一种新型定量斗煤量称重仪.pdf

《一种新型定量斗煤量称重仪.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·126·煤矿机电2014年第3期文章编号：1001—0874(2014)03—0126—02一种新型定量斗煤量称重仪范晓丽1，褚卫忠2，陈鹏3，于佑飞3，郑丰隆3(1．上海大屯能源股份有限公司孔庄煤矿，江苏徐州221600：2．中煤科工集团常州研究院有限公司，江苏常州213015；3．山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590)中图分类号：TP342+．3文献标识码：B我国煤矿的煤炭多数使用箕斗来提升，为了确保提升过程的安全高效，必须对提升箕斗中的煤量进行有效的控制。煤量过多可能导致提升机提不动，或者提升过程中箕斗下滑，发生事故；煤量过少则降低了提煤效率。主井井下设置

2、定量斗，其控制煤量的方法主要有定容和定重两种方式，但由于提升的煤主要有煤、水甚至矸石等混合物，所以定容控制不可靠，采用定重控制的方式，不论提升物含有多少水或矸石，每次提升重量是限定的，能有效保证提升安全，只要通过合理设定提升重量，可充分发挥提升能力，有效保证提升效率。定量斗煤量称重仪简称“称重仪”，它采用液晶屏显示装卸载工况提升机动态模拟图，并增加了定量斗空载、满载和超载控制接点输出信号，可与提升系统组成一套完善的定量斗定重自动装卸载控制系统，可以有效地提高主井提升的自动化程度。l系统结构本系统以A谓9S52型单片机作为控制器，系统包括：设备开停传感器、称重传感器、EEPROM数

3、据存储电路、限位开关以及液晶屏等，系统的整体结构框图如图1所示。工作原理是：首先设置系统的传感器常数、称重满载设定值、空载设定值等，单片机收到设置数据后将其保存在存储器中，可保证系统随时开机，随时调用设置数据，不需每次送电后都要初始化设置，称重仪仍然依照先前保存好的设置值称重、显示、控制输出。该称重仪将两定量斗中的煤重及各传感器状态实时接受并处理，并由液晶屏动态直观显示。J称重传感器卜_一显示屏l设备开停传感器卜_萱一空仓接点输出l片限位开关卜_机一满仓接点输出llEEPRoM数据存储电路卜_一超限接点输出l2硬件电路设计1)电源电路图1系统整体结构图系统中传感器和输出控制端口电

4、压为12V，控制器和其他模块为5V电压，而给系统提供的开关电源为12V，由于12V与5V电压差比较大，而且系统输出电流比较大，故选用7805型稳压芯片，这样12V电压经过降压电路，可以稳定的输出误差范围±4％的5V电压。2)多路信号选通电路单片机需要接收多路传感器输入的信号，系统共有8个传感器的8路信号输入，故选用了cD4051型数字控制模拟开关控制输入。cD4051型数字控制模拟开关具有较低的导通阻抗和截止漏电流，并具有3个输入的3位地址码A、B和c，输入的任意一个组合可选择8通道的任何一路开关。当INH=l时，关闭所有的通道。系统需要实时检测信号，故CD405l的INH端口接

5、地。每隔ls，选通一路通道，接收其输人信号。3)称重传感器电路称重传感器信号接收电路如图2所示。选用称重传感器输出的信号为频率信号，其输出频率与传感器所受压力成正比。输入信号经滤波后输入光电耦合器，经光电耦合器4N25输出可接人单片机的TTL电平。图2称重传感器信号接收电路4)存储电路称重仪在工作过程中需要对设定的数值进行存储，并要保证在断电或复位后仍能继续使用之前保存的各种数据而不需要重新设置，在系统中设计了串行EEPROM读写电路，它采用ATMEL公司的93C46，具有1KB的存储容量读写方便。单片机把数据写到EEPROM里面，上电的时候就可以把EEPROM里的数据读出来继续

6、使用。5)显示屏通信电路采用北京迪文科技有限公司出产的K600+液晶屏，采用全双工异步串口(UART)，串口模式为8N1模式。该液晶屏采用RS-232协议与单片机进行通信。采用单电源电平转换芯片MA)(232，可使用+5V单电源供电。如图3所示，触摸屏与控制器之间使用Rs-232通信的接口电路。+5Vcl

7、

8、C．+VCC知q。k厂1畸r■jf．一V+，16L，46L42U5(1，+V一1057)153V(1，一GND上80^1l14=4V≮D：×J、2I卜0UT┃80UTRrN(X232液晶屏通信电路2014年第3期煤矿机电·127·6)看门狗复位电路在单片机构成的系统中，处理器

9、如果受到来自外界电磁场的干扰，可能会造成程序的跑飞，陷入死循环，程序的正常运行将被打断，大大地影响了系统的安全可靠运行。使用二进制串行计数器cD4060制作的看门狗电路可以非常有效地满足需求，在死机或程序跑飞时复位控制器。3软件设计1)软件功能软件设计主要是对各传感器信号进行接收处理并发送到液晶屏进行实时显示，并对空载、满载、超载三个接点进行控制。称重传感器将重量数据传输给控制器，当称重仪测得重量小于空载设定值时，空载接点闭合；当重量大于或等于满载设定值时，满载接点闭合；当重量大