CN202040064U - 一种乳化液泵站参数检测控制分机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种乳化液泵站参数检测控制分机，该参数检测控制分机中的CPU模块完成系统的逻辑控制等功能，频率采集模块完成对被控现场物理参数的采集，多通道选择模块根据CPU给出的选择号选择其中一路频率信号传输到CPU模块，通过看门狗模块避免系统死机，RS485转换模块完成参数检测控制分机与主机之间的通讯，地址设置模块用于根据系统实际情况确定当前分机号，通过电磁阀控制模块实现对被控对象执行机构的控制，该控制分机通过不断的与控制主机通讯来获取被控对象的各项控制参数，实现对乳化液泵站被控部分的控制，具有灵活性高、性能稳定、操作方便的特点，可以很好的实现对乳化液泵站的各分系统参数综合检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种乳化液泵站参数检测控制分机，尤其适用于大流量乳化液泵站控制系统作为各分系统参数综合处理设备，属于乳化液泵站控制相关技术领域。
背景技术
目前，国内大多数中小型煤矿使用的乳化液泵站的控制系统和监测系统并不完善，很多煤矿的乳化液泵站没有控制系统和监测系统，只有二台乳化液泵和一个乳化液箱组成，工作时一台使用一台备用，供液压力小、流量小、脉动大，系统不稳定，使用过程中经常出现故障，严重影响工作面的安全生产。国内的大型矿井和国外使用的乳化液泵站是国外生产的乳化液泵站，具有较完善的电控系统，但由于电控系统全部为国外进口，成本很高。电器设备的维护费用和设备备件费用相对也较高，不利于长期使用。特别是使用一段时间后，故障率增多，维修量大，有些部件损坏后不能维修只能更换，单独的配件较贵，订货周期长，这就增加了采煤成本，影响采煤的正常生产；同时控制系统受国外系统泵站电机、乳化液浓度、乳化油及设备结构的影响，泵站供液设备有多种型号和规格，国外电控系统不能很好用于国产的供液设备，不便于推广。因此设计安全可靠的乳化液泵站控制设备取代进口势在必行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种乳化液泵站参数检测控制分机，该控制分机具有灵活性高、性能稳定、操作方便的特点，可以很好的实现对乳化液泵站各分系统参数综合检测。
本实用新型的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于包括设置在PCB印制电路板上的CPU模块、信号采集模块、多通道选择模块、看门狗模块、RS485转换模块、地址设置模块、开关控制模块、状态显示模块、电磁阀控制模块、急停模块以及数据存取模块，其中多通道选择模块、看门狗模块、RS485转换模块、地址设置模块、开关控制模块、状态显示模块、电磁阀控制模块以及数据存取模块分别与CPU模块通过PCB走线连接，其中信号采集模块通过PCB走线与多通道选择模块连接，急停模块通过PCB走线将急停回路从上一台分机传到下一台分机，
信号采集模块从外部传感器采集物理信号，并通过传感器接口电路输入多通道选择模块；多通道选择模块根据CPU模块输出的选择信号选择其中一路传感器信号到CPU模块；CPU模块将接收到的传感器信号经过数据计算后传输到外部控制主机，并将从控制主机接收的电磁阀控制信号传输给电磁阀控制模块，由电磁阀控制模块将所述电磁阀控制信号输出，对被控对象执行机构进行控制；同时CPU模块还将TTL电平信号输出给RS485转换模块，由RS485转换模块将TTL电平信号转化为485信号用于系统通讯；看门狗模块通过CPU模块引脚喂狗，当系统死机后，外部没有喂狗信号的情况下，看门狗电路输入复位信号，重新启动CPU程序；地址设置模块通过4根引脚线与CPU模块相连，通过拨码开关选择所述参数检测控制分机在系统中的地址号；开关控制模块将无源接点型开关量信号通过24芯电缆传输到控制主机，实现电机的就地启停；状态显示模块显示当前被控对象执行机构的动作状态，被控对象执行机构包括电机与电磁阀；急停模块用于紧急情况下系统全部停机；数据存取模块将从控制主机接收的各种控制信号进行存储，并供CPU模块读取，避免掉电丢失。
在上述乳化液泵站参数检测控制分机中，CPU模块选取型号为AT89S52的芯片。
在上述乳化液泵站参数检测控制分机中，信号采集模块采集信号的种类包括乳化液箱液温、乳化液箱液位、乳化液箱油位、乳化液泵的油压、乳化液泵的油温、清水箱的水位、清水箱的水温、清水泵的油压和清水液泵的油温。
在上述乳化液泵站参数检测控制分机中，数据存取模块选取型号为AT93C46的存储芯片。
在上述乳化液泵站参数检测控制分机中，RS485转换模块的通讯芯片型号为MAX1480。
在上述乳化液泵站参数检测控制分机中，地址设置模块采用拨码开关输入。
本实用新型与现有技术相比有益效果为：
