【正文】 參考文獻[1] [J].河南建筑科技學院學報，2000,17(2):3840.[2]煤礦安全規(guī)程(2009版).[3]，2001,1(5):41[4] 吳國新，馬文賢， .[5][M].北京:機械工業(yè)出版社,1996,12.[6][M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1980.[7].[8] ，1995,1(3):1921.[9] 樊兆峰，馬勇，2(第1期).[10] 楊文獻，,第1期:3840.[11] ,第四期：1213.[12] ，2001,1(6):4748.[13]張勁松，馮國華，1997，第3期[14]，專利號ZL [15] 〔碩士學位論文〕，安徽：安徽理工大學，2005.[16] ，2003,3(9):7071.[17]，2002,2(5):1214[18](碩士學位論文).山東泰安：山東科技大學，2003.[19]EDA9015模擬量測量模塊使用說明書[20]郭小薈，,1999,第七期：4447.[21]任坤，王勇， ，2008,2：4043[22]Lewis,.。為滿足實際的需要，可以在以下方面開展工作:(1) 結合軟硬件資源，進一步優(yōu)化整個系統(tǒng)。本系統(tǒng)實現(xiàn)了對煤礦提升機盤型閘的多個技術指標進行實時監(jiān)測，無論從技術還是性能上都有自身的優(yōu)點。硬件上，以控制器OCS為設計核心，外圍擴展了采集和通訊電路，在控制器內(nèi)實現(xiàn)存儲、顯示、報警的功能。7 結論本課題介紹了一種煤礦提升機盤型閘安全監(jiān)測報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對煤礦提升機盤型閘的動態(tài)工作閘間隙、貼閘油壓和閘盤的偏擺量進行監(jiān)測，并可以在以上任一超限的情況下，產(chǎn)生聲光報警。調(diào)節(jié)傳感器的固定螺帽或調(diào)整盒下的調(diào)整螺釘,使得傳感器沿閘瓦運動方向移動(即到閘瓦的距離)直至顯示達到在上面的要求(注意:如功能開關在調(diào)試位置則間隙顯示的是傳感器的位置,而不是閘的實際間隙)。調(diào)試: 本傳感器的測量范圍是1～7mm。該位移傳感器的主要特性為：線性誤差： ≤%FS重復精度：≤%FS 分辨率：≤% 遲滯：≤%FS溫度穩(wěn)定性：≤%/℃ 工作電壓：24VDC 工作電流：≤16mA工作壓力：持續(xù)工作壓力35MPa工作溫度： 20 ℃～85 ℃防護等級：IP671防爆標志：Exia II CT51輸出方式：１：電壓05V，0－10V ２：電流420mA1振動測試:3g,25Hz GB/ 連續(xù)沖擊試驗：10g，100Hz GB/1絕緣電阻：傳感器電源端和接地端之間的絕緣電阻≥10MΩ 安裝: 所示，先用定位螺釘將墊塊固定在閘座上的合適位置,以傳感器在閘瓦運動方向上有足夠的調(diào)節(jié)距離為宜；然后將調(diào)整盒用調(diào)整螺釘固定在墊塊上；再用固定螺帽將傳感器固定在調(diào)整盒里。 油壓傳感器的安裝與調(diào)試該傳感器安裝在制動液壓站的油路出口處,其主要特性如下:電源: DC 24 V量程: 0～10 MPa輸出: 0～20 mA過載能力: 倍精度等級: 工作溫度: 20 ℃～85 ℃接口尺寸: M20 安裝：通過傳感器前端的連接螺紋，將傳感器接入液壓站油路出口的合適位置，注意要在連接處加密封墊并擰緊。本安腔外殼防護等級IP54 ,外殼明顯處有Exd[ib]I標志。此時便可以方便的存儲歷史數(shù)據(jù)等文件。 4. 定義一組控制器，實現(xiàn)快速多組文件傳輸。通過CsCAN網(wǎng)絡您可以方便地連接Envision FX到網(wǎng)絡上任一臺OCS設備上，雙向存取文件。 上位機軟件采用HORNER公司遠程文件傳輸軟件 Cscape Envision FX文件傳輸軟件。第四百三十一條規(guī)定：盤式制動閘的閘瓦與制動盤之間的間隙應不大于2mm。%R3存放EDA9015模塊的輸入量程（DATA/100可以得到），%R4存放的是第一通道的測量值。其編程的過程上面相似。這樣便有利于運行人員及時的觀察到閘瓦的工作情況。該功能鍵的設置為下圖所示，Address/設置為1，即為跳躍到地址為%D1，回到密碼輸入界面。編輯密碼錯誤提示界面時，屏幕的跳躍可采用Cscape軟件中 屏幕跳轉功能鍵。顯示該界面時密碼邊框為可編輯的，用戶可以利用控制器上按鈕輸入數(shù)字密碼，密碼設置為四位。所編的程序為 初始界面程序 初始界面實際運行圖當顯示初始界面8秒后將會跳到密碼的輸入界面，此時用戶可以輸入密碼運行?？偣残枰杉?7路模擬量，設置采集頻率為每10秒鐘/次，對應通道中的數(shù)放到%R1～%R27的數(shù)據(jù)存儲器中。通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸格式需要與EDA9015模塊保持一致。均可以采用山東力創(chuàng)公司的EDA系列模塊參數(shù)設置軟件進行設置。 