CN113359544B - 一种喷阀驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷阀驱动控制电路，包括：主控模块、多个PWM驱动模块、多个喷阀和对所述多个喷阀分别进行地址编码的编码模块。所述PWM驱动模块包括电连接所述主控模块以用于接收所述PWM驱动信号的光耦隔离单元、电连接所述光耦隔离单元和所述喷阀的喷阀驱动单元，接收所述喷阀的故障检测信号的故障检测单元。所述主控模块比较从所述主控板接收到的故障查询信号和从所述故障检测单元接收到的故障检测信号，并基于比较结果判断喷阀故障，并根据所述地址编码将所述喷阀故障与所述喷阀进行一一对应。本发明可以及时有效地检测喷阀故障，并且能够定位喷阀位置，有利于后期的喷阀检修。

Description

一种喷阀驱动控制电路

技术领域

本发明涉及矿石分选领域，更具体地说，涉及一种用于矿石分选的喷阀驱动控制电路。

背景技术

在矿石分选领域，通常采用喷阀驱动电路喷射出气体的方式来对精矿和尾矿进行分离。在喷阀的长期使用中，可能由于设备老化，电路故障等等问题，可能造成某些线圈故障，从而导致喷阀的喷射流量发生改变。然而由于这些流量改变可能会非常小，因此使用者往往无法察觉，只能在阀片完全损坏之后，才能发现，这将严重影响喷阀的使用。并且由于选矿设备通常具有多个喷阀，通常无法定位损坏喷阀的位置，因此在检修维护上非常不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够检测并且定位故障喷阀，便于喷阀检修和维护的喷阀驱动控制电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种喷阀驱动控制电路，包括：用于基于主控板产生的喷阀触发信号生成多路PWM驱动信号的主控模块、基于每一路PWM驱动信号分别生成对应的喷阀控制信号的多个PWM驱动模块，以及与所述多个PWM驱动模块一一对应的多个喷阀，

所述PWM驱动模块包括电连接所述主控模块以用于接收所述PWM驱动信号的光耦隔离单元、电连接所述光耦隔离单元和所述喷阀以将所述PWM驱动信号转换成喷阀控制信号并控制所述喷阀的喷阀驱动单元，以及电连接所述喷阀以接收所述喷阀的故障检测信号的故障检测单元；

所述喷阀驱动控制电路进一步包括通信连接所述主控模块以对所述多个喷阀分别进行地址编码的编码模块；

所述主控模块比较从所述主控板接收到的故障查询信号和从所述故障检测单元接收到的故障检测信号，并基于比较结果判断喷阀故障，并根据所述地址编码将所述喷阀故障与所述喷阀进行一一对应。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述喷阀驱动单元包括驱动电源、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管和MOS管，所述MOS管的栅极连接所述第一二极管的阴极、所述第一电阻的第一端以及所述光耦隔离单元、源极接地、漏极连接所述第二二极管的阳极和所述第二电阻的第一端，所述第一二极管的阳极接地，所述第一电阻的第二端连接所述驱动电源，所述第二电阻的第二端连接喷阀线圈的第一端，所述第二二极管的阴极连接喷阀线圈的第二端和喷阀电源。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述故障检测单元包括检测光耦、光耦电源、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端连接所述MOS管的漏极，所述第三电阻的第二端连接所述检测光耦的发射端阳极，所述检测光耦的发射端阴极接地，接收端发射极接信号地、接收端集电极经所述第四电阻连接所述光耦电源，且所述接收端集电极输出所述故障检测信号。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述光耦隔离单元包括隔离光耦、第五电阻和第六电阻，所述隔离光耦的发射端阳极经所述第五电阻连接所述光耦电源、发射端阴极经所述第六电阻连接信号地、接收端发射极接地、接收端集电极连接所述MOS管的栅极，所述隔离光耦的发射端阴极从所述主控模块接收所述PWM驱动信号并经接收端集电极输出光电隔离驱动信号，所述喷阀驱动单元将所述光电隔离驱动信号转换成所述喷阀控制信号。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述主控模块包括接收主控板产生的喷阀触发信号以生成多路光电驱动信号的多个光电隔离单元以及将所述多路光电驱动信号转换成所述多路PWM驱动信号的主控芯片；

