专利名称：一种采矿数据的采集与控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种采矿通信采控装置，特别是涉及ー种采矿数据的采集与控制装置。
背景技术：
随着信息技术的飞速发展，信息交換的范围正迅速覆盖从エ厂的管理、控制到现场设备层的各个层次，并逐步形成了全分布式网络集成自动化系统和以此为基础的企业信息系统。现场总线使得现场仪表之间、现场仪表和控制室设备之间构成网络互连系统，实现全数字化、双向、多点数字通信。PR0FIBUS-DP现场总线技术是ー种国际化、开放式和不依赖于设备生产商的现场总线标准，广泛适用于制造业自动化、楼宇自动化、交通管理自动化、过程自动化、电カエ业和电カ输送等领域自动化，是现阶段使用最频繁的エ业通信规范。磁选柱是ー种重力与磁力结合的脉动式低磁场磁重选矿设备。它由变频电源供电，在磁选区间内产生周期变化的磁场，对矿浆进行反复多次的磁聚合-分散-磁聚合作用，从而充分分离出磁性矿物中夹杂的连生体及单体脉石，生产出高达67%以上品位铁精矿。由于现场环境，エ艺要求的不同，磁选柱自动控制系统预留了变频电源供电频率、阀位开度等多个磁选柱控制參数及底流浓度、溢流浓度等检测參数。设定及检测參数的设定与现场エ艺要求、铁矿品位息息相关，实时的记录磁选柱參数对选矿エ艺改进，提供了重要的数据參考依据。传统的磁选柱參数采集记录方式为人工定时记录方式，此种方式效率低下，无法保证记录參数的准确性、及时性。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种采矿数据的采集与控制装置。该装置对磁选柱运行參数高效、准确及时的记录并对故障信号及时显示，使技术人员能够及时迅速的排除故障，实现最大限度的保障生产，还可以使其对记录的參数进行分析有利于选矿エ艺改迸。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的—种采矿数据的采集与控制装置，该装置包括采集装置外壳、电路板、显示器、声音提示装置、键盘，其采集装置外売上安装显示器、声音提示装置、键盘、数据及电源接ロ、U盘接ロ ；采集装置内部装有采集、控制、PR0FIBUS-DP通信及显示功能的电路板，此电路板与显示器、声音提示装置、键盘、数据及电源接ロ连接，并固定在采集装置外売上，PR0FIBUS-DP总线与磁选柱控制器数据相连，总线接ロ位于数据及电源接ロ处。所述的ー种采矿数据的采集与控制装置，其微控制器与控制电路相通，并与位于采集装置外売上的声音提示装置相连通。所述的ー种采矿数据的采集与控制装置，其取样电路信号其输出端、与信号调理隔离电路输入端、经数据及电源接ロ相连接；调理电路的多路输出端、经数据及电源接ロ与多路A/D转换电路相连接；多路数字量隔离输入电路与数据及电源接ロ相连接。[0010]所述的ー种采矿数据的采集与控制装置，其键盘经键盘接ロ电路与微控制器连接、显示器经显示屏接ロ电路与微控制器连接、U盘接ロ经CH375B U盘控制器电路与微控制器连接；A/D转换电路、看门狗电路、RTC电路与微控制器相连接。本实用新型的优点与效果是I.专门为磁选柱參数记录设计，并具有PR0FIBUS-DP现场总线通信功能的智能数据采集装置。可以实现对需采集參数及时、准确的记录，节约人力物力，降低人力成本，并有助于数据分析改进选矿エ艺。2.具有故障显示功能，可以根据预先设置的參数对故障信息进行及时显示，有利于技术人员能够及时迅速的排除故障，保障生产。
