專利名稱：基于stm32的掘進機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及掘進機控制領(lǐng)域，具體一種基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
掘進是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，掘進機是煤礦開采的關(guān)鍵設(shè)備，掘進機技術(shù)關(guān)系著煤礦的安全生產(chǎn)和效率，提高掘進機工作的可靠性和發(fā)展新型掘進機已成為煤礦安全生產(chǎn)和提高效率的ー個重要課題。目前廣泛使用的掘進機控制系統(tǒng)是采用PLC作為核心控制器，受PLC資源和功能的局限，已不能滿足現(xiàn)代掘進機集智能化、自動化于一體化的發(fā)展
需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決問題是提供一種基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡単，內(nèi)部資源豐富、集智能化、自動化于一體化。本發(fā)明的技術(shù)方案為
基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，包括有STM32主站處理器，與STM32主站處理器連接的STM32從站處理器，與STM32主站處理器連接的人機接ロ模塊，與STM32從站處理器信號輸出端連接的開關(guān)量輸出模塊，以及分別與STM32從站處理器信號輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊和開關(guān)量輸入模塊。所述的STM32從站處理器信號輸出端上連接有漏電閉鎖保護模塊。所述的STM32主站處理器上連接有EEPROM模塊。所述的開關(guān)量輸入模塊通過第一光稱隔離電路與STM32從站處理器信號輸入端連接；所述的開關(guān)量輸出模塊通過第二光耦隔離電路與STM32從站處理器信號輸出端連接。所述的人機接ロ模塊包括與STM32主站處理器信號輸出端連接的顯示屏和與STM32主站處理器信號輸入端連接的鍵盤。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括電流互感器和電壓互感器，所述的電流互感器和電壓互感器均通過降壓濾波器與STM32從站處理器信號輸入端連接。 所述的STM32主站處理器和STM32從站處理器上均設(shè)置有RS485通信接ロ，STM32主站處理器和STM32從站處理器通過RS485通信接ロ連接。本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明的STM32主站處理器和STM32從站處理器均是以STM32作為核心處理器，該處理器芯片專門設(shè)計應(yīng)用于滿足集高性能、低功耗、競爭性價格于一體的エ業(yè)控制領(lǐng)域的要求。該芯片最高工作頻率可達72MHZ，由于該芯片集成了豐富的內(nèi)部資源，使硬件結(jié)設(shè)計構(gòu)更加簡單，系統(tǒng)功耗也大大降低，STM32的ADC采樣精度為12位，為逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，各通道的轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。此外，多種轉(zhuǎn)換模式供選擇，支持DMA數(shù)據(jù)傳輸，同時STM32具有多個標(biāo)準(zhǔn)的USART串行通信接ロ。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，采集STM32核心處理器對掘進機進行控制，實現(xiàn)智能化、自動化操作于一體。


圖I是本發(fā)明的原理框圖。
具體實施例方式見圖1，基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，包括有STM32主站處理器1，與STM32主站處理器I連接的STM32從站處理器2，與STM32主站處理器連接的EEPROM模塊3和人機接 ロ模塊4，通過第一光耦隔離電路7與STM32從站處理器2信號輸入端連接的開關(guān)量輸入模塊5，通過第二光耦隔離電路8與STM32從站處理器2信號輸出端連接的開關(guān)量輸出模塊6，與STM32從站處理器2信號輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊9，與STM32從站處理器2信號輸出端連接的漏電閉鎖保護模塊10 ；
