專利名稱：一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)，尤其是一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的礦用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，采用隔爆型技術(shù)，在設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的瓦斯氣體發(fā)生爆炸時(shí)，能通過設(shè)備的金屬隔爆腔體，將爆炸限制在隔爆腔體內(nèi)，防止爆炸火焰從隔爆腔體內(nèi)傳出而引起巷道內(nèi)可燃?xì)怏w爆炸，符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。但隔爆型技術(shù)僅通過外殼和添加物把爆炸物質(zhì)與危險(xiǎn)能源隔離，而沒有保護(hù)內(nèi)部電路的安全。此外，現(xiàn)有的礦用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)無法直接對(duì)傳感器等信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，應(yīng)用具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述背景技術(shù)的不足，提供了一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)。·本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，包括隔爆外殼、電源模塊、接口板、工控主機(jī)、顯示屏、PLC控制模塊和本安鍵盤。其中，電源模塊、接口板、工控主機(jī)、顯示屏、PLC控制模塊在隔爆外殼內(nèi)。電源模塊與接口板之間用電源線連接；接口板通過電源線分別與顯示屏、PLC控制模塊相連，通過電源線和信號(hào)線與工控主機(jī)相連，通過電源線和信號(hào)線與本安鍵盤相連；工控主機(jī)通過信號(hào)線分別與顯示屏、PLC控制模塊相連。電源模塊向接口板供電；接口板經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換，分別向工控主機(jī)、顯示屏、PLC控制模塊和本安鍵盤供電；操作人員通過本安鍵盤錄入數(shù)據(jù)和信息，本安鍵盤將需要處理的數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)；工控主機(jī)將處理好的信息轉(zhuǎn)換成字符、圖形和顏色等信息通過顯示屏進(jìn)行顯示；接口板將工控主機(jī)輸出的音頻信號(hào)、USB信號(hào)、485信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，隔離后的音頻信號(hào)、USB信號(hào)輸出到本安鍵盤，隔離后的485信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過線纜與其他設(shè)備進(jìn)行連接。PLC控制模塊G對(duì)外接傳感器等傳輸過來的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)D，操作人員可以對(duì)各關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控；操作人員根據(jù)需要通過工控機(jī)D將控制命令傳輸?shù)絇LC控制模塊，由PLC控制模塊對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果外殼采用隔爆型，信號(hào)接口采用隔爆兼本安隔離技術(shù)，提高了安全等級(jí)；克服了普通硬盤抗震較差的缺點(diǎn)；485信號(hào)零延時(shí)，USB信號(hào)傳輸距離長達(dá)30m，便于進(jìn)行各類控制；采用PLC控制模塊，可以通過傳感器對(duì)各類參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及控制。


圖I是具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)的示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明A為隔爆外殼，B為電源模塊，C為接口板，D為工控主機(jī)，E為顯示屏，F(xiàn)為本安鍵盤，G為PLC控制模塊，I為電源轉(zhuǎn)換模塊，2為信號(hào)本安化模塊。
圖2是485信號(hào)本安化模塊示意圖。
圖3是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)本安化模塊示意圖。
圖4是USB信號(hào)本安化模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明如圖I所示的具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，包括隔爆外殼A、電源模塊B、接口板C、工控主機(jī)D、顯示屏E、本安鍵盤F、PLC控制模塊G七部分。電源模塊B、接口板C、工控主機(jī)D、顯示屏E和PLC控制模塊G在隔爆外殼A內(nèi)。接口板C包括電源轉(zhuǎn)換 模塊I和信號(hào)本安化模塊2。隔爆外殼A能承受設(shè)備內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播。隔爆外殼采用長方形外形鋼板構(gòu)成，防爆結(jié)構(gòu)和性能符合GB3836. 1-2000、GB3836. 2-2000、GB3836. 4-2000 的規(guī)定。電源模塊B的輸出端與電源轉(zhuǎn)換模塊I的輸入端連接，工控主機(jī)D、顯示屏E、本安鍵盤F、信號(hào)本安化模塊2的電源接口分別與電源轉(zhuǎn)換模塊I的輸出端連接，本安鍵盤F、工控主機(jī)D的數(shù)據(jù)接口分別與信號(hào)本安化模塊2的數(shù)據(jù)接口連接，顯示屏E與工控主機(jī)D連接。電源模塊B主要用于礦用隔爆兼本安型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的內(nèi)部供電。電源模塊B向接口板C供電，電源經(jīng)接口板C轉(zhuǎn)換，分別向工控主機(jī)D、顯示屏E、本安鍵盤F供電。信號(hào)本安化模塊C包括485信號(hào)本安化模塊、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)本安化模塊、USB信號(hào)本安化模塊。485信號(hào)本安化模塊主要用于將工控主機(jī)D的輸出信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，達(dá)到輸出本安信號(hào)的目的。如圖2所不485信號(hào)本安化模塊包括485信號(hào)收發(fā)器MAX485、光率禹6N137、保護(hù)電路，485信號(hào)收發(fā)器是信號(hào)輸入端接485信號(hào)，光耦、保護(hù)電路分別與485信號(hào)收發(fā)器連接。信號(hào)本安處理模塊將485信號(hào)經(jīng)芯片MAX485轉(zhuǎn)換為TTL數(shù)字電平信號(hào)，通過高速光耦6N137進(jìn)行隔離后，再次經(jīng)過芯片MAX485的轉(zhuǎn)換，經(jīng)保護(hù)電路輸出本安485信號(hào)，由于隔離電路為純硬件電路，保證了輸出的485信號(hào)零延時(shí)。網(wǎng)絡(luò)信號(hào)本安化模塊如圖3所示，將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)變壓器11FB-05NL進(jìn)行電氣隔尚后輸出本安網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。USB信號(hào)本安化模塊如圖4所示，包括依次連接的USB數(shù)字隔離器ADUM4160、USB延長芯片nC4102。