图I为磁选柱数据采集装置结构示意图；图2为磁选柱数据采集装置的控制与数据采集电路结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行具体说明本实用新型包括微控制器、微控制器外围电路、现场总线协议芯片、与PR0FIBUS-DP现场总线实现通讯传输的通讯接ロ电路、开关量隔离输入检测电路和模拟量隔离输入检测电路。开关量隔离输入检测电路的四个开关量输出端与微控制器连接；模拟量隔离输入检测电路的八个模拟量状态信息输出端与微控制器连接；现场总线协议芯片的两端分别与微控制器和通讯接ロ电路连接，通讯接ロ电路的另一端与PR0FIBUS-DP现场总线连接，单片机外围电路与单片机连接。磁选柱数据采集装置负责对磁选柱运行參数的记录，通过PR0FIBUS-DP总线与磁选柱控制器通信，记录控制器传输数据。还可以通过自身的磁选柱信号接ロ记录磁选柱运行參数。当采集装置采集到的数据大于报警门限吋，进行语音报警和相应的报警信息显示，同时通过PR0FIBUS-DP总线，传输数据到磁选柱控制器上。采集装置上的标定按键与显示器负责与记录仪进行人机交互，实现对记录仪參数设置、查询记录数据、记录时间、观测參数变化趋势。当磁选柱參数，底流浓度，溢流浓度超过报警门限时，通过PR0FIBUS-DP总线传输数据到磁选柱控制器中，磁选柱控制器按照传输数据调节磁选柱工作状态。正常工作时，通过PR0FIBUS-DP总线，根据设定运行參数记录总线上的多个磁选柱控制器传输数据。该记录仪自身也具有信号检测功能，可以实现对磁选柱运行參数及记录。磁选柱运行參数可以独立记录，也可以通过PR0FIBUS-DP总线进行数据交换记录。方便运行于単一或多控制器系统。该系统通过PR0FIBUS-DP总线进行信号传输，提高了信号传输速率和系统容量，能有效地解决信号传输过程中的数据冲撞问题，很好地提高了安全防范的效果。图I为磁选柱数据采集装置结构示意图。包括显示器I、声音提示装置2、数据及电源接ロ 3、采集装置外壳4、键盘5、U盘接ロ 6、PR0FIBUS-DP总线7、磁选柱控制器8、控制器通信接ロ 9。图2是本实用新型磁选柱数据采集装置的控制与数据采集电路框图。包括模拟量输入取样电路、数字量隔离输入电路、信号调理隔离电路多路A/D转换电路、键盘接ロ电路、看门狗电路)、显示屏接ロ电路、VPC3+ PROFIBUS-DP总线协议芯片电路、CH375B U盘控制器电路、RTC电路、微控制器电路、485通讯控制与保护电路。图1，图2，所示装置由显示器I、声音提示装置2、数据及电源接ロ 3、采集装置外壳
4、键盘5、U盘接ロ6、长方形外壳组成。在采集装置4外壳内装有I块主控电路板，该主控电路板由微控制器、微控制器外围电路、现场总线协议芯片、与PR0FIBUS-DP现场总线实现通讯传输的通讯接ロ电路、开关量隔离输入检测电路和模拟量隔离输入检测电路组成。在采集装置外壳上安装显示器I、声音提示装置2、键盘5、数据及电源接ロ 3、U盘接ロ 6。内部装有可以完成采集、控制、显示功能的电路板，此电路板与显示器I、声音提示装置2、键盘
5、数据及电源接ロ3连接，并固定在采集装置外壳4上。通信总线为PR0FIBUS总线7，与磁选柱控制器8通过磁选柱控制器接ロ 9连接。该装置中的模拟量输入取样电路的信号取自现场信号，其输出端与信号调理隔离电路输入端通过数据及电源接ロ 3连接。调理电路的多路输出端通过数据及电源接ロ 3分别接多路A/D转换电路，数字量隔离输入电路、A/D转换、看门狗电路、RTC电路与微控制器。键盘5通过键盘接ロ电路与微控制器连接、显示器I通过显示屏接ロ电路与微控制器连接、U盘接ロ 6通过CH375B U盘控制器电路与微控制器连接，CH375B U盘控制器电路还与外设U盘连接。在控制系统判断有故障发生时微控制器会通过声音控制电路控制声音提示装置2发出声音进行声音提示。