矿井提升机棒形深度指示仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了矿井提升机棒形深度指示仪，能对提升机系统达到比较直观的监控和指示，其指示的高度范围为0-100％，是适应于任何深度和任何形式矿井的设备仪器。棒形深度指示仪采用柱形LED灯显示，利用频率分配芯片进行柱形LED灯的片选，驱动芯片通过判断给定的信号大小进行驱动位选，最终实现棒形深度指示的高度变化。本发明其采用棒形连续显示的方式，因而不会因为某个LED显示损坏而导致的矿井提升机高度无法显示问题，本发明抗干扰性强，在复杂的提升机电控现场不会因为外界干扰而发生故障，给定输入简单灵活。
【专利说明】矿井提升机棒形深度指示仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种深度指示仪，尤其是涉及矿井提升机棒形深度指示仪，属于提升机数字电气控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在目前国内的矿山提升机系统中，从金属矿山到非金属矿山，从斜井到竖井，为了更好地观测矿井提升机在运行过程中其在地面以下的位置，在矿山系统中，都需要安装对矿井提升机的闻度指不设备。
[0003]目前的许多矿井提升机的显示只是数字显示，不能直观的体现提升机位置现状；或者是单点位置高度显示，如果某个位LED损坏，系统将不能指示矿井提升机的位置高度。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了 一种矿井提升机系统连续棒形深度指示仪，能直观的显示提升容器在井筒中间的实际位置，满足任意井深度提升系统，具有适应任何提升机系统和抗干扰性强的特点。
[0005]本发明解采用以下技术方案来解决现有的技术问题。
[0006]矿井提升机棒形深度指示仪，包括有机壳、显示面板、电路板，电路板安装于机壳内部，实现显示提升机容器深度和提升信号状态，显示面板安装在机壳正面，显示板主体为两个101线的LED棒形显示柱，刻度均为O % -100%等分，左边光柱上标注为左罐，右边光柱标注为右罐，在其正上方注有矿井提升机棒形深度指示器II，正下方为4个指示发光二极管，显示提升机的信号，从左向右依次为提人、提物、大件、检修。
[0007]所述的电路板包括:模拟信号接口单元、减法器、震荡源、脉冲分配单元、显示驱动单元，模拟信号接口单元由DB15和跳针组成，通过跳针Pl端子2，4和3，4的切换来接收一路或者两路的模拟信号选择，所述的减法器是在输入为一路模拟量信号时，不改变第一路模拟输入信号的前提下，得到第二路模拟量来给定显示第二个光柱，所述的震荡源是RC震荡器，实现对光柱以大于50HZ的快速扫描，所述的脉冲分配单元将震荡源输出的脉冲信号分配成连续等额的10路脉冲信号，10路脉冲信号分为两路输出，一路通过Tl (T21)-T10(T30)放大电路来驱动LED光柱的片位选择，另一路通过Tll (Τ31)-Τ20 (Τ40)的驱动来作为输入参考电压的选择脉冲，所述的显示驱动单元是通过模拟量输入和参考电压的输入，实现对LED光柱的并联位选驱动。
[0008]进一步，所述的电路板设计为双面板结构，正面垂直装有U4、U7的BLlOl线光柱两根，正下放布置有D1-D4的矩形发光二级管，反面依次布置有电阻R65-R68，电容C7，C8、二极管N1、电感LI和5V稳压器LM2575，下面是运放UlO和15V电源模Ul I，振荡器Ul和分配器U2电路布置在板子中心位置，三极管T31-40、电阻R29-48、三极管T21-30、T11-T20、电阻R3-R22、三极管Tl-TlO分别位于两侧，跳线P1、驱动器U3、U8和电阻R23-R26、R49-R64布置于下方。[0009]所述的电路中，端子8为外部提供的DC24V电源正极，端子6为DC24V电源的负极，端子5、14为棒形深度指示仪左边深度指示输入值；端子7，15为棒形深度指示仪左边深度指示输入值，端子6，14，15连接在一起，作为同一参考点，端子5和14与端子7和15为电压型模拟量输入，范围为0-5V。端子1、2、3、4分别为提升机提人、提物、大件、检修的辅助信号指示输入，通过电阻分压和串电阻方式实现信号指示功能，其输入均为开关量输入。
