隔爆型多級帶傳輸多觸摸屏多can板并聯(lián)遠(yuǎn)距集控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及多觸摸屏多CAN板遠(yuǎn)距集控裝置，尤其涉及隔爆型多級帶式輸送多觸摸屏多CAN板遠(yuǎn)距集控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下煤的運(yùn)輸主要方式是帶式輸送，根據(jù)煤礦井下的實(shí)際情況，其具有，隔爆型多級帶式輸送特點(diǎn)，帶式輸送距離較遠(yuǎn)，通常有數(shù)百米或上千米遠(yuǎn)，工作人員需要在不同地方及時(shí)監(jiān)控裝置，多級帶式輸送監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)多，且需多點(diǎn)監(jiān)控。現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，只是在主控制柜上監(jiān)控，或增加上位機(jī)監(jiān)控，無法滿足多點(diǎn)、多屏、多數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
[0003]對多屏和多CAN板(既CAN總線處理和傳輸數(shù)據(jù)電路板)的監(jiān)控，相關(guān)的論文如:1.《多級皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安徽理工大學(xué)，碩士論文，楊薛，2015.06.01》所涉及到的是一個(gè)上位機(jī)和一個(gè)CAN，但沒有涉及觸摸屏和多CAN板情況。2.《基于一機(jī)多屏技術(shù)的手術(shù)室集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，吉首大學(xué)學(xué)報(bào)，2012.7.25》，及《PLC與人機(jī)界面在組網(wǎng)控制中的應(yīng)用，化工自動(dòng)化與儀表，2014.3.10》等所用的方法為將多個(gè)觸摸屏串聯(lián)的方法。3.《臺達(dá)DOP實(shí)現(xiàn)一機(jī)多屏功能，現(xiàn)代制造，2007.7.5》及《一機(jī)多屏技術(shù)在液態(tài)硝銨存儲(chǔ)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，自動(dòng)化與儀表，2013.7.15》所述的方法是以第一個(gè)觸摸屏作主屏為主站，PLC及其它觸摸屏作為從站。上述方法其缺陷是:1.由于一個(gè)觸摸屏作主屏為主站，PLC作為從站，在通信過程中，作為主站的觸摸屏不斷發(fā)送請求數(shù)據(jù)包給PLC，PLC接受請求之后，需不斷給觸摸屏回復(fù)一個(gè)響應(yīng)，PLC的CPU占用率高，PLC的CPU資源大部分在通訊響應(yīng)過程中消耗;PLC的響應(yīng)是采用中斷方式給予的，必須不斷響應(yīng)作為主站的觸摸屏，觸摸屏的查詢占用率高；PLC須采用中斷方式響應(yīng)，編程困難，超時(shí)要求嚴(yán)格。2.其余的多個(gè)觸摸屏與PLC之間的數(shù)據(jù)交換需經(jīng)過第一觸摸屏為中轉(zhuǎn)站，對多CAN板上的數(shù)據(jù)交換也需要經(jīng)過第一次觸摸屏中轉(zhuǎn)站。
