專利名稱：一種信號智能匯測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輸送設(shè)備的控制系統(tǒng)，特別是涉及一種信號智能匯測裝置。
背景技術(shù)：
輸送設(shè)備(皮帶機(jī)、刮板機(jī)等)是散貨物料輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，廣泛地應(yīng)用于港口碼頭、礦山、冶金、煤炭等工業(yè)場合。其具有涉及的工業(yè)控制設(shè)備眾多、運(yùn)輸路線跨度大、沿途工況較為惡劣等特點(diǎn)。 為保證輸送設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備沿線設(shè)有很多保護(hù)檢測開關(guān)，例如拉線急停開關(guān)、跑偏開關(guān)、漏斗堵塞開關(guān)、打滑開關(guān)等等。通常在輸送設(shè)備旁設(shè)置手操箱，用于現(xiàn)地啟動/停止輸送設(shè)備，各保護(hù)開關(guān)的狀態(tài)信息通過一根根控制電纜匯集至手操箱的接線端子上，并傳至遠(yuǎn)端的PLC (Programmable LogicController，可編程邏輯控制器)系統(tǒng)。手操箱除了控制輸送設(shè)備的啟停外，還起到了接線箱的作用。 若輸送設(shè)備較長，達(dá)到400 500米，甚至1000米以上，保護(hù)開關(guān)較多，則去往各保護(hù)開關(guān)的控制電纜會很長，且根數(shù)多，手操箱尺寸需加大。這種情況下通常會設(shè)置一個(gè)或多個(gè)接線箱，將部分信號引至接線箱(手操箱與接線箱間電纜芯數(shù)較多)，再從接線箱往各保護(hù)開關(guān)去控制電纜。 因此，現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺陷 1)所需控制電纜的根數(shù)多，芯數(shù)多，線路長，成本高。 2)現(xiàn)場施工接線任務(wù)繁重，延長了安裝時(shí)間，也無形中增加了錯(cuò)誤接線的風(fēng)險(xiǎn)，且一旦出現(xiàn)故障，檢修十分麻煩。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種信號智能匯測裝置，能夠減少輸送設(shè)備的控制電纜的長度和芯數(shù)，節(jié)省成本，解決現(xiàn)有散貨物料輸送設(shè)備所需控制電纜根數(shù)多、芯數(shù)多、線路長、成本高、施工任務(wù)繁重、檢修麻煩的技術(shù)問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種信號智能匯測裝置，包括[0010] 多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器對應(yīng)連接至少一個(gè)開關(guān)設(shè)備；[0011] 控制器局域網(wǎng)CAN總線，連接所述多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器； 信號匯測器，連接在所述CAN總線的一端，接收來自所述CAN總線的開關(guān)量狀態(tài)信號，并將所述開關(guān)量狀態(tài)信號并行輸出。 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，所述信號匯測器設(shè)置在輸送設(shè)備的手操箱內(nèi)，并通過信號匯測器輸出端子連接所述手操箱的端子排，所述手操箱的端子排通過控制電纜連接遠(yuǎn)端PLC系統(tǒng)。 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，還包括能夠?qū)⑷我恢悄芄?jié)點(diǎn)控制器的任一開關(guān)量狀態(tài)信號對應(yīng)至所述信號匯測器的任意輸出端子，能夠設(shè)置任意開關(guān)量狀態(tài)信號的報(bào)警狀態(tài)的維護(hù)終端。[0015] 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器包括用于從對應(yīng)開關(guān)設(shè)備輸入所述開關(guān)量狀態(tài)信號的8路輸入端，還包括與所述8路輸入端相對應(yīng)的8路指示燈。 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，還包括終端器，連接在所述CAN總線的另一
