[实用新型]矿用隔爆兼本安型可编程序控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用监测监控系统，具体地说是一种矿用隔爆兼本安型可编程序控制器，更进一步说是将现场的开关量采集到可编程序控制器内，通过其内部程序的处理和逻辑运算，将开关量的控制信号输出，控制现场设备的开停，并将现场的监测数据传送给上位机，尤其适合于在煤矿井下含瓦斯及煤尘较多的危险易燃易爆的环境中使用。

背景技术

继电器控制系统在传统的煤炭生产中曾经产生了不可替代的重要作用，随着市场对煤炭的需求不断扩大，继电器控制系统已愈来愈难以适应煤矿监测监控的需求。因为继电器控制系统由许多继电器采用接线的方式完成控制功能，通常针对某一固定的动作顺序设计。它的控制功能也仅仅只局限于逻辑控制、定时、计数等这样一些简单的功能，如果生产工艺过程发生了改变，就必须进行重新设计、布线、装配和调试，设计、施工复杂性高，对生产工艺过程变更的适应性差，显然这样的控制系统完全无法满足现代矿井对监测监控系统的需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种矿用隔爆兼本安型可编程序控制器，解决目前煤矿安全生产监测监控系统稳定性、适应性差和技术落后这一制约煤矿综合自动化、信息化的瓶颈问题。它不但可以用在一般场所，而且可以用在煤矿井下等特殊要求的场所。

本实用新型是以如下技术方案实现的：电路主要由微处理器U1，存储单元U2和U3，输入电平转换单元U4，输入光电隔离单元U5，输入接口单元U6，输出电平转换单元U7，输出光电隔离单元U8，输出接口单元U9，信号转换器U10，通讯接口单元U11组成，微控制器单元U1经过地址、数据总线以及相应的读写信号线分别与存储器U2、U3即SRAM、EEPROM连接，实现用户程序所设计的逻辑或算术运算任务，14路开关量输入至输入接口单元U6，经输入光电隔离单元U5，输入电平转换单元U4后，通过数据总线与微控制器U1相连，10路开关量输出至输出接口单元U9，经输出光电隔离单元U8，输出电平转换单元U7后，通过数据总线与微控制器U1相连，RS485通信接口U11输出的RS485信号经信号转换器U10与微控制器U1相连，实现与上位机的通信功能，由微控制器U1统一对芯片的片选及读写控制，完成数据在地址数据线上的有效传输，实现该可编程序控制器的通信功能，系统将所有的外围模块通过总线的方式与微控制器U1相连，实现对输入接口单元U6、输出接口单元U9的读写，完成对现场设备的控制和监控功能，其供电电源采用本质安全型，整个电路安装在一个符合煤矿井下安全规范的密闭的壳体内。

本实用新型可以将现场设备的运行状态(开关量)通过开关量输入接口取入，经内部程序的处理，把处理结果经开关量输出接口输出，控制现场设备的开停。例如生产现场有一个开关闭合，微控制器在一个扫描周期开始时把这个信号从开关量输入接口读进存储器的映像寄存器区，接着逐条执行存储器中的用户程序指令，并从映像寄存器中读出外部输入信号状态，根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入输出映像寄存器，执行完用户程序后将输出映像寄存器的状态传送到输出接口，控制现场设备。

本实用新型的有益效果是：矿用隔爆兼本安型可编程序控制器是一种新型的监测监控设备，产品为隔爆兼本安型，主要用于煤矿井下安全生产监测监控系统，适用性强，可以取代现有的继电器控制系统，解决继电器控制系统对生产工艺过程变更的适应性差的问题，提高煤矿的综合自动化、信息化水平，并且该产品可扩展应用到有色金属矿山等其他行业，市场前景广阔。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型电原理框图；

图2是本实用新型微控制器单元和存储单元电路原理图；

图3、图4是本实用新型输入单元电路原理图；

图5和图6是本实用新型输出单元电路原理图；

图7是本实用新型RS485通信单元电路原理图；

具体实施方式

参照图1，本实用新型主要由由微处理器U1，存储单元U2和U3，输入电平转换单元U4，输入光电隔离单元U5，输入接口单元U6，输出电平转换单元U7，输出光电隔离单元U8，输出接口单元U9，信号转换器U10，通讯接口单元U11组成，开关量信号经过可编程控制器内部程序的处理和逻辑运算，将控制信息用开关量输出接口输出，控制现场设备，同时将必要的监测数据传送给上位机。