【正文】 B F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 F0H ACC E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 E0H PSW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D0H CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P IP BF BE BD BC BB BA B9 B8 B8H / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 P3 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B0H B F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 F0H IE AF AE AD AC AB AA A9 A8 A8H EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 P2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 A0H SBUF (99H) SCON 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 98H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI P1 97 96 95 94 93 92 91 90 90H TH1 (8DH) TH0 (8CH) TL1 (8BH) TL0 (8AH) TMOD GAT C/T M1 M0 GAT C/T M1 M0 (89H) TCON 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 PCON SMO / / / / / / / (87H) DPH (83H) DPL (82H) SP (81H) P0 87 86 85 84 83 82 81 80 80H 表 14 MCS51專用寄存器地址表 對專用寄存器的字節(jié)尋址問題作如下幾點說明： 21個可字節(jié)尋址的專用寄存器是不連續(xù)地分散在內(nèi)部 RAM高 128單元之中，盡管還余有許多空閑地址，但用戶并不能使用。 對用戶 RAM區(qū)的使用沒有任何規(guī)定或限制。位尋址區(qū)共有 16個 RAM單元，計 128位，位地址為 00H～ 7FH。寄存器常用于存放操作數(shù)及中間結(jié)果等，由于它們的功能及使用不作預(yù)先規(guī)定，因此稱之為通用寄存器，有時也叫工作寄存器。 引腳 轉(zhuǎn)義引腳 功能說明 RXD 串行數(shù)據(jù)接收端 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送端 INT0 外部中斷 0請求 INT1 外部中斷 1請求 T0 計數(shù)器 0外部輸入 T1 計數(shù)器 1外部輸入 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀 P3口第二功能如表 11： 表 11 P3口第二功能 （八） MCS51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 MCS51單片機的芯片內(nèi)部有 RAM和 ROM兩類存儲器，即所謂的內(nèi)部 RAM和內(nèi)部 ROM，首先分析內(nèi)部 RAM。 如圖 115所示為 P2口的位結(jié)構(gòu)圖 。 P0口 作用：通用 I/O口 訪問片外擴展存儲器時，復(fù)用為低 8位地址線和數(shù)據(jù)線。 4個 I/O端口都可作輸入 /輸出口使用，其中 P0口和 P2口還可用于對外部存儲器或外部擴展設(shè)備的訪問。 a、上電復(fù)位電路 b、按鍵復(fù)位電路 圖 111 復(fù)位電路接法 根據(jù)以上分析可得圖 112所示的以 89C51為例的單片機工作條件接線圖。 圖 18 內(nèi)部時鐘 另外一種是外部時鐘方式：對 HMOS型單片機 XTAL1接地，外部時鐘信號從 XTAL2腳輸入，如圖 19所示；對 CHMOS型單片機外部時鐘信號從 XTAL1腳輸入， XTAL2懸空，如圖 110所示 。 （四） 51系列單片機概述 MCS51單片機是 Intel公司 20世紀 80年代初推出的高性能 8位單片機，其典型產(chǎn)品有 803 8051和 8751， 8031無片內(nèi) ROM， 8051內(nèi)部有 4KB掩膜 ROM， 8751內(nèi)部有 4KB EPROM，除此之外，三者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳完全相同。 現(xiàn)場總線與組態(tài)軟件技術(shù) 現(xiàn)場總線 (Field Bus)是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的多節(jié)點、數(shù)字式、雙向傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)；是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)飛速發(fā)展并在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域有機結(jié)合的產(chǎn)物。 （ 3）就地控制 智能傳感器傳輸?shù)拇袛?shù)字信號除數(shù)據(jù) (模擬量傳感器 )或狀態(tài)(開關(guān)量傳感器 )外，還有報警、斷電等控制信號。若由 24V本安電源供電．供電電纜環(huán)路電阻為 26 n／ Km，其供電距離為 (24— 7)／ (0 3 261_2． 18Km。智能傳感器可直接接系統(tǒng)電纜，如圖 17所示。以保證系統(tǒng)正常運行。 （ 三）礦山綜合監(jiān)控系統(tǒng) 礦山綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一種可用于全面綜合監(jiān)控，又可實現(xiàn)某些或某個方面監(jiān)控的多參數(shù)、多功能系統(tǒng)。 二、單片機系統(tǒng)分析 ? 單片機的元件識別主要包括認識單片機實物，掌握單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點，了解單片機擴展芯片，了解單片機電路系統(tǒng)構(gòu)成等。因此，只有真正掌握了單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成，才能夠根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點選擇合適的指令編制程序，設(shè)計外圍電路，才能確保單片機系統(tǒng)的構(gòu)成。