所述主控芯片用于通过所述光电隔离单元从所述主控板接收所述故障查询信号，然后将所述故障查询信号发送给所述喷阀驱动单元，所述故障检测单元反馈所述故障检测信号，所述主控芯片基于所述故障查询信号和所述故障检测信号判定喷阀线圈或MOS管是否故障。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述故障查询信号为短脉冲；当所述喷阀线圈和所述MOS管正常工作时，所述故障检测信号同样为短脉冲；当所述喷阀线圈故障时，所述故障检测信号为高电平长脉冲，当所述MOS管故障时，所述故障检测信号为高电平长脉冲或低电平长脉冲。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，进一步包括连接所述主控芯片的RST引脚的看门狗电路，所述看门狗电路用于在设定时间内未接收到所述主控芯片的喂狗脉冲时发出高电平锁定所述主控芯片。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，进一步包括用于生成并校验所述喷阀触发信号的信号生成校验模块，所述信号生成校验模块包括位于主控板一侧的第一转换单元、第四转换单元和校验单元，位于所述喷阀一侧的第二转换单元、第三转换单元和信号处理单元，以及传输电缆；

所述第一转换单元用于从所述主控板接收TTL脉冲信号并将所述TTL脉冲信号转换成差分信号，并将所述差分信号通过所述传输电缆传送到所述信号处理单元和所述第二转换单元；

所述第二转换单元用于将所述差分信号转换成第一还原TTL脉冲信号并将所述第一还原TTL脉冲信号发送给第三转换单元，

所述第三转换单元将所述第一还原TTL脉冲信号转换成第一还原差分信号，并将所述第一还原差分信号通过所述传输电缆返回到所述第四转换单元；

所述第四转换单元将所述第一还原差分信号转换成第二还原TTL脉冲信号，并将所述第二还原TTL脉冲信号发送给所述校验单元；

所述校验单元基于所TTL脉冲信号对所述第二还原TTL脉冲信号进行校验。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述第一转换单元和所述第三转换单元分别包括转换芯片、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管，所述转换芯片的DI端接收TTL脉冲信号、RE和DE端接高电平，A端和B端分别经所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻连接所述传输电缆，所述第一偏置电阻和所述第一TVS管并联在所述第一输出端和地之间，所述第二偏置电阻和所述第二TVS管并联在所述第二输出端和地之间。

在本发明所述的喷阀驱动控制电路中，所述第二转换单元和所述第四转换单元分别包括转换芯片、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管，所述转换芯片的RO端输出差分信号，RE和DE端接低电平，A端和B端分别经所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻连接所述传输电缆，所述第一偏置电阻和所述第一TVS管并联在所述第一输出端和地之间，所述第二偏置电阻和所述第二TVS管并联在所述第二输出端和地之间。

实施本发明的喷阀驱动控制电路，可以及时有效地检测喷阀故障，并且能够定位喷阀位置，有利于后期的喷阀检修。进一步地，可以对喷阀触发信号进行校验，从而进一步保证了设备的安全工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明的第一优选实施例的喷阀驱动控制电路的原理框图；

