CN203997923U - 一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，包括主机和节点，其中的节点包括设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B；模块组A和模块组B均包括顺序连接的接收模块、处理解调模块、产生调制模块和发送模块，接收模块和发送模块分别与端口A或端口B连接，且端口A与端口B也是连接的，因此信号无论从端口A传入，还是从端口B传入，都是一样的；所述节点设有多个，分别为节点1到节点N，按顺序连接，节点的编号为自动顺序编号，如果中间增加或减少，节点的编号为自动递延或递补。该实用新型，能用比较少的线缆和简单的结构实现故障位置查询，且安装、维修比较方便。

Description

一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路

技术领域

本实用新型涉及控制及通讯电路领域，具体涉及一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路。

背景技术

矿用胶带输送机又称皮带输送机，输送带根据摩擦传动原理而运动，适用于输送堆积密度小于1.67/吨/立方米，易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。

煤矿下的胶带输送机长短不一，从几百米到几千米都有。在具体的使用过程中，由于煤矿条件比较恶劣，整条胶带输送机会出现各种突发情况，所以输送机都会在沿线每隔50米安装一个急停开关，以便出现突发事件的时候，沿途管理人员进行紧急停车和标记故障的位置。因为煤矿环境艰苦，而且胶带输送机一般都比较长，如果不标记位置而沿途查找就比较费时费力。

要管理人员在查询急停位置时，需要用到急停开关查询定位电路，现有的矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路主要有以下几种类型：

1、通过多芯电缆把每个急停开关的位置信号并行传递；

2、通过总线方式对每个急停开关定制一个节点确定。

但这两种类型的方法，都存在很多缺点，具体列于下面：

类型一的缺点：

（1）需要的电缆芯数比较多（例如1.6千米的皮带，36个急停开关，至少需要6芯线缆传递位置）

（2）每个急停开关都要安装时预先编号位置型号（通过拨码开关），使得安装强度非常大，特别在煤矿的极端环境中。

（3）不便于维修，并行方式故障多，由于安装时预设了位置，如果维修不当，很容易造成位置错误。

类型二的缺点：

（1）成本高，由于每个急停开关都是一个急停节点，所以设计成本提高很多；

（2）功耗大，使一条胶带输送机沿线可配备的总线节点非常有限（一般最多不到20个），这是因为每个急停开关都是一个本质安全型设备，而煤矿的输出本质安全型电源的输出能量有严格的要求，如果每个急停开关功耗大，沿线可挂的急停开关（即总线节点）就非常有限。

（3）每个急停开关都要安装时预先编号位置型号（通过拨码开关），使得安装强度非常大，特别在煤矿的极端环境中。

因此，设计一种新的矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，能用比较少的线缆和简单的结构实现故障位置查询，且安装、维修比较方便，是本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：提供一种急停开关查询定位电路，能用比较少的线缆和简单的结构实现故障位置查询，且安装、维修比较方便。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，包括主机和节点；所述主机包括单片机、发送元件和接收元件，所述单片机分别连接所述发送元件、接收元件；所述节点设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B两个设置很多功能模块的模块组；所述模块组A包括顺序连接的接收模块、处理解调模块、产生调制模块和发送模块，接收模块和发送模块都连接到端口A，其中发送模块还与处理解调模块连接；所述模块组B的功能模块与所述模块组A一致，其中的接收模块和发送模块都连接到端口B，且端口A与端口B也连接；所述节点设有多个，分别为节点1到节点N，按顺序连接；所述节点1的端口A连接所述主机，端口B连接所述节点2的端口B；所述节点2的端口A连接所述节点3的端口A，以此类推其余节点的连接。

优选的，所述处理解调模块包括逻辑处理模块和解调模块，所述逻辑处理模块分别与所述接收模块和发送模块连接，所述解调模块与产生调制模块连接。

优选的，所述产生调制模块包括产生模块和调制模块，所述产生模块与所述解调模块连接，所述调制模块与发送模块连接。

优选的，所述模块组A和模块组B的解调模块、产生模块为共用，增加发射方向选择模块，其余模块为单独设置；所述发射方向选择模块与所述产生模块连接，并分别与所述模块组A和模块组B的逻辑处理模块、调制模块连接。