因此，礦山監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。 ?裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井，主要通風機、局部通風機應(yīng)設(shè)置設(shè)備開停傳感器，主要風門應(yīng)設(shè)置風門開關(guān)傳感器，被控設(shè)備開關(guān)的負荷側(cè)應(yīng)設(shè)置饋電狀態(tài)傳感器。 三、甲烷傳感器和其他傳感器的設(shè)置的安全規(guī)定 ? ，抽放泵輸入管路中必須設(shè)置甲烷傳感器。 ? 器。制備所用的原料氣應(yīng)選用濃度不低于 %的高純度甲烷氣體。 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測日報表必須報礦長和技術(shù)負責人審閱。每 7天必須對甲烷超限斷電功能進行測試。安全監(jiān)控設(shè)備的供電電源必須取自被控制開關(guān)的電源側(cè)，嚴禁接在被控開關(guān)的負荷側(cè)。防爆型煤礦安全監(jiān)控設(shè)備之間的輸入、輸出信號必須為本質(zhì)安全型 信號。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的無瓦斯涌出的巖巷掘進工作面，必須裝備風電閉鎖裝置。 井下分站 ? KJ90F8/KJ90F16型井下監(jiān)控分站（以下簡稱分站）是一種以嵌入式芯片為核心的微機計算機系統(tǒng)，可掛接多種傳感器，能對井下多種環(huán)境參數(shù)諸如瓦斯、風速、一氧化碳、負壓、設(shè)備開停狀態(tài)等進行連續(xù)監(jiān)測，具有多通道，多制式的信號采集功能和通訊功能，通過工業(yè)以太網(wǎng)或總線方式能及時將監(jiān)測道德各種環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)傳送到地 面 并執(zhí)行中心站發(fā)出的各種命令，及時發(fā)出報警和斷電控制信號。 高低濃度甲烷傳感器 ? 主要用于監(jiān)測高瓦斯煤礦井下環(huán)境氣體中的瓦斯?jié)舛?，可以連續(xù)自動地將井下沼氣濃度轉(zhuǎn)換成標準電信號輸送給關(guān)聯(lián)設(shè)備，并具有就地顯示沼氣濃度值，超限聲光報警等功能。一個簡單的檢測儀器通常由傳感器、信號變換電路及電源等部分構(gòu)成。 ?煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)一般由傳感器、井下分站、傳輸線路、地面中心站、監(jiān)控軟件組成，如下圖所示： 安全監(jiān)控系統(tǒng) 圖 1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 第二節(jié) 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 一、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)基本構(gòu)成 ? 井下監(jiān)控分站是一種以嵌入式芯片為核心的微機計算機系統(tǒng)，可掛接多種傳感器，能對井下多種環(huán)境參數(shù)諸如瓦斯、風速、一氧化碳、負壓、設(shè)備開停狀態(tài)等進行連續(xù)監(jiān)測，具有多通道，多制式的信號采集功能和通訊功能，通過工業(yè)以太網(wǎng)或總線方式能及時將監(jiān)測到的各種環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)傳送到地面中心站，并執(zhí)行中心站發(fā)出的及時發(fā)出報警和斷電控制信號。 ? 第一節(jié) 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介 ? 90年代以后，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機和控制技術(shù)的發(fā)展，特別是總線傳輸技術(shù)的發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個綜合、復(fù)雜的多功能系統(tǒng)。 ? 70年代瓦斯斷電儀問世，裝備在采掘工作面、回風巷道等井下固定地點，實現(xiàn)了對瓦斯的自動連續(xù)監(jiān)測及超限時自動切斷被控設(shè)備的電源；隨后，陸續(xù)研制了便攜式瓦斯檢測報警儀、瓦斯報警礦燈。 第一節(jié) 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介 ?我國礦井安全監(jiān)控技術(shù)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低水平到高技術(shù)的發(fā)展過程。 40年代，美國研制了檢測瓦斯氣體的敏感元件 —— 鉑絲催化元件。貴州大學大學 機電工程系 w w w . s i c n u . e d u . 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)及安全管理 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)與安全管理 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介 1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 2 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)安全管理 3 第一節(jié) 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介 ?煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是指具有模擬量、開關(guān)量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能，用于煤礦通風安全及生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控的系統(tǒng)，包括煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦瓦斯抽采（放）監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)那個、煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng)、煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng)、人員位置監(jiān)測系統(tǒng)等。 