CN104391475A - 一种矿用组合开关信号采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿用组合开关信号采集系统，包括至少一个I/V变换器，数据处理器和PLC控制器，所述I/V变换器，接收来自主回路的电流信号，经过分析和处理，转换为电压信号，并快速输出；所述数据处理器，扫描来自所述I/V变换器的电压信号，并将该电压信号快速集中输出；所述PLC控制器，发出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器快速输出的电压信号，转换为采集数字信号，并存储，本发明还涉及一种矿用组合开关信号采集方法。本发明的有益效果在于：实现了矿用组合开关内部线路大幅度简化设计，占用空间小，操作精度高，产品可靠，维护简单快速，实现煤矿高产高效的目标。
Description
技术领域
本发明涉及矿用采集系统技术领域，尤其涉及一种矿用组合开关信号采集系统及方法。
背景技术
目前，煤矿井下的多回路矿用组合开关内普遍采用单片机或分离元件保护器如JDB、ABD8组成的信号采集及保护方案，但是线路原理复杂，检测出的值有较大的偏差，精确度低，系统构成过于庞大，占用较大的空间，并且故障率高，维修力度大，使产品的可靠性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种矿用组合开关信号采集系统及方法，结构简单，操作方便，缩小使用空间，检测精度高，故障率低，产品的可靠性高，减轻了维修力度，降低了成本。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：
一种矿用组合开关信号采集系统，包括至少一个I/V变换器100，数据处理器200和PLC控制器300，其中：
所述I/V变换器100，接收来自主回路的电流信号，经过分析和处理，转换为电压信号，并快速输出；
所述数据处理器200，扫描来自所述I/V变换器100的电压信号，并将该电压信号快速集中输出；
所述PLC控制器300，发出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器200快速输出的电压信号，转换为采集数字信号，并存储。
所述的I/V变换器100的信号变化响应时间≤100ms。
所述的PLC控制器300，包括PLC主机320和扩展模块310，其中：
所述PLC主机320，发出三线编码通讯信号，同时接收采集数字信号，并存储；
所述扩展模块310，接收来自所述PLC主机320发出的三线编码通讯信号，经过处理，快速转换并输出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器200输出的电压信号，经过处理和快速转换，输出采集数字信号。
所述的PLC主机320采用CPU222。
所述的扩展模块310包括数字输出模块311和模拟量输入模块312，其中：
所述数字输出模块311，接收来自所述PLC主机320的三线编码通讯信号，经过分析和处理，转换并快速输出扫描数字信号；
所述模拟量输入模块312，接收来自所述数据采集器200快速输出的电压信号，经过分析和处理，转换并快速输出采集数字信号。
所述的数字输出模块311采用EM222 DO8，所述的模拟量输入模块312采用AI4×13bit。
所述的数据处理器200包括输入端子210，光电耦合器220，译码器230和输出端子240，其中：
所述输入端子210，传输来自所述I/V变换器100输出的电压信号；
所述光电耦合器220，接收来自所述数字输出模块311发出的扫描数字信号，对来自所述输入端子210的电压信号进行快速扫描、分析和采集，并将电压信号集中快速输出；
所述译码器230，接收来自所述数字输出模块311发出的扫描数字信号，同时控制所述光电耦合器220快速输出电压信号；
所述输出端子240，传输来自所述数字输出模块311的扫描数字信号，同时传输来自所述光电耦合器220的电压信号。
所述的光电耦合器220采用TLP521-4，并设置为12个。
本发明还提供了一种矿用组合开关信号采集方法，所述方法包括：
PLC主机320发出扫描数字信号；
数字输出模块311接收扫描数字信号，并将扫描数字信号快速转换为三线编码通讯信号；
译码器230接收三线编码通讯信号，控制数据采集器200对来自I/V变换器100的电压信号进行扫描、处理和集中采集，并控制数据采集器200将采集到的电压信号快速输出；
模拟量输入模块312接收到电压信号，并将电压信号快速转换为采集数字信号，并输出；
PLC主机320接收采集数字信号，并存储。
本发明的有益效果在于：实现了矿用组合开关内部线路大幅度简化设计，占用空间小，操作精度高，产品可靠，维护简单快速，实现煤矿高产高效的目标。
附图说明
图1是本发明一种矿用组合开关信号采集系统的结构示意图；
图2是本发明一种矿用组合开关信号采集方法的流程图。
其中，100-I/V变换器，200-数据处理器，210-输入端子，220-光电耦合器，230-译码器，240-输出端子，300-PLC控制器，310-扩展模块，311-数字输出模块，312-模拟量输入模块，320-PLC主机。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
参照图1-2，本具体实施方式所述的一种矿用组合开关信号采集系统，包括至少一个I/V变换器100，数据处理器200和PLC控制器300，其中：
所述I/V变换器100，接收来自主回路的电流信号，经过分析和处理，转换为电压信号，并快速输出；
所述数据处理器200，扫描来自所述I/V变换器100的电压信号，并将该电压信号快速集中输出；
所述PLC控制器300，发出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器200快速输出的电压信号，转换为采集数字信号，并存储。
所述的I/V变换器100的信号变化响应时间≤100ms。
所述的PLC控制器300，包括PLC主机320和扩展模块310，其中：
所述PLC主机320，发出三线编码通讯信号，同时接收采集数字信号，并存储；
