專利名稱：采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采煤機(jī)的控制，特別是一種采煤機(jī)以PLC為 核心的控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景
煤礦井下的采煤工作面，由于其環(huán)境極其惡劣，對采煤作業(yè)相關(guān)人 員的生命安全形成有極大的威脅，同時對井下設(shè)備會造成嚴(yán)重的破壞， 而煤礦各類礦難的頻繁發(fā)生和相應(yīng)事實的報導(dǎo)，都充分說明井下采煤工 作面的危險程度，如果能對工作面的采煤設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測及控制，實 現(xiàn)采煤工作面的自動化，就能切實提高采煤生產(chǎn)的安全系數(shù)，既能保障 人身安全，也能降低采煤成本，對于實現(xiàn)采煤工作面的科學(xué)化管理和安 全高效生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義；目前，國內(nèi)的電牽引采煤機(jī)主要以 PLC為控制系統(tǒng)的核心，然而，這些采煤機(jī)只具有本機(jī)參數(shù)的監(jiān)測和記 錄功能，而相對采煤機(jī)以外的電氣設(shè)備，它仍然是個信息孤島，如何對 工作面的采煤設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測及控制，是采煤機(jī)控制系統(tǒng)亟待解決的 技術(shù)難題。 實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝 置，它能突破以PLC為控制系統(tǒng)核心的采煤設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的瓶頸，能 對工作面采煤設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測及控制，切實提高采煤生產(chǎn)的安全性和 經(jīng)濟(jì)性。
本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸 裝置包括有PLC控制器和采煤機(jī)以外的電氣設(shè)備，其特點(diǎn)是采煤機(jī)
主控系統(tǒng)連接有采煤機(jī)信號采集裝置，該主控系統(tǒng)經(jīng)通信驅(qū)動接口連接有通信模塊，該通信模塊經(jīng)載波調(diào)制模塊和功放濾波電路連接有通信 線，該載波調(diào)制模塊還連接有和通信線連接的接收濾波電路，采集裝置 釆集的信號傳遞給主控系統(tǒng)，該主控系統(tǒng)匯總信號經(jīng)通信驅(qū)動接口并經(jīng) 調(diào)制、放大、濾波，再通過通信線發(fā)送給采煤機(jī)外部的電氣設(shè)備，采煤 機(jī)外部的電氣設(shè)備經(jīng)通信線，再經(jīng)濾波、調(diào)制后發(fā)送給通信模塊，再經(jīng) 接口將收到數(shù)據(jù)反饋至主控系統(tǒng)。
本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，它在以PLC為控制核心的采煤機(jī)和采 煤機(jī)以外電氣設(shè)備架設(shè)一座橋梁，為工作面采煤機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供 必要的技術(shù)支撐，即利用載波通信的方式，使采煤機(jī)和采煤機(jī)以外電氣 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸，實現(xiàn)采煤工作面自動化，切實提高采煤作業(yè)的 安全性，確保人身安全，并能降低采煤成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。


圖1是采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
參照圖1，采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置包括有采煤機(jī)信號采集裝置1、采 煤機(jī)主控系統(tǒng)2、通信模塊3、載波調(diào)制模塊4、功放濾波電路5、接收 濾波電路6和通信線7，上述各組成可集裝在一個箱體內(nèi)，也可分裝成 數(shù)個箱體中。
采煤機(jī)信號采集裝置(信號采集裝置)1，可由各式傳感器或接收 器組成，分別布設(shè)在需采集信息的位置，并以導(dǎo)線和主控系統(tǒng)2連接。
采煤機(jī)主控系統(tǒng)(主控系統(tǒng))2，是以PLC為核心的采煤機(jī)電氣控 制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)和功能均和現(xiàn)有設(shè)備相似，主控系統(tǒng)2連接有信號采集 裝置l;
主控系統(tǒng)2上還設(shè)置有通信驅(qū)動接口3'，該通信驅(qū)動接口3'是以 RS232、 RS422、 RS485或CAN等為硬件基礎(chǔ)，配合MODBUS、 CAN
4等為軟件協(xié)議，通信驅(qū)動接口2'連接有另一通信驅(qū)動接口 3'，主要用
來建立采煤機(jī)主控系統(tǒng)2和通信模塊3之間的通信，采煤機(jī)的實時工作 參數(shù)正是通過這個物理通道從采煤機(jī)主控系統(tǒng)2到達(dá)通信模塊3。
