採煤機嵌入式數位化自動控制裝置的製作方法
2023-07-13 03:37:41
專利名稱：採煤機嵌入式數位化自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動控制裝置，具體地說是採煤機嵌入式數位化自動控制裝置。
背景技術：
在現有技術中，採煤機自動控制技術的應用為採煤機電控系統提供了新的思路。隨著工控領域的飛速發展及其應用領域的不斷延伸和擴展，提高了國產採煤機的自動化程度，縮短了與國外進口採煤機之間的差距。國外一些先進採煤國為適應高產高效的需要，在監測與控制方面不斷採用電子和計算機等技術、相應開發出採煤機自動導航系統、監測與故障診斷系統，充分利用微電子、微型計算機、PLC(可編程控制器)、網絡技術以及集散控制系統等新技術來完善和提高這些系統的性能、增強其可靠性，可以使其技術水平上一個臺階。數字通信的突出優點是抗幹擾能力強，易於加密，有利於多種信息的傳輸和交換。設備簡單經濟、易於集成。為改變煤炭工業的技術面貌，提高其管理水平，將煤礦系統的通信逐步向數位化過度是必要的。機電一體化技術的開發和應用不光可最大限度發揮其設備效能，而且由於高度準確的在線診斷，從而大大提高了設備的安全性和可靠性，增加了設備的開機率，這就在很大程度上避免了由於採煤集中化生產而可能造成全礦停產的風險。然而，目前我國的礦用設備，很少有採用工控機作為上位機、PLC作為下位機的控制設備，大多數以單片機為控制核心，自動化程度不高。雖然成本較低，但硬體設備抗幹擾能力不強，工作不穩定，不適於井下的惡劣環境。軟體方面，程序的擴展性、移植性及通用性較差，功能與工藝結合性差。
發明內容
為了保證產品的性能穩定、安全可靠，本發明的目的是提供一種通用性強，自動化程度高，具有可移植性、擴展性、界面友好的採煤機嵌入式數位化自動控制裝置。
為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是本發明包括上位機、與上位機進行通訊連接的下位機以及以下位機為控制核心的外圍設備控制電路，均被置於達到礦用安全等級的外圍電控防爆箱內，上位機中的工控機還通過網口接至遠程上位機(備用功能)。
所述上位機以工控機為核心，設於該工控機內部的中央處理器通過顯示器接口與顯示器的數據通訊線相連，通過串行接口COM1與下位機中可編程控制器的編程口相連，通過鍵盤接口與鍵盤相連接；工控機的電源接口通過第一開關電源及濾波器接至外部電源，該第一開關電源的輸出端還接至逆變器，該逆變器的高壓電源輸出端接至顯示器的電源接口；所述中央處理器中存有上位機控制程序及應用管理程序；所述上位機控制程序為首先配置並打開串行接口，以保證同可編程控制器通訊設置相匹配；然後啟動多個工作線程，其中採集子線程負責不斷的採集可編程控制器中的數據區中的各種數據，當數據採集完成後，使事件對象有效以啟動界面更新子線程、本地數據存儲子線程分別完成更新界面顯示和數據持久化操作，這個過程同時對數據範圍進行檢測，如果超出範圍就彈出報警信息；發送控制信息子線程完成對可編程控制器發送控制信息；遠程傳輸子線程負責定時將本地資料庫中的數據傳輸到遠程主機中的資料庫中；所述上位機應用管理程序為用戶端體現為嵌入式設備(工控機端)應用程式，應用程式通過內置的SQL Server CE用戶代理對嵌入式設備本地移動資料庫進行讀寫和查詢，同時SQL Server CE用戶代理還和遠程上位機資料庫的同步；伺服器端(遠程上位機端)體現為IIS(Internet網Web伺服器)中間層和SQL Server資料庫；IIS中間層也存在一個SQL Server CE代理，它處理行動裝置端的數據請求；SQL Server資料庫通過SQL Server OLE DB