采煤機(jī)順槽顯示系統(tǒng)在煤礦井下的應(yīng)用

湯晨陽 劉俊鋒

摘 要：文章主要介紹了基于平板電腦來設(shè)計完成煤礦井下順槽顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)相較于其它一些類似系統(tǒng)來講比較簡單，實用，更加可靠且該系統(tǒng)已經(jīng)在實際煤礦井下開始使用，取得了良好地效果。

關(guān)鍵詞：平板電腦；組態(tài)軟件；RS485通訊；CAN-485模塊

引言

隨著煤礦自動化的發(fā)展，現(xiàn)對采煤機(jī)的控制越來越嚴(yán)格，本系統(tǒng)將采煤機(jī)信號傳輸?shù)巾槻鄄⒃陧槻蹖⑿盘柾ㄟ^井下交換機(jī)傳送至地面調(diào)度室，可讓地面調(diào)度人員隨時掌握采煤機(jī)的各項數(shù)據(jù)信息，從而進(jìn)一步掌握工作面的具體運營情況。

1 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由控制器一臺，平板電腦兩臺，CAN-485模塊兩塊，5V直流電源兩塊。系統(tǒng)的框圖如圖1所示。

圖1

本系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下：

（1）平板電腦

硬件配置：CPU D525 1.8GHz、內(nèi)存1.99G

通訊端口：RS232端口 1個、RS485端口2個

屏幕尺寸：10.4寸

主要用途：a.所有的檢測數(shù)據(jù)及主機(jī)的各種狀態(tài)均在平板電腦上能夠顯示且顯示畫面比較友好，查看方便，便于比較分析。b.RS485通訊端口主要用于和下位機(jī)的通訊。

（2）CAN-485模塊

由于采煤機(jī)的數(shù)據(jù)信號傳至順槽集控中心大概有300-500米的距離，如果不將通信信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換那么單靠RS485通信到達(dá)順槽處，信號衰減非常厲害，因此利用CAN-485模塊，將RS485信號轉(zhuǎn)換成CAN總線信號增強(qiáng)了抗干擾能力和增加了傳輸距離。

（3）5V直流電源

5V直流電源主要用于給CAN-485模塊供電。

（4）控制器

控制器主要作用是控制采煤機(jī)實現(xiàn)各種動作及采集煤機(jī)各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)信號通過RS232端口傳送給平板電腦。

2 系統(tǒng)原理

系統(tǒng)的主要原理見圖2。

左邊虛線框起來的部分為采煤機(jī)內(nèi)部原理圖，右邊虛線框起來的部分為順槽顯示箱的原理圖。左右兩個虛線框之間的三根虛線表示采煤機(jī)到順槽顯示箱的數(shù)據(jù)連接線。

左邊虛線框內(nèi)的控制器將接收到的煤機(jī)各種數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳送至平板電腦RS232端口，平板將接收的數(shù)據(jù)信號通過CAN-485模塊傳給下位機(jī)，右邊虛線框內(nèi)將接收上位機(jī)傳來的信號CAN-485模塊傳送給下位平板電腦，其中COM2端口是為井下環(huán)網(wǎng)的集成商預(yù)留。

3 調(diào)試過程及結(jié)果

該系統(tǒng)采用力控組態(tài)軟件來實現(xiàn)兩個平板電腦之間的數(shù)據(jù)傳送。具體調(diào)試過程如下步驟：

（1）在上位機(jī)組態(tài)軟件中選擇與順槽下位機(jī)之間的通訊方式為力控實時通信（Modbus 485通訊），在串口設(shè)置中端口選擇COM1，波特率選擇9600bps，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無奇偶校驗，本地地址設(shè)為1。

（2）在下位機(jī)組態(tài)軟件中建立實時數(shù)據(jù)庫驅(qū)動，將本地地址設(shè)為 1，波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無奇偶校驗。

（3）運行工程后，上位機(jī)開始給下位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，完成整個順槽顯示操作。

（4）該系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)上傳接口，此接口預(yù)留給煤礦自動化集成商，可將煤機(jī)數(shù)據(jù)通過井下環(huán)網(wǎng)傳至地面調(diào)度室。

4 結(jié)束語

該系統(tǒng)已經(jīng)在多個煤礦使用，調(diào)試結(jié)果基本滿足設(shè)計要求，并且通過在組態(tài)軟件中進(jìn)行相關(guān)設(shè)置之后還能滿足遠(yuǎn)程控制功能，此功能在此處不多做贅述。采煤機(jī)順槽顯示系統(tǒng)采用的全新設(shè)計方法大大節(jié)約設(shè)計成本，并且系統(tǒng)運行可靠性大大提高，對于煤礦井下實現(xiàn)自動化工作面提供了很大的幫助。

作者簡介：湯晨陽（1985-），男，助工，2008年畢業(yè)于西安理工大學(xué)，現(xiàn)就職于西安煤礦機(jī)械有限公司產(chǎn)品設(shè)計研究院，長期從事采煤機(jī)電氣設(shè)計工作至今。

劉俊鋒（1983-），男，助工，2006年畢業(yè)于西安郵電大學(xué)，現(xiàn)就職于西安煤礦機(jī)械有限公司產(chǎn)品設(shè)計研究院，長期從事采煤機(jī)電氣設(shè)計工作至今。