程序流程圖 EDA9015采集模塊的軟件設置該模塊采用十六進制LC02協(xié)議和Modbus－RTU通訊協(xié)議需要將EDA9015模塊的SLT端接地。顯示的同時判斷各個數(shù)據(jù)是否超標，如果超標則需要顯示為幾號閘瓦間隙超標、幾號閘盤偏擺量超標和油壓是否超標。下圖為下位機主程序流程圖。OCS 控制器在開放性和連接功能方面也是十分強大的。該控制器采用HONER公司的一體化控制器OCS。在十六進制LC02協(xié)議時，輸出測量值除以10000后乘以模塊量程即為實際測量值。數(shù)據(jù)采集：將模塊正確連接，主機發(fā)讀數(shù)據(jù)命令，模塊便將采集的數(shù)據(jù)回送主機。當輸入為電流時，此量程值／100 為電流量程，單位 mA。模塊地址從0255（00FFH）隨意設定；波特率有1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps五種可使用。存儲溫度：40℃～85℃。測量精度: 。通訊輸出接口：RS485接口，二線制，177。測量周期：每通道 ，12通道循環(huán)測量。輸入信號為直流或交流量程可選為100mV,200mV,500mV,1V,2V,5V,10V,20V,50V,60V,100V,200V,250V或12路0～200mA電流，輸入信號為直流或交流。它能測量交流或直流電壓0～250V或 電流0～200mA信號的真有效值。其模塊的上有12路輸入管腳，3路模擬量輸入地管腳，1路輸入地管腳。EDA9015于各種工業(yè)控制與測量系統(tǒng)中。MAX1166有兩種工作模式,即穩(wěn)定工作模式和低功耗工作模式可由管腳R/C在第二個脈沖下降沿的狀態(tài)來決定選擇哪種工作式,R/C為低電平時,選擇正常工作模式,為高電平時選擇低功耗工作模式。當輸出為高電平時,表示數(shù)據(jù)轉換仍在進行,此時不能讀取數(shù)據(jù)。此脈沖信號的寬度最小應為40ns。REF為參考電源輸入/輸出端,。（輸出）用于指示轉換結束。/～/為數(shù)字量并行輸出口。其中,。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。 模擬量采集模塊的濾波電路 為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲能作用的電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來濾除整流電路輸出電壓中的脈動成分以獲得直流電壓。PGA可做更多事情。例如,在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中,低頻信號可以幾毫伏到幾伏變化。 一種簡單的PGA電路一般多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用很多不同類型的傳感器/變送器,這包括熱電偶、惠斯登電橋,熱敏電阻、應變計和超聲系統(tǒng)。由于來自傳感器/變送器的模擬信號的本性,使其工作必須具備相當大的動態(tài)范圍。 模擬量采集模塊的工作原理 模擬量采集模塊的內(nèi)部電路 傳感器輸出的模擬量經(jīng)過輸入接口輸入，其輸入的接口電路為如圖所示。 壓力傳感器輸出放大電路圖 模擬量采集傳輸電路 模擬量采集模塊的作用是將傳感器輸出的標準的電流或是電壓信號轉換成RS485的傳輸模式傳輸?shù)娇刂破髦小? 惠斯頓電橋電路 ，該電路是典型的儀表放大電路，三個運算放大器組成，它具有高差模增益和高共模抑制比，而且輸入阻抗高，可以調(diào)整電路的偏置?？垢g的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞作用，被測介質(zhì)直接作用在測量膜片上，故測量壓力比較穩(wěn)定。 油壓傳感器外形構造該傳感器安裝在制動油壓站的油路出口處?；魻栐捌潆娐钒?也安裝在后端蓋1上，電路板引線通過航空插頭12引出。測量桿5和銅內(nèi)套3通過螺紋連接在一起，用銅內(nèi)套3來有效防止外圍強電磁干擾。 霍爾傳感器工作原理圖當霍爾元件通以恒定的電流時，霍爾電壓僅與元件所在位置的磁感應強度B有關，而梯度磁場在一定范圍內(nèi)沿垂直的x 方向上磁感應強度B 的梯度dB/dx為一常數(shù)，因此當霍爾元件上、下移動時，霍爾電壓隨之的變化量為 ()式中，K為常數(shù)，是霍爾式位移傳感器的靈敏度將上式積分得: ()即在一定的范圍內(nèi)霍爾電壓與位移量x成線性關系，(b)所示，由式子可知，磁場梯度越大，靈敏度就越高，沿霍爾元件移動方向上的磁場梯度越均勻，霍爾電勢與位移的線性度就越好。它的位移量較小，適于測量微位移和機械振動等。(a)是兩個結構相同的直流磁路系統(tǒng)共同形成一個沿x 軸的梯度磁場。 位移傳感器測量電路工作原理本系統(tǒng)選用的是霍爾線性位移傳感器。4 系統(tǒng)下位機的硬件電路本系統(tǒng)下位機主要完成傳感器信號的采集、處理、現(xiàn)場顯示、報警以及與上位機通信等功能?？刂破鹘邮誖S485傳輸來的數(shù)字量，對數(shù)據(jù)進行處理、比較和存儲后，在自身帶有的顯示器上進行顯示。 