优选的，所述单片机为微芯公司的PIC18F系列的单片机。

优选的，所述发送元件、接收元件包括运算发大器LM224、施密特触发器CD4093。

优选的，所述接收模块包括运算放大器LM224，所述逻辑处理模块包括施密特触发器CD4093，所述解调模块包括施密特触发器CD4093和运算发大器LM2904，所述产生模块包括多谐振荡器MC14538和或非门HEF4001，所述方向选择模块包括施密特触发器CD4093和多路复用器MC14066，所述调制模块包括反相器CD4069和运算发大器LM2904；所述发送模块包括LM334。

通过上述技术方案，我们提供了一种新的矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，包括主机和节点，其中的节点包括设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B；模块组A和模块组B均包括顺序连接的接收模块、处理解调模块、产生调制模块和发送模块，接收模块和发送模块分别与端口A或端口B连接，且端口A与端口B也是连接的，因此信号无论从端口A传入，还是从端口B传入，都是一样的；所述节点设有多个，分别为节点1到节点N，按顺序连接，节点的编号为自动顺序编号，如果中间增加或减少，节点的编号为自动递延或递补。其有益效果是：能用比较少的线缆和简单的结构实现故障位置查询，且安装、维修比较方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所公开的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所公开的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路中的节点的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.主机 11.单片机 12.发送元件 13.接收元件 21.端口A 22.端口B 23.接收模块 24.逻辑处理模块 25.解调模块 26.产生模块 27.发射方向选择模块 28.调制模块29.发送模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的原理是：包括主机和节点，其中的节点包括设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B；模块组A和模块组B均包括顺序连接的接收模块、处理解调模块、产生调制模块和发送模块，接收模块和发送模块分别与端口A或端口B连接，且端口A与端口B也是连接的，因此信号无论从端口A传入，还是从端口B传入，都是一样的；所述节点设有多个，分别为节点1到节点N，按顺序连接，节点的编号为自动顺序编号，如果中间增加或减少，节点的编号为自动递延或递补。

实施例：

如图1和图2所示，一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，包括主机和节点；主机包括单片机、发送元件和接收元件，单片机分别连接发送元件、接收元件。

节点设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B两个模块组；模块组A包括顺序连接的接收模块、逻辑处理模块、解调模块、产生模块、发射方向选择模块、调制模块和发送模块，接收模块与发送模块都与端口A连接，其中逻辑处理模块还与信号发送模块和发射方向选择模块连接；模块组B的功能模块与模块组A一致，区别是接收模块与发送模块都与端口B连接，为了节约资源，其中的解调模块、产生模块和发射方向选择模块为共用，其余模块为单独设置。

另外，端口A与端口B也是连通的（中间要经过2个接收模块、2个逻辑处理模块、1个信号解调模块）。

总的来说，由于A模块和B模块的功能模块是一样的，且端口A与端口B也是连接的，所以信号无论从端口A传入，还是从端口B传入，都是一样的。也就是说接线时，不用考虑接哪端。

节点设有多个，分别为节点1到节点N，按顺序连接；节点1的端口A连接主机，端口B连接节点2的端口B；节点2的端口A连接节点3的端口A，以此类推其余节点的连接。

工作流程是：主机会主动发送一个信号出来，依次传递到节点1到节点N，如果节点正常（急停开关未闭合），则会回复一个工作正常的信号到主机，并将信号传递到下一个节点，如节点有故障（急停开关闭合），则回复有故障的信号到主机，并将信号传递到下一个节点，主机会将接收到的回复信号进行分析，根据节点的编号找到故障点。如果信号到某一节点后就没有回复了，也能根据该节点的编号找到其位置（修复）。主机接收到所有节点的回复信号后，会显示出有故障信号的节点的位置，并重新发出信号，依次传递到节点，一直循环。

节点的编号为自动顺序编号，如从主机发出的信号传递到第一个节点，则为节点1，第二个，则为节点2，如果中间需要增加或减少节点，节点编号会自动递延或递补，因为节点编号是根据接收到信号的顺序编的。