丄山順。 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器通過T型總線接口連接所述CAN總線，所述信號匯測器通過帶端接器T型總線接口連接所述CAN總線。[0018] 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，所述輸送設(shè)備為皮帶機(jī)、刮板機(jī)、氣墊機(jī)或斗提機(jī)。 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，所述維護(hù)終端包括顯示屏和鍵盤。 優(yōu)選地，上述的信號智能匯測裝置中，所述信號匯測器內(nèi)部采用12C總線將多路
開關(guān)量信號并行輸出至信號匯測器輸出端子。 本實(shí)用新型取得以下有益的技術(shù)效果 1)通過CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng))總線手握手的串接方式將所有開關(guān)量的狀態(tài)信號反饋到信號匯測器，大大減少了控制電纜的長度和芯數(shù)，節(jié)省了成本，另 一方面還減少了現(xiàn)場施工的任務(wù)量和難度，方便檢修。 2)本實(shí)用新型具有自動診斷和報(bào)警功能，對于狀態(tài)不正確的開關(guān)設(shè)備，智能節(jié)點(diǎn)控制器有指示燈閃爍提示，特別方便于夜間作業(yè)，使現(xiàn)場人員能在最短時(shí)間找到故障源。[0024] 3)從原PLC系統(tǒng)接往原手操箱端子上的控制電纜線序可任意，通過維護(hù)終端的簡單設(shè)置，可將皮帶機(jī)任何一個(gè)保護(hù)開關(guān)的狀態(tài)反饋至任意端子，極大方便了施工接線。[0025] 4)本實(shí)用新型既適用于新工程項(xiàng)目的應(yīng)用，還可用于工程改造，原輸送機(jī)手操箱到PLC系統(tǒng)的控制電纜可保持不變，有利于與PLC系統(tǒng)集成。 5)采用CAN總線技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，采用I2C(Inter-IntegratedCircuit)總線技術(shù)節(jié)約控制器端口資源。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號智能匯測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；[0028] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能節(jié)點(diǎn)控制器的結(jié)構(gòu)框圖；[0029] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號匯測器的結(jié)構(gòu)框圖；[0030] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的維護(hù)終端的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種信號智能匯測裝置，包括 多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器對應(yīng)連接至少一個(gè)開關(guān)設(shè)備；[0034] 控制器局域網(wǎng)CAN總線，連接所述多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器； 信號匯測器，連接在所述CAN總線的一端，接收來自所述CAN總線的開關(guān)量狀態(tài)信號，并將所述開關(guān)量狀態(tài)信號并行輸出。[0036] 可見，本實(shí)用新型通過CAN總線手握手的串接方式將所有開關(guān)量的狀態(tài)信號反饋到信號匯測器，大大減少了控制電纜的長度和芯數(shù)，節(jié)省了成本，另一方面還減少了現(xiàn)場施工的任務(wù)量和難度，方便檢修。 本實(shí)用新型的信號智能匯測裝置采用總線式結(jié)構(gòu)，圖1為信號智能匯測裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示，總線結(jié)構(gòu)由最多不超過64個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器及信號匯測器組成，總線終端配終端匹配器。
該信號智能匯測裝置主要由三部分組成智能節(jié)點(diǎn)控制器、信號匯測器以及維護(hù)終端。 圖2為智能節(jié)點(diǎn)控制器的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，智能節(jié)點(diǎn)控制器就近安裝在散貨輸送設(shè)備(輸送設(shè)備可以為皮帶機(jī)、刮板機(jī)、氣墊機(jī)、斗提機(jī)等等，還可以用在非輸送設(shè)備的其他行業(yè))的保護(hù)開關(guān)附近(拉繩，跑偏開關(guān)，速度檢測開關(guān)等，但不限于此種應(yīng)用場合)，主要包括 電源電路，包括電源轉(zhuǎn)換和電源隔離； 總線接口電路，包括CAN總線驅(qū)動部分、CAN總線隔離部分、CAN協(xié)議控制部分；[0042] 微處理器核心電路； 開關(guān)量輸入輸出電路，包括8路開關(guān)量輸入、8路指示燈輸出以及輸入輸出隔離。