图2A是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的光电隔离单元的电路图；

图2B是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的主控芯片的电路图；

图2C是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的多个PWM驱动模块的电路图；

图2D是图2C所示的第一个PWM驱动模块的电路图；

图2E是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的编码模块的电路图；

图3A-3C示出了本发明的喷阀驱动控制电路的PWM控制原理示意图；

图4A-4B示出了喷阀线圈故障时的查询和检测信号示意图；

图5A-5C示出了MOS管故障时的查询和检测信号示意图；

图6是根据本发明的第三优选实施例的喷阀驱动控制电路的看门狗模块的电路图；

图7是根据本发明的第四优选实施例的喷阀驱动控制电路的信号生成校验模块的原理框图；

图8是图7所示的信号生成校验模块的电路原理图；

图9是根据本发明的第四优选实施例的喷阀驱动控制电路的电源模块的电路图；

图10是根据本发明的第五优选实施例的喷阀驱动控制电路的通信模块的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是根据本发明的优选实施例的喷阀驱动控制电路的原理框图。如图1所示，所述喷阀300驱动控制电路包括用于基于主控板产生的喷阀触发信号生成多路PWM驱动信号的主控模块100、基于每一路PWM驱动信号分别生成对应的喷阀控制信号的多个PWM驱动模块200，以及与所述多个PWM驱动模块200一一对应的多个喷阀300。在本发明的优选实施例中，所述主控模块100可以包括用于接收主控板产生的喷阀触发信号以生成多路光电驱动信号的多个光电隔离单元以及将所述多路光电驱动信号转换成所述多路PWM驱动信号的主控芯片。例如可以采用TLP291-4芯片作为本发明的光电隔离单元，采用STC系列MCU作为所述主控芯片。

进一步如图1所示，所述PWM驱动模块200包括电连接所述主控模块100以用于接收所述PWM驱动信号的光耦隔离单元210、电连接所述光耦隔离单元210和所述喷阀300将所述PWM驱动信号转换成喷阀控制信号并控制所述喷阀300的喷阀驱动单元220，以及电连接所述喷阀300以接收所述喷阀300的故障检测信号的故障检测单元230。

在需要进行喷阀的故障检测时，所述主控板发出故障查询信号，所述主控模块接收该故障查询信号，并将其传送到所述PWM驱动模块200，针对该故障查询信号，所述故障检测单元230将反馈故障检测信号。所述故障检测信号同样可以反馈到主控模块100。所述主控模块将所述故障查询信号和所述故障检测信号进行，并基于比较结果判断所述喷阀300是否故障。即如果所述故障查询信号和所述故障检测信号相同，则证明喷阀300没有发生故障。如果两者不同，则判定发生故障。在本发明的优选实施例中，所述喷阀300的故障可以包括喷阀线圈故障或者喷阀驱动控制电路的MOS管故障。

进一步的，由于所述喷阀驱动控制电路同时驱动多个喷阀300。因此需要分辨出哪个喷阀发生故障。因此，在本发明中，进一步设置了编码模块400。所述编码模块400可以是开关编码芯片，其与所述主控模块100通信连接，以通过拨码开关为每个喷阀分配不同的硬件地址。在此，可以采用任何适合的开关编码芯片，例如SWDIP-8芯片，其可以满足16路喷阀的状态。

实施本发明的喷阀驱动控制电路，可以及时有效地检测喷阀故障，并且能够定位喷阀位置，有利于后期的喷阀检修。

图2A是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的光电隔离单元的电路图。图2B是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的主控芯片的电路图。图2C是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的PWM驱动模块的电路图。图2D是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的编码模块的电路图。

下面结合图2A-2D对本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路说明如下。图2A-2D所示的喷阀驱动控制电路，包括主控模块100、PWM驱动模块200、喷阀300以及编码模块400。所述主控模块100包括多个光电隔离单元110和主控芯片120。如图2A所示，所述光电隔离单元110包括多个TLP21-4芯片G1。如图2B所示，所述主控芯片120可以是STC15W408AS芯片。所述多个TLP21-4芯片G1从主控板接收多路喷阀触发信号，然后将其转换多路成光电驱动信号并送入所述主控芯片120的输入端B1-B16。所述主控芯片120将所述光电驱动信号转换成多路PWM驱动信号，然后从其C1-C16端口输出到图2C所示的PWM驱动模块。当然，本领域技术人员知悉，所述光电隔离单元110和主控芯片120可以采用本领域中已知的任何光电隔离芯片，例如4N25型、VICT22型、TLP型等等；或任何已知的PWM控制芯片，例如TL2842P芯片、UC2525ADW芯片、UC2842AN芯片、UC3842N芯片等等。