[0004]對煤礦井下的多級帶式輸送，其有多個(gè)觸摸屏和多個(gè)CAN板，由于作為中轉(zhuǎn)站的觸摸屏其主要功能是顯示，處理眾多數(shù)據(jù)能力有限，從而造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣葧?huì)很慢，甚至死機(jī);同樣，PLC傳輸?shù)闹噶詈蛿?shù)據(jù)到各個(gè)觸摸屏上，也需要經(jīng)過作中轉(zhuǎn)站的觸摸屏，速度也會(huì)很慢或死機(jī)。嚴(yán)重影響到集控裝置的實(shí)時(shí)性和可靠性，造成設(shè)備無法使用。當(dāng)作為中轉(zhuǎn)站的觸摸屏出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)裝置將無法使用。再有，由于經(jīng)過了作為中轉(zhuǎn)站的觸摸屏，其傳輸距離相應(yīng)的增加，對遠(yuǎn)距離的監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，將使數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘査p，增加干擾，從而影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_率，上述連接方法難以能夠滿足煤礦安全生產(chǎn)的需要。煤礦井下的多級帶式輸送監(jiān)控另有一些不夠周全、合理的地方，需要改進(jìn)。如何解決煤礦井下有多個(gè)觸摸屏和多個(gè)CAN板的多級帶式輸送的監(jiān)控，是煤礦井下多級帶式運(yùn)輸亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明將解決煤礦井下有多個(gè)觸摸屏和多個(gè)CAN板的遠(yuǎn)距離多級帶式輸送的監(jiān)控和一些不夠周全、合理的地方，充分發(fā)揮PLC的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的目的。
[0006]本發(fā)明隔爆型多級帶傳輸多觸摸屏多CAN板并聯(lián)遠(yuǎn)距集控裝置采用的技術(shù)方案是:隔爆型多級帶式輸送多觸摸屏多CAN板遠(yuǎn)距集控裝置，包括隔爆型多級帶式運(yùn)輸監(jiān)控裝置，還包括主控制器為PLC，多個(gè)觸摸屏，多個(gè)CAN板;多個(gè)觸摸屏和CAN板并聯(lián)后，通過RS485串口線與PLC—個(gè)串口通信端口連接。
[0007]PLC為主站，多個(gè)觸摸屏以及多個(gè)CAN板為從站，通過MODBUS RTU SLAVE協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。
[0008]PLC上的另一串口通信端口，經(jīng)RS485轉(zhuǎn)RS232模塊，與上位機(jī)的RS232串口相連接，上位機(jī)上的組態(tài)軟件中，具有設(shè)置、操作、監(jiān)控、報(bào)警彈出窗口、故障和運(yùn)行記錄功能。
[0009]主控制臺上的上、下、左、右和確認(rèn)按鍵與PLC輸入端連接。
[0010]各級就地控制箱上，有觸摸屏、CAN板、RS485串口連接頭、自保持或點(diǎn)動(dòng)控制選擇開關(guān)，聲光信號和急停按鈕，以及與PLC輸入端連接的上、下、左、右和確認(rèn)按鍵。
[0011]集控裝置的各級帶式輸送機(jī)的電機(jī)抱閘檢測開關(guān)接PLC的輸入端。
[0012]集控裝置的各級帶式輸送機(jī)的控制各級電機(jī)的主接觸器的主觸點(diǎn)反饋檢測開關(guān)接PLC的輸入端。
[0013]各個(gè)觸摸屏和各個(gè)CAN板出現(xiàn)通信故障信號開關(guān)與PLC輸出端連接，出現(xiàn)通信故障及時(shí)顯示在上位機(jī)和觸摸屏中。
[0014]抱閘、煙霧、堆煤、打滑、電機(jī)溫度、前滾筒溫度、后滾筒溫度、前跑偏、中跑偏、后跑偏的保護(hù)功能可在觸摸屏中進(jìn)行解除/投入設(shè)置。
[0015]各級煙霧傳感器的開關(guān)輸出信號接PLC的輸入端，各級堆煤傳感器的開關(guān)輸出信號接PLC的輸入端。
[0016]CAN板采集多級帶式輸送機(jī)的各個(gè)急停開關(guān)地址、撕帶地址、跑偏地址、跑偏故障類型、溫度地址、前滾筒溫度、后滾筒溫度，電機(jī)溫度、膠帶速度數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)故障，則在各個(gè)觸摸屏中都顯示故障類型和故障位置。
