基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及礦用本安型電氣設(shè)備，具體涉及一種基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器，包括背板，背板上設(shè)有通信模塊插槽和若干功能模塊插槽，通信模塊插槽上插有通信模塊，通信模塊通過CANBUS接口和RS-485接口連接至遠(yuǎn)程主機(jī)，若干功能模塊插槽插有不同的功能模塊，通信模塊與各個(gè)功能模塊之間分別為SPI通信連接，可根據(jù)不同應(yīng)用情況需要的接口種類和接口數(shù)量不同，靈活配置不同的功能模塊，僅需更換插槽中的模塊就可以改變控制器的功能，提高產(chǎn)品的兼容性，使一個(gè)產(chǎn)品能夠適合更多的應(yīng)用場(chǎng)合，現(xiàn)場(chǎng)更改和維護(hù)都比較方便，大大降低了成本。
【專利說明】基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用本安型電氣設(shè)備，具體涉及一種基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]礦用本安型控制器為礦用本安型電氣設(shè)備，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境，用于檢測(cè)開關(guān)量/模擬量輸入信號(hào)、電阻信號(hào)，并輸出無源開關(guān)量信號(hào)、模擬量信號(hào)，在煤礦生產(chǎn)中，不同應(yīng)用情況需要的接口種類和接口數(shù)量不同，在以往設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，往往根據(jù)具體的需求進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)，造成了控制器不能通用，型號(hào)多，品種雜，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的兼容。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器，該控制器可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，靈活配置不同的功能模塊，僅需更換插槽中的模塊就可以改變控制器的功能，現(xiàn)場(chǎng)更改和維護(hù)都比較方便。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器，包括背板，背板上設(shè)有通信模塊插槽和若干功能模塊插槽，通信模塊插槽上插有通信模塊，通信模塊通過CANBUS接口和RS-485接口連接至遠(yuǎn)程主機(jī)，若干功能模塊插槽插有功能模塊，通信模塊與各個(gè)功能模塊之間分別為SPI通信連接。
[0005]所述的功能模塊的位置不限。
[0006]所述的功能模塊插槽為6個(gè)，分別插有顯示模塊、具有8路開關(guān)量輸入檢測(cè)的8DI模塊、具有4路繼電器節(jié)點(diǎn)輸出的4D0模塊、具有4路4?20mA電流信號(hào)檢測(cè)電路的4AI模塊、可輸出4路4?20mA電流信號(hào)的4A0模塊和具有8路PT100溫度電阻測(cè)量電路的8PT模塊。
[0007]本實(shí)用新型的工作原理為，當(dāng)設(shè)備上電時(shí)，各模塊獨(dú)立進(jìn)行初始化并檢測(cè)電源狀態(tài)是否正常，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢，通信模塊具有狀態(tài)指示燈，能夠指示電源狀態(tài)、模塊通信狀態(tài)和模塊故障狀態(tài)。通信模塊與功能模塊之間采用主從的通信方式，初始化過程中，通信模塊依次巡檢各個(gè)功能模塊，獲取每個(gè)插槽的模塊類型并記錄的內(nèi)存中形成映射關(guān)系。當(dāng)上位機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，通過內(nèi)部映射關(guān)系進(jìn)行輸入檢測(cè)和輸出控制。每個(gè)功能模塊均進(jìn)行自檢，對(duì)端口狀態(tài)和通信狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可隨時(shí)上報(bào)故障信息。
[0008]采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器采用了模塊化技術(shù)，在煤礦生產(chǎn)中，可根據(jù)不同應(yīng)用情況需要的接口種類和接口數(shù)量不同，靈活配置不同的功能模塊，僅需更換插槽中的模塊就可以改變控制器的功能，提高產(chǎn)品的兼容性，使一個(gè)產(chǎn)品能夠適合更多的應(yīng)用場(chǎng)合，現(xiàn)場(chǎng)更改和維護(hù)都比較方便，大大降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的原理框圖。