系統(tǒng)的工作原理首先，下位機系統(tǒng)通過各類傳感器將被測的物理量轉化為系統(tǒng)能夠接受的電信號。該控制器集微處理器、顯示器、報警電路于一體。5. 高級腳本功能支持批處理或自動文件傳輸功能。Envision FX軟件的特點： 1. 可在PC與OCS間自由存取文件。其可以輕松實現(xiàn)PC與OCS之間的文件傳輸。該系統(tǒng)的上位機為一臺計算機，要求程序操作靈活，人機界面友好，數(shù)據(jù)通信可靠。系統(tǒng)中選用了液晶顯示器，與大多數(shù)的發(fā)光二極管相比，雖然其價格稍高，但是顯示的效果良好，而且作為智能顯示器的一項最突出特點，避免了煩瑣的點陣操作。就地顯示可以分為兩種：發(fā)光二極管顯示（LED）和液晶顯示器（LCD）。此外還有一種利用預設的表格計算CRC的方法，它的主要特點是計算速度快，但是表格需要較大的存儲空間。生成一個CRC的流程為：（全1），稱之為CRC寄存器。CRC值由傳輸設備計算出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設備在接收數(shù)據(jù)時重新計算CRC值，然后與接收到的CRC域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發(fā)生了錯誤。例如：功能域碼告訴終端讀取一個寄存器，數(shù)據(jù)域則需要指明從哪個寄存器開始及讀取多少個數(shù)據(jù)，內(nèi)嵌的地址和數(shù)據(jù)依照類型和從機之間的不同內(nèi)容而有所不同。功能域：功能域代碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。地址（Address）域：地址域在幀的開始部分，由一個字節(jié)（8位二進制碼）組成，十進制為0～255，在我們的系統(tǒng)中只使用1～247,其它地址保留。每個字節(jié)的位：1個起始位、8個數(shù)據(jù)位（最小的有效位先發(fā)送）、無奇偶校驗位、1個停止位、錯誤檢測(Error checking)：CRC（循環(huán)冗余校驗）。數(shù)據(jù)段包括了從設備收集的數(shù)據(jù)：如寄存器值或狀態(tài)。例如功能代碼03H是要求從設備讀保持寄存器并返回它們的內(nèi)容。首先，主計算機的信號尋址到一臺唯一的終端設備（從機），然后，終端設備發(fā)出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。由于，RS485總線結構簡單，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，易于與微型計算機接口，因此在各種對實時性要求不太高的監(jiān)控系統(tǒng)中、儀器儀表中獲得了廣泛的應用。RS485總線采用半雙工異步串行通信方式，通信規(guī)程與RS232的相同。RS485總線沒有規(guī)定的接插件形式，也沒有規(guī)定傳輸線類型。 RS485主從網(wǎng)絡系統(tǒng)這是一個主從網(wǎng)絡系統(tǒng)，系統(tǒng)中只有一個主設備，其余的均為從設備，設備的總數(shù)量最大為256個。它的線路設計簡單、控制方便，適合于遠距離(最大1200m),多節(jié)點傳輸，而且組網(wǎng)簡單，價格低廉，在集中控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)中應用相當廣泛，己成為工業(yè)應用中遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標準。CAN總線CAN協(xié)議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能。 CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余校驗、優(yōu)先級判別等項工作。需兩對線，可用于實現(xiàn)兩個站之間通訊及星型網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)。常用的串行通信接口標準主要是RS232標準、RS422標準、CAN總線標準和RS485總線標準等。所謂并行通信，是指一次傳輸量為8個位((1個字節(jié))，而串行通信是指一次只傳輸1個位，每次通信它們之間的數(shù)據(jù)傳輸量相差8倍。由于控制器具備接受RS485傳輸進入的數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)傳輸需要將數(shù)字量轉化為RS485的傳輸形式。我們選用KGY50壓力傳感器測量油壓。由于它的固有頻率和堅固的結構，使該變送器經(jīng)得起強烈的沖擊和振動。該傳感器結構簡單，沒有活動觸點，工作壽命比較長。電感調(diào)頻式位移傳感器。 第三種方案圖通過綜合的比較這三種方案，選擇第三種系統(tǒng)配置方案。而盤型閘附近沒有顯示的控制器。本系統(tǒng)采用HONER公