Provider底層接口對IIS傳送過來的數據加以處理；所述下位機包括可編程控制器、操作站、遙控發射器、遙控接收器、繼電器電路及多路轉換電路，上述遙控發射器中的發射模塊與遙控接收器進行無線通訊，該遙控接收器通過遙控接收模塊接至可編程控制器控制單元的數字量輸入接口，該控制單元的數字量輸入口與故障信號檢測元件相連；繼電器電路中的繼電器線圈、多路轉換電路中的控制端分別接至可編程控制器的控制單元的數字量輸出接口，繼電器板上各繼電器的接點接入外圍設備的控制迴路中；外圍設備的各檢測點的信號(包括電流檢測信號、電壓檢測信號)作為模擬量輸入信號接至可編程控制器中的模/數轉換輸入單元以及模/數轉換單元的模擬量輸入口；其模/數轉換單元的模擬量輸出口與變頻器相連；上述各單元、多路轉換電路及繼電器電路的電源接口分別經第二開關電源接至外部電源；可編程控制器通過編程口與上位機相連，通過通訊口與操作站進行通訊連接，操作站通過本安電源接至外部電源；控制單元的中央處理器中存有下位機控制程序；所述繼電器電路具有多路繼電器，線圈公共端均接到第二開關電源的DC24V輸出端，另一端接到可編程控制器的控制單元的數字量輸出接口，繼電器的接點分別接至外圍設備的各控制迴路中；具有感性負載的控制迴路中，其對應繼電器線圈串聯有續流二極體；所述多路轉換電路為一多路轉換模塊，其電源正端Vdd接至第二開關電源的DC12V輸出端，電源負端Vee和Vss接至0V，該多路轉換模塊的控制輸入端接至可編程控制器中控制單元的數字量輸出接口，模擬信號輸入端接至現場檢測元件，模擬信號輸出端接至可編程控制器中的模/數轉換單元的模擬量輸入口；所述下位機控制程序的具體流程為首先採煤機整機上電，通過可編程控制器的自保接點保持上電迴路，以保證系統工作的整機電源；然後進入數據採集運算，通過採集外圍的各種傳感器信號，經過運算判斷處理作為數據區，用來參與控制、報警和顯示；接下來根據用戶提出的具備體參數來控制繼電器板上的急停繼電器，如有急停請求信號，則控制外圍設備與報警處理、與人機界面通訊，否則保持整機電源。
本發明具有如下優點1.自動化程度高。本發明採用嵌入式工控機+可編程控制器控制，體積小，安裝方便，全部自動化控制。2.成本低。本發明採用工業級嵌入式主機為主體，配以可編程控制器和數據採集模塊，以低成本實現高可靠性自動化控制。
3.通用性好。本發明採用微軟的Platform Builder4.2(Windows CE平臺生成工具)按照硬體配置特性及應用環境需求，經過裁剪生成NK.BIN(Windows CE作業系統映像文件)，通過網絡下載到嵌入式系統的存儲器中，然後基於Windows CE(微軟嵌入式作業系統)環境下使用EmbeddedVisual C++4.0(微軟嵌入式開發環境)編制監控程序，系統具有圖形界面友好，紅外鍵盤交互控制方便，由於程序採用UNICODE(一個16位的字符集)編碼和模塊化設計，可擴展，易移植。
4.本發明可靠性好，精度高。本發明由工控機全程監視，可編程控制器全程控制，避免了人為因素的幹擾，能長時間工作在複雜的環境中，適應井下防爆設計、IP65防護等級。
5.本發明具有狀態監視，報警查詢提示等功能。數據採集、界面更新、數據持久化等操作採用多線程技術，能很好的保證實時性要求，為設備的安全運轉提供保障。
6.本發明具有災難備份/恢復功能，程序定時保存中間數據，當系統出現數據文件損壞可以自動修複數據文件，保證程序的正常運行。
圖1為本發明上位機結構示意圖；圖2為本發明上位機電氣原理圖；圖3為本發明上位機控制程序流程圖；圖4為本發明上位機遠程數據傳輸示意圖；圖5為本發明下位機電氣原理圖；圖6為本發明下位機程序控制流程圖；圖7為繼電器電路原理圖；圖8為多路轉換電路原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
