本實(shí)用新型屬于煤礦井下安全控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種礦用本安型可編程控制器。

背景技術(shù)：

目前，煤礦井下設(shè)備需要按照國(guó)家及煤炭行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(2010-GB3836)，進(jìn)行防爆認(rèn)證和煤安認(rèn)證。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，各種控制系統(tǒng)非常龐大，其中本安型可編程控制器是控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，是系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)鍵。由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣，普通的通用可編程控制器不符合礦用設(shè)備安全使用標(biāo)準(zhǔn)，無法直接用于礦井下。目前，有的采用在可編程控制器外面加防爆外殼的方式，但防爆外殼在礦井下是不允許帶電開蓋，而故障往往是在設(shè)備加點(diǎn)運(yùn)行時(shí)才出現(xiàn)，檢修非常不便。也有一些適合用于礦井下的本質(zhì)安全型可編程控制器，但這些可編程控制器都是一體式的，幾乎所有功能都集中在一塊板上，在需要擴(kuò)充某些功能時(shí)，無法滿足要求，使用不方便，成本高，耗時(shí)耗力；且出現(xiàn)任何問題時(shí)，就必須更換整個(gè)控制器，維護(hù)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是：提供一種礦用本安型可編程控制器，實(shí)現(xiàn)煤礦井下運(yùn)行設(shè)備的數(shù)據(jù)處理、開關(guān)量邏輯控制、過程控制、模擬量控制、通訊及聯(lián)網(wǎng)等功能，大大提高了設(shè)備控制的自動(dòng)化程度和安全可靠性，且操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、易于擴(kuò)充、成本降低。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種礦用本安型可編程控制器，它包括：主控模塊、輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、熱電阻模塊、通訊模塊、供電單元；

所述的主控模塊用于控制所述輸出模塊干接點(diǎn)輸出，控制所述數(shù)字量輸入模塊的數(shù)字量信號(hào)輸入，控制所述模擬量輸入模塊的模擬信號(hào)采集，控制所述熱電阻模塊實(shí)現(xiàn)礦井下環(huán)境檢測(cè)設(shè)備和運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定性采集，控制所述通訊模塊實(shí)現(xiàn)沿線的普通電話、閉鎖、帶IO電話、啟停電話、拉線閉鎖電話、中繼設(shè)備的查詢和通訊；

所述主控模塊包括：用于數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)處理的中央控制單元；用于濾波參數(shù)調(diào)整、支持20路源漏輸入、允許最大輸入電壓范圍19V的數(shù)字量輸入單元；用于支持8路繼電器輸出的繼電器輸出單元；用于支持2路接口輸出、支持Modbus主從、自由口協(xié)議、主從通訊協(xié)議、與顯示屏通訊的通訊控制單元；用于實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)外部以太網(wǎng)連接的以太網(wǎng)控制器；用于完成用戶數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元；用于實(shí)現(xiàn)模塊與模塊之間串口通訊的串口通訊單元；

所述輸出模塊用于控制開關(guān)量干接點(diǎn)信號(hào)、外圍設(shè)備的啟停；所述輸出模塊包括：用于實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊進(jìn)行通訊的串口通訊單元，用于控制繼電器輸出的干接點(diǎn)輸出單元；

所述數(shù)字量輸入模塊用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字量信號(hào)輸入、支持16路源漏輸入、支持軟件濾波參數(shù)調(diào)整控制信號(hào)通過；所述數(shù)字量輸入模塊包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊進(jìn)行通訊的串口通訊單元，用于16路數(shù)字量輸入的數(shù)字量輸入單元；

所述模擬量輸入模塊用于實(shí)現(xiàn)采集傳感器輸出的電流信號(hào)及電壓信號(hào)；所述模擬量輸入模塊包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊進(jìn)行通訊的串口通訊單元，用于模擬量信號(hào)輸入采集的模擬量輸入單元；

所述熱電阻模塊用于PT100溫度傳感器采集，支持4路外接PT100傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的溫度信號(hào)；所述熱電阻模塊包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊進(jìn)行通訊的串口通訊單元，用于PT100什么溫度傳感器信號(hào)輸入采集的熱電阻輸入單元；

所述通訊模塊用于2路CAN通訊，實(shí)現(xiàn)主控模塊與沿線普通電話、閉鎖、帶IO電話、啟停電話、拉線閉鎖電話、中繼設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，獲取傳感器和沿線設(shè)備的采集狀態(tài)，并根據(jù)用戶設(shè)定的邏輯輸出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和沿線設(shè)備；支持2路查詢信號(hào)通訊，進(jìn)行沿線設(shè)備的地址分配和簡(jiǎn)單信號(hào)處理，接收主站的查詢信號(hào)；支持3路閉鎖輸入信號(hào)，收閉鎖信號(hào)，完成系統(tǒng)閉鎖功能；所述通訊模塊包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊進(jìn)行通訊的串口控制器，用于與外部沿線普通電話、閉鎖、帶IO電話、啟停電話、拉線閉鎖電話、中繼設(shè)備通訊的CAN通訊單元；