VPC3+ PR0FIBUS-DP总线协议芯片电路还与485通讯控制与保护电路相接，485通讯控制与保护电路通过数据及电源接ロ 3与磁选柱微控制器，采用PR0FIBUS总线通信方式。所述的模拟量输入取样电路及信号调理隔离电路的8个输出端与多路A/D转换电路连接。所述的数字量隔离输入电路的4个输出端与微控制器连接。该记录仪具有的PR0FIBUS-DP通信电路的PR0FIBUS-DP总线接ロ，通过PR0FIBUS-DP总线7与多个磁选柱控制器8、通过磁选柱控制器上的通信与电源接ロ 6相连，该采集装置PR0FIBUS-DP总线接ロ位于采集装置外壳前方的3处。在磁选柱控制器装置8外壳内装有I块磁选柱控制电路板,该磁选柱控制电路板由微控制器电路、磁场米集电路、PR0FIBUS-DP通信电路组成。该磁选柱控制器电路板上的PR0FIBUS-DP通信电路上设有磁场采集装置、PR0FIBUS-DP总线接ロ，通过PR0FIBUS-DP总线I与采集装置4相连，该燃气磁选柱控制装置PR0FIBUS-DP总线接ロ位于磁选柱控制采集装置外壳前方的电源与总线接ロ处。权利要求1.一种采矿数据的采集与控制装置，该装置包括采集装置外壳、电路板、显示器、声音提示装置、键盘，其特征在于采集装置外壳(4)上安装显示器(I)、声音提示装置(2)、键盘(5)、数据及电源接口(3)、U盘接口(6);采集装置内部装有采集、控制、PROFIBUS-DP通信及显示功能的电路板，电路板由微控制器、微控制器外围电路、现场总线协议芯片、与PROFIBUS-DP现场总线实现通讯传输的通讯接口电路、开关量隔离输入检测电路和模拟量隔离输入检测电路组成，此电路板与显示器(I)、声音提示装置(2)、键盘(5)、数据及电源接口( 3 )连接，并固定在采集装置外壳(4 )上，PROFIBUS-DP总线(7 )与磁选柱控制器(8 )数据相连，总线接口位于数据及电源接口(3)处；该采集装置中的模拟量输入取样电路信号取自现场信号。
2.根据权利要求I所述的一种采矿数据的采集与控制装置，其特征在于微控制器与控制电路相通，并与位于采集装置外壳上的声音提示装置(2)相连通。
3.根据权利要求I所述的一种采矿数据的采集与控制装置，其特征在于取样电路信号其输出端、与信号调理隔离电路输入端、经数据及电源接口(3)相连接；调理电路的多路输出端、经数据及电源接口(3)与多路A/D转换电路相连接；多路数字量隔离输入电路(2)与数据及电源接口(3)相连接。
4.根据权利要求I所述的一种采矿数据的采集与控制装置，其特征在于键盘(5)经键盘接口电路与微控制器连接、显示器(I)经显示屏接口电路与微控制器连接、U盘接口(6)经CH375B U盘控制器电路与微控制器连接；A/D转换电路、看门狗电路、RTC电路与微控制器相连接。
专利摘要一种采矿数据的采集与控制装置，涉及一种采矿通信采控装置，采集装置外壳4上安装显示器1、声音提示装置2、键盘5、数据及电源接口3、U盘接口6；采集装置内部装有采集、控制、PROFIBUS-DP通信及显示功能的电路板，此电路板与显示器1、声音提示装置2、键盘5、数据及电源接口3连接，并固定在采集装置外壳4上，PROFIBUS-DP总线7与磁选柱控制器8数据相连，总线接口位于数据及电源接口3处。该装置对磁选柱运行参数高效、准确及时的记录并对故障信号及时显示，使技术人员能够及时迅速的排除故障，实现最大限度的保障生产，还可以使其对记录的参数进行分析有利于选矿工艺改进。
文档编号E21B17/18GK202401989SQ20112045297
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者于静淼, 刘天惠, 周昕, 孙颖, 崔婀娜, 汪楠, 董艳妮 申请人:沈阳大学