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應(yīng)用設(shè)計

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基于MODBUS協(xié)議的礦用高壓組合開關(guān)綜合控制器的研制

基于MODBUS協(xié)議的礦用高壓組合開關(guān)綜合控制器的研制

2011/6/15 18:39:00

  引言

礦用高壓組合開關(guān)在帶式輸送機,轉(zhuǎn)載機,采煤機等重型設(shè)備應(yīng)用十分廣泛,是煤礦井下供配電的主要設(shè)備。綜合控制器對組合開關(guān)控制的目的是當(dāng)系統(tǒng)中有控制操作或故障發(fā)生時,控制器控制組合開關(guān)動作實現(xiàn)切斷或閉合組合開關(guān),以實現(xiàn)對設(shè)備的控制和保護功能。現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)中使用的礦用高壓組合開關(guān),控制器核心芯片一般采用單片機,存在信號處理速度慢,硬件設(shè)計復(fù)雜等缺點。近年來數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)在功能、處理速度和處理能力方面都取得了劃時代的突破,并廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)通信、自動控制等領(lǐng)域,廣受設(shè)計者青睞。MODBUSMODICON公司于1979年提出的一種通信協(xié)議,經(jīng)過多年的實際應(yīng)用,已經(jīng)成為一種應(yīng)用于工業(yè)控制器上的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議,并且廣泛應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))中。本文針對煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況,設(shè)計并實現(xiàn)一種基于DSPMODBUS協(xié)議的綜合控制器,其基本任務(wù)是通過對供電線路參數(shù)及電機溫度的采集和處理,得出相應(yīng)的控制和保護信息,以實現(xiàn)組合開關(guān)的動作。而且,綜合控制器有MODBUS總線接口,可以和PLC以及監(jiān)控計算機通信進行遠程監(jiān)控。

1 硬件總體結(jié)構(gòu)及工作原理

綜合控制器硬件主要由DSP及其外圍電路所構(gòu)成的最小系統(tǒng)、開關(guān)量輸入電路、A/D信號采集和調(diào)理電路、開關(guān)量輸出電路、液晶顯示電路,鍵盤電路[1],片外擴展RAMJTAG仿真口電路,MODBUS總線接口電路等部分組成,綜合控制器總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該控制器有三種工作方式:閉鎖、手動和集控方式。其中集控有兩種工作模式:模式一是線路12分別控制1#電機和2#電機,這時雙速切換開關(guān)不起作用,可實現(xiàn)1#電機和2#電機主從控制;模式二是線路12控制同一臺電機,該電機須是雙速電機,這時通過切換雙速開關(guān)3KM可實現(xiàn)調(diào)速。手動


1 綜合控制器硬件總體結(jié)構(gòu)圖

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