总线式选矿控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿山机械技术领域。
【背景技术】
[0002]矿山工业中，使用着大量的风机、水栗、电梯、搅拌机和压缩机等机械。此类设备一般都使用交流电机驱动，采用恒速交流传动方式，惯用地以挡板、阀门或放空回流的方式进行调节，导致了电能的大量损耗。目前，矿山工业中对电机的控制方式有自动和手动两种。自动推力、自动扭矩等自动控制方法在地形复杂时，没有展现出相应的优势。在手动控制方式下，电机较为广泛的分布将使得操作人员劳动强度大、耗时长，在出现不理想工况时无法快速做出反应，对工况判断仅依靠人工实现、可靠性低。传统的“硬接线”方式，会使得电机易因外部供电缺相、线间短路，以及自身在扰动下出现的过负荷、瞬间过电压流入等情况，受到损坏。而传统的4_20mA传输方式在远距离、信息准确度上存在一定的局限性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种有自动控制和手动控制两种可以随时切换工作状态，且安全、高效的总线式选矿控制装置。
[0004]本实用新型是由主控系统、24V转5V的转换电路、5V变3.3V的转换电路、开关量的输入电路、开关量的输出电路、0-5A模拟量输入电路、485接口电路、LCD液晶屏的接口电路构成；
[0005]主控系统:采用STM32单片机的最小系统STM32F103RBT6 ；3.3V供电电压由5V转3.3V电路提供，STM32的45脚与开关量的输入电路U10的4脚相连，STM32的53脚与开关量的输入电路U11的4脚相连，STM32的54脚与开关量的输入电路U12的4脚相连，STM32单片机的24脚通过电阻R39与开关量的输出电路中ULN1的1脚相连，STM32单片机的25脚通过电阻R40与开关量的输出电路中ULN1的2脚相连，STM32单片机的15脚与0-5A模拟量输入电路U10的7脚相连，STM32的17脚连485接口电路U5的4脚，STM32的22脚通过电阻R6连485接口电路U6的2脚，单片机STM32的16脚通过电阻R4与485接口电路U4的2脚相连;
[0006]24V转5V的转换电路:J1是KF127-2P的两端口接线柱，24V正端接J1的2端口，24V负端接J1的1端口，J1的2号端口接二极管D1，D1与2.6A保险丝F1串联，F1右端与地之间连建一个470uF/35V的铝电解电容C5 ；
[0007]5V变3.3V的转换电路:J2是KF127-2P的两端口接线柱，J2的2脚与24V转5V的转换电路的S5V输出端相连，J2的1脚与地相连，先将J2的2脚与地接入容值为47uF的电容C14，容值为0.luF的电容C15 ；
[0008]开关量的输入电路:由3组开关量输入模块组成；P2是一个5脚插针，5脚接24V，1脚接地1，4脚通过电阻R33与TLP281型光耦U10的1脚相连，3脚通过电阻R34与TLP281型光耦U11的1脚相连，2脚通过电阻R35与TLP281型光耦U12的1脚相连；U10、U11、U12的2脚均接到地2，3脚均接地1，4脚分别通过上拉电阻R36、R37、R38与24V转5V的转换电路的3.3V输出端相连，同时，U10的4脚同图(2)中STM32的45脚相连，U11的4脚同STM32单片机的最小系统中STM32的53脚相连，U12的4脚同STM32单片机的最小系统中STM32的54脚相连；
[0009]开关量的输出电路:STM32单片机的24脚通过阻值为5.1K的电阻R39与ULN2003达林管阵列ULN1的1脚相连，STM32单片机的25脚通过阻值为5.1K的电阻R40与ULN2003达林管阵列ULN1的2脚相连，ULN1的9脚COM 口与24V电源相连，16脚同继电器Relay_l的3脚相连，15脚同继电器Relay_2的3脚相连；继电器Relay_l，Relay_2的4脚同24V电源相连，继电器采用JZC-32F-024-HS3 (555)；
[0010]0-5A模拟量输入电路:J4是KF127-2P的两端口接线柱，外接模拟信号，U10为电流传感器ACS712_5A，U10的1脚、2脚短接在一起同J4的2脚相连，3脚、4脚短接在一起同J4的1脚相连；U10的8脚VCC端同5V电源相连，在8脚和地1之间串联104电容C9 ;6脚和5脚之间串联102电容C13，同时电容C13和5脚的连接点接地1 ;7脚同STM32单片机的最小系统的15脚相连；