[0044] 智能節(jié)點(diǎn)控制器是開關(guān)量狀態(tài)信號的采集裝置，采集后將狀態(tài)通過CAN總線遠(yuǎn)傳至信號匯測器。 本實(shí)用新型中，總線及主要的輸入輸出信號進(jìn)行隔離，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)可支持8路開關(guān)量輸入及8路指示燈輸出。當(dāng)智能節(jié)點(diǎn)檢測到某路開關(guān)量輸入狀態(tài)為報(bào)警狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)指示燈以一定頻率閃爍，提示現(xiàn)場人員注意。因此，本實(shí)用新型具有自動診斷和報(bào)警功能，對于狀態(tài)不正確的保護(hù)開關(guān)，智能節(jié)點(diǎn)控制器有指示燈閃爍提示，特別方便于夜間作業(yè)，使現(xiàn)場人員能在最短時(shí)間找到故障源。 圖3為信號匯測器的結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示，信號匯測器安裝在手操箱內(nèi)部，主要由電源電路、總線接口電路、微處理器核心電路、開關(guān)量輸出擴(kuò)展電路(采用I2C總線技術(shù)以節(jié)省微控制器端口資源)組成。[0047] 電源電路包括電源轉(zhuǎn)換和電源隔離； 總線接口電路，包括CAN總線驅(qū)動部分、CAN總線隔離部分、CAN協(xié)議控制部分；[0049] 開關(guān)量輸出擴(kuò)展電路，包括內(nèi)部串行總線隔離、12C總線擴(kuò)展、輸出驅(qū)動和信號匯測器端子，信號匯測器端子用于連接手操箱端子。 每臺匯測器將各智能節(jié)點(diǎn)控制器采集到的開關(guān)量狀態(tài)信息變?yōu)椴⒖谳敵?，可以是干結(jié)點(diǎn)形式，也可以是電平的形式，最多可支持64路開關(guān)量輸出(用于經(jīng)原并行配線電纜提供給原PLC輸入信號)。信號匯測器還預(yù)留了維護(hù)終端接口 。 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的維護(hù)終端的結(jié)構(gòu)框圖，如圖，維護(hù)終端是提供給用戶的一種手持設(shè)備，采用電池供電或串口、網(wǎng)口供電，主要由微處理器核心電路、1XD(Xiquid Crystal Display,液晶顯示器)或0LED(OrganicLight Emitting Display，有機(jī)發(fā)光顯示器)顯示電路以及鍵盤輸入電路組成。通過維護(hù)終端可以將任一節(jié)點(diǎn)的任一開關(guān)量狀態(tài)信號對應(yīng)至信號匯測器的任意輸出端子，可以自由設(shè)置智能節(jié)點(diǎn)開關(guān)量的報(bào)警狀態(tài)(1報(bào)警或0報(bào)警)，該維護(hù)終端還可以更新系統(tǒng)配置信息，升級系統(tǒng)固件，讀取系統(tǒng)歷史記錄等等。 本實(shí)用新型中，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器通過T型總線接口連接所述CAN總線，信號匯
測器通過帶端接器T型總線接口連接所述CAN總線；每一臺輸送設(shè)備可以單獨(dú)采用一套本
實(shí)用新型的信號智能匯測裝置，這樣有助于與PLC系統(tǒng)集成，信號匯測器的控制電纜線序
可任意布置，通過簡單的設(shè)置就可以將任意開關(guān)量的狀態(tài)對應(yīng)至任意輸出端子。 本實(shí)用新型的開關(guān)量狀態(tài)信號匯測裝置的應(yīng)用場合不限于散貨物料輸送系統(tǒng)，任
何具有多個(gè)需要檢測的開關(guān)設(shè)備，開關(guān)設(shè)備不一定是保護(hù)開關(guān)，普通開關(guān)也可以，任何具有
需要檢測的開關(guān)量的設(shè)備，都可以應(yīng)用本實(shí)用新型。 由上可知，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下優(yōu)勢 1)通過CAN總線手握手的串接方式將所有開關(guān)量的狀態(tài)信號反饋到信號匯測器， 大大減少了控制電纜的長度和芯數(shù)，節(jié)省了成本，另一方面還減少了現(xiàn)場施工的任務(wù)量和 難度，方便檢修。 2)本實(shí)用新型具有自動診斷和報(bào)警功能，對于狀態(tài)不正確的開關(guān)設(shè)備，智能節(jié)點(diǎn) 控制器有指示燈閃爍提示，特別方便于夜間作業(yè)，使現(xiàn)場人員能在最短時(shí)間找到故障源。 