专利名称：一种皮带机保护开关状态的检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及皮带机保护开关，尤其涉及一种皮带机保护开关状态的检测系统及方法。
背景技术：
皮带机保护开关是皮带机设备上常用的部件。具体而言，在输煤皮带上采用的皮带机保护开关一般是皮带机拉绳跑偏开关。在遇到紧急情况时，通过对拉绳跑偏开关进行控制，可以快速停止正在运行皮带机或者防止皮带机的不正常运行。此外，在皮带机设备检修以及皮带机维护时，工作人员还可以通过触发拉绳跑偏开关以保证皮带机设备及人员安全。但是随着皮带机设备所使用的输煤皮带总长度越来越长，拉绳跑偏开关的数量也越来越多，从而导致不能够及时、准确地定位所触发的拉绳跑偏开关，也就无法及时使相应的拉绳跑偏开关复位，从而影响生产效率。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种皮带机保护开关状态的检测系统及方法，以准确定位所触发的皮带机保护开关。本发明提供了一种皮带机保护开关状态的检测系统，该检测系统包括上位机及总线控制器，所述总线控制器与所述皮带机保护开关连接，所述皮带机保护开关具有唯一的地址，所述总线控制器用于根据该地址获取所述皮带机保护开关的状态，并将所述皮带机保护开关的工作状态发送到所述上位机。优选地，多个所述总线控制器以串联的方式连接在一起，串联后的多个所述总线控制器中的至少一个与所述上位机连接；和/或多个所述皮带机保护开关以串联的方式连接起来，串联后的多个所述皮带机保护开关与一个所述总线控制器连接。优选地，相邻的所述总线控制器之间设置有第一中继器，或者相邻的皮带机保护开关之间设置有第二中继器。优选地，所述第一中继器设置在通信距离大于预定通信距离的相邻的所述总线控制器之间，或者所述第二中继器设置在相邻的所述皮带机保护开关中的至少一个与所述总线控制器之间的通信距离大于预定通信距离的相邻的所述皮带机保护开关之间，或者所述第二中继器设置在与所述总线控制器之间串联的皮带机保护开关的数量为31的所述皮带机保护开关的外侧。优选地，所述皮带机保护开关为拉绳开关或跑偏开关。优选地，所述皮带机保护开关，用于响应包含有与自身地址相同的地址的消息，并将自身的开关类型和工作状态发送至所述总线控制器。优选地，所述总线控制器，用于响应所述上位机的数据请求，并将该总线控制器接收的所述皮带机保护开关的开关类型和工作状态发送至所述上位机。本发明提供了一种皮带机保护开关状态的检测方法，该方法包括:
步骤1，总线控制器用于根据所述皮带机保护开关具有的唯一地址获取所述皮带机保护开关的状态；步骤2，所述总线控制器将所述皮带机保护开关的工作状态发送到所述上位机。优选地，多个所述总线控制器以串联的方式连接在一起，串联后的多个所述总线控制器中的至少一个与所述上位机连接；和/或多个所述皮带机保护开关以串联的方式连接起来，串联后的多个所述皮带机保护开关与一个所述总线控制器连接。优选地，相邻的所述总线控制器之间设置有第一中继器，或者相邻的皮带机保护开关之间设置有第二中继器。优选地，所述第一中继器设置在通信距离大于预定通信距离的相邻的所述总线控制器之间，或者所述第二中继器设置在相邻的所述皮带机保护开关中的至少一个与所述总线控制器之间的通信距离大于预定通信距离的相邻的所述皮带机保护开关之间，或者所述第二中继器设置在与所述总线控制器之间串联的皮带机保护开关的数量为31的所述皮带机保护开关的外侧。优选地，所述皮带机保护开关为拉绳开关或跑偏开关。
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优选地,所述步骤1包括:步骤11，所述总线控制器向所述皮带机保护开关发送消息，该消息中包含所述皮带机保护开关的地址；步骤12，具有与该消息中包含的地址相同的地址的所述皮带机保护开关响应该消息，并将自身的开关类型和工作状态发送至所述总线控制器。 优选地,所述步骤2包括:步骤21，所述上位机向所述总线控制器发送数据请求；步骤22，所述总线控制器响应所述上位机的数据请求，并将该总线控制器接收的所述保护开关的开关类型和工作状态发送至所述上位机。本发明通过上位机获取具有唯一地址的皮带机保护开关的工作状态，而可以准确定位所触发的皮带机保护开关，从而可以及时复位该保护开关以保证生产的正常进行，提
