一种煤矿用本质安全型操作箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿用本质安全型操作箱，包括稳压电路、电源隔离电路、CAN通信隔离单元、MCU、键盘控制芯片、字库芯片及显示装置；外部关联开关箱的12V本安电源通过煤矿用本质安全型操作箱内部的稳压电路转换为5V、3.3V和1.8V电压为操作箱内部电路供电，CAN通信隔离单元、显示装置、字库芯片及键盘控制芯片均与MCU相连；电源隔离电路与CAN通信隔离单元相连，CAN通信隔离单元与外部关联开关箱的通信单元相连。应用本安电源供电，提高了井下工作的安全性；采用电源和CAN通信隔离，即使出现瞬间高压也会避免烧坏本安型操作箱。
【专利说明】一种煤矿用本质安全型操作箱
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种煤矿用本质安全型操作箱。
【背景技术】
[0002]随着煤炭行业的飞速发展，以及国家对煤炭行业安全监管力度的不断加大，要求更加安全可靠，更加智能化的操作箱来适应煤矿机械发展的需要。传统的大型煤矿机械的启停主要靠磁力起动器和机器自身上的许多机械旋钮，操作起来较繁琐；旋钮开关接线较多，且旋钮开关转轴处防水性能较差导致电气元件受潮，引起电气故障；显示装置为单色液晶显示屏，显示内容比较单调，而且画面页数较多，翻页查找较为繁琐，通信和电源部分都无隔离保护，一旦高压窜入，将整个机器的电控系统全部烧毁，导致重大事故。
【发明内容】
[0003]本发明专利的目的在于针对煤矿机械操作系统的不足，提供一种操作性好，显示内容更加形象丰富，安全方面更加可靠地新型本案操作箱。
[0004]本发明专利的技术方案如下:
[0005]一种煤矿用本质安全型操作箱，包括稳压电路、电源隔离电路、CAN通信隔离单元、MCU、键盘控制芯片、字库芯片及显示装置；
[0006]外部关联开关箱的12V本安电源通过煤矿用本质安全型操作箱内部的稳压电路转换为5V、3.3V和1.8V电压为操作箱内部电路供电，5V稳压电路的输出端与电源隔离电路相连，3.3V稳压电路的输出端与键盘控制芯片、字库芯片及MCU的CAN总线相连，1.8V稳压电路与MCU相连；
[0007]CAN通信隔离单元、显示装置、字库芯片及键盘控制芯片均与MCU相连；
[0008]电源隔离电路与CAN通信隔离单元相连，CAN通信隔离单元与外部关联开关箱的通信单元相连。
[0009]所述MCU采用ARM7系列LPC2294HBD144的车载控制芯片。
[0010]所述电源隔离电路采用电源管理芯片ADUM6000ARWZ。
[0011 ] 所述CAN通信隔离单元采用CANBUS芯片ADM3054BRWZ。
[0012]所述显示装置为480X272点阵的QPY4827-043-XX00L-1616彩色液晶显示屏。
[0013]有益效果
[0014]本发明提供了一种煤矿用本质安全型操作箱，包括稳压电路、电源隔离电路、CAN通信隔离单元、MCU、键盘控制芯片、字库芯片及显示装置；外部关联开关箱的12V本安电源通过煤矿用本质安全型操作箱内部的稳压电路转换为5V、3.3V和1.8V电压为操作箱内部电路供电，CAN通信隔离单元、显示装置、字库芯片及键盘控制芯片均与MCU相连；电源隔离电路与CAN通信隔离单元相连，CAN通信隔离单元与外部关联开关箱的通信单元相连。该操作箱体积小，重量轻，安装维修方便；采用本安型电源供电，更加保证了煤矿井下工作的安全可靠性；MCU为ARM系列LPC2294HBD144具有体积小、低功耗、高性能的处理能力，且具有故障记忆和断电保持功能，可以查询统计煤矿机械故障发生的时间和次数；在隔离保护方面采用电源隔离和通信隔离保护，即使有高压窜入操作箱也不会烧坏操作箱重要电路，避免煤矿事故的发生；彩色液晶屏动态显示煤矿机械的工况信息和故障信息，实现人机对话且操作方便；具有故障自诊断功能，使煤矿机械的故障排查与维修更加方便快捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