图2C是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的多个PWM驱动模块的电路图。如图2C所示，每个PWM驱动模块对应于所述主控芯片120的一个输出端。在本优选实施例中，所述主控芯片120的C1-C16端口分别输出16路PWM驱动信号到16个PWM驱动模块。

为了更好的进行说明，图2D示出了第一个PWM驱动模块的示意图。如图2D所示，所述PWM驱动模块200包括光耦隔离单元210、喷阀驱动单元220和故障检测单元230。所述光耦隔离单元210包括隔离光耦U2、电阻R9和电阻R11。所述喷阀驱动单元220包括驱动电源、电阻R12、电阻R14、二极管D1、二极管D2和MOS管MOS1。所述故障检测单元230包括检测光耦U1、光耦电源、电阻R13和电阻R10。如图2D所示，所述隔离光耦U2的发射端阳极经所述电阻R9连接所述光耦电源、发射端阴极经所述电阻R11连接信号地、接收端发射极接地、接收端集电极连接所述MOS管MOS1的栅极。所述隔离光耦U2的发射端阴极同时连接所述主控芯片120的C1输出端以接收第一路PWM驱动信号并经其接收端集电极输出光电隔离驱动信号到所述MOS管MOS1的栅极。在图2D所示的优选实施例中，为了提示接收到所述第一路PWM驱动信号，还在所述电阻R11和信号地之间设置LED灯1。所述MOS管MOS1的栅极进一步连接所述二极管D1的阴极、所述电阻R12的第一端、源极接地、漏极连接所述二极管D2的阳极和所述电阻R14的第一端，所述二极管D1的阳极接地，所述电阻R12的第二端连接所述驱动电源。所述电阻R14的第二端连接喷阀线圈的第一端，所述二极管D2的阴极连接喷阀线圈的第二端和喷阀电源。所述MOS管MOS1将接收到的所述光电隔离驱动信号转换成所述喷阀控制信号并基于所述喷阀控制信号驱动所述喷阀。所述电阻R13的第一端连接所述MOS管MOS1的漏极以接收所述故障检测信号，所述电阻R13的第二端连接所述检测光耦U1的发射端阳极，所述检测光耦U1的发射端阴极接地，接收端发射极接信号地、接收端集电极经所述电阻R10连接所述光耦电源，且所述接收端集电极输出所述故障检测信号D1。

在本发明的优选实施例中，所述光耦电源是5V电源，所述驱动电源是12V电源，所述喷阀电源是24V电源。可以采用图9所示的电源模块构建所述驱动电源和光耦电源。在本发明中，优选采用图10所示的485通信模块进行模块间的通信。

图3A-3C示出了本发明的喷阀驱动控制电路的PWM控制原理示意图。对于单组喷阀来说，如图3A所示的高电平从光电隔离单元110的A1点输入，经光电隔离单元110的内部的发射端二极管，导通接收端光电管，因此光电隔离单元110的B1点电位被拉低。主控芯片120检测到该B点电位为低电平，其在C1端对应输出如图3B所示的PWM控制信号启动喷阀300。主控芯片120在C1输出端输出高电平时，该高电平信号经电阻R11导通LED灯LED1将其点亮，形成工作指示。当C输出端是高电平时，隔离光耦U2的发射端二极管将不能被导通，故接收端的光电管也不能被导通。因隔离光耦U2的接收端光电管不能导通，驱动电源经电阻R12到E1点处于高电位，所述该高电位导入MOS管MOS1的栅极，所述MOS管MOS1导通。24V喷阀电源经喷阀300和电阻R14到MOS管的漏极(即F点)导通至0V，形成回路，所以喷阀300导通工作。喷阀300启动之后，其分为启动阶段、保持阶段和关闭阶段。在喷阀300启动时，需要100％的电力输出，一般时间为2ms-8ms，吸合保持阶段可以使用30-70％的电力输出，然后喷阀300关闭，无电力输出，具体如图3C所示。