通信模塊3，其結(jié)構(gòu)是以單片機(jī)、DSP等嵌入式芯片為控制核心， 通信模塊3上設(shè)置有另一通信驅(qū)動接口 3'，用以連接主控系統(tǒng)2的通信 驅(qū)動接口2'， 二通信驅(qū)動接口2'、 3'的結(jié)構(gòu)和功能相同，通信模塊4 上具有1個或多個串口通信接口 ，通信模塊3連接有載波調(diào)制模塊4， 通信模塊3對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再傳送到載波調(diào)制模塊4。
載波調(diào)制模塊4的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備相同或相似，其特征是對數(shù)字信 號進(jìn)行一定的調(diào)制，其調(diào)制方式為FSK，載波調(diào)制模塊4連接有功放濾 波電路5。
功放濾波電路5的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備相同或相似，是將經(jīng)調(diào)制后的信 號進(jìn)行功率放大、濾波，再通過通信線7發(fā)送給采煤機(jī)外部的電氣設(shè)備; 其中通信線7可為采煤機(jī)的先導(dǎo)線或運(yùn)輸機(jī)閉鎖線等控制芯線。
接收濾波電路6，該電路結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備相同或相似，分別連接載 波調(diào)制模塊4和通信線7。
本實用新型利用載波通信方式，將采煤機(jī)和采煤機(jī)以外電氣設(shè)備連 接構(gòu)成雙向傳輸，其相應(yīng)數(shù)據(jù)或指令的流程是
釆煤機(jī)主控系統(tǒng)2至采煤機(jī)以外電氣設(shè)備——信號采集裝置1將信 號傳遞向主控系統(tǒng)2，主控系統(tǒng)2將信號采集裝置1傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn) 行匯總，主控系統(tǒng)2以自身的通信驅(qū)動接口 2'將數(shù)據(jù)經(jīng)通信模塊3的 通信驅(qū)動接口 3'傳輸給通信模塊3，通信模塊3對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處 理，通信模塊3將處理后的數(shù)據(jù)傳送給載波調(diào)制模塊4進(jìn)行調(diào)制，并隨 之對調(diào)制后的信號經(jīng)功放濾波電路5進(jìn)行功率放大和濾波，最后，將信 號通過通信線7發(fā)送給采煤機(jī)外部的電氣設(shè)備。采煤機(jī)以外電氣設(shè)備至采煤機(jī)主控系統(tǒng)2——采煤機(jī)外部電氣設(shè)備 通過通信線7將調(diào)制后的數(shù)據(jù)或指令傳送到采煤機(jī)一側(cè)，利用接收濾波
電路6對上述調(diào)制信號經(jīng)濾波解調(diào)還原成數(shù)字信號，這些數(shù)字信號經(jīng)通 信模塊3進(jìn)行相應(yīng)處理，最后通信模塊3經(jīng)通信驅(qū)動接口3'、 2'將數(shù) 據(jù)或指令傳輸給主控系統(tǒng)2。
權(quán)利要求1、一種采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括有PLC控制器和采煤機(jī)以外的電氣設(shè)備，其特征在于采煤機(jī)主控系統(tǒng)(2)連接有采煤機(jī)信號采集裝置(1)，該主控系統(tǒng)(2)經(jīng)通信驅(qū)動接口(2’)、(3’)連接有通信模塊(3)，該通信模塊(3)經(jīng)載波調(diào)制模塊(4)和功放濾波電路(5)連接有通信線(7)，該載波調(diào)制模塊(4)還連接有和通信線(7)連接的接收濾波電路(6)，采集裝置(1)采集的信號傳遞給主控系統(tǒng)(2)，主控系統(tǒng)(2)匯總信號經(jīng)通信驅(qū)動接口(2’、3’)并經(jīng)調(diào)制、放大、濾波、再通過通信線(7)發(fā)送給采煤機(jī)外部的電氣設(shè)備，采煤機(jī)外部的電氣設(shè)備經(jīng)通信線(7)，再經(jīng)濾波、調(diào)制后送發(fā)給通信模塊(3)，再經(jīng)接口將收到數(shù)據(jù)反饋至主控系統(tǒng)(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征是通信驅(qū) 動接口 (3、 3，)是以RS232、 RS422、 RS485或CAN為硬件基礎(chǔ)，配 合MODBUS、 CAN為串口通信協(xié)議。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征是通信模 塊(3)具有1個或多個通信驅(qū)動接口 (3')。
專利摘要一種采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸裝置，主要解決提高采煤生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是，采煤機(jī)主要控制系統(tǒng)連接有信號采集裝置，并經(jīng)接口連接有通信模塊，該通信模塊經(jīng)載波調(diào)制模塊和功放濾波電路連接有通信線，該載波調(diào)制模塊還連接有和通信線連接的接收濾波電路，采集信號經(jīng)主控系統(tǒng)、通信模塊、調(diào)制、功效、濾波和通信線發(fā)送給采煤機(jī)以外的電氣設(shè)備，采煤機(jī)以外電氣設(shè)備經(jīng)通信線、接收濾波、調(diào)制和通信模塊反饋至主控系統(tǒng)，適用于各式采煤機(jī)的控制。
文檔編號E21C35/24GK201310359SQ20082015504
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者劉宏睿, 安美珍, 羽 張, 張福建, 楓 董, 韓保民 申請人:天地上海采掘裝備科技有限公司