[實用新型]基于單片機和CAN總線通訊的礦用提升機信號裝置

有效

• 申請號: 201420266589.5
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN203938345U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 許開成;裴文良;張旭華;姚春清;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 唐山開誠電控設備集團有限公司
• 主分類號: B66B19/06
• 分類號: B66B19/06
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

?本實用新型涉及一種礦山運輸提升機信號控制裝置，屬于礦山提升設備技術領域。

背景技術

礦井提升機是聯系礦山井上和井下的“?咽喉”?設備,?主要用于提運煤炭和煤矸石、運送物料、提升人員和設備。礦井提升機信號系統是礦井提升機的重要組成部分，提升機的運行全靠信號系統的信號發出。礦井提升機信號系統的可靠性和準確性是礦井提升和安全運輸的重要保證。《煤礦安全規程》第393條規定每一提升裝置，必須裝有從井底發給井口信號工和從井口信號工發給絞車司機的信號裝置。

目前，國內提升機信號主要有以下兩種控制方式：一種是利用PLC作為主控進行信號處理和傳送的裝置；另一種是利用單片機作為主控進行信號處理和傳送的裝置。PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。PLC具有可靠性高，功能完善，適用性強，維護方便的特點，但是對于提升機信號這種技術成熟、簡單的系統，PLC較高的價格使得采用PLC作為主控信號系統性價比不高。有很多使用PLC的信號系統只在上井口配一套PLC，車房和沿線各水平信號箱均通過電纜傳給上井口PLC，這就需要用到大量多芯電纜，進一步降低了其性價比。而利用單片機作為主控的信號裝置具有聲光兼備、漢字顯示、數字存儲、故障診斷、安全閉鎖保護等特點。但由于礦山工作環境惡劣,各種電機尤其是變頻器的頻繁啟動與運行引起的電磁干擾以及電網的不穩定,對通訊信號和通訊裝置都有較大的影響。

發明內容

為克服現有提升機信號系統的不足，本實用新型提供了一種基于單片機和CAN總線通訊的礦用提升機信號裝置，該裝置既能滿足提升機運行需要的信號、閉鎖、顯示等功能，又節約元件成本和電纜成本，同時還安全可靠，使用簡便。

本實用新型所采用的技術方案是：一種基于單片機和CAN總線通訊的礦用提升機信號裝置，由上井口信號箱（1）、車房信號箱(2)和1至31臺水平信號箱(3)組成。上井口信號箱（1）通過通訊電纜（4）連接水平信號箱（3），接收水平分站發送上來的信號，并連接車房信號箱（2），將提升方式和轉發的提升信號傳給車房信號箱（2），實現提升機沿線各水平分站與上井口及提升機車房之間信號發送、顯示和閉鎖等功能。

所述上井口信號箱包括上井口主機模塊（101）、上井口擴展模塊（102）、上井口信號顯示屏（103）、指示燈和音響喇叭（104）、按鈕（105）和閉鎖接口（106）。

上井口主機模塊（101）由STM32嵌入式單片機（107）、開關量輸入通道（110）、開關量輸出通道(111)、CAN總線通訊接口（108）、5位地址撥碼（109）和1個擴展接口（112）組成。上述通道和接口與單片機一起集成在上井口主機模塊（101）中。開關量輸入通道（110）連接上井口信號箱上相對應的按鈕（105）和閉鎖接口（106）；開關量輸出通道（111）連接顯示屏（103）上相對應的指示燈和音響喇叭（104）；CAN總線通訊接口（108）連接車房分站模塊和所有水平分站模塊，實現各分站之間的相關數據交換；5位地址撥碼（109）用來設置水平分站的數量；擴展接口（112）一端連接STM32嵌入式單片機（107），另一端連接上井口擴展模塊（102）的擴展接口（113），負責建立STM32嵌入式單片機（107）與上井口擴展模塊的輸入/輸出通道的連接。

上井口擴展模塊（102）包括開關量輸入通道（114）、開關量輸出通道（115）和擴展接口（113）。開關量輸入通道（114）用于緊急時上井口取消閉鎖功能；開關量輸出通道（115）用來連接上井口接收到的水平信號及水平分站通訊故障地址編碼。擴展接口（113）一端連接開關量輸入、輸出通道，另一端連接上井口主機模塊（101）的擴展接口（112），負責建立輸入、輸出通道與上井口主機模塊的STM32嵌入式單片機的連接。

上井口信號顯示屏（103）連接上井口主機模塊（101）和上井口擴展模塊（102）的開關量輸出通道，用來顯示提升信號、提升方式、信號發送方式、信號發送地址等。

所述車房信號箱（2）包括車房分站模塊（201）、車房信號顯示屏（203）、指示燈和音響喇叭（204）、按鈕（205）和閉鎖接口（206）。