[0016]图2为本发明的面板示意图；
[0017]图3为外部关联开关箱示意图；
[0018]标号说明:1_操作箱箱体，2-彩色液晶显示屏，3-航空插头，4-M⑶，5-薄膜轻触按键板。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图对本发明专利做进一步说明:
[0020]如图1、图2及图3所示，为本发明一种煤矿用本质安全型操作箱的示意图，包括稳压电路、电源隔离电路、CAN通信隔离单元、MCU、键盘控制芯片、字库芯片及显示装置；
[0021]外部关联开关箱的12V本安电源通过煤矿用本质安全型操作箱内部的稳压电路转换为5V、3.3V和1.8V电压为操作箱内部电路供电，5V稳压电路的输出端与电源隔离电路相连，3.3V稳压电路的输出端与键盘控制芯片、字库芯片及MCU的CAN总线相连，1.8V稳压电路与MCU相连；
[0022]CAN通信隔离单元、显示装置、字库芯片及键盘控制芯片均与MCU相连；
[0023]电源隔离电路与CAN通信隔离单元相连，CAN通信隔离单元与外部关联开关箱的通信单元相连。
[0024]所述MCU采用ARM7系列LPC2294HBD144的车载控制芯片。
[0025]所述电源隔离电路采用电源管理芯片ADUM6000ARWZ，利用电源管理芯片ADUM6000ARWZ实现电源隔离保护。
[0026]所述CAN通信隔离单元采用CANBUS芯片ADM3054BRWZ，实现CAN通信隔离保护。
[0027]所述显示装置为480X272点阵的QPY4827-043-XX00L-1616彩色液晶显示屏。
[0028]操作箱外部设有用于密封的不锈钢壳体，可防止水和灰尘，并且美观，维修更换方便。按键控制芯片采集薄膜轻触按键板5的信号输入MCU车载控制芯片ARM7系列LPC2294HBD144，外部关联箱上设有航空插头3，操作箱箱体I与外部关联箱上的航空插头通过数据通信线相连，MCU通过CANBUS芯片ADM3054BRWZ与外部关联开关箱进行数据交互，从而控制外部关联开关箱内部接触器的吸合和断开，同时MCU4根据接收来自外部关联开关箱的数据驱动彩色液晶显示屏2，显示当前的工况和出现的故障信息。
【权利要求】
1.一种煤矿用本质安全型操作箱，其特征在于，包括稳压电路、电源隔离电路、CAN通信隔离单元、MCU、键盘控制芯片、字库芯片及显示装置； 外部关联开关箱的12V本安电源通过煤矿用本质安全型操作箱内部的稳压电路转换为5V、3.3V和1.8V电压为操作箱内部电路供电，5V稳压电路的输出端与电源隔离电路相连，3.3V稳压电路的输出端与键盘控制芯片、字库芯片及MCU的CAN总线相连，1.8V稳压电路与MCU相连； CAN通信隔离单元、显示装置、字库芯片及键盘控制芯片均与MCU相连； 电源隔离电路与CAN通信隔离单元相连，CAN通信隔离单元与外部关联开关箱的通信单元相连。
2.根据权利要求1所述的煤矿用本质安全型操作箱，其特征在于，所述MCU采用ARM7系列LPC2294HBD144的车载控制芯片。
3.根据权利要求1所述的煤矿用本质安全型操作箱，其特征在于，所述电源隔离电路采用电源管理芯片ADUM6000ARWZ。
4.根据权利要求1所述的煤矿用本质安全型操作箱，其特征在于，所述CAN通信隔离单元采用 CANBUS 芯片 ADM3054BRWZ。
5.根据权利要求1所述的煤矿用本质安全型操作箱，其特征在于，所述显示装置为480X272点阵的QPY4827-043-XX00L-1616彩色液晶显示屏。
【文档编号】H02J13/00GK103607046SQ201310544636
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】孟婓, 王巨学, 孙方方, 刘宝山 申请人:安徽山河矿业装备股份有限公司