(1)本实用新型参数检测控制分机中的CPU模块完成系统的逻辑控制等功能，频率采集模块完成对被控现场物理参数的采集，多通道选择模块根据CPU给出的选择号选择其中一路频率信号传输到CPU模块，通过看门狗模块避免系统死机，RS485转换模块完成参数检测控制分机与主机之间的通讯，地址设置模块用于根据系统实际情况确定当前分机号，开关控制模块实现就地对电机启停的操作，状态显示模块显示当前被控对象的电机或电磁阀等执行机构的动作状态，通过电磁阀控制模块实现对被控对象执行机构的控制，急停模块用于紧急情况下所有电机的关闭，数据存取模块存取当前数据，避免掉电丢失。该控制分机通过不断的与控制主机通讯来获取被控对象的各项控制参数，实现对乳化液泵站被控部分的控制，具有灵活性高、性能稳定、操作方便的特点，可以很好的实现对乳化液泵站的各分系统参数综合检测；
(2)本实用新型参数检测控制分机中信号采集模块设计频率六路量输入信号，电磁阀控制模块两路开关量输出信号，能够较好的满足乳化液泵站现场各分系统的不同需求；
(3)本实用新型参数检测控制分机可使用于乳化液泵、清水泵、乳化液箱、清水箱等的参数检测与控制，具有较广的应用范围和较强的实用性；
(4)本实用新型参数检测控制分机中地址设置模块采用拨码开关设置分机号，方便于现场不同乳化液泵站组成以及不同顺序的使用；
(5)本实用新型参数检测控制分机中开关控制模块设计无源接点型开关量信号输出，可以方便的就地控制被控对象电机的启停。
附图说明
图1为本实用新型参数检测控制分机的结构示意图；
图2为本实用新型参数检测控制分机的部分原理框图；
图3为本实用新型参数检测控制分机的信号采集模块原理图；
图4为本实用新型参数检测控制分机的电磁阀控制模块原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：
如图1所示为本实用新型参数检测控制分机的结构示意图，由图可知参数检测控制分机包括设置在PCB印制电路板上的CPU模块、信号采集模块、多通道选择模块、看门狗模块、RS485转换模块、地址设置模块、开关控制模块、状态显示模块、电磁阀控制模块、急停模块以及数据存取模块，其中多通道选择模块、看门狗模块、RS485转换模块、地址设置模块、开关控制模块、状态显示模块、电磁阀控制模块以及数据存取模块分别与CPU模块通过PCB走线连接，其中信号采集模块通过PCB走线与多通道选择模块连接，急停模块通过PCB走线将急停回路从上一台分机传到下一台分机。
其中CPU模块，采用AT89S52芯片完成系统逻辑控制等功能。CPU模块将接收到的传感器信号经过数据计算后传输到外部控制主机，并将从控制主机接收的电磁阀控制信号传输给电磁阀控制模块，由电磁阀控制模块将电磁阀控制信号输出，对被控对象执行机构进行控制；同时CPU模块还将TTL电平信号输出给RS485转换模块，由RS485转换模块将TTL电平信号转化为485信号用于系统通讯。
如图2所示为本实用新型参数检测控制分机的部分原理框图，由图可知P1.0、P1.1、P1.2连接控制多通道采集模块，P3.4接收信号的输入。RESET、RD连接看门狗模块。RXD、TXD接RS485转换模块。P2.0、P2.1、P2.2、P2.3接地址设置模块。P0.0、P0.1接开关控制模块。P2.6、P2.7接状态显示模块。P2.4、P2.5接电磁阀控制模块。P1.3、P1.4、P1.5、P1.6连接数据存取模块。
多通道选择模块中，如图2所示，CPU模块将要采集的传感器信号号发送给多通道采集模块的选择地址引脚A、B、C，多通道采集模块根据CPU模块发送过来的号选择传感器信号通过X引脚传输给CPU模块。
信号采集模块，采集外部传感器信号，如图3所示为本实用新型参数检测控制分机的信号采集模块原理图，控制分机通过JP1的1、3引脚向外部传感器供电，传感器采集到的信号通过JP1的2引脚将信号采集上来。通过由R13、C1组成的RC低通滤波器消除高频噪音干扰，经三极管隔离之后将采集的频率信号传输到多通道选择模块，设计了信号指示灯，当发光二极管L1点亮时，表示有传感器信号输入。
电磁阀控制模块，主要功能是由CPU输出的控制信号去控制外部执行机构。比如当水箱水位过低时，需要开启外部进水电磁阀加水，当水箱水位过高时，需要关闭外部进水电磁阀。如图4所示为本实用新型参数检测控制分机的电磁阀控制模块原理图，由于CPU上电后引脚初始状态输出的为高电平，为避免开机后执行机构自行动作，加反相器74HC04。由于CPU输出的控制信号比较弱，不能直接驱动继电器，在利用74HC04反相器将单片机输出的控制信号反相之后，然后利用达林顿管MC1413驱动器将信号放大，当需要外部执行机构动作时引脚输出低电平，经MC1413后输出仍为低电平。此时，继电器K2动作，输出端子JP12的3引脚输出高电平，控制执行机构动作。当MC1413输出低电平时，发光二极管L9发光，表示执行机构正在动作。
看门狗模块，通过“读允许”引脚喂狗，当系统死机后，外部没有喂狗信号的情况下，看门狗电路输入复位信号，重新启动CPU程序。
急停模块，用于控制整个系统的启停，在整个系统中连接成一个回路，当系统中任意急停按钮按下时，系统所有电机停止运行。