如圖1、2所示，本發明包括以上位機、下位機以及與下位機為控制核心的外圍設備控制電路，均被置於達到礦用安全等級的外圍電控防爆箱內，所述上位機以工控機為核心，設於該工控機內部的中央處理器通過顯示器接口與顯示器(顯示器選用吉林彩晶的CJM10C011系列的液晶顯示器)的數據通訊線相連，通過串行接口(COM1)與下位機中可編程控制器的編程口相連，通過鍵盤接口與鍵盤相連接，工控機的電源接口通過第一開關電源(選用D-60A型號的開關電源)及濾波器(選用DL-3A2型號的交流濾波器)接至外部電源，該第一開關電源的輸出端還接至逆變器板，該逆變器(該逆變器與液晶顯示器配套)的高壓電源輸出端接至顯示器的電源接口；所述中央處理器中存有應用管理程序及上位機控制程序。
本發明主板採用嵌入式主板(選用研華PCM3350型號的嵌入式主板)。操作者可以通過紅外鍵盤進行安全交互操作，液晶顯示器以真彩色的圖形界面進行實時監控，可編程控制器可以獲得各種採集器的數據，遠程上位機通過網口與工控機中的中央處理器相連，可以將實時數據定時傳送到上位機的資料庫中永久保存。
上位機控制程序採用模塊化設計，包括初始化模塊，電壓、電流顯示控制模塊，溫度、壓力顯示控制模塊，數據本地持久化模塊，故障屏蔽模塊，故障查詢模塊，遠程數據傳輸模塊，界面更新模塊及退出模塊；所述初始化模塊初始化應用程式界面，設置控制系統參數，對同可編程控制器通訊的串口進行匹配配置並打開連接，然後從可編程控制器中讀取當前採煤機的各種初始狀態，為下一步操作做好準備；所述電壓、電流顯示控制模塊，完成從可編程控制器(它同電壓電流傳感器相連)中讀取當前採煤機各個工作部件的實時電壓電流值，判斷是否超出範圍，若超出就彈出報警界面；所述溫度、壓力顯示控制模塊，完成從可編程控制器(它同溫度、壓力傳感器相連)中讀取當前採煤機各個工作部件的實時溫度壓力值，判斷是否超出範圍，若超出就彈出報警界面；所述數據本地持久化模塊，完成將實時採集的各種監控數據保存在歷史資料庫中，供需要的時候進行查詢分析；所述故障屏蔽模塊，完成某些檢測項的屏蔽/解除屏蔽功能，由於採煤機工作在極度惡劣的環境下，所連接的傳感器較多，某些傳感器老化、損壞會導致誤報警，這時可以將某些監控項屏蔽，保證能正常工作，傳感器維修、更換後再解除屏蔽；所述故障查詢模塊，完成將歷史資料庫中的故障數據顯示出來，供使用人員和技術人員分析故障原因，找出解決辦法；所述界面更新模塊，完成將實時採集的數據顯示在圖形界面上，它採用定時器和事件觸發兩種方法實現，對於定時器，屬於周期性更新數據，而對於事件，屬於非周期性更新數據；所述遠程數據傳輸模塊，完成將本地資料庫中的監控數據通過網絡傳送到上位機中的SQL Ser-ver2000資料庫中。
現就程序設計思想方面加以描述進程是應用程式的一個實例。進程是惰性的，它必須擁有至少一個線程(主線程)，線程負責執行包含在進程地址空間的代碼。單個進程可以擁有多個線程，每個線程又它自己的CPU寄存器和棧。作業系統為每個獨立的線程進行CPU的時間調度，表面上看來多個線程在同時執行，實際上作業系統以輪轉方式向線程分配時間片。
分析採集、存儲、傳輸的處理過程，內部可能存在時間冗餘。以採集 為例，系統可能會處於等待硬體響應狀態。此時CPU被佔用，但是實際上系統沒有做有效的事情，造成計算資源的浪費。為了更有效的利用CPU的計算能力，在該系統中採用多線程技術實現任務的調度。
線程功能分析和線程劃分如下主線程它是進程啟動時系統自動創建的線程，利用消息循環響應用戶操作。它主要完成以下功能線程管理、串行口的初始化及完成握手機制、響應用戶的控制指令。
採集子線程負責控制硬體，把採煤機相關信息採集到主機內存中，分析數據並根據需要啟動報警；發送控制信息子線程負責將控制命令傳遞到可編程控制器中；界面更新子線程將採集到的實時數據在圖形界面上以圖表的方式顯示，達到同步；本地數據存儲子線程將實時數據存儲到嵌入式系統的存儲器中；遠程數據傳輸子線程負責定時將新的實時數據發送到遠程上位機中的資料庫中。