USB信號(hào)通過隔離芯片ADUM4160進(jìn)行電氣隔離后，利用USB延長器芯片UIC4102,增強(qiáng)隔尚后的USB信號(hào)的抗干擾性,輸出傳輸距尚可達(dá)30m的本安USB信號(hào)。工控主機(jī)D主要用于完成數(shù)據(jù)的組織、加工、檢索及其運(yùn)算、存儲(chǔ)和傳輸，并進(jìn)行指令控制、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸。工控主機(jī)D由地面成熟的工控機(jī)組成，其中的硬盤采用抗震性能較好的固態(tài)硬盤，有效地提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。顯示屏E主要用于將工控主機(jī)D將處理好的信息轉(zhuǎn)換成字符、圖形和顏色等信息進(jìn)行顯示。它選用分辨率為1024*768的工業(yè)級(jí)寬溫彩色T FT液晶屏，色彩鮮艷，顯示清晰，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)。本安鍵盤F主要用于將需要處理的數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)D。本安鍵盤內(nèi)含球型鼠標(biāo)，具有USB接口、MIC接口、AUDIO接口，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、語音通話等。PLC控制模塊G主要用于對(duì)外接傳感器等傳輸過來的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)D，操作人員可以對(duì)各關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控；操作人員可以根據(jù)需要通過工控機(jī)D將控制命令傳輸?shù)絇LC控制模塊，由PLC控制模塊對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。電源模塊B向接口板C供電，接口板C分別向工控主機(jī)D、顯示屏E、本安鍵盤F、PLC控制模塊G供電。本安鍵盤F將需要處理的數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)D ;工控主機(jī)D將處理好的信息轉(zhuǎn)換成字符、圖形和顏色等信息通過顯示屏E進(jìn)行顯示；接口板C將工控主機(jī)D輸出的音頻信號(hào)、USB信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、485信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，隔離后的音頻信號(hào)、USB信號(hào)、開關(guān)信號(hào)輸出到本安鍵盤F，隔離后的485信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過線纜與其他設(shè)備進(jìn)行連接；外接傳感器等傳輸過來的信號(hào)進(jìn)入PLC控制模塊，監(jiān)測數(shù)據(jù)從PLC控制模塊傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)D，操作人員可以對(duì)各關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控；操作人員可以根據(jù)需要通過工控機(jī)D將控制命令傳輸?shù)絇LC控制模塊，由PLC控制模塊對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)控。此外，所述礦用本安型計(jì)算機(jī)還采用了固態(tài)硬盤的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，克服了普通硬盤抗震較差的缺點(diǎn)。此具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)可以應(yīng)用于膠帶·機(jī)監(jiān)控集控、井下多路視頻瀏覽、水泵控制、隨鉆測量等系統(tǒng)，現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求
1.一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，其特征在于包括隔爆外殼、電源模塊、接口板、工控主機(jī)、顯示屏、PLC控制模塊和本安鍵盤，所述電源模塊、接口板、工控主機(jī)、顯示屏、PLC控制模塊都封裝在隔爆外殼內(nèi)； 其中所述接口板包括電源轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)本安化模塊，電源模塊的輸出端與電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，工控主機(jī)、顯示屏、PLC控制模塊、本安鍵盤、信號(hào)本安化模塊的電源接口分別與電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，所述本安鍵盤、工控主機(jī)的數(shù)據(jù)接口分別與信號(hào)本安化模塊的數(shù)據(jù)接口連接，所述顯示屏、PLC控制模塊分別與工控主機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，其特征在于所述信號(hào)本安化模塊包括485信號(hào)本安化模塊、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)本安化模塊、USB信號(hào)本安化模塊;其中 所述485信號(hào)本安化模塊包括485信號(hào)收發(fā)器、光耦、保護(hù)電路，485信號(hào)收發(fā)器是信號(hào)輸入端接485信號(hào)，光耦、保護(hù)電路分別與485信號(hào)收發(fā)器連接； 所述網(wǎng)絡(luò)信號(hào)本安化模塊為網(wǎng)絡(luò)變壓器，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器的一次側(cè)接網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)變壓器二次側(cè)輸出本安化的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)； 所述USB信號(hào)本安化模塊包括依次連接的USB數(shù)字隔離器、USB延長芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，其特征在于所述PLC控制模塊可以對(duì)傳感器參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)包括隔爆外殼A、電源模塊B、接口板C、工控主機(jī)D、顯示屏E、本安鍵盤F和PLC控制模塊G。工控主機(jī)對(duì)本安鍵盤輸入的待處理信息處理得到特征值信息，顯示屏顯示特征值信息，接口板將工控主機(jī)輸出的信息電氣隔離后傳輸至本安鍵盤。所述具有控制功能的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)的外殼采用隔爆型，信號(hào)接口采用隔爆兼本安隔離技術(shù)，提高了安全等級(jí)，克服了普通硬盤抗震較差的缺點(diǎn)；485信號(hào)零延時(shí)，USB信號(hào)傳輸距離長達(dá)30m，便于進(jìn)行各類控制。PLC控制模塊，可以通過傳感器對(duì)各類參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及控制。
文檔編號(hào)G05B19/05GK102968088SQ20121012965
公開日2013年3月13日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者金勇 , 韋文思, 夏杰 申請人:南京北路自動(dòng)化系統(tǒng)有限責(zé)任公司