图4A-4B示出了喷阀线圈故障时的查询和检测信号示意图。图5A-5C示出了MOS管故障时的查询和检测信号示意图。下面结合图2D示出的一路PWM控制模块，对故障查询过程说明如下。

在需要进行故障查询时，所述主控芯片120用于通过所述光电隔离单元110从所述主控板接收所述故障查询信号，该故障查询信号是如图4A-4B所示的短脉冲。该短脉冲通过主控芯片120的C1端口同样如上所述经过隔离光耦U2、MOS管MOS1、电阻R13和隔离光耦U1，将反馈在隔离光耦U1的接收端集电极，形成故障检测信号D1。图4A示出了故障查询信号、E1点反馈信号、F1点反馈信号和D1点反馈信号。如前所述，在故障查询信号为短脉冲信号时，如果喷阀正常工作，那么E1点反馈信号和D1点的反馈信号应该与故障查询信号相同，而F1点反馈信号应该与故障查询信号相反。如果喷阀线圈故障，那么E1点反馈信号还是与查询反馈信号相同，因为故障发生在喷阀线圈侧，隔离光耦U2正常截止，而MOS管MOS1正常导通。但是由于喷阀线圈故障，因此隔离光耦U1截止，所述光耦电源经电阻R10到D1点处于高电位，所述D1点反馈信号应该是高电平长脉冲，即所述故障检测信号为高电平长脉冲。

而对于MOS管故障，其原理通常是MOS管不受控，或漏极脚与源极脚短路或短路。同样地，，该故障查询信号是如图5A-5C所示的短脉冲。该短脉冲通过主控芯片120的C1端口同样如上所述经过隔离光耦U2、MOS管MOS1、电阻R13和隔离光耦U1，将反馈在隔离光耦U1的接收端集电极，形成故障检测信号D1。同样地，如果MOS管正常工作，那么E1点反馈信号和D1点的反馈信号应该与故障查询信号相同，而F1点反馈信号应该与故障查询信号相反。如果MOS管短路，那么由于故障发生在MOS管一侧，那么E1点反馈信号和F1点反馈信号依然不变，但是12V驱动电源经喷阀300、电阻R14和MOS管导通，隔离光耦U1截止，5V光耦电源经电阻R10到D1点处于高电位，所述D1点反馈信号应该是高电平长脉冲，即所述故障检测信号为高电平长脉冲。如果MOS管断路，那么由于故障发生在MOS管一侧，那么E1点反馈信号和F1点反馈信号依然不变，但是12V驱动电源只能经喷阀300、电阻R14和电阻R13和隔离光耦U1导通，隔离光耦U1将被导通，所以D1点反馈信号应该是低电平长脉冲，即所述故障检测信号为低电平长脉冲。

通过上述优选实施例，采用同一电路就可以通过获得的故障检测信号判断喷阀故障是因为喷阀线圈发生故障还是MOS管发生故障，还可以进一步判断MOS管是何种故障，更加有利于喷阀的检修和维护。

图2E是根据本发明的第二优选实施例的喷阀驱动控制电路的编码模块的电路图。如图2E所示，所述编码模块采用SW DIP-8芯片，其引脚S1-S6为6位拨码开关，以二进制000000-111111计算，共有64位。因此每个主控芯片可控制/监测16路喷阀状态，用满64路地址，可装配1024路控制/监测单元；引脚S7为备用，引脚RTS为复位引脚。在此，本领域技术人员知悉，可以采用任何已知的编码方法和芯片，进行所述喷阀的地址编码。