[0011 ] 其中，I為遠(yuǎn)程主機(jī)，2為通信模塊插槽，3為功能模塊插槽，4為通信模塊，5為功能模塊，51為顯示模塊，511為液晶屏組件，52為8DI模塊，53為4D0模塊，54為4AI模塊，55為4A0模塊，56為8PT模塊，6為背板。

【具體實(shí)施方式】
[0012]參照?qǐng)D1和圖2，基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器，包括背板6，背板6上設(shè)有通信模塊插槽2和7個(gè)功能模塊插槽3，通信模塊插槽2上插有通信模塊4，通信模塊4通過CANBUS接口和RS-485接口連接至遠(yuǎn)程主機(jī)1，7個(gè)功能模塊插槽3分別插有顯示模塊51、具有8路開關(guān)量輸入檢測(cè)的8DI模塊52、具有4路繼電器節(jié)點(diǎn)輸出的4D0模塊53、具有4路4?20mA電流信號(hào)檢測(cè)電路的4AI模塊54、可輸出4路4?20mA電流信號(hào)的4A0模塊55和具有8路PT100溫度電阻測(cè)量電路的8PT模塊56，通信模塊4與各個(gè)功能模塊5之間分別為SPI通信連接。所述顯示模塊51連接有液晶屏組件511。SPI是串行外設(shè)接口的縮寫，SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便。本控制器可設(shè)有鈑金外殼對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。
[0013]本控制器的主要技術(shù)指標(biāo)有:工作電源:(a)額定工作電壓:U1 = 18VDC ;工作電流:11 ^ 150mA ； (b)額定工作電壓:U2 = 18VDC ;工作電流:12 ^ 300mA。輸入輸出信號(hào):(a)8路無源接點(diǎn)型開關(guān)量信號(hào)輸入:外接電阻不小于90kQ時(shí)對(duì)應(yīng)邏輯“0”，外接電阻不大于500Ω時(shí)對(duì)應(yīng)邏輯“I”.其中第四和第五路可通過撥碼和跳線配置為頻率量輸入，范圍為200Hz?100Hz，高電平彡3V，低電平蘭0.5V，脈沖寬度彡0.3ms ； (b) 4路無源繼電器輸出:接點(diǎn)容量DC24V/0.3A (阻性負(fù)載)，接觸電阻=0.5 Ω ; (c) 4路4mA-20mA電流型模擬量輸入，輸入回路采樣阻抗50 Ω?150 Ω ； (d) 4路4mA-20mA電流型模擬量輸出，負(fù)載阻抗O?350 Ω ;(e) 8路PT100電阻檢測(cè):測(cè)量范圍為100.00 Ω?161.05 Ω ;(f)模擬量輸入輸出處理誤差:±2% (F.S)。
[0014]本控制器的傳輸接口:RS485通信:(a)傳輸口路數(shù):1路；(b)傳輸方式:主從式，異步，半雙工，RS-485 ； (c)傳輸速率:4800bps，9600bps (通過軟件設(shè)置)；(d)最大傳輸距離:2km(MHYVRP傳輸電纜，導(dǎo)線截面積1.5mm2) ； (e)信號(hào)工作電壓峰峰值:2V?12V。CAN通信:(a)傳輸口路數(shù):1路；(b)傳輸方式:半雙工，CAN ； (c)傳輸速率:20kbps, 50kbps (通過撥碼設(shè)置)；(d)最大傳輸距離:500m(MHYVRP傳輸電纜，導(dǎo)線截面積1.5mm2) ； (e)傳輸信號(hào)工作電壓峰峰值:1V?5V。
[0015]本控制器主要用于檢測(cè)本安開關(guān)量/模擬量輸入，PT100電阻輸入，并對(duì)外輸出本安開關(guān)量，4mA-20mA模擬量，他米用了 8路開關(guān)量輸入，4路開關(guān)量輸出，4路模擬量輸入，4路模擬量輸出以及8路PT100電阻信號(hào)輸入。本控制器一般安裝在機(jī)頭機(jī)電比較集中的地方，在其他需要控制或有模擬量、開關(guān)量輸入的地方，安裝時(shí)，可將其懸掛在所控設(shè)備的側(cè)部。
【權(quán)利要求】
1.基于模塊化技術(shù)的礦用本安型控制器，其特征在于:包括背板，背板上設(shè)有通信模塊插槽和若干功能模塊插槽，通信模塊插槽上插有通信模塊，通信模塊通過CANBUS接口和RS-485接口連接至遠(yuǎn)程主機(jī)，若干功能模塊插槽插有功能模塊，通信模塊與各個(gè)功能模塊之間分別為SPI通信連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204203674SQ201420288804
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】張春樹, 徐萬里, 王建中, 張鋼嶺, 譚韋君, 曲磬, 井鋒 申請(qǐng)人:常州聯(lián)力自動(dòng)化科技有限公司