20世紀 30年代日本發(fā)明了光干涉瓦斯檢定器，一直延用至今。電子技術(shù)的進步推動了瓦斯監(jiān)測裝置的進一步發(fā)展，首先是研制小型化個人攜帶式儀器，以后是礦井監(jiān)控系統(tǒng)，如 70年代后期法國研制的 CTT63/40礦井監(jiān)控系統(tǒng)、英國的 MINOS系統(tǒng)、美國的 SCADA系統(tǒng)等。隨著敏感元件制造水平的提高和電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路、微型計算機的廣泛應(yīng)用，使監(jiān)控技術(shù)進入了新的發(fā)展時期。目前，我國已有數(shù)十家科研、制造單位生產(chǎn)礦井監(jiān)控系統(tǒng)、各種傳感器、瓦斯報警斷電儀、瓦斯遙測報警斷電儀、風電瓦斯閉鎖裝置、自動排瓦斯裝置、便攜式瓦斯檢測報警儀、智能式瓦斯檢測報警記錄儀、瓦斯氧氣雙參數(shù)檢測報警儀、多參數(shù)檢測儀、瓦斯報警礦燈等數(shù)百種監(jiān)控產(chǎn)品 。 第一節(jié) 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介 ?按監(jiān)控目的分類： ? （ 1）煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 2）煤礦瓦斯抽采（放）監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 3）煤礦軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 4）煤礦膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 5）提升運輸監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 6）煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 7）煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 8）煤礦火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 9）礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 10）煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng) ? （ 11）人員位置監(jiān)測系統(tǒng) ? （ 12）綜合監(jiān)控系統(tǒng) 第二節(jié) 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) ?煤礦安全監(jiān)控的主要內(nèi)容包括：對井下 CH CO、O CO2等氣體濃度的檢測；對風速、風量、氣壓、溫度、粉塵濃度、水位等環(huán)境參數(shù)的檢測；對生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測、監(jiān)控等。 ? 二、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備 （一）傳感器 ? ? ? ? ? ? ? 二、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備 （二）、便攜式氣體檢測報警儀 （三）、甲烷報警礦燈 （四）、井下分站 （五）、安全監(jiān)控系統(tǒng) 傳感器 ?煤礦安全監(jiān)測主要通過檢測儀器來實現(xiàn)。 被測量 敏感 元件 轉(zhuǎn)換 元件 電源 測量 電路 地面中心站 ?煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中心站是煤礦環(huán)境安全和生產(chǎn)工況監(jiān)控系統(tǒng)的地面數(shù)據(jù)處理中心，用于完成煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集、處理、儲存、顯示和打印功能，必要時還可對局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)或設(shè)備發(fā)出控制指令和信號，中心炸一般由主控計算機及其外圍設(shè)備和監(jiān)控軟件組成，通常設(shè)置在煤礦監(jiān)控中心或生產(chǎn)調(diào)度室中。并具有遙控調(diào)校、斷電控制、故障自校自檢等新功能 。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進工作面，必須裝備甲烷風電閉鎖裝置或甲烷斷電儀和風電閉鎖裝置。 ? 第三節(jié) 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)安全管理 ?接 ，嚴禁與調(diào)度電話電纜或動力電纜等共用。 二、安裝、使用和維護的安全管理 ? ，必須根據(jù)斷電范圍要求，提供斷電條件，并接通井下電源及控制線。甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測報警儀等采用載體催化元件的甲烷檢測設(shè)備，每 7天必須使用校準氣樣和空氣樣調(diào)校 1次。 ? 瓦斯?jié)舛茸兓氨豢卦O(shè)備的通、斷電狀態(tài)。 二、安裝、使用和維護的安全管理 ? ，相對誤差必須小于 5%。 ? 、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面，必須在工作面設(shè)置甲烷傳感器。當瓦斯?jié)舛瘸^ %時，必須停止機車運行。 ?裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的開采容易自燃、自燃煤層的礦井，應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器和溫度傳感器。由于煤礦井下是一個特殊的工作環(huán)境，有瓦斯 (主要成份是甲烷 )等易燃、易爆性氣體，有硫化氫等腐蝕性氣體，有淋水、環(huán)境潮濕、空間狹小、礦塵大，電磁干擾嚴重、電網(wǎng)電壓波動大、工作場所分散且距離遠。 第四節(jié) 礦山監(jiān)控系統(tǒng)的單片機控制 一、單片機概述 單片機在礦山監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，而單片機的使用方法是掌握單片機系統(tǒng)的前提。因此，只有通過了解單片機的發(fā)展過程及產(chǎn)品近況，掌握當前市場主流單片機型號、種類及其特點才能設(shè)計出滿足工作要求的單片機系統(tǒng)。通過了解主流單片機型號及種類，并能通過