图6是根据本发明的第三优选实施例的喷阀驱动控制电路的看门狗模块的电路图。由于所述喷阀驱动控制电路通常是装配到选矿设备内部，因此电磁干扰很大，并且其电路本身也存在死机风险。因此，在图6所示优选实施例中，所述的喷阀驱动控制电路进一步包括看门狗电路500。如图6所示，所述看门狗电路500包括MAX813芯片D4。主控芯片120每秒钟给MAX813芯片D4的WDI脚经R40送出一个脉冲信号(称为喂狗)，若主控芯片120在规定时间内不送出喂狗信号，MAX813芯片D4。RST脚则送出高电平至主控芯片120，主控芯片120的RST脚收到高电平时，将导致硬件上的复位，将重置芯片(重启)。

由于所述喷阀触发信号是从主控板一侧发送到喷阀一侧，因此通常需要线缆进行长距离传输。并且选矿设备的电磁干扰很大，因此通常需要采用差分信号进行传输。但是主控板生成的触发信号均是TTL脉冲形式，因此需要进行转换才能进行传输。而触发信号的时序非常重要，在转换过程如果出现错误，将会影响喷阀、甚至整个设备的运行。为了解决这一问题，在本发明的进一步的优选实施例中，其进一步包括用于生成并校验所述喷阀触发信号的信号生成校验模块600。

图7是根据本发明的第四优选实施例的喷阀驱动控制电路的信号生成校验模块的原理框图。如图7所示，所述信号生成校验模块600包括位于主控板一侧的第一转换单元610、第四转换单元640和校验单元650，位于所述喷阀300一侧的第二转换单元620、第三转换单元630和信号处理单元660，以及传输电缆670。所述第一转换单元610用于从所述主控板接收TTL脉冲信号并将所述TTL脉冲信号转换成差分信号，并将所述差分信号通过所述传输电缆670传送到所述信号处理单元660和所述第二转换单元620。所述第二转换单元620用于将所述差分信号转换成第一还原TTL脉冲信号并将所述第一还原TTL脉冲信号发送给第三转换单元630。所述第三转换单元630将所述第一还原TTL脉冲信号转换成第一还原差分信号，并将所述第一还原差分信号通过所述传输电缆670返回到所述第四转换单元640。所述第四转换单元640将所述第一还原差分信号转换成第二还原TTL脉冲信号，并将所述第二还原TTL脉冲信号发送给所述校验单元650。所述校验单元650基于所TTL脉冲信号对所述第二还原TTL脉冲信号进行校验。

图8是图7所示的信号生成校验模块的电路原理图。如图8所示，所述第一转换单元610包括转换芯片IC2、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管。类似地，所述第二转换单元620包括转换芯片IC4、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管。所述第三转换单元620包括转换芯片IC3、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管。所述第四转换单元620包括转换芯片IC1、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管。