[0011]485接口电路:U4、U5、U6均为PS9121型光电隔离芯片，U5的2脚通过电阻R5与MAX485的485总线芯片1脚相连，4脚和5V之间连接上拉电阻R11，并与单片机STM32的17脚相连，3脚接地1，5脚接5V，3脚和5脚之间通过电容C2相连；U6的2脚通过电阻R6与单片机STM32的22脚相连，4脚通过R14与BSR17A型三极管Q2的基极相连，3脚接地2，5脚接S5V，3脚和5脚之间通过电容C6相连，4脚和5V之间连接上拉电阻R12 ；U4的2脚通过电阻R4与单片机STM32的16脚相连，4脚与MAX485的4脚短接，3脚接地2，5脚接S5V，3脚和5脚之间通过电容C6相连，4脚和5V之间连接上拉电阻R1 ；MAX485的2脚、3脚与Q2的集电极短接，Q2发射极接地2，并通过上拉电阻R16与5V相连，8脚接S5V，并与地2之间通过电容C8相连，8脚、7脚通过电阻R20相连，7脚、6脚通过电阻R21相连，6脚、5脚通过电阻R22相连，5脚接地2，6脚通过电阻R25、R26接485总线的485A1线，7脚通过电阻R26接485总线的485B1线，在485A1线接口端通过反接二极管D3、D4与地2相连，在485B1线接口端通过反接二极管D7、D8与地2相连；
[0012]IXD液晶屏的接口电路:J3是一个共34引脚的双排插针，外接ILI9320显示屏；J3的1、2、3、4脚分别连单片机的40脚、39脚、38脚、37脚，5脚RESET连单片机的7脚NSET，6脚到21脚依次连单片机的ΡΒ0到PB15，22脚接地1并与24脚通过电容C12相连，23脚通过电阻接3.3V，24脚接3.3V，25脚接3.3V，26脚接地1并与28脚通过电容C10相连，27脚接地1，28脚接5V。
[0013]本实用新型设计了一种安全、高效的总线式选矿控制装置。该装置有自动控制和手动控制两种工作状态，且可以根据实际工况切换自动或手动控制模式，同时具有电动机控制和保护功能及数据测量与显示等功能。有益效果为:
[0014](1)操作方便，可移植性强:整套装置需要现场控制的按键只有控制板上的启动、停止和手\自动切换三个按键。操作人员可根据控制板上的显示器显示的报警状态或实际工况要求，对该控制板控制的电机进行启动、停止。无报警时，则不需操作，电机在系统自动控制下运行。每个控制板为一组485总线的从机设备，只需简单地与主机相连即可，从机数目可根据实际情况确定，可移植性强。
[0015](2)低压安全:操作人员在现场控制的只有控制板，而控制板上的供电电压只有24V，不会产生触电危险。
[0016]可靠性强:DLCS-2000B增强型智能低压综合保护装置可以实时采集电流信息和故障信息，通过485总线传输到控制板和主机并显示，可以及时处理。此外控制板的输入输出模块有着充分的光耦隔离保护，确保设备的稳定运行。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构框图；
[0018]图2为STM32单片机的最小系统；
[0019]图3为是24V转5V的转换电路；
[0020]图4为5V变3.3V的转换电路；
[0021]图5是开关量的输入电路；
[0022]图6是开关量的输出电路；
[0023]图7是(0-5A)模拟量输入电路；
[0024]图8为485接口电路；
[0025]图9是IXD液晶屏的接口电路；
[0026]图10为本实用新型智能控制装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型是由主控系统、24V转5V的转换电路、5V变3.3V的转换电路、开关量的输入电路、开关量的输出电路、0-5A模拟量输入电路、485接口电路、LCD液晶屏的接口电路构成；
[0028]主控系统:采用STM32单片机的最小系统STM32F103RBT6 ；3.3V供电电压由5V转3.3V电路提供，STM32的45脚与开关量的输入电路U10的4脚相连，STM32的53脚与开关量的输入电路U11的4脚相连，STM32的54脚与开关量的输入电路U12的4脚相连，STM32单片机的24脚通过电阻R39与开关量的输出电路中ULN1的1脚相连，STM32单片机的25脚通过电阻R40与开关量的输出电路中ULN1的2脚相连，STM32单片机的15脚与0-5A模拟量输入电路U10的7脚相连，STM32的17脚连485接口电路U5的4脚，STM32的22脚通过电阻R6连485接口电路U6的2脚，单片机STM32的16脚通过电阻R