一种本质安全型可编程控制器的制作方法

本发明涉及矿用设备相关，具体地说尤其涉及一种本质安全型可编程控制器。

背景技术：

1、可编程控制器(programmablelogiccontroller)简称pc或plc是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(i)和输出(o)端口，控制各种类型的机械设备或生产过程。

2、而目前矿井下、地面瓦斯泵站等场所的监控装置，一般都采用功耗较低的单片机作为监控的主控装置，但是随着工业生产的高度自动化发展趋势，单片机已经无法满足越来越复杂的控制要求，而在逻辑顺序控制方面具有更大优势的可编程控制器就能够满足控制的需求，它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机械设备或生产过程，但因可编程控制器因为电源功耗高、自身电路设计等方面的原因，以及不具备防爆的性能，不能直接适用于矿井下、地面瓦斯泵站等危险场所，使得使用时存在一定的局限性，目前，有的采用在可编程控制器外面加防爆外壳的方式，但防爆外壳在矿井下是不允许带电开盖，而故障往往是在设备加点运行时才出现，检修非常不便。也有一些适合用于矿井下的本质安全型可编程控制器，但这些可编程控制器都是一体式的，几乎所有功能都集中在一块板上，需要事先将程序编入到控制器的内部，在需要再次编辑时需要携带设备再次编辑使用，再次编辑时使用不方便，且浪费大量的工作时间，成本高，耗时耗力；且出现任何问题时，就必须更换整个控制器，维护成本高，井下供电设备需要置于煤矿井下，在含有甲烷、煤层爆炸性气体的环境中进行工作。但是现有的供电设备控制器系统复杂，误动作率高，无法为井下电力设备提供更稳定更安全的保障，从而无法满足不同情况下的安装使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种本质安全型可编程控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明通过如下技术手段实现：

3、一种本质安全型可编程控制器，它包括：主控模块、先导输入模块、输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、供电模块、漏电采集模块、温度采集模块、继电器驱动模块，其中，所述主控模块的多个输入端口通过相应若干电阻分别与先导输入模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、漏电采集模块、温度采集模块、继电器驱动模块相连接，所述主控模块的多个输出端口通过若干电阻分别与先导输入模块、输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、漏电采集模块、继电器驱动模块相连接，所述先导输入模块、输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、漏电采集模块、温度采集模块通过继电器和继电器驱动模块相连接，所述主控模块、先导输入模块、输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、漏电采集模块、温度采集模块、继电器驱动模块与供电模块相连接。

4、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

5、本发明综合采用一体化本安设计技术、计算机控制技术、can通信技术、串口通信技术、以太网通讯技术，实现煤矿井下运行设备的数据处理、开关量逻辑控制、过程控制、模拟量控制、通讯及联网等功能，通过通讯模组接收编辑的程序。通过保护功能来提高供电设备的稳定性和安全性，大大提高了设备控制的自动化程度和安全可靠性，操作简单、维护方便，满足不同情况下的使用，提高工作效率。

技术特征：

1.一种本质安全型可编程控制器，其特征在于：包括主控模块(1)、先导输入模块(2)、输出模块(3)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、供电模块(7)、漏电采集模块(8)、温度采集模块(9)、继电器驱动模块(10)，其中，所述主控模块(1)的多个输入端口通过相应若干电阻分别与先导输入模块(2)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、漏电采集模块(8)、温度采集模块(9)、继电器驱动模块(10)相连接，所述主控模块(1)的多个输出端口通过若干电阻分别与先导输入模块(2)、输出模块(3)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、漏电采集模块(8)、继电器驱动模块(10)相连接，所述先导输入模块(2)、输出模块(3)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、漏电采集模块(8)、温度采集模块(9)通过继电器和继电器驱动模块(10)相连接，所述主控模块(1)、先导输入模块(2)、输出模块(3)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、漏电采集模块(8)、温度采集模块(9)、继电器驱动模块(10)与供电模块(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：所述主控模块(1)其用于数据控制和数据处理的中央控制单元；其用于软件滤波参数调整；用于支持继电器输出；用于支持接口输出、自由口协议、主从通讯协议、通讯控制；用于实现与系统外部以太网连接；用于完成用户数据和程序存储；用于实现模块与模块之间串口通讯。

3.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：所述先导输入模块(2)通过其串口通讯单元实现与主控模块(1)进行通讯，通过其先导输入单元用于实现将电路数字量输入主控模块内并支持软件滤波参数调整控制信号通过；所述输出模块(3)通过其串口通讯单元实现与主控模块(1)进行通讯，具有用于控制继电器输出的继电器输出单元。

4.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：数字量输入模块(4)通过其串口通讯单元实现与主控模块进行通讯，具有用于将普通数字量输入至主控模块的数字量输入单元；模拟量输入模块(5)通过其串口通讯单元实现与主控模块进行通讯，具有用于实现采集传感器输出的电流信号及电压信号的模拟量信号输入采集的模拟量输入单元。

5.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：通讯模块(6)通过其无线通讯单元、有限通信单元实现与主控模块(1)进行通讯。

6.根据权利要求5所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：无线通讯单元分别信号连接有sim卡座接口、(4)g天线接口、(5)g天线接口和wifi天线接口；有线通讯单元为以太网通讯单元，所述以太网通讯单元信号连接有以太网接口设备通讯单元包括rs(485)通讯单元、rs(422)通讯单元、rs(232)通讯单元、can通讯单元，所述主控模块(1)分别与rs(485)通讯单元、rs(422)通讯单元、rs(232)通讯单元、can通讯单元信号连接，所述rs(485)通讯单元信号连接有rs(485)接口，所述rs(422)通讯单元信号连接有rs(422)接口，所述rs(232)通讯单元信号连接有rs(232)接口，所述can通讯单元信号连接有can接口。

7.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：根据权利要求(1)所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：供电模块(7)用于给所述主控模块(1)、先导输入模块(2)、输出模块(3)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、漏电采集模块(8)、温度采集模块(9)、继电器驱动模块(10)及被控制的外部设备供电。

8.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：温度采集模块(9)通过其串口通讯单元实现与主控模块(1)进行通讯，具有用于采集被控制的外部设备温度的温度采集单元。

9.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：继电器驱动模块(10)通过其串口通讯单元实现与主控模块(1)进行通讯，具有用于输出主控模块执行结果的执行单元。

10.根据权利要求1所述的一种隔爆兼本安型可编程控制箱，其特征在于：所述主控模块(1)、先导输入模块(2)、输出模块(3)、数字量输入模块(4)、模拟量输入模块(5)、通讯模块(6)、供电模块(7)、漏电采集模块(8)、温度采集模块(9)、继电器驱动模块(10)均为模块化结构，采用插拔连接方式。

技术总结
本发明公开了一种矿用本安型可编程控制器，它包括：主控模块、先导输入模块、输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、供电模块、漏电采集模块、温度采集模块、继电器驱动模块主控模块、先导输入模块、输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、通讯模块、供电模块、漏电采集模块、温度采集模块、继电器驱动模块。本发明实现煤矿井下运行设备的数据处理、开关量逻辑控制、过程控制、模拟量控制、通讯及联网等功能，通过通讯模组接收编辑的程序。通过保护功能来提高供电设备的稳定性和安全性，大大提高了设备控制的自动化程度和安全可靠性，操作简单、维护方便，满足不同情况下的使用，提高工作效率。

技术研发人员：沈之柱,唐传付,薛阳,王涛,蒋美义,陈向辉
受保护的技术使用者：淮南市万维机电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13