高生产效率。
本发明的这些和其他特征、方面和优势将参考具体实施方式
的附图进行描述，其目的在于描述具体实施方式
而不是限制本发明。图1是本发明提供的皮带机保护开关状态的检测系统示意图；图2是本发明提供的总线控制器和保护开关连接示意图；图3是保护开关的结构示意图；图4是中继器结构示意图；图5是本发明提供的皮带机保护开关状态的检测流程图。附图标记说明:31 类型拨码开关32 第一波特率拨码开关33 第一地址拨码开关 34 第一发送和接收管脚35 第一电源和控制管脚 36 触点
37第一复位开关41第二地址拨码开关42第二波特率拨码开关43第二发送和接收管脚44第三发送和接收管脚45第二电源和控制管脚46第二复位开关
具体实施例方式
为了解决如何准确找到相应的皮带机保护开关，并使其复位以提高生产效率，本发明提供了皮带机保护开关状态的检测系统及方法。本发明提供的皮带机保护开关状态的检测系统结构如图1所示。需要说明的是，图1中所示的结构仅用作示例而非对本发明的限制。总的来说，本发明皮带机保护开关(简称保护开关)状态的检测系统可以包括上位机及总线控制器，所述总线控制器与所述皮带机保护开关连接，所述皮带机保护开关具有唯一的地址，所述总线控制器用于根据该地址获取所述皮带机保护开关的状态，并将所述皮带机保护开关的工作状态发送到所述上位机。具体而言，图1所示的系统是本发明的一种实现方式。在图1中，为了增加该检测系统的可扩展性，利用了局域网和可编程逻辑控制器(PLC)。上位机和PLC均可以接入局域网中，上位机和PLC通过局域网来进行通信，并且PLC可以充当上位机和控制器通信的中介。如图1所示，总线控制器可以通过串联的方式连接在一起，其中一个总线控制器可以与PLC连接，从而可以实现上位机和总线控制器之间的通信。需要说明的是，也可以通过其他方式来实现本发明，例如总线控制器直接和上位机连接，或者总线控制器通过交换机等部件接入局域网。可替换地，上位机和总线控制器可以位于不同的局域网中，中间通因特网或其他网络使得这两个局域网之间也能实现通信。由于通信距离对通信质量的影响，在通信距离大于一定数值的时候，例如1200米，通信元件之间的通信质量会急剧下降，使得通信的质量不能满足通信的要求。为了解决这个问题，本发明在需要的地方设置中继器来解决该问题。图2是本发明提供的总线控制器和保护开关连接示意图。从该图中可以看出，无论是总线控制器之间还是总线控制器与保护开关之间，都可以通过中继器来提高通信质量。当两个总线控制器之间的距离大于1200米时，可以在这两个总线控制器之间设置一个总线控制器。如果两个总线控制器之间的距离非常远，例如大于2400米，可以通过中继器的串联来提高通信的质量，例如在这两个总线控制器之间设置两个中继器。依此类推，通过保证两个通信元件之间的距离小于或等于1200米来确定适合的中继器数量。对于保护开关而言，如果保护开关和对应总线控制器之间的距离大于1200米或者保护开关与总线控制器之间串联的保护开关大于31个时，需要增加中继器来保证通信质量。同样地，如果保护开关之间的距离也大于2400米的话，也可以使用两个或多个中继器来串联以保证通信的质量。对于总线控制器之间的通信，可以采用串行通信协议，例如RS485协议。同样地，对于总线控制器与保护开关之间的通信也可以采用例如RS485协议的串行通信协议。使用RS485串行通信协议进行通信可以使整个设计变得简单，控制也方便许多，同时可以降低成本和提闻通 目距尚。为了实现本发明的技术方案，本发明选用了如图3所示的保护开关。该保护开关既可以用作拉绳开关，也可以用作跑偏开关。也就是说明，该保护开关的开关类型是可控的，可以通过类型拨码开关31来控制，当类型拨码开关31设置为O时，用作拉绳开关，当类型拨码开关31设置为I时，用作跑偏开关。通信的波特率可以通过第一波特率拨码开关32来进行控制，在第一波特率拨码开关32处于开(ON)的位置，波特率为4800B/S，在第一波特率拨码开关32处于关(OFF)的位置，波特率为2400B/S。第一地址拨码开关33可以用来设置保护开关的地址，在设定地址时也确保每个保护开关的地址不同，即每个保护开关具有唯一的地址。图3中，触点36处于开关接通电源的正常状态。