如图8所示，当主控板接收到上位机发送的配置指令时，主控板的单元引脚PX-OUT按照指令数据产生出触发时序(即TTL脉冲信号)；送至所述转换芯片IC2的DI端，所述转换芯片IC2的RE和DE端接高电平，因此所述转换芯片IC2始终处于发送状态。TTL脉冲信号经所述转换芯片IC2处理后，从所述转换芯片IC2的引脚A、B输出差分信号。所述转换芯片IC2的引脚A和电源之间，引脚B和地之间分别并联设置第一偏置电阻和第一TVS管，第二偏置电阻和第二TVS管。该差分信号比TTL信号传输距离远，抗干扰能力更强优势。该差分信号经过两个10欧姆的第一和第二匹配电阻后通过传输电缆传输至喷阀端。该差分信号到达喷阀端以后，一路差分信号进入信号处理单元，进行后续处理，从而成为所述喷阀触发信号或者其余触发信号。选矿设备中的全部触发信号都可以采用本信号生成校验模块进行生成和校验。另一路差分信号经过第一和第二匹配电阻进入所述转换芯片IC4的A和B引脚，而转换芯片IC4的RE和DE端接低电平，故所述转换芯片IC4始终处于接收状态，差分信号经过所述转换芯片IC4的A、B引脚输入，从RO引脚还原成TTL脉冲信号。所述转换芯片IC4的引脚A和电源之间，引脚B和地之间分别并联设置第一偏置电阻和第一TVS管，第二偏置电阻和第二TVS管。还原的TTL脉冲信号输入到转换芯片IC3的DI引脚，而转换芯片IC3与转换芯片IC2一样，RE和DE端接高电平，因此所述转换芯片IC3始终处于发送状态。还原的TTL脉冲信号经过转换芯片IC3重新转换成差分信号通过电缆传输至转换芯片IC1的A、B引脚。所述转换芯片IC3的引脚A和电源之间，引脚B和地之间分别并联设置第一偏置电阻和第一TVS管，第二偏置电阻和第二TVS管。转换芯片IC1与转换芯片IC4类似，RE和DE端接低电平，故所述转换芯片IC1始终处于接收状态，差分信号经过所述转换芯片IC1的A、B引脚输入，从RO引脚还原成TTL脉冲信号，该TTL脉冲信号输入到主控板的INT-IN引脚。所述转换芯片IC1的引脚A和电源之间，引脚B和地之间分别并联设置第一偏置电阻和第一TVS管，第二偏置电阻和第二TVS管。主控板对信号进行统计以及效验，是否正确或丢失；若有异常，主控板则对上位机发送预警信号，警示进入人工干预、采取措施。

本领域技术人员知悉，虽然在本优选实施例中，所述信号生成校验模块用于喷阀触发信号，但是该信号生成校验模块还可以用于选矿设备中任何适合的触发信号的校验，比如射线传感器的触发信号效验等等。进一步的，本信号生成校验模块除了用于选矿设备之外，还可以用于其他任何适合的需要进行TTL和差分转换传输的电路。

因此，本发明可以通过硬件、软件或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按本发明方法运行。

本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种喷阀驱动控制电路，包括：用于基于主控板产生的喷阀触发信号生成多路PWM驱动信号的主控模块、基于每一路PWM驱动信号分别生成对应的喷阀控制信号的多个PWM驱动模块，以及与所述多个PWM驱动模块一一对应的多个喷阀，其特征在于，

所述PWM驱动模块包括电连接所述主控模块以用于接收所述PWM驱动信号的光耦隔离单元、电连接所述光耦隔离单元和所述喷阀以将所述PWM驱动信号转换成喷阀控制信号并控制所述喷阀的喷阀驱动单元，以及电连接所述喷阀以接收所述喷阀的故障检测信号的故障检测单元；

所述喷阀驱动控制电路进一步包括通信连接所述主控模块以对所述多个喷阀分别进行地址编码的编码模块；

所述主控模块比较从所述主控板接收到的故障查询信号和从所述故障检测单元接收到的故障检测信号，并基于比较结果判断喷阀故障，根据所述地址编码将所述喷阀故障与所述喷阀进行一一对应；

所述喷阀驱动控制电路进一步包括用于生成并校验所述喷阀触发信号的信号生成校验模块，所述信号生成校验模块包括位于主控板一侧的第一转换单元、第四转换单元和校验单元，位于所述喷阀一侧的第二转换单元、第三转换单元和信号处理单元，以及传输电缆；

所述第一转换单元用于从所述主控板接收TTL脉冲信号并将所述TTL脉冲信号转换成差分信号，并将所述差分信号通过所述传输电缆传送到所述信号处理单元和所述第二转换单元；