3)從原PLC系統(tǒng)接往原手操箱端子上的控制電纜線序可任意，通過維護(hù)終端的簡 單設(shè)置，可將皮帶機(jī)任何一個(gè)保護(hù)開關(guān)的狀態(tài)反饋至任意端子，極大方便了施工接線。 4)本實(shí)用新型既適用于新工程項(xiàng)目的應(yīng)用，還可用于工程改造，原輸送機(jī)手操箱 到PLC系統(tǒng)的控制電纜可保持不變，有利于與PLC系統(tǒng)集成。 5)采用CAN總線技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，采用I2C總線技術(shù)節(jié)約控制器端 口資源。 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和 潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種信號智能匯測裝置，其特征在于，包括多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器對應(yīng)連接至少一個(gè)開關(guān)設(shè)備；控制器局域網(wǎng)CAN總線，連接所述多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器；信號匯測器，連接在所述CAN總線的一端，接收來自所述CAN總線的開關(guān)量狀態(tài)信號，并將所述開關(guān)量狀態(tài)信號并行輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，所述信號匯測器設(shè)置在輸送設(shè)備的手操箱內(nèi)，并通過信號匯測器輸出端子連接所述手操箱的端子排，所述手操箱的端子排通過控制電纜連接遠(yuǎn)端PLC系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，還包括能夠?qū)⑷我恢悄芄?jié)點(diǎn)控制器的任一開關(guān)量狀態(tài)信號對應(yīng)至所述信號匯測器的任意輸出端子，能夠設(shè)置任意開關(guān)量狀態(tài)信號的報(bào)警狀態(tài)的維護(hù)終端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器包括用于從對應(yīng)開關(guān)設(shè)備輸入所述開關(guān)量狀態(tài)信號的8路輸入端，還包括與所述8路輸入端相對應(yīng)的8路指示燈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，還包括終端器，連接在所述CAN總線的另一端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器通過T型總線接口連接所述CAN總線，所述信號匯測器通過帶端接器T型總線接口連接所述CAN總線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，所述輸送設(shè)備為皮帶機(jī)、刮板機(jī)、氣墊機(jī)或斗提機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，所述維護(hù)終端包括顯示屏和鍵盤。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號智能匯測裝置，其特征在于，所述信號匯測器內(nèi)部采用I2C總線將多路開關(guān)量信號并行輸出至信號匯測器輸出端子。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種信號智能匯測裝置，包括多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器，每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器對應(yīng)連接至少一個(gè)開關(guān)設(shè)備；控制器局域網(wǎng)CAN總線，連接所述多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)控制器；信號匯測器，連接在所述CAN總線的一端，接收來自所述CAN總線的所述開關(guān)量狀態(tài)信號，并將所述開關(guān)量狀態(tài)信號并行輸出。本實(shí)用新型能夠減少輸送設(shè)備的控制電纜的長度和芯數(shù)，節(jié)省成本，解決現(xiàn)有散貨物料輸送設(shè)備所需控制電纜根數(shù)多、芯數(shù)多、線路長、成本高、施工任務(wù)繁重、檢修麻煩的技術(shù)問題。
文檔編號G05B19/418GK201497907SQ20092022249
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者亓偉, 陳暉 申請人:交通部水運(yùn)科學(xué)研究所