一种基于profibus现场总线的采煤机智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于采煤机控制技术领域，具体涉及一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统。
【背景技术】
[0002]控制系统是否完善有效，决定着采煤机能否正常工作。而采煤机是综采工作面的主要设备，采煤机的正常运转决定着综采工作面的生产效率。目前，国产采煤机的控制系统的控制器基本上都是各种品牌的PLC，虽然由PLC控制的采煤机具有监测和故障诊断功能，基本能满足采煤机使用的要求。但由于采煤机工作环境恶劣，零部件多，结构复杂，致使采煤机司机不能及时掌控采煤机的各项运行参数，可能使采煤机带病工作，进而出现故障，为了提高采煤机的开机率，必须增加采煤机远程监测和故障诊断功能。还有，由于综采工作面矿工劳动强度太大，急需降低，必须建立自动化综采工作面，那么采煤机就必须具有记忆截割的功能。另外，由于采煤机电控箱空间的限制，如果采用现场总线，将在提高电气控制系统可靠性地同时更有利于安装和维修。要使采煤机具有远程监测和故障诊断与记忆截割的功能，并且使用现场总线，如果控制系统不作出革新，就很难满足使用需求。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其设计合理，工作稳定、可靠，控制精度高、效率高、灵敏度高，抗干扰能力强，便于安装和维修，使用效果好，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其特征在于:包括内部集成有A/D转换器的ATmega单片机模块和为系统中各用电模块供电的电源模块，以及与所述ATmega单片机模块相接的晶振电路模块、复位电路模块、PROFIBUS控制器和用于与计算机进行通信的RS通信电路模块，所述PROFIBUS控制器上通过光电隔离电路模块接有用于连接PROFIBUS总线的PROFIBUS总线接口，所述PROFIBUS总线上接有用于对截割电动机进行变频调速的第一变频器和用于对破碎电动机进行变频调速的第二变频器，所述截割电动机与第一变频器的输出端相接，所述破碎电动机与第二变频器的输出端相接，所述A/D转换器的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块，所述信号调理电路模块的输入端接有用于对截割电动机的电流进行检测的第一电流传感器、用于对破碎电动机的电流进行检测的第二电流传感器、用于对牵引变压器的温度进行检测的第一温度传感器、用于对截割电动机的温度进行检测的第二温度传感器、用于对破碎电动机的温度进行检测的第三温度传感器、用于对瓦斯浓度进行检测的瓦斯传感器、用于对采煤机的位置进行检测的位置传感器和用于对摇臂的角度进行检测的角度传感器，所述ATmega单片机模块的输入端接有开关量输入接口和用于参数设置的按键操作电路模块，所述开关量输入模块的输入端接有左遥控器、左端头站、面板按钮、右端头站和右遥控器，所述ATmega单片机模块的输出端接有电磁阀驱动电路模块，所述电磁阀驱动电路模块的输出端接有用于对采煤机摇臂的升降、截割电动机的启停和制动抱闸的开断进行控制的电磁阀组。
[0005]上述的一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其特征在于:所述ATmega单片机模块为ATmega单片机芯片ATmegal28。
[0006]上述的一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其特征在于:所述RS通信电路模块主要由芯片MAX485构成。
[0007]上述的一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其特征在于:所述瓦斯传感器为GJC4型瓦斯传感器。
[0008]上述的一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其特征在于:所述按键操作电路模块为4 X 4键盘。
[0009]上述的一种基于PROFIBUS现场总线的采煤机智能控制系统，其特征在于:所述PROFIBUS控制器为PROFIBUS控制器芯片SPC3。
[0010]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、本发明结构简单，设计合理，在提高控制系统可靠性的同时，有利于安装和维修。
[0012]2、本发明的控制精度高、效率高，较好地解决了采煤机控制关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。
[0013]3、PROFIBUS现场总线是一种经过优化的速度快、性价比高的通信连接，专门为自动控制系统和设备级分散I/o设备之间通信设计，PROFIBUS现场总线不仅可以取代24VDC或4?20mA信号的传输，而且可以满足交直流调速系统快速响应的时间要求，测试结果表明本发明的通讯速度快、延迟小，安装、运行和维护成本较低，系统的抗干扰能力强。
[0014]4、本发明很好地弥补了现有技术所存在的缺陷和不足，满足采煤机简单的使用要求外，更加有助于保障采煤机的安全运行以及综合调度工作面的生产，提高煤矿生产的自动化、信息化管理水平，使采煤机具有远程监测和故障诊断与记忆截割的功能，使用效果好，便于推广使用。
[0015]综上所述，本发明设计合理，工作稳定、可靠，控制精度高、效率高、灵敏度高，抗干扰能力强，便于安装和维修，使用效果好，便于推广使用。
[0016]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I一ATmega单片机模块；1-1 一A/D转换器；2—光电隔离电路模块；
[0020]3—开关量输入接口； 4 一电磁阀驱动电路模块；5—计算机；
[0021 ]6—第一变频器； 7—第一电流传感器；8—第一温度传感器；
[0022]9 一瓦斯传感器； 10—位置传感器；11 一角度传感器；
[0023]12一左遥控器； 13—左端头站；14一面板按钮；
[0024]15—右端头站； 16—右遥控器；17—电磁阀组；
[0025]18一第二变频器； 19一电源模块；20—晶振电路模块；
[0026]21—复位电路模块；22 — PROFIBUS控制器；23 — RS-485通信电路模块；
[0027]24—信号调理电路模块；25—第二电流传感器；26—第二温度传感器；
[0028]27一第二温度传感器；28—按键操作电路模块。
[0029]29—PROFIBUS总线接口； 30—截割电动机；31—破碎电动机。
【具体实施方式】
[0030]如图1所示，本发明包括内部集成有A/D转换器1-1的ATmega单片机模块I和为系统中各用电模块供电的电源模块19，以及与所述ATmega单片机模块I相接的晶振电路模块20、复位电路模块21、PR0FIBUS控制器22和用于与计算机5进行通信的RS-485通信电路模块23，所述PROFIBUS控制器22上通过光电隔离电路模块2接有用于连接PROFIBUS总线的PROFIBUS总线接口 29，所述PROFIBUS总线上接有用于对截割电动机30进行