人機接ロ模塊4包括與STM32主站處理器2信號輸出端連接的顯示屏和與STM32主站處理器2信號輸入端連接的鍵盤；數(shù)據(jù)采集模塊9包括電流互感器和電壓互感器，電流互感器和電壓互感器均通過降壓濾波器11與STM32從站處理器信號輸入端連接；STM32主站處理器I和STM32從站處理器2上均設(shè)置有RS485通信接ロ，STM32主站處理器I和STM32從站處理器2通過RS485通信接ロ連接。STM32主站處理器I作為顯示和控制核心；STM32從站處理器2作為采樣和繼電器動作輸出核心；EEPR0M模塊3主要用于實時讀寫系統(tǒng)運行時的故障信息和設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，同時外接設(shè)備可讀取系統(tǒng)EEPROM信息，方便進行分析和診斷；人機接ロ模塊4包括與STM32主站處理器2信號輸出端連接的顯示屏和與STM32主站處理器2信號輸入端連接的鍵盤，顯示屏使用3. 2寸的TFT屏，實時顯示系統(tǒng)實際參數(shù)以及電機運行狀態(tài)，鍵盤用來設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)查詢故障信息及控制電機啟動和停止；開關(guān)量輸入模塊5采用第一光耦隔離電路7進行隔離，從INl輸入，經(jīng)過光耦輸出至STM32的GPIO ロ，實現(xiàn)對STM32的電氣隔離和保護；開關(guān)量輸出模塊6采用第二光耦隔離電路8進行隔離，其主要進行控制信號的隔離輸出，STM32從站處理器2的控制信號經(jīng)開關(guān)量輸出模塊6控制繼電器動作，通過控制繼電器的開和關(guān)，從而控制掘進機的交流接觸器的動作；數(shù)據(jù)采信模塊9主要采集掘進機電機的電壓和電流，由于供電系統(tǒng)都是高電壓、大電流，因此，采集電壓、電流信號時要用電壓、電流互感器采集其相應(yīng)信號，信號經(jīng)降壓濾波器11降壓濾波處理后使信號幅值范圍在OV到
3.3V之間，然后再將信號輸入到STM32從站處理器2的AD通道進行模擬信號的數(shù)據(jù)采信；漏電閉鎖保護模塊10在掘進機電機起動前對電機繞組及部分供電線路進行絕緣檢測，采用附加直流電源的檢查原理，CPU對絕緣電阻進行檢測，當(dāng)被檢測部分的絕緣電阻值大于規(guī)定值時，控制器內(nèi)部的輸出接點閉合，允許電動機正常起動，如果絕緣電阻值小于規(guī)定值，控制器內(nèi)部接點斷開，電機不能起動，即實現(xiàn)了漏電閉鎖保護，當(dāng)系統(tǒng)檢測到外部絕緣阻值恢復(fù)到一定值時，漏電閉鎖保護模塊10將自動解鎖。
權(quán)利要求
1.基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于包括有STM32主站處理器，與STM32主站處理器連接的STM32從站處理器，與STM32主站處理器連接的人機接口模塊，與STM32從站處理器信號輸出端連接的開關(guān)量輸出模塊，以及分別與STM32從站處理器信號輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊和開關(guān)量輸入模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的STM32從站處理器信號輸出端上連接有漏電閉鎖保護模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的STM32主站處理器上連接有EEPROM模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的開關(guān)量輸入模塊通過第一光耦隔離電路與STM32從站處理器信號輸入端連接；所述的開關(guān)量輸出模塊通過第二光耦隔離電路與STM32從站處理器信號輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的人機接口模塊包括與STM32主站處理器信號輸出端連接的顯示屏和與STM32主站處理器信號輸入端連接的鍵盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括電流互感器和電壓互感器，所述的電流互感器和電壓互感器均通過降壓濾波器與STM32從站處理器信號輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，其特征在于所述的STM32主站處理器和STM32從站處理器上均設(shè)置有RS485通信接口，STM32主站處理器和STM32從站處理器通過RS485通信接口連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于STM32的掘進機控制系統(tǒng)，包括有STM32主站處理器，與STM32主站處理器連接的STM32從站處理器，與STM32主站處理器連接的人機接口模塊，與STM32從站處理器信號輸出端連接的開關(guān)量輸出模塊，以及分別與STM32從站處理器信號輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊和開關(guān)量輸入模塊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，采集STM32核心處理器對掘進機進行控制，實現(xiàn)智能化、自動化操作于一體。
文檔編號E21C35/24GK102808620SQ201210300199
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者盧軍 申請人:安徽理工大學(xué)