採集子線程和發送控制信息子線程是互斥關係。採集、界面更新和本地數據存儲是流水線關係，它們之間的數據緩衝用雙內存/文件緩衝區實現。採集到的數據供界面更新子線程、本地數據存儲子線程和遠程數據傳輸子線程使用。這就需要做到有效的線程同步控制。
Windows CE作業系統提供了臨界區、互斥量、信號量、事件等同步對象，實際實現中採用了事件和互斥量同步對象來實現。現描述如下事件對象是系統內核對象的一種。每個內核對象是由系統內核分配的一塊內存，只能由內核來訪問，這樣應用程式不可能在內存中定位內核對象的數據結構和直接改變它們的內容。系統提供了下列函數用來實現同步WaitForSingleObject和WaitForMultipleObjects。WaitForSingleObject當指定事件為有信號狀態或者等待超時時返回，如果指定事件對象為無信號狀態時，調用子線程進入一種高效率的等待狀態，此時調用子線程佔用很少的CPU時間直至事件變為有信號狀態或者超時。WaitForMultipleObjects和WaitForSingleObject功能相似，它可以等待多個時間，根據等待類型的不同可以等待事件句柄中的任意一個為有信號狀態或者等待超時時返回或者等待所有事件為有信號時返回。互斥體對象的狀態在它不被任何線程擁有時才有信號，而當它被擁有時則無信號。首先，建立互斥體對象，使用CreateMutex函數得到句柄然後，在線程可能產生衝突的區域前(即訪問共享資源之前)調用WaitForSingleObject，將句柄傳給函數，請求佔用互斥對象，共享資源訪問結束，使用ReleaseMutex函數釋放對互斥體對象的佔用；互斥體對象在同一時刻只能被一個線程佔用，當互斥體對象被一個線程佔用時，若有另一線程想佔用它，則必須等到前一線程釋放後才能成功。
如圖3所示，為上位機控制程序流程圖，主線程首先配置並打開串行口，以保證同可編程控制器通訊設置相匹配，然後啟動多個工作線程，等待用戶的控制命令；採集子線程負責不斷的採集可編程控制器中的數據區中的各種數據，當數據採集完成後，使事件對象有效以啟動界面更新子線程、本地數據存儲子線程分別完成更新界面顯示和數據持久化操作，這個過程同時對數據範圍進行檢測，如果超出範圍就彈出報警信息；發出控制信息子線程完成對可編程控制器發送控制信息；遠程傳輸子線程負責定時將本地資料庫中的數據傳輸到遠程主機中的資料庫中。
如圖4所示，為本發明上位機遠程數據傳輸示意圖。客戶端體現為嵌入式設備(工控機端)應用程式，應用程式通過內置的SQL Server CE客戶端代理實現對本地移動資料庫的讀寫和查詢，同時SQL Server CE客戶端代理還實現了和遠程資料庫的同步。伺服器端(上位機端)體現為IIS中間層和SQL Server資料庫。IIS(Internet網的Web伺服器)中間層也存在一個SQLServer CE代理，用來處理行動裝置端的數據請求；SQL Server資料庫通過SQL Server OLE DB Provider底層接口對IIS傳送過來的數據加以處理。在安裝系統的時候，我們可以把IIS和SQL Server 2000裝在同一臺機器上，也可以分開安裝在不同機器上中間用防火牆隔開。嵌入式設備和伺服器端主要通過HTTP協議發送T-SQL命令和傳遞數據。本應用程式數據傳輸採用推模式(Push)，首先生成一個CCERDA(遠程數據存取)對象；接著使用下列API函數對CCERDA對象進行參數配置setInternetURL(設置遠程上位機網絡地址)，setInternetLogin(設置IIS伺服器登錄帳號)，setInternetPassword(設置IIS伺服器登錄密碼)，setLocalConnectionString(設置本地連接字符串)，setConnectionString(設置連接字符)；最後使用Push函數將行動裝置已改變的數據上推到SQL Server 2000的資料庫。
