一種煤礦用本質安全型操作箱的製作方法

2023-12-11 08:58:57

一種煤礦用本質安全型操作箱的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤礦用本質安全型操作箱，包括穩壓電路、電源隔離電路、CAN通信隔離單元、MCU、鍵盤控制晶片、字庫晶片及顯示裝置；外部關聯開關箱的12V本安電源通過煤礦用本質安全型操作箱內部的穩壓電路轉換為5V、3.3V和1.8V電壓為操作箱內部電路供電，CAN通信隔離單元、顯示裝置、字庫晶片及鍵盤控制晶片均與MCU相連；電源隔離電路與CAN通信隔離單元相連，CAN通信隔離單元與外部關聯開關箱的通信單元相連。應用本安電源供電，提高了井下工作的安全性；採用電源和CAN通信隔離，即使出現瞬間高壓也會避免燒壞本安型操作箱。
【專利說明】一種煤礦用本質安全型操作箱
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種煤礦用本質安全型操作箱。
【背景技術】
[0002]隨著煤炭行業的飛速發展，以及國家對煤炭行業安全監管力度的不斷加大，要求更加安全可靠，更加智能化的操作箱來適應煤礦機械發展的需要。傳統的大型煤礦機械的啟停主要靠磁力起動器和機器自身上的許多機械旋鈕，操作起來較繁瑣；旋鈕開關接線較多，且旋鈕開關轉軸處防水性能較差導致電氣元件受潮，引起電氣故障；顯示裝置為單色液晶顯示屏，顯示內容比較單調，而且畫面頁數較多，翻頁查找較為繁瑣，通信和電源部分都無隔離保護，一旦高壓竄入，將整個機器的電控系統全部燒毀，導致重大事故。

