的预警指令发出语音预警；所述液晶屏显示模块用于实时显示系统运行参数以及发生故障时显示故障类型、故障的参数值以及故障发生的时间；所述参数设置模块用于完成系统参数的设定与修改；所述故障判断模块用于判断系统是否工作正常，并控制相应的执行控制模块；

所述液晶屏显示模块包括时钟芯片(DS1302)、液晶屏(OCMJ4X8C)、485通信芯片、接线排(CON6)、第一上拉电阻(RP1)、光电耦合器09～13、插线排(CON6_N)、按键KY1～KY5、电阻R14～R22、发光二极管LD1～LD4；

时钟芯片(DS1302)的第5引脚、第6引脚、第7引脚分别接单片机(W78E52)的引脚P21、引脚P23、引脚P25，时钟芯片(DS1302)的第2、3引脚之间接第二晶振(CY2)，时钟芯片(DS1302)的第8引脚接VCC，时钟芯片(DS1302)第4引脚接地，时钟芯片(DS1302)的第1引脚经电源LI1接地；

液晶屏(OCMJ4X8C)的引脚DB0～BD7分别接单片机(W78E52)的引脚P10～P17，液晶屏(OCMJ4X8C)的第4引脚、第5引脚、第6引脚、第15引脚、第17引脚分别接单片机(W78E52)的第12引脚、第13引脚、第14引脚、第16引脚、第17引脚，液晶屏(OCMJ4X8C)的第1引脚和第20引脚接地，液晶屏(OCMJ4X8C)的第2引脚和第19引脚接电源VCC；

485通信芯片的第1引脚和第4引脚分别接单片机(W78E52)的第10、第11引脚，485通信芯片的第2引脚和第3引脚接单片机(W78E52)的第28引脚，接单片机(W78E52)的第5、第6引脚分别接接线排(CON6)的第4、第5引脚，接线排(CON6)第1引脚、第2引脚分别接电源24V和电源0V，接线排(CON6)的第6引脚接地；

光电耦合器09～13的第2引脚分别接地，光电耦合器09～13的第2引脚分别经电阻R18～R22接电源24V，光电耦合器09～13的第1引脚分别接单片机(W78E52)的引脚P03～P07，光电耦合器09～13的第3引脚经插线排(CON6_N)接按键KY1～KY5的一端，按键KY1～KY5的另一端接地，发光二极管LD1～LD3分别经电阻R14～R16与单片机(W78E52)的引脚P00～P02连接，发光二极管LD4经电阻R17连接单片机(W78E52)的引脚P20，单片机(W78E52)的引脚P00～P07外接第一上拉电阻(RP1)；

时钟芯片(DS1302)用于实现数据与出现数据的时间的同步记录，液晶屏(OCMJ4X8C)用于实时显示系统运行的各种参数以及系统运行状态，485通信芯片用于实现液晶屏电路与单片机控制模块之间的通信，按键(KY1～KY5)用于设置和改变液晶屏的参数。

2.根据权利要求1所述的带式输送机综合保护控制系统，其特征在于所述参数设置模块包括光电耦合器14～29，电阻R23～R38、按键K1～K16、第二上拉电阻(RP2)、第三上拉电阻(RP3)、逻辑控制芯片(XC9536)；所述执行控制模块包括第四上拉电阻(RP4)、光电耦合器30～37、电阻R39～R46、三极管L1～L8、继电器JK1～JK8；

所述光电耦合器14～29的第1引脚分别接逻辑控制芯片(XC9536)的第34～39引脚、第40引脚、第42～44引脚、第1～6引脚，光电耦合器14～29的第2引脚分别接地，光电耦合器14～29的第3引脚分别经按键K1～K16接地，光电耦合器14～29的第4引脚分别经电阻R23～R38接电源12V，光电耦合器14～29的第1引脚和逻辑控制芯片(XC9536)之间接有第二上拉电阻(RP2)、第三上拉电阻(RP3)，逻辑控制芯片(XC9536)的第21、32、41引脚电源VCC，逻辑控制芯片(XC9536)的第10、23、31引脚接地，逻辑控制芯片(XC9536)第7～9引脚、第11～14引脚、第19引脚分别接单片机(W78E52)的引脚P00～P07；

所述按键K1～K16完成对逻辑控制芯片(XC9536)的堆煤、烟雾、撕带、跑偏、急停、称重、温度、速度参数的设置，所述逻辑控制芯片(XC9536)根据预设参数值判断带式输送机是否发生故障并将判断结果反馈给单片机控制模块。