如圖5所示，下位機由可編程控制器、遙控接收器、繼電器電路、多路轉換電路、第二開關電源、本安電源、遙控發射器及操作站組成，其中第二開關電源為可編程控制器與遙控接收器供電，本安電源為兩個操作站供電，而可編程控制器用來採集外圍傳感器送來的信號並且控制繼電器電路與外圍的機械設備，又通過兩個串口與操作站通訊；為了提高操作的靈活性本裝置又採用了遙控方式與站控方式。
本發明下位機主要控制功能包括控制採煤機的運行，左右滾筒的升降，以及監控採煤機當前運行狀態的各項數據(例如左右截割電機、牽引電機的電流值、溫度值)，並且可以實時的監控報警，具有簡單查詢歷史報警的功能；本發明的控制核心選用松下電工的FPG-C32T控制單元，其中包括16個數字量輸入、16個數字量輸出；一個FPG-802通訊卡，其中包括兩個RS232通訊口；兩個FP0-A80 A/D轉換輸入單元，其中每個模塊包括8路模擬量輸入；一個FP0-A21 A/D轉換單元，其中包括2路模擬量輸入單元、1路模擬量輸出單元；由於受系統結構所限，自行研製一塊多路轉換電路，不僅解決了模擬量點數不足的問題，又降低了成本，其中包括兩個CD4051B8選1的多路轉換模塊，可擴展16路模擬量輸入(本實施例中使用1個)；由於控制單元的數字量輸出為電晶體輸出，其帶載能力不足，所以自行設計一個繼電器電路來驅動外部的電氣設備，其中選用OMRON(歐姆龍)的8個DC 5A、DC24V繼電器和1個DC8A、DC24V繼電器；遙控接收板與發射器選用臺灣禹鼎的產品，其中共有11路繼電器輸出信號，可用來11個鍵作為觸發信號；兩個操作站選用人機電子公司(eview公司)的MD204L液晶顯示器，其特點是192x64點陣、可顯示4行12個漢字、薄膜鍵盤、矩陣式4行4列、單片機控制的外圍電路；第一開關電源及第二開關電源為市購產品，選用80W，AC24V輸入、DC24V/3A、DC12V/1A輸出(此電源為PLC的各單元、遙控接收模塊、多路轉換電路及繼電器電路供電)；兩塊本安電源選用AC24V輸入、DC12V輸出(此電源為兩個操作站供電)；本發明以可編程控制器作為控制機核心，其中用了15路數字量輸入(共有11路作為遙控器的輸入、4路作為故障信號輸入)，12路數字量輸出(其中9路是驅動繼電器板上的繼電器、3路作為多路轉換板的控制端)，21路模擬量輸入(所有輸入為採煤機的各個檢測點，其中有電流檢測值、電壓檢測值、熱電阻(PT100)檢測值，1路模擬量輸出(給定變頻器模擬電壓值控制轉速)。
採煤機整機上電後，第二開關電源輸出的DC24V供PLC4個單元和繼電器電路工作、DC12V供遙控接收模塊及多路轉換電路工作，兩塊本安電源供兩個操作站工作；該PLC共有3個RS232口，其中編程口與上位機通訊來交換數據，另兩個通訊口與兩個操作站通訊；各個檢測點通過可編程控制器的數字量(4路)、模擬量(21路)輸入來進行監視、控制採煤機的狀態，並且實時報警；為了便於操作選用遙控器的11個觸發鍵，通過PLC的數字量輸入進行遠程控制；數字量輸出有9路驅動繼電器電路上的繼電器，最終控制採煤機的上電迴路、變頻器、電磁閥等外圍設備；另有3路開數字輸出作為多路轉換板的控制端，一路模擬量輸出0-10V控制變頻器來控制轉速。
如圖6所示，為下位機控制程序流程圖，首先採煤機整機上電，通過PLC的自保接點保持上電迴路，以保證系統工作的整機電源；然後進入數據採集運算，通過採集外圍的各種傳感器信號，經過運算判斷處理作為數據區，用來參與控制、報警和顯示；接下來根據用戶提出的具體參數來控制繼電器板上的急停繼電器，最終控制整機電源；最後進入控制外圍設備與報警處理、人機界面通訊；調高控制通過操作站上的按鈕控制內部繼電器，驅動繼電器板上的繼電器，最終驅動外部電磁閥來控制左右滾筒的升降。牽引控制通過操作站上的按鈕來控制內部繼電器，驅動繼電器板上的繼電器，控制變頻器的給定輸入，該控制過程包括恆功率自動調節部分，其實現方式通過檢測的截割電機電流值來控制牽引速度的加減速；報警處理，通過傳感器信號所得的各個檢測值的上下限值來控制報警，一旦報警發生在操作站上立即彈出報警對話框；PLC與人機界面通訊，其功能主要為顯示一些採煤機當前運行狀態的重要參數，報警提示，操作界面等顯示功能。