由于采用的单片机为8位机，所以电路可承载的节点的最大数量是256个，但是由于矿井下的电能资源比较紧张，且出于电路稳定的考虑，实际使用的节点数量一般小于128个。

各个模块的功能简介：

接收模块：实时监测输入信号,如果有输入信号进行下一步信号处理操作。

逻辑处理模块：1）如果信号不是自己发送的就进行下一步操作；2）为信号发射电路提供发射方向信号（那边接收到信号就往那边回复信号）。

解调模块：对接收到的信号进行脉宽解调处理，为信号产生电路使用。

产生模块：根据接收到的不同的信号，产生相应的回复信号，一共可以处理4中不同的信号，也就是说，该产品可以监测4种状态。

发射方向选择模块：根据信号来的方向，往那边发送相应的回复信号，这样就起到了该模块不区分输入输出方向的作用。

调制模块：对产生模块的信号进行脉宽调制处理，为发送电路使用。

发送模块：对处理好的信号进行发送。

本实施例中，单片机为微芯公司的PIC18F系列的单片机。微芯公司的单片机以功能强大，价格便宜著称，很适合用在这种比较简单的电路中。

本实施例中，发送元件、接收元件包括运算发大器LM224和施密特触发器CD4093。运算发大器LM224的作用是实时监测输入信号,如果有输入信号进行下一步信号处理操作，施密特触发器CD4093的作用是对接收到的信号进行处理。

本实施例中，接收模块包括运算放大器LM224，LM224可以实时监测输入信号,如果有输入信号进行下一步信号处理操作；逻辑处理模块包括施密特触发器CD4093，CD4093用于处理收到的信号；解调模块包括施密特触发器CD4093和运算发大器LM2904，LM2904可以解调信号；产生模块包括多谐振荡器MC14538和或非门HEF4001，MC14538和HEF4001用于产生多种信号；方向选择模块包括施密特触发器CD4093和多路复用器MC14066，MC14066用于产生发送信号的方向；调制模块包括反相器CD4069和运算发大器LM2904,CD4069和LM2904用于调制信号，发送模块包括LM334，用于发送信号。

另外，每个模块中还有一些电阻、电容、电感、二极管等元器件就不再详述了，本领域的技术人员可以理解，只要有上述的原理、功能和主要元器件，就能搭建出详细的电路。

在上述实施例中，我们提供了一种新的矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，包括主机和节点，其中的节点包括设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B；模块组A和模块组B均包括顺序连接的接收模块、处理解调模块、产生调制模块和发送模块，接收模块和发送模块分别与端口A或端口B连接，且端口A与端口B也是连接的，因此信号无论从端口A传入，还是从端口B传入，都是一样的；所述节点设有多个，分别为节点1到节点N，按顺序连接，节点的编号为自动顺序编号，如果中间增加或减少，节点的编号为自动递延或递补。其有益效果是：能用比较少的线缆和简单的结构实现故障位置查询，且安装、维修比较方便。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，包括主机和节点；所述主机包括单片机、发送元件和接收元件，所述单片机分别连接所述发送元件、接收元件；所述节点设有端口A和端口B两个端口，其内部包括模块组A和模块组B两个设置很多功能模块的模块组；所述模块组A包括顺序连接的接收模块、处理解调模块、产生调制模块和发送模块，接收模块和发送模块都连接到端口A，其中发送模块还与处理解调模块连接；所述模块组B的功能模块与所述模块组A一致，其中的接收模块和发送模块都连接到端口B，且端口A与端口B也连接；所述节点设有多个，分别为节点(a1)到节点(an)，按顺序连接；所述节点(a1)的端口A连接所述主机，端口B连接所述节点(a2)的端口B；所述节点(a2)的端口A连接所述节点(a3)的端口A，以此类推其余节点的连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，所述处理解调模块包括逻辑处理模块和解调模块，所述逻辑处理模块分别与所述接收模块和发送模块连接，所述解调模块与产生调制模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，所述产生调制模块包括产生模块和调制模块，所述产生模块与所述解调模块连接，所述调制模块与发送模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，所述模块组A和模块组B的解调模块、产生模块为共用，增加发射方向选择模块，其余模块为单独设置；所述发射方向选择模块与所述产生模块连接，并分别与所述模块组A和模块组B的逻辑处理模块、调制模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，所述单片机为微芯公司的PIC18F系列的单片机。

6.根据权利要求5所述的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，所述发送元件、接收元件包括运算发大器LM224、 施密特触发器CD4093。

7.根据权利要求4或6所述的一种矿用胶带输送机急停开关自动查询定位电路，其特征在于，所述接收模块包括运算放大器LM224，所述逻辑处理模块包括施密特触发器CD4093，所述解调模块包括施密特触发器CD4093和运算发大器LM2904，所述产生模块包括多谐振荡器MC14538和或非门HEF4001，所述方向选择模块包括施密特触发器CD4093和多路复用器MC14066，所述调制模块包括反相器CD4069和运算发大器LM2904；所述发送模块包括LM334。