所述扩展模块310，接收来自所述PLC主机320发出的三线编码通讯信号，经过处理，快速转换并输出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器200输出的电压信号，经过处理和快速转换，输出采集数字信号。
所述的PLC主机320采用CPU222。
所述的扩展模块310包括数字输出模块311和模拟量输入模块312，其中：
所述数字输出模块311，接收来自所述PLC主机320的三线编码通讯信号，经过分析和处理，转换并快速输出扫描数字信号；
所述模拟量输入模块312，接收来自所述数据采集器200快速输出的电压信号，经过分析和处理，转换并快速输出采集数字信号。
所述的数字输出模块311采用EM222 DO8，所述的模拟量输入模块312采用AI4×13bit。
所述的数据处理器200包括输入端子210，光电耦合器220，译码器230和输出端子240，其中：
所述输入端子210，传输来自所述I/V变换器100输出的电压信号；
所述光电耦合器220，接收来自所述数字输出模块311发出的扫描数字信号，对来自所述输入端子210的电压信号进行快速扫描、分析和采集，并将电压信号集中快速输出；
所述译码器230，接收来自所述数字输出模块311发出的扫描数字信号，同时控制所述光电耦合器220快速输出电压信号；
所述输出端子240，传输来自所述数字输出模块311的扫描数字信号，同时传输来自所述光电耦合器220的电压信号。
所述的光电耦合器220采用TLP521-4，并设置为12个。
本发明还提供了一种矿用组合开关信号采集方法，所述方法包括：
PLC主机320发出扫描数字信号；
数字输出模块311接收扫描数字信号，并将扫描数字信号快速转换为三线编码通讯信号；
译码器230接收三线编码通讯信号，控制数据采集器200对来自I/V变换器100的电压信号进行扫描、处理和集中采集，并控制数据采集器200将采集到的电压信号快速输出；
模拟量输入模块312接收到电压信号，并将电压信号快速转换为采集数字信号，并输出；
PLC主机320接收采集数字信号，并存储。
本发明的有益效果在于：实现了矿用组合开关内部线路大幅度简化设计，占用空间小，操作精度高，产品可靠，维护简单快速，实现煤矿高产高效的目标。
本发明的具体实施例不构成对本发明的限制，凡是采用本发明的相似结构及变化，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种矿用组合开关信号采集系统，其特征在于，包括至少一个I/V变换器（100），数据处理器（200）和PLC控制器（300），其中：
所述I/V变换器（100），接收来自主回路的电流信号，经过分析和处理，转换为电压信号，并快速输出；
所述数据处理器（200），扫描来自所述I/V变换器（100）的电压信号，并将该电压信号快速集中输出；
所述PLC控制器（300），发出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器（200）快速输出的电压信号，转换为采集数字信号，并存储。
2.根据权利要求书1所述的一种矿用组合开关信号采集系统，其特征在于，所述的PLC控制器（300），包括PLC主机（320）和扩展模块（310），其中：
所述PLC主机（320），发出三线编码通讯信号，同时接收采集数字信号，并存储；
所述扩展模块（310），接收来自所述PLC主机（320）发出的三线编码通讯信号，经过处理，快速转换并输出扫描数字信号，同时接收来自所述数据处理器（200）输出的电压信号，经过处理和快速转换，输出采集数字信号。
3.根据权利要求书2所述的一种矿用组合开关信号采集系统，其特征在于，所述的扩展模块（310）包括数字输出模块（311）和模拟量输入模块（312），其中：
所述数字输出模块（311），接收来自所述PLC主机（320）的三线编码通讯信号，经过分析和处理，转换并快速输出扫描数字信号；
所述模拟量输入模块（312），接收来自所述数据采集器（200）快速输出的电压信号，经过分析和处理，转换并快速输出采集数字信号。
4.根据权利要求书3所述的一种矿用组合开关信号采集系统，其特征在于，所述的数字输出模块（311）采用EM222 DO8，所述的模拟量输入模块（312）采用AI4×13bit。
5.根据权利要求书1所述的一种矿用组合开关信号采集系统，其特征在于，所述的数据处理器（200）包括输入端子（210），光电耦合器（220），译码器（230）和输出端子（240），其中：
所述输入端子（210），传输来自所述I/V变换器（100）输出的电压信号；
所述光电耦合器（220），接收来自所述数字输出模块（311）发出的扫描数字信号，对来自所述输入端子（210）的电压信号进行快速扫描、分析和采集，并将电压信号集中快速输出；
所述译码器（230），接收来自所述数字输出模块（311）发出的扫描数字信号，同时控制所述光电耦合器（220）快速输出电压信号；
所述输出端子（240），传输来自所述数字输出模块（311）的扫描数字信号，同时传输来自所述光电耦合器（220）的电压信号。
6.根据权利要求书5所述的一种矿用组合开关信号采集系统，其特征在于，所述的光电耦合器（220）采用TLP521-4，并设置为12个。
7.一种矿用组合开关信号采集方法，其特征在于，所述方法包括：
PLC主机（320）发出扫描数字信号；
数字输出模块（311）接收扫描数字信号，并将扫描数字信号快速转换为三线编码通讯信号；
译码器（230）接收三线编码通讯信号，控制数据采集器（200）对来自I/V变换器（100）的电压信号进行扫描、处理和集中采集，并控制数据采集器（200）将采集到的电压信号快速输出；
模拟量输入模块（312）接收到电压信号，并将电压信号快速转换为采集数字信号，并输出；
PLC主机（320）接收采集数字信号，并存储。
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2014
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