[實用新型]雙本安通信的隔爆兼本安PLC

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220208789.6
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN202710992U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙水富;魏軍建;牛建忠;馬貴平;程志;姜騎
• 申請（專利權(quán)）人: 山西晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及煤礦井下自動控制系統(tǒng)，尤其涉及在煤礦井下有瓦斯或煤塵等爆炸性氣體環(huán)境中使用的自動排水控制系統(tǒng)，具體為一種雙本安通信的隔爆兼本安PLC。?

背景技術(shù)

隨著煤礦井下自動化技術(shù)的不斷提高，煤礦井下自動排水系統(tǒng)逐漸推廣使用隔爆兼本安PLC，隔爆兼本安PLC無論是單獨運行組成控制裝置實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控功能；還是在組網(wǎng)運行中實現(xiàn)多設(shè)備的復(fù)雜監(jiān)控功能，都能充分發(fā)揮其強大的控制功能。它具有極高的可靠性，極豐富的指令集，易于學(xué)習(xí)和掌握，豐富的內(nèi)置集成功能，強大的通訊能力，豐富的擴展能力。不僅大大提高了煤礦排水系統(tǒng)的自動化水平，而且還降低了工人的勞動強度，提高了排水系統(tǒng)的可靠性。因此在煤礦井下自動排水系統(tǒng)中隔爆兼本安PLC獲得廣泛的應(yīng)用。?

傳統(tǒng)煤礦井下自動控制系統(tǒng)中使用的PLC，與現(xiàn)場設(shè)備通信，僅能使用非本安RS485口，無法與本安RS485接口通信；以太網(wǎng)模塊同樣也不滿足本安要求。目前應(yīng)用的隔爆兼本安PLC，僅在模擬量與開關(guān)量采集實現(xiàn)本安要求，不具備兩路本安通信功能，最多只有一路，存在的問題就是不具備本安通信功能，則無法與現(xiàn)場設(shè)備或遠程上位機交換數(shù)據(jù)，系統(tǒng)無法具備一個完善的網(wǎng)絡(luò)功能。?

ZL?200920126402.0雖然提出了一種礦用隔爆型可編程控制器，僅在PLC輸入端連接有輸入光耦安全柵輸出端，PLC輸出端連接輸出光耦安全柵的輸入端，在通信上并沒有給出非本安與本安的信號隔離的解決方案。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型旨在提出一種雙本安通信的隔爆兼本安PLC，其能通過RS485本安隔離電路與光電通信隔離電路與現(xiàn)場RS485本安通信設(shè)備通信和通過光纖與上位機進行遠程通信，從而構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)型控制系統(tǒng)，適用對于現(xiàn)場需要組網(wǎng)控制的煤礦井下自動排水系統(tǒng)設(shè)備，提供一種雙本安通信的隔爆兼本安PLC。?

本實用新型具體采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：?

一種雙本安通信的隔爆兼本安PLC，包括RS485本安隔離電路，光電通信隔離電路，PLC，按鈕操作電路，模擬量輸入輸出模塊，本安與非本安隔離電路、電源、隔離繼電器電路和觸摸屏顯示模塊，?PLC接電源，PLC的輸入端通過輸入端子接入按鈕操作電路、模擬量輸入輸出模塊，通過PLC的I/O口接入本安與非本安隔離電路；PLC輸出端接RS485本安隔離電路、隔離繼電器電路、光電通信隔離電路、經(jīng)RS485連接觸摸屏顯示模塊以及經(jīng)本安與非本安隔離電路接外部被控本安設(shè)備；光電通信隔離電路包括以太網(wǎng)模塊、RJ45網(wǎng)絡(luò)連接線、光纖收發(fā)器、光纜，PLC控制以太網(wǎng)模塊通過RJ45連接光纖收發(fā)器輸出本安光信號。

電源由開關(guān)電源和本安電源組成，開關(guān)電源連接隔爆腔內(nèi)非本安設(shè)備，本安電源連接外部本安設(shè)備及隔爆腔內(nèi)的本安設(shè)備。?

本裝置的PLC為非本安設(shè)備，當(dāng)它需要控制本安設(shè)備時，必須完成非本安電路轉(zhuǎn)成本安電路的轉(zhuǎn)換；同時當(dāng)外設(shè)備為本安設(shè)備并且其本安信號需輸入PLC時，此時必須保證外設(shè)備（本安設(shè)備）的本安性能，就需要將本安信號轉(zhuǎn)成非本安信號再輸入PLC。?

所述RS485本安隔離電路實現(xiàn)非本安RS485轉(zhuǎn)換為本安RS485，從而保證本機可與外部本安設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信，通過軟件編程實現(xiàn)PLC自由口與單片機控制的RS485通信。?

所述光電通信隔離電路主要完成PLC內(nèi)部非本安以太網(wǎng)信號與外部本安光纖信號的隔離，完成本機與本安光纖的通信，進行遠程數(shù)據(jù)傳輸與控制。光纖收發(fā)器通過RJ45以太網(wǎng)口與PLC控制的以太網(wǎng)模塊通信，達到非本安以太網(wǎng)信號到光信號的轉(zhuǎn)換。?

所述本安與非本安隔離電路采用光電隔離芯片用于采集外部本安頻率量信號，并實現(xiàn)本安與非本安的隔離。?

按鈕操作電路與PLC的輸入端子連接，實現(xiàn)功能控制及觸摸屏顯示切換功能。觸摸屏顯示模塊能提供參數(shù)的顯示功能，如提供水位、流量、開停、查詢、故障顯示功能。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的一種雙本安通信的隔爆兼本安PLC能同時通過本安RS485與本安光纖與外部設(shè)備進行通信的控制器，從而既可與下位機本安設(shè)備通信完成協(xié)調(diào)，又可與上位機遠程光纖通信執(zhí)行遠程遙測遙控指令，具有強大的通訊能力和豐富的擴展能力，大大提高了煤礦排水系統(tǒng)的自動化水平，而且降低了工人的勞動強度，提高了排水系統(tǒng)的可靠性。能夠適用于煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸的危險場所，用作井下自動排水設(shè)備的控制器。?

附圖說明

圖1為本實用新型所述一種雙本安通信的隔爆兼本安PLC的原理框圖；?

圖2為本實用新型所述電源的結(jié)構(gòu)組成示意圖；