所述第二转换单元用于将所述差分信号转换成第一还原TTL脉冲信号并将所述第一还原TTL脉冲信号发送给第三转换单元，

所述第三转换单元将所述第一还原TTL脉冲信号转换成第一还原差分信号，并将所述第一还原差分信号通过所述传输电缆返回到所述第四转换单元；

所述第四转换单元将所述第一还原差分信号转换成第二还原TTL脉冲信号，并将所述第二还原TTL脉冲信号发送给所述校验单元；

所述校验单元基于所述TTL脉冲信号对所述第二还原TTL脉冲信号进行校验。

2.根据权利要求1所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述喷阀驱动单元包括驱动电源、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管和MOS管，所述MOS管的栅极连接所述第一二极管的阴极、所述第一电阻的第一端以及所述光耦隔离单元、源极接地、漏极连接所述第二二极管的阳极和所述第二电阻的第一端，所述第一二极管的阳极接地，所述第一电阻的第二端连接所述驱动电源，所述第二电阻的第二端连接喷阀线圈的第一端，所述第二二极管的阴极连接喷阀线圈的第二端和喷阀电源。

3.根据权利要求2所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述故障检测单元包括检测光耦、光耦电源、第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端连接所述MOS管的漏极，所述第三电阻的第二端连接所述检测光耦的发射端阳极，所述检测光耦的发射端阴极接地，接收端发射极接信号地、接收端集电极经所述第四电阻连接所述光耦电源，且所述接收端集电极输出所述故障检测信号。

4.根据权利要求3所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述光耦隔离单元包括隔离光耦、第五电阻和第六电阻，所述隔离光耦的发射端阳极经所述第五电阻连接所述光耦电源、发射端阴极经所述第六电阻连接信号地、接收端发射极接地、接收端集电极连接所述MOS管的栅极，所述隔离光耦的发射端阴极从所述主控模块接收所述PWM驱动信号并经接收端集电极输出光电隔离驱动信号，所述喷阀驱动单元将所述光电隔离驱动信号转换成所述喷阀控制信号。

5.根据权利要求4所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述主控模块包括接收主控板产生的喷阀触发信号以生成多路光电驱动信号的多个光电隔离单元以及将所述多路光电驱动信号转换成所述多路PWM驱动信号的主控芯片；

所述主控芯片用于通过所述光电隔离单元从所述主控板接收所述故障查询信号，然后将所述故障查询信号发送给所述喷阀驱动单元，所述故障检测单元反馈所述故障检测信号，所述主控芯片基于所述故障查询信号和所述故障检测信号判定喷阀线圈或MOS管是否故障。

6.根据权利要求5所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述故障查询信号为短脉冲；当所述喷阀线圈和所述MOS管正常工作时，所述故障检测信号同样为短脉冲；当所述喷阀线圈故障时，所述故障检测信号为高电平长脉冲，当所述MOS管故障时，所述故障检测信号为高电平长脉冲或低电平长脉冲。

7.根据权利要求5所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，进一步包括连接所述主控芯片的RST引脚的看门狗电路，所述看门狗电路用于在设定时间内未接收到所述主控芯片的喂狗脉冲时发出高电平锁定所述主控芯片。

8.根据权利要求1所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述第一转换单元和所述第三转换单元分别包括转换芯片MAX485、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管，所述转换芯片MAX485的DI端接收TTL脉冲信号、RE和DE端接高电平，A引脚和B引脚分别经所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻连接所述传输电缆，所述第一偏置电阻和所述第一TVS管并联在所述A引脚和电源之间，所述第二偏置电阻和所述第二TVS管并联在所述B引脚和地之间。

9.根据权利要求1所述的喷阀驱动控制电路，其特征在于，所述第二转换单元和所述第四转换单元分别包括转换芯片MAX485、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一匹配电阻、第二匹配电阻、第一TVS管和第二TVS管，所述转换芯片MAX485的RO端输出差分信号，RE和DE端接低电平，A引脚和B引脚分别经所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻连接所述传输电缆，所述第一偏置电阻和所述第一TVS管并联在所述A引脚和电源之间，所述第二偏置电阻和所述第二TVS管并联在所述B引脚和地之间。

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