所述供電單元用于給所述主控模塊、所述輸出模塊、所述數(shù)字量輸入模塊、所述模擬量輸入模塊、所述熱電阻模塊、所述通訊模塊供電。

更進(jìn)一步地，所述主控模塊、所述輸出模塊、所述數(shù)字量輸入模塊、所述模擬量輸入模塊、所述熱電阻模塊和所述通訊模塊均為模塊化結(jié)構(gòu)，采用插拔連接方式。

本實(shí)用新型綜合采用一體化本安設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、CAN通信技術(shù)、串口通信技術(shù)、以太網(wǎng)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦井下運(yùn)行設(shè)備的數(shù)據(jù)處理、開關(guān)量邏輯控制、過程控制、模擬量控制、通訊及聯(lián)網(wǎng)等功能，大大提高了設(shè)備控制的自動(dòng)化程度和安全可靠性，且操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、易于擴(kuò)充、成本降低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)組成框圖.

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：參見圖1，一種礦用本安型可編程控制器，它包括：主控模塊1、輸出模塊2、數(shù)字量輸入模塊3、模擬量輸入模塊4、熱電阻模塊5、通訊模塊6、供電單元7；

所述的主控模塊1用于控制所述輸出模塊2干接點(diǎn)輸出，控制所述數(shù)字量輸入模塊3的數(shù)字量信號(hào)輸入，控制所述模擬量輸入模塊4的模擬信號(hào)采集，控制所述熱電阻模塊5實(shí)現(xiàn)礦井下環(huán)境檢測(cè)設(shè)備和運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定性采集，控制所述通訊模塊6實(shí)現(xiàn)沿線的普通電話、閉鎖、帶IO電話、啟停電話、拉線閉鎖電話、中繼設(shè)備的查詢和通訊；

所述主控模塊1包括：用于數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)處理的中央控制單元11；用于軟件濾波參數(shù)調(diào)整、支持20路源漏輸入、允許最大輸入電壓范圍19V的數(shù)字量輸入單元12；用于支持8路繼電器輸出的繼電器輸出單元13；用于支持2路接口輸出、支持Modbus主從、自由口協(xié)議、主從通訊協(xié)議、與顯示屏通訊的通訊控制單元14；用于實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)外部以太網(wǎng)連接的以太網(wǎng)控制器15；用于完成用戶數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元16；用于實(shí)現(xiàn)模塊與模塊之間串口通訊的串口通訊單元17；

所述輸出模塊2用于控制開關(guān)量干接點(diǎn)信號(hào)、外圍設(shè)備的啟停；所述輸出模塊2包括：用于實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊1進(jìn)行通訊的串口通訊單元21，用于控制繼電器輸出的干接點(diǎn)輸出單元22；

所述數(shù)字量輸入模塊3用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字量信號(hào)輸入、支持16路源漏輸入、支持軟件濾波參數(shù)調(diào)整控制信號(hào)通過；所述數(shù)字量輸入模塊3包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊1進(jìn)行通訊的串口通訊單元31，用于16路數(shù)字量輸入的數(shù)字量輸入單元32；

所述模擬量輸入模塊4用于實(shí)現(xiàn)采集傳感器輸出的電流信號(hào)及電壓信號(hào)；所述模擬量輸入模塊4包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊1進(jìn)行通訊的串口通訊單元41，用于模擬量信號(hào)輸入采集的模擬量輸入單元42；

所述熱電阻模塊5用于PT100溫度傳感器采集，支持4路外接PT100傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的溫度信號(hào)；所述熱電阻模塊5包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊1進(jìn)行通訊的串口通訊單元51，用于PT100什么溫度傳感器信號(hào)輸入采集的熱電阻輸入單元52；

所述通訊模塊6用于2路CAN通訊，實(shí)現(xiàn)主控模塊1與沿線普通電話、閉鎖、帶IO電話、啟停電話、拉線閉鎖電話、中繼設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，獲取傳感器和沿線設(shè)備的采集狀態(tài)，并根據(jù)用戶設(shè)定的邏輯輸出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和沿線設(shè)備；支持2路查詢信號(hào)通訊，進(jìn)行沿線設(shè)備的地址分配和簡(jiǎn)單信號(hào)處理，接收主站的查詢信號(hào)；支持3路閉鎖輸入信號(hào)，收閉鎖信號(hào)，完成系統(tǒng)閉鎖功能；所述通訊模塊6包括：實(shí)現(xiàn)與所述主控模塊1進(jìn)行通訊的串口控制器61，用于與外部沿線普通電話、閉鎖、帶IO電話、啟停電話、拉線閉鎖電話、中繼設(shè)備通訊的CAN通訊單元62；

所述供電單元7用于給所述主控模塊1、所述輸出模塊2、所述數(shù)字量輸入模塊3、所述模擬量輸入模塊4、所述熱電阻模塊5、所述通訊模塊6供電。

實(shí)施例2：在實(shí)施例1一種礦用本安型可編程控制器的基礎(chǔ)上，所述主控模塊1、所述輸出模塊2、所述數(shù)字量輸入模塊3、所述模擬量輸入模塊4、所述熱電阻模塊5和所述通訊模塊6均為模塊化結(jié)構(gòu)，采用插拔連接方式。