[0017]多級帶式輸送機(jī)的電機(jī)的電流互感器和電壓互感器的輸出信號接A/D模塊，電流、電壓通過PLC檢測，PLC計(jì)算功率并在各個(gè)觸摸屏中顯示電流、電壓和功率。
[0018]CAN板上有CAN總線轉(zhuǎn)RS485接口。
[0019]觸摸屏上具有手動(dòng)預(yù)警時(shí)間，自動(dòng)預(yù)警時(shí)間，各級輸送帶啟動(dòng)時(shí)間，各級輸送帶延時(shí)停止時(shí)間的設(shè)置。
[0020]隔爆型多級帶式輸送多觸摸屏多CAN板遠(yuǎn)距集控裝置，包括隔爆型多級帶式運(yùn)輸監(jiān)控裝置，還包括主控制器為PLC，多個(gè)觸摸屏，多個(gè)CAN板;多個(gè)觸摸屏和CAN板并聯(lián)后，通過RS485串口線與PLC—個(gè)串口通信端口連接。
[0021]上述采用并聯(lián)的方法，將使PLC與多個(gè)觸摸屏和CAN板之間的連接距離最短，數(shù)據(jù)傳輸衰減最小，干擾最少。
[0022]PLC為主站，多個(gè)觸摸屏以及多個(gè)CAN板為從站，通過MODBUS RTU SLAVE協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。
[0023]由于PLC為主站，多個(gè)觸摸屏、多個(gè)CAN板為從站，采用MODBUSRTU SLAVE協(xié)議傳輸數(shù)據(jù);PLC作為主設(shè)備，可以主動(dòng)發(fā)起通信，不必占用過多CPU時(shí)間C3PLC與多個(gè)觸摸屏和多個(gè)CAN板之間直接交換數(shù)據(jù)，不需要經(jīng)過一個(gè)作為中轉(zhuǎn)站的觸摸屏，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目旖菪院涂煽啃?，使用MODBUS RTU SLAVE協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，保證了能夠遠(yuǎn)程交換數(shù)據(jù)。
[0024]PLC上的另一串口通信端口，經(jīng)RS485轉(zhuǎn)RS232模塊，與上位機(jī)的RS232串口相連接，上位機(jī)上的組態(tài)軟件中，具有設(shè)置、操作、監(jiān)控、報(bào)警彈出窗口、故障和運(yùn)行記錄功能。
[0025]利用PLC的另一個(gè)串口，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的連接，從而能夠在上位機(jī)上對集控裝置進(jìn)行各種操作和數(shù)據(jù)處理。
[0026]主控制臺上的上、下、左、右和確認(rèn)按鍵與PLC輸入端連接。
[0027]由于煤礦井下按照隔爆要求不能夠直接使用觸摸屏，現(xiàn)在通過主控制臺上的上、下鍵可選擇觸摸屏所需按鍵內(nèi)容，左、右鍵改變不同參數(shù)，確認(rèn)鍵確認(rèn)。
[0028]各級就地控制箱上，有觸摸屏、CAN板、RS485串口連接頭、自保持或點(diǎn)動(dòng)控制選擇開關(guān)，聲光信號和急停按鈕，以及與PLC輸入端連接的上、下、左、右和確認(rèn)按鍵。
[0029]通過各級就地控制箱，手動(dòng)控制本級帶式輸送，本級的觸摸屏、CAN板，可通過串口連接頭并聯(lián)。手動(dòng)控制本機(jī)帶式輸送時(shí)，可選擇自保持或點(diǎn)動(dòng)控制。同樣由于煤礦井下按照隔爆要求不能夠直接使用觸摸屏，現(xiàn)在通過主控制臺上的上、下鍵可選擇觸摸屏所需按鍵內(nèi)容，左、右鍵改變不同參數(shù)，確認(rèn)鍵確認(rèn)。
[0030]集控裝置的各級帶式輸送機(jī)的電機(jī)抱閘檢測開關(guān)接PLC的輸入端。