[0010]所述的电路板的接线电路由13部分组成，包括由5V电源电路、I号高频发生器电路、I号高频信号驱动器、I号基准电压生成器、I号显示驱动电路、2号高频发生器电路、2号高频信号驱动器、2号基准电压生成器、2号显示驱动电路、减法器电路、LED外部显示电路、跳线端子、外围接口电路。
[0011]所述的外围接口 Jl的端子8接外接DC24V电源正极，端子15、14、6接外接DC24V电源的负极，并提供给5V电源电路和减法器电路中的DC15V的输入电源，5V电源模块提供系统中所有5V电源；
[0012]外围接口 Jl的端子5、7连接外部给定的两路V1、V12模拟量信号，并连接到跳线端子Pl ；
[0013]外围接口 Jl的端子1、2、3、4分别连接到LED外部显示电路的4组LED灯的指示中，实现外部状态指示。
[0014]跳线端子Pl通过跳线的跳接选择可以实现多种输入方式，Pl的Vl送至I号显示驱动电路中的模拟量输入端，Pl的Vll经过减法器，产生反向的电压信号V2并送入2号显示驱动电路中的模拟量输入端。
[0015]所述的I号高频发生器电路由NE555产生一个600HZ的频率信号，经过⑶4017进行脉冲分配得到输出端Q1-Q9依次产生60HZ的脉冲，Q1-Q9输出端同时连接到相应地I号高频信号驱动器中的9013基极和I号基准电压发生器中的9013基极，从I号高频信号驱动器出来的10路放大信号直接进入I号显不驱动电路中，与LED光柱的10个片选信号相连，I号基准电压生成器产生一个基准信号送进I号显示驱动电路中的LM3914，在LM3914中与模拟量给定信号Vl进行比较计算产生10路位选信号，位选信号连接到LED光柱的相应10个位选信号；
[0016]所述的2号高频发生器电路由NE555产生一个600HZ的频率信号，经过⑶4017进行脉冲分配得到输出端Q1-Q9依次产生60HZ的脉冲，Q1-Q9输出端同时连接到相应地2号高频信号驱动器中的9013基极和2号基准电压发生器中的9013基极；从2号高频信号驱动器出来的10路放大信号直接进入2号显不驱动电路中，与LED光柱的10个片选信号相连，2号基准电压生成器产生一个基准信号送进2号显示驱动电路中的LM3914，在LM3914中与模拟量给定信号V2进行比较计算产生10路位选信号，位选信号连接到LED光柱的相应10个位选信号。
[0017]本发明的有益效果是:本发明提出的矿井提升机棒形深度指示仪能更清楚、更直观的展示出提升机的位置状态，其采用棒形连续显示的方式，因而不会因为某个LED显示损坏而导致的矿井提升机高度无法显示问题，本发明抗干扰性强，在复杂的提升机电控现场不会因为外界干扰而发生故障，给定输入简单灵活，采用标准的DB15插座接口，接插方便，在棒形指示下方增加了井筒信号指示，能方便操作者对提升机的运行状态更清楚地了解，更好的实现人机交互。【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明显示板结构图；
[0019]图2本发明机壳结构图；
[0020]图3是本发明原理图；
[0021]图4是本发明LED光柱电路片选、位选结点图；
[0022]图5是本发明电路板接线电路图第一部分；
[0023]图6是本发明电路板接线电路图第二部分。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
[0025]如图1和图2所示，提升机棒形深度指示仪，由机壳，面板和电路板等组成，显示面板主体为两个101线的LED棒形显示柱，刻度均为0% -100%等分，左边光柱上标注为左罐，右边光柱标注为右罐，在其正上方注有矿井提升机棒形深度指示器II，正下方为4个指示发光二极管，显示提升机的信号，从左向右依次为提人、提物、大件、检修。
[0026]图3所示，所述的电路内容包括:模拟信号接口单元、减法器、震荡源、脉冲分配单元、显示驱动单元，模拟信号接口单元由DB15和跳针组成，通过跳针Pl端子2，4和3，4的切换来接收一路或者两路的模拟信号选择，所述的减法器是在输入为一路模拟量信号时，不改变第一路模拟输入信号的前提下，得到第二路模拟量来给定显示第二个光柱，所述的震荡源是RC震荡器，实现对光柱以大于50HZ的快速扫描，所述的脉冲分配单元将震荡源输出的脉冲信号分配成连续等额的10路脉冲信号，10路脉冲信号分为两路输出，一路通过T1(T21)-T10(T30)放大电路来驱动LED光柱(见图4)的片位选择，另一路通过T11(T31)-T20(T40)的驱动来作为输入参考电压的选择脉冲，所述的显示驱动单元是通过模拟量输入和参考电压的输入，实现对LED光柱的并联位选