採煤機數據傳輸裝置的製作方法

2023-04-28 05:26:21

專利名稱：採煤機數據傳輸裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種採煤機的控制，特別是一種採煤機以PLC為 核心的控制系統。
技術背景
煤礦井下的採煤工作面，由於其環境極其惡劣，對採煤作業相關人 員的生命安全形成有極大的威脅，同時對井下設備會造成嚴重的破壞， 而煤礦各類礦難的頻繁發生和相應事實的報導，都充分說明井下採煤工 作面的危險程度，如果能對工作面的採煤設備進行遠程監測及控制，實 現採煤工作面的自動化，就能切實提高採煤生產的安全係數，既能保障 人身安全，也能降低採煤成本，對於實現採煤工作面的科學化管理和安 全高效生產具有重要的現實意義；目前，國內的電牽引採煤機主要以 PLC為控制系統的核心，然而，這些採煤機只具有本機參數的監測和記 錄功能，而相對採煤機以外的電氣設備，它仍然是個信息孤島，如何對 工作面的採煤設備進行遠程監測及控制，是採煤機控制系統亟待解決的 技術難題。 實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種採煤機數據傳輸裝 置，它能突破以PLC為控制系統核心的採煤設備遠程監控的瓶頸，能 對工作面採煤設備進行遠程監測及控制，切實提高採煤生產的安全性和 經濟性。
本實用新型解決上述技術問題採用的技術方案是，採煤機數據傳輸 裝置包括有PLC控制器和採煤機以外的電氣設備，其特點是採煤機
主控系統連接有採煤機信號採集裝置，該主控系統經通信驅動接口連接有通信模塊，該通信模塊經載波調製模塊和功放濾波電路連接有通信 線，該載波調製模塊還連接有和通信線連接的接收濾波電路，採集裝置 釆集的信號傳遞給主控系統，該主控系統匯總信號經通信驅動接口並經 調製、放大、濾波，再通過通信線發送給採煤機外部的電氣設備，採煤 機外部的電氣設備經通信線，再經濾波、調製後發送給通信模塊，再經 接口將收到數據反饋至主控系統。
本實用新型採用上述結構，它在以PLC為控制核心的採煤機和採 煤機以外電氣設備架設一座橋梁，為工作面採煤機設備的遠程監控提供 必要的技術支撐，即利用載波通信的方式，使採煤機和採煤機以外電氣 設備進行數據雙向傳輸，實現採煤工作面自動化，切實提高採煤作業的 安全性，確保人身安全，並能降低採煤成本，具有良好的經濟性。