[0031]集控裝置上裝有各級帶式輸送機(jī)的電機(jī)抱閘檢測開關(guān)，用于檢測電機(jī)在啟動(dòng)前是否將剎閘打開，防止電機(jī)在剎閘未打開的情況下啟動(dòng)而燒毀電機(jī)的事故。
[0032]集控裝置的各級帶式輸送機(jī)的控制各級電機(jī)的主接觸器的主觸點(diǎn)反饋檢測開關(guān)接PLC的輸入端。
[0033]集控裝置上裝有各級帶式輸送機(jī)的控制各級電機(jī)的主接觸器的主觸點(diǎn)反饋檢測開關(guān)，如果發(fā)生主接觸器的主觸點(diǎn)沒有正確斷開，出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，PLC能夠及時(shí)將控制回路斷電，防止發(fā)生設(shè)備和人身重大事故。
[0034]各個(gè)觸摸屏和各個(gè)CAN板出現(xiàn)通信故障信號開關(guān)與PLC輸出端連接，出現(xiàn)通信故障及時(shí)顯示在上位機(jī)和觸摸屏中。
[0035]作為主站的PLC定時(shí)發(fā)出指令，查詢各個(gè)從機(jī)返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)是否正確，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)各個(gè)觸摸屏和各個(gè)CAN板出現(xiàn)的各種故障，并在出現(xiàn)通信故障時(shí)能及時(shí)顯示在上位機(jī)和觸摸屏中。
[0036]抱閘、煙霧、堆煤、打滑、電機(jī)溫度、前滾筒溫度、后滾筒溫度、前跑偏、中跑偏、后跑偏的保護(hù)功能可在觸摸屏中進(jìn)行解除/投入設(shè)置。
[0037]由于集控裝置中所用到的各種傳感器較多，為防止因個(gè)別傳感器出現(xiàn)故障而影響整個(gè)生產(chǎn)線生產(chǎn)，可在故障監(jiān)控設(shè)置中，通過將個(gè)別傳感器暫時(shí)屏蔽，解除其保護(hù)功能，以防止影響整個(gè)生產(chǎn)。
[0038]各級煙霧傳感器的開關(guān)輸出信號接PLC的輸入端，各級堆煤傳感器的開關(guān)輸出信號接PLC的輸入端。
[0039]各級煙霧傳感器自動(dòng)判斷煙霧數(shù)據(jù)的高低，一旦超過預(yù)警值，將輸出開關(guān)信號至PLC的輸入端，PLC隨后將啟動(dòng)灑水裝置，并在各個(gè)觸摸屏中都顯示故障類型和具體故障位置。
[0040]各級堆煤傳感器自動(dòng)判五一斷煤位數(shù)據(jù)的高低，一旦超過預(yù)警值，將輸出開關(guān)信號至PLC的輸入端，PLC隨后將發(fā)出故障信號，并在各個(gè)觸摸屏中都顯示故障類型和具體故障位置。
[0041]CAN板采集多級帶式輸送機(jī)的各個(gè)急停開關(guān)地址、撕帶地址、跑偏地址、跑偏故障類型、溫度地址、前滾筒溫度、后滾筒溫度，電機(jī)溫度、膠帶速度數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)故障，則在各個(gè)觸摸屏中都顯示故障類型和故障位置。
[0042]各級帶式輸送機(jī)的急停既拉繩開關(guān)、撕裂、跑偏、跑偏類型、溫度和速度傳感器接各個(gè)CAN板，CAN板將采集上述傳感器的信號和數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)絇LC中，PLC將處理上述信號并比較上述數(shù)據(jù)和預(yù)警值，一旦出現(xiàn)急停、撕裂、跑偏或溫度和速度超出預(yù)警值，集控裝置將停機(jī)，PLC并將輸出信號至各個(gè)觸摸屏，并在各個(gè)觸摸屏中都顯示相應(yīng)的故障類型和故障位置；
[0043]多級帶式輸送機(jī)的電機(jī)的電流互感器和電壓互感器的輸出信號接A/D模塊，電流、電壓通過PLC檢測，PLC計(jì)算功率并在各個(gè)觸摸屏中顯示電流、電壓和功率。
[0044]PLC檢測A/D模塊輸入的