如圖7所示，繼電器電路共有9路繼電器，它們線圈公共端接到DC24V，另一端接到PLC的輸出接點作為控制端，其中Z1、Z2、Z3、Z4分別控制左右滾筒的升降，Z5控制牽引電機的抱閘，由於該5路繼電器驅動外圍電路的電磁閥、其為感性負載，所以繼電器輸出帶續流二極體來保證輸出端電壓穩定在DC24V上。Z6、Z8繼電器為控制變頻器啟動/停止、牽引方向信號。「0」為一種狀態、「1」為另一種狀態。Z10繼電器為急停開關，控制採煤機整機電源，其觸電為常閉狀態。
如圖8所示，多路轉換電路選用CD4051B 8選1的多路切換晶片，其電源(Vdd)接DC12V，Vee和Vss接到0V，INH禁止位接到0V上。該電路通過3個開關量輸出來控制選通8路信號採集，其中本系統只用4路其最高位「C」置為「1」，其餘兩位共有4種狀態選通4路信號。
本發明採用研華的嵌入式主板，作業系統採用Windows CE，監控軟體採用Embedded Visual C++4.0工具開發，系統通用性強、自動化程度高、成本較低和具有友好界面的特點。嵌入式作業系統Windows CE面向從最基本的系統到高級的32位嵌入式系統，適用於現有的和下一代的32位微處理器家族，具有可定製性強、較高的實時特性、對移動性的良好支持、豐富的GUI(用戶圖形界面)界面和對API(應用程式接口)函數支持等顯著特點。當今的監控系統朝著網絡化、可嵌入化方向發展，基於Windows CE的嵌入式系統對以上需求的支持達到幾近完美的程度，同時微軟提供了高效的開發工具使得開發的進度大大提高。
權利要求
1.一種採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於包括上位機、與上位機進行通訊連接的下位機以及以下位機為控制核心的外圍設備控制電路，均被置於達到礦用安全等級的外圍電控防爆箱內，上位機中的工控機還通過網口接至遠程上位機。
2.按權利要求1所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述上位機以工控機為核心，設於該工控機內部的中央處理器通過顯示器接口與顯示器的數據通訊線相連，通過串行接口(COM1)與下位機中可編程控制器的編程口相連，通過鍵盤接口與鍵盤相連接；工控機的電源接口通過第一開關電源及濾波器接至外部電源，該第一開關電源的輸出端還接至逆變器，該逆變器的高壓電源輸出端接至顯示器的電源接口；所述中央處理器中存有上位機控制程序及應用管理程序。
3.按權利要求2所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述上位機控制程序為首先配置並打開串行接口，以保證同可編程控制器通訊設置相匹配；然後啟動多個工作線程，其中採集子線程負責不斷的採集可編程控制器中的數據區中的各種數據，當數據採集完成後，使事件對象有效以啟動界面更新子線程、本地數據存儲子線程分別完成更新界面顯示和數據持久化操作，這個過程同時對數據範圍進行檢測，如果超出範圍就彈出報警信息；發送控制信息子線程完成對可編程控制器發送控制信息；遠程傳輸子線程負責定時將本地資料庫中的數據傳輸到遠程主機中的資料庫中。
4.按權利要求2所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述上位機應用管理程序為用戶端體現為嵌入式設備即工控機端應用程式，應用程式通過內置的SQL Server CE用戶代理對嵌入式設備本地移動資料庫進行讀寫和查詢，同時SQL Server CE用戶代理還和遠程上位機資料庫的同步；伺服器端即遠程上位機端體現為IIS中間層和SQL Server資料庫；IIS中間層也存在一個SQL Server CE代理，它處理行動裝置端的數據請求；SQL Server資料庫通過SQL Server OLE DB Provider底層接口對IIS傳送過來的數據加以處理。