RS485转换模块，当参数检测控制分机与控制主机通讯时，CPU模块将TTL电平信号输出给RS485转换模块，由RS485转换模块将CPU输出的TTL电平信号转换为抗干扰能力强的RS485信号用于通讯。
地址设置模块用于确定分机在整个系统通讯中的地址，通过选择拨码开关，可以将地址确定为0至15中的任意号数。
开关控制模块，用于实现参数检测控制分机就地实现被控对象电机的启停，其接线通过24芯电缆与控制主机按钮相连，并通过PCB走线传输给CPU模块进行相关处理。
状态显示模块，从CPU模块接收外部控制主机传输到参数检测控制分机的控制指令，显示当前被控对象电机、执行机构的动作状态。
数据存取模块，将从控制主机接收的各种控制信号进行存储，并供CPU模块读取，避免掉电丢失。
参数检测控制分机的主要工作步骤是：开机后，从控制主机接收电机的开关状态、外部执行机构的动作信息并输出相应的控制信号；从工作现场采集传感器信号通过RS485通讯传输给控制主机。
本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
Claims (6)
1.一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于包括设置在PCB印制电路板上的CPU模块、信号采集模块、多通道选择模块、看门狗模块、RS485转换模块、地址设置模块、开关控制模块、状态显示模块、电磁阀控制模块、急停模块以及数据存取模块，其中多通道选择模块、看门狗模块、RS485转换模块、地址设置模块、开关控制模块、状态显示模块、电磁阀控制模块以及数据存取模块分别与CPU模块通过PCB走线连接，其中信号采集模块通过PCB走线与多通道选择模块连接，急停模块通过PCB走线将急停回路从上一台分机传到下一台分机，信号采集模块从外部传感器采集物理信号，并通过传感器接口电路输入多通道选择模块；多通道选择模块根据CPU模块输出的选择信号选择其中一路传感器信号到CPU模块；CPU模块将接收到的传感器信号经过数据计算后传输到外部控制主机，并将从控制主机接收的电磁阀控制信号传输给电磁阀控制模块，由电磁阀控制模块将所述电磁阀控制信号输出，对被控对象执行机构进行控制；同时CPU模块还将TTL电平信号输出给RS485转换模块，由RS485转换模块将TTL电平信号转化为485信号用于系统通讯；看门狗模块通过CPU模块引脚喂狗，当系统死机后，外部没有喂狗信号的情况下，看门狗电路输入复位信号，重新启动CPU程序；地址设置模块通过4根引脚线与CPU模块相连，通过拨码开关选择所述参数检测控制分机在系统中的地址号；开关控制模块将无源接点型开关量信号通过24芯电缆传输到控制主机，实现电机的就地启停；状态显示模块显示当前被控对象执行机构的动作状态，被控对象执行机构包括电机与电磁阀；急停模块用于紧急情况下系统全部停机；数据存取模块将从控制主机接收的各种控制信号进行存储，并供CPU模块读取，避免掉电丢失。
2.根据权利要求1所述的一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于：所述的CPU模块选取型号为AT89S52的芯片。
3.根据权利要求1所述的一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于：所述的信号采集模块采集信号的种类包括乳化液箱液温、乳化液箱液位、乳化液箱油位、乳化液泵的油压、乳化液泵的油温、清水箱的水位、清水箱的水温、清水泵的油压和清水液泵的油温。
4.根据权利要求1所述的一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于：所述的数据存取模块选取型号为AT93C46的存储芯片。
5.根据权利要求1所述的一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于：所述的RS485转换模块的通讯芯片型号为MAX1480。
6.根据权利要求1所述的一种乳化液泵站参数检测控制分机，其特征在于：所述的地址设置模块采用拨码开关输入。
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| CN106873449A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-06-20 | 深圳市润唐发明电器有限公司 | 一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统 |
| CN107272495A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-20 | 铜陵科达车辆装备有限责任公司 | 液压站远程控制器 |
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