第一发送和接收管脚34主要是用来与总线控制、其他保护开关或者中继器连接的管脚，例如发送信号的正负极、接收信号的正负极以及屏蔽地的管脚等。需要说明的是，如果保护开关在总线和控制线的末端，那么需要将保护开关上的短接头(未示出)插在“开”的位置，并将第一电源和控制管脚35中的控制信号输出管脚短接。第一电源和控制管脚35主要包括电源输入、输出管脚以及控制信号输入、输出管脚。在使用过程中，设置好所有数值后，可以按压第一复位开关37，来实现保护开关的复位。进一步地，为了实现远程通信，确保通信质量，本发明选用了如图4所示的中继器。中继器具有第二地址拨码开关41，该第二地址拨码开关41所设置的地址应为该中继器后第一个保护开关的地址。为了保持波特率一致，应当将第二波特率拨码开关42所设置的波特率设置为与第一波特率拨码开关32所设置的波特率一致。第二发送和接收管脚43主要是用来与总中继器前面的总线控制器或其他保护开关连接的管脚，例如发送信号的正负极、接收信号的正负极以及屏蔽地管脚等。第三发送和接收管脚43主要是用来与总中继器后面的其他保护开关连接的管脚，例如发送信号的正负极、接收信号的正负极以及屏蔽地管脚等。第二电源和控制管脚45包括电源输入、输出以及控制信号输入、输出管脚。通过对上述的保护开关以及中继器的合理设置，可以实现保护开关的级联并确保通信的质量。对于总线控制器而言，也可以通过类似的设置方案来实现总线之间的串联。本发明提供的皮带机保护开关状态的检测方法如图5所示。本发明提供的方法可以应用在如图1所示的检测系统中，但也可以用作能够通过本发明实现的其他系统中。如图5所示，总线控制器为了得到保护开关的类型和工作状态，特别是工作状态，可以定期或不定期向保护开关发送消息来获取保护开关的类型和工作状态。为了确保保护开关正确地进行响应，并避免冲突，总线控制器可以在消息中包含目标保护开关的地址(步骤501)。总线控制器可以通过广播的形式向各保护开关发送，各保护开关接收到该消息后，需将消息中包含的地址与自身的地址进行比较，并判断是否与自身的地址一致(步骤502)。如果保护开关判定消息中的地址与自身的地址不一致，则忽略该消息(步骤503)。如果保护开关判定消息中的地址与自身的地址一致，则响应该消息，并将自身的开关类型和工作状态发送至总线控制器(504)。总线控制器通过发送消息可以获由它控制的所有保护开关的开关类型和工作状态。在获得这些保护开关的开关类型和工作状态后，总线控制器判定是否接收到上位机的数据请求(步骤505)。如果没有收到的话，可以结束整个流程，如果接收到了上位机的数据请求，则可以将其接收的保护开关的开关类型和工作状态发送至上位机，从而工作人员可以通过上位机接收的信息来了解整个保护开关的运行状况，准确地定位所触发的保护开关，并及时地进行复位来提高生产效率(步骤506)。以上的流程也仅是示例性的，对于本领域人员而言也可以对其进行变型，例如总线控制器在接收到上位机的数据请求后来收集其所控制的保护开关的类型和工作状态，并将该保护开关的类型和工作状态发送至上位机。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种皮带机保护开关状态的检测系统，其特征在于，该检测系统包括上位机及总线控制器，所述总线控制器与所述皮带机保护开关连接，所述皮带机保护开关具有唯一的地址，所述总线控制器用于根据该地址获取所述皮带机保护开关的状态，并将所述皮带机保护开关的工作状态发送到所述上位机。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，多个所述总线控制器以串联的方式连接在一起，串联后的多个所述总线控制器中的至少一个与所述上位机连接；和/或多个所述皮带机保护开关以串联的方式连接起来，串联后的多个所述皮带机保护开关与一个所述总线控制器连接。
3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，相邻的所述总线控制器之间设置有第一中继器，或者相邻的皮带机保护开关之间设置有第二中继器。