【發明內容】

[0003]本發明專利的目的在於針對煤礦機械作業系統的不足，提供一種操作性好，顯示內容更加形象豐富，安全方面更加可靠地新型本案操作箱。
[0004]本發明專利的技術方案如下:
[0005]一種煤礦用本質安全型操作箱，包括穩壓電路、電源隔離電路、CAN通信隔離單元、MCU、鍵盤控制晶片、字庫晶片及顯示裝置；
[0006]外部關聯開關箱的12V本安電源通過煤礦用本質安全型操作箱內部的穩壓電路轉換為5V、3.3V和1.8V電壓為操作箱內部電路供電，5V穩壓電路的輸出端與電源隔離電路相連，3.3V穩壓電路的輸出端與鍵盤控制晶片、字庫晶片及MCU的CAN總線相連，1.8V穩壓電路與MCU相連；
[0007]CAN通信隔離單元、顯示裝置、字庫晶片及鍵盤控制晶片均與MCU相連；
[0008]電源隔離電路與CAN通信隔離單元相連，CAN通信隔離單元與外部關聯開關箱的通信單元相連。
[0009]所述MCU採用ARM7系列LPC2294HBD144的車載控制晶片。
[0010]所述電源隔離電路採用電源管理晶片ADUM6000ARWZ。
[0011 ] 所述CAN通信隔離單元採用CANBUS晶片ADM3054BRWZ。
[0012]所述顯示裝置為480X272點陣的QPY4827-043-XX00L-1616彩色液晶顯示屏。
[0013]有益效果
[0014]本發明提供了一種煤礦用本質安全型操作箱，包括穩壓電路、電源隔離電路、CAN通信隔離單元、MCU、鍵盤控制晶片、字庫晶片及顯示裝置；外部關聯開關箱的12V本安電源通過煤礦用本質安全型操作箱內部的穩壓電路轉換為5V、3.3V和1.8V電壓為操作箱內部電路供電，CAN通信隔離單元、顯示裝置、字庫晶片及鍵盤控制晶片均與MCU相連；電源隔離電路與CAN通信隔離單元相連，CAN通信隔離單元與外部關聯開關箱的通信單元相連。該操作箱體積小，重量輕，安裝維修方便；採用本安型電源供電，更加保證了煤礦井下工作的安全可靠性；MCU為ARM系列LPC2294HBD144具有體積小、低功耗、高性能的處理能力，且具有故障記憶和斷電保持功能，可以查詢統計煤礦機械故障發生的時間和次數；在隔離保護方面採用電源隔離和通信隔離保護，即使有高壓竄入操作箱也不會燒壞操作箱重要電路，避免煤礦事故的發生；彩色液晶屏動態顯示煤礦機械的工況信息和故障信息，實現人機對話且操作方便；具有故障自診斷功能，使煤礦機械的故障排查與維修更加方便快捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的結構示意圖；
[0016]圖2為本發明的面板示意圖；
[0017]圖3為外部關聯開關箱示意圖；
[0018]標號說明:1_操作箱箱體，2-彩色液晶顯示屏，3-航空插頭，4-M⑶，5-薄膜輕觸按鍵板。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合附圖對本發明專利做進一步說明:
[0020]如圖1、圖2及圖3所示，為本發明一種煤礦用本質安全型操作箱的示意圖，包括穩壓電路、電源隔離電路、CAN通信隔離單元、MCU、鍵盤控制晶片、字庫晶片及顯示裝置；
[0021]外部關聯開關箱的12V本安電源通過煤礦用本質安全型操作箱內部的穩壓電路轉換為5V、3.3V和1.8V電壓為操作箱內部電路供電，5V穩壓電路的輸出端與電源隔離電路相連，3.3V穩壓電路的輸出端與鍵盤控制晶片、字庫晶片及MCU的CAN總線相連，1.8V穩壓電路與MCU相連；
[0022]CAN通信隔離單元、顯示裝置、字庫晶片及鍵盤控制晶片均與MCU相連；
[0023]電源隔離電路與CAN通信隔離單元相連，CAN通信隔離單元與外部關聯開關箱的通信單元相連。
[0024]所述MCU採用ARM7系列LPC2294HBD144的車載控制晶片。
[0025]所述電源隔離電路採用電源管理晶片ADUM6000ARWZ，利用電源管理晶片ADUM6000ARWZ實現電源隔離保護。
[0026]所述CAN通信隔離單元採用CANBUS晶片ADM3054BRWZ，實現CAN通信隔離保護。
[0027]所述顯示裝置為480X272點陣的QPY4827-043-XX00L-1616彩色液晶顯示屏。
[0028]操作箱外部設有用於密封的不鏽鋼殼體，可防止水和灰塵，並且美觀，維修更換方便。按鍵控制晶片採集薄膜輕觸按鍵板5的信號輸入MCU車載控制晶片ARM7系列LPC2294HBD144，外部關聯箱上設有航空插頭3，操作箱箱體I與外部關聯箱上的航空插頭通過數據通信線相連，MCU通過CANBUS晶片ADM3054BRWZ與外部關聯開關箱進行數據交互，從而控制外部關聯開關箱內部接觸器的吸合和斷開，同時MCU4根據接收來自外部關聯開關箱的數據驅動彩色液晶顯示屏2，顯示當前的工況和出現的故障信息。
【權利要求】
1.一種煤礦用本質安全型操作箱，其特徵在於，包括穩壓電路、電源隔離電路、CAN通信隔離單元、MCU、鍵盤控制晶片、字庫晶片及顯示裝置； 外部關聯開關箱的12V本安電源通過煤礦用本質安全型操作箱內部的穩壓電路轉換為5V、3.3V和1.8V電壓為操作箱內部電路供電，5V穩壓電路的輸出端與電源隔離電路相連，3.3V穩壓電路的輸出端與鍵盤控制晶片、字庫晶片及MCU的CAN總線相連，1.8V穩壓電路與MCU相連； CAN通信隔離單元、顯示裝置、字庫晶片及鍵盤控制晶片均與MCU相連； 電源隔離電路與CAN通信隔離單元相連，CAN通信隔離單元與外部關聯開關箱的通信單元相連。
2.根據權利要求1所述的煤礦用本質安全型操作箱，其特徵在於，所述MCU採用ARM7系列LPC2294HBD144的車載控制晶片。
3.根據權利要求1所述的煤礦用本質安全型操作箱，其特徵在於，所述電源隔離電路採用電源管理晶片ADUM6000ARWZ。
4.根據權利要求1所述的煤礦用本質安全型操作箱，其特徵在於，所述CAN通信隔離單元採用 CANBUS 晶片 ADM3054BRWZ。
5.根據權利要求1所述的煤礦用本質安全型操作箱，其特徵在於，所述顯示裝置為480X272點陣的QPY4827-043-XX00L-1616彩色液晶顯示屏。
【文檔編號】H02J13/00GK103607046SQ201310544636
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】孟婓, 王巨學, 孫方方, 劉寶山 申請人:安徽山河礦業裝備股份有限公司