圖1是採煤機數據傳輸裝置結構框圖。
具體實施方式
參照圖1，採煤機數據傳輸裝置包括有採煤機信號採集裝置1、採 煤機主控系統2、通信模塊3、載波調製模塊4、功放濾波電路5、接收 濾波電路6和通信線7，上述各組成可集裝在一個箱體內，也可分裝成 數個箱體中。
採煤機信號採集裝置(信號採集裝置)1，可由各式傳感器或接收 器組成，分別布設在需採集信息的位置，並以導線和主控系統2連接。
採煤機主控系統(主控系統)2，是以PLC為核心的採煤機電氣控 制系統，其結構和功能均和現有設備相似，主控系統2連接有信號採集 裝置l;
主控系統2上還設置有通信驅動接口3'，該通信驅動接口3'是以 RS232、 RS422、 RS485或CAN等為硬體基礎，配合MODBUS、 CAN
4等為軟體協議，通信驅動接口2'連接有另一通信驅動接口 3'，主要用
來建立採煤機主控系統2和通信模塊3之間的通信，採煤機的實時工作 參數正是通過這個物理通道從採煤機主控系統2到達通信模塊3。
通信模塊3，其結構是以單片機、DSP等嵌入式晶片為控制核心， 通信模塊3上設置有另一通信驅動接口 3'，用以連接主控系統2的通信 驅動接口2'， 二通信驅動接口2'、 3'的結構和功能相同，通信模塊4 上具有1個或多個串口通信接口 ，通信模塊3連接有載波調製模塊4， 通信模塊3對收到的數據進行處理後，再傳送到載波調製模塊4。
載波調製模塊4的結構和現有設備相同或相似，其特徵是對數字信 號進行一定的調製，其調製方式為FSK，載波調製模塊4連接有功放濾 波電路5。
功放濾波電路5的結構和現有設備相同或相似，是將經調製後的信 號進行功率放大、濾波，再通過通信線7發送給採煤機外部的電氣設備; 其中通信線7可為採煤機的先導線或運輸機閉鎖線等控制芯線。
接收濾波電路6，該電路結構和現有設備相同或相似，分別連接載 波調製模塊4和通信線7。
本實用新型利用載波通信方式，將採煤機和採煤機以外電氣設備連 接構成雙向傳輸，其相應數據或指令的流程是
釆煤機主控系統2至採煤機以外電氣設備——信號採集裝置1將信 號傳遞向主控系統2，主控系統2將信號採集裝置1傳送過來的數據進 行匯總，主控系統2以自身的通信驅動接口 2'將數據經通信模塊3的 通信驅動接口 3'傳輸給通信模塊3，通信模塊3對數據進行相應的處 理，通信模塊3將處理後的數據傳送給載波調製模塊4進行調製，並隨 之對調製後的信號經功放濾波電路5進行功率放大和濾波，最後，將信 號通過通信線7發送給採煤機外部的電氣設備。採煤機以外電氣設備至採煤機主控系統2——採煤機外部電氣設備 通過通信線7將調製後的數據或指令傳送到採煤機一側，利用接收濾波
電路6對上述調製信號經濾波解調還原成數位訊號，這些數位訊號經通 信模塊3進行相應處理，最後通信模塊3經通信驅動接口3'、 2'將數 據或指令傳輸給主控系統2。
權利要求1、一種採煤機數據傳輸裝置，包括有PLC控制器和採煤機以外的電氣設備，其特徵在於採煤機主控系統(2)連接有採煤機信號採集裝置(1)，該主控系統(2)經通信驅動接口(2』)、(3』)連接有通信模塊(3)，該通信模塊(3)經載波調製模塊(4)和功放濾波電路(5)連接有通信線(7)，該載波調製模塊(4)還連接有和通信線(7)連接的接收濾波電路(6)，採集裝置(1)採集的信號傳遞給主控系統(2)，主控系統(2)匯總信號經通信驅動接口(2』、3』)並經調製、放大、濾波、再通過通信線(7)發送給採煤機外部的電氣設備，採煤機外部的電氣設備經通信線(7)，再經濾波、調製後送發給通信模塊(3)，再經接口將收到數據反饋至主控系統(2)。
2、 根據權利要求1所述的採煤機數據傳輸裝置，其特徵是通信驅 動接口 (3、 3，)是以RS232、 RS422、 RS485或CAN為硬體基礎，配 合MODBUS、 CAN為串口通信協議。
3、 根據權利要求1所述的採煤機數據傳輸裝置，其特徵是通信模 塊(3)具有1個或多個通信驅動接口 (3')。
專利摘要一種採煤機數據傳輸裝置，主要解決提高採煤生產的安全性和經濟性等技術問題，其採用技術方案是，採煤機主要控制系統連接有信號採集裝置，並經接口連接有通信模塊，該通信模塊經載波調製模塊和功放濾波電路連接有通信線，該載波調製模塊還連接有和通信線連接的接收濾波電路，採集信號經主控系統、通信模塊、調製、功效、濾波和通信線發送給採煤機以外的電氣設備，採煤機以外電氣設備經通信線、接收濾波、調製和通信模塊反饋至主控系統，適用於各式採煤機的控制。
文檔編號E21C35/24GK201310359SQ20082015504
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者劉宏睿, 安美珍, 羽 張, 張福建, 楓 董, 韓保民 申請人:天地上海採掘裝備科技有限公司