4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述第一中继器设置在通信距离大于预定通信距离的相邻的所述总线控制器之间，或者所述第二中继器设置在相邻的所述皮带机保护开关中的至少一个与所述总线控制器之间的通信距离大于预定通信距离的相邻的所述皮带机保护开关之间，或者所述第二中继器设置在与所述总线控制器之间串联的皮带机保护开关的数量为31的所述皮带机保护开关的外侧。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的检测系统，其特征在于，所述皮带机保护开关为拉绳开关或跑偏开关。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的检测系统，其特征在于，所述皮带机保护开关，用于响应包含有与自身地址相同的地址的消息，并将自身的开关类型和工作状态发送至所述总线控制器。
7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，所述总线控制器，用于响应所述上位机的数据请求，并将该总线控制器接收的所述皮带机保护开关的开关类型和工作状态发送至所述上位机。
8.一种皮带机保护开关状态的检测方法，其特征在于，该方法包括: 步骤1，总线控制器用于根据所述皮带机保护开关具有的唯一地址获取所述皮带机保护开关的状态； 步骤2，所述总线控制器将所述皮带机保护开关的工作状态发送到所述上位机。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，多个所述总线控制器以串联的方式连接在一起，串联后的多个所述总线控制器中的至少一个与所述上位机连接；和/或多个所述皮带机保护开关以串联的方式连接起来，串联后的多个所述皮带机保护开关与一个所述总线控制器连接。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，相邻的所述总线控制器之间设置有第一中继器，或者相邻的皮带机保护开关之间设置有第二中继器。
11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，所述第一中继器设置在通信距离大于预定通信距离的相邻的所述总线控制器之间，或者所述第二中继器设置在相邻的所述皮带机保护开关中的至少一个与所述总线控制器之间的通信距离大于预定通信距离的相邻的所述皮带机保护开关之间，或者所述第二中继器设置在与所述总线控制器之间串联的皮带机保护开关的数量为31的所述皮带机保护开关的外侧。
12.根据权利要求8-11中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述皮带机保护开关为拉绳开关或跑偏开关。
13.根据权利要求8-11中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述步骤I包括: 步骤11，所述总线控制器向所述皮带机保护开关发送消息，该消息中包含所述皮带机保护开关的地址； 步骤12，具有与该消息中包含的地址相同的地址的所述皮带机保护开关响应该消息，并将自身的开关类型和工作状态发送至所述总线控制器。
14.根据权利要求8-11中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述步骤2包括: 步骤21，所述上位机向所述总线控制器发送数据请求； 步骤22，所述总线控制器响应所述上位机的数据请求，并将该总线控制器接收的所述保护开关的开关类型和 工作状态发送至所述上位机。
全文摘要
本发明涉及一种皮带机保护开关状态的检测系统及方法。该检测系统包括上位机及总线控制器，所述总线控制器与所述皮带机保护开关连接，所述皮带机保护开关具有唯一的地址，所述总线控制器用于根据该地址获取所述皮带机保护开关的状态，并将所述皮带机保护开关的工作状态发送到所述上位机。本发明通过上位机获取具有唯一地址的皮带机保护开关的工作状态，而可以准确定位所触发的皮带机保护开关，从而可以及时复位该保护开关以保证生产的正常进行，提高生产效率。
文档编号G05B19/418GK103197236SQ20131005493
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月20日 优先权日2013年2月20日
发明者邓恩昌 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华天津煤炭码头有限责任公司