采煤机本安型变频器测控装置的研制

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1、2012年第5期煤矿机电·65·*采煤机本安型变频器测控装置的研制张福建(天地科技股份有限公司上海分公司，上海201401)摘要:为有效实现对电牵引采煤机变频器的安全操作控制，研制了一种本安型变频器测控装置。该装置可以在不打开防爆腔盖板的情况下，实现采煤机变频器功能测试、参数的实时查看和修改、特定机型参数的一键恢复，提高了采煤机变频器的可维护性。重点介绍本安型变频器测控装置的系统结构与功能硬件设计和软件设计。该装置经煤矿井下工业性试验表明，满足了设计要求，取得了安全可靠的效果。关键词:采煤机;变频器;MSP430F149单片机;测控装置+中图分类号:TM7

2、74．5文献标识码:B文章编号:1001－0874(2012)05－0065－03ResearchonIntrinsicallySafeFrequencyConverterMeasureandControlDeviceforShearerZHANGFu-jian(ShanghaiBranchCompanyofTiandiScienceandTechnologyCompanyCo．，Ltd．，Shanghai201401，China)Abstract:Inordertoeffectivelyrealizethesafetyoperationcontrolof

3、electric-haulageshearerfrequencyconverter，theintrinsicallysafefrequencymeasurementdeviceisbeingresearched．Undertheconditionthatexplosion-proofcoverboardisnotopen，thisdevicecanrealizeshearer’sfrequencyconverterfunctiontest，real-timecheckparameterandmodify，instantrecoveryforspecialt

4、ypeparameter，whichimprovesthemaintenanceofshearer’sfrequencyconverter．Thesystemstructure，functionhardwareandsoftwaredesignofintrinsicallysafefrequencyconvertermeasureandcontroldeviceareintroduced．Throughundergroundcoalminetest，thisdevicemeetsdesignrequirementsandgainssafeandreliab

5、leeffect．Keywords:shearer;frequencyconverter;MSP430F149SCM;measureandcontroldevice0引言1系统硬件设计采煤机是采煤工作面的核心设备，随着电力电变频器测控装置以MSP430F149单片机为控制子技术的日新月异，其牵引控制方式已发展为目前核心。系统分为控制电源，核心处理器，开关量输［1］煤矿开采广泛采用的交流变频调速方式。然而，入，液晶显示，铁电存储，以及总线输出等6部分，该当煤机检修人员对电牵引采煤机的变频器进行单机装置的结构如图1所示。功能测试或是参数调整时，则需要通过打开采

6、煤机1．1控制电源［2］变频器腔面板来实现参数的修改、测试，这对瓦系统的供电电源采用本质安全型5V的电源模斯矿井是不允许的。为有效实现对电牵引采煤机变块，隔离栅、通信接口和液晶显示模块的供电电源均频器的安全操作控制，研制了一种本安型变频器测采用这个5V电源。为有效避免供电干扰，特采用控装置。DCP020503P芯片对5V电源进行隔离，隔离输出的3．3V供单片机使用，输出效率为89%，有效地去除了电源耦合引入的干扰。*天地科技公司青年创新基金项目(KJ-JJ-2011-TDSH-01)·66·煤矿机电2012年第5期参数和采煤机机型的选择，同时菜单中还配置了

7、一键下载功能，即选择好特定的变频器类型，就能实现变频器参数表的一键恢复，省掉了繁杂的中间过程。1．5铁电存储FRAM存储单元采用FM25L04，它采用先进工艺制造的4K位非易失性存储器，读/写次数无限，数据掉电后可以保存45年，在与核心处理器之间采用模拟SPI总线方式，结构简单、可靠。FRAM中主图1基于MSP430F149的本安型变频器测控装置结构图要存储系统的配置参数和保护参数，以适应不同机1．2核心处理器型的需要和不同的场合的应用，系统参数可以通过MSP430F149是TI(德州仪器)公司生产的一款显示屏直接修改，简化了系统的操作方式，增强了系具有精

8、简指令集的、超低功耗的混合型16位单片统人机对话的功能，方便了系统