5.按權利要求1所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述下位機包括可編程控制器、操作站、遙控發射器、遙控接收器、繼電器電路及多路轉換電路，上述遙控發射器中的發射模塊與遙控接收器進行無線通訊，該遙控接收器通過遙控接收模塊接至可編程控制器控制單元的數字量輸入接口，該控制單元的數字量輸入口與故障信號檢測元件相連；繼電器電路中的繼電器線圈、多路轉換電路中的控制端分別接至可編程控制器的控制單元的數字量輸出接口，繼電器板上各繼電器的接點接入外圍設備的控制迴路中；外圍設備的各檢測點的信號作為模擬量輸入信號接至可編程控制器中的模/數轉換輸入單元以及模/數轉換單元的模擬量輸入口；其模/數轉換單元的模擬量輸出口與變頻器相連；上述各單元、多路轉換電路及繼電器電路的電源接口分別經第二開關電源接至外部電源；可編程控制器通過編程口與上位機相連，通過通訊口與操作站進行通訊連接，操作站通過本安電源接至外部電源；控制單元的中央處理器中存有下位機控制程序。
6.按權利要求5所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述繼電器電路具有多路繼電器，線圈公共端均接到第二開關電源的DC24V輸出端，另一端接到可編程控制器的控制單元的數字量輸出接口，繼電器的接點分別接至外圍設備的各控制迴路中；具有感性負載的控制迴路中，其對應繼電器線圈串聯有續流二極體。
7.按權利要求5所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述多路轉換電路為一多路轉換模塊，其電源正端(Vdd)接至第二開關電源的DC12V輸出端，電源負端(Vee、Vss)接至0V，該多路轉換模塊的控制輸入端接至可編程控制器中控制單元的數字量輸出接口，模擬信號輸入端接至現場檢測元件，模擬信號輸出端接至可編程控制器中的模/數轉換單元的模擬量輸入口。
8.按權利要求5所述採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，其特徵在於所述下位機控制程序的具體流程為首先採煤機整機上電，通過可編程控制器的自保接點保持上電迴路，以保證系統工作的整機電源；然後進入數據採集運算，通過採集外圍的各種傳感器信號，經過運算判斷處理作為數據區，用來參與控制、報警和顯示；接下來根據用戶提出的具備體參數來控制繼電器板上的急停繼電器，如有急停請求信號，則控制外圍設備與報警處理、與人機界面通訊，否則保持整機電源。
全文摘要
本發明提供一種採煤機嵌入式數位化自動控制裝置，包括包括上位機、與上位機進行通訊連接的下位機以及以下位機為控制核心的外圍設備控制電路，均被置於達到礦用安全等級的外圍電控防爆箱內；所述上位機以工控機為核心，設於該工控機內部的中央處理器通過顯示器接口與顯示器的數據通訊線相連，通過串行接口與下位機中可編程控制器的編程口相連，通過鍵盤接口與鍵盤相連接；工控機的電源接口通過第一開關電源及濾波器接至外部電源，該第一開關電源的輸出端還接至逆變器，該逆變器的高壓電源輸出端接至顯示器的電源接口；所述中央處理器中存有上位機控制程序及應用管理程序。本發明自動化程度高、可靠性好，具有狀態監視，報警查詢提示等功能。
文檔編號G05B19/05GK1801014SQ20041001141
公開日2006年7月12日 申請日期2004年12月30日 優先權日2004年12月30日
發明者夏筱筠, 徐勝利, 張兆中, 劉立偉, 冒益海, 李舉仁, 聶林 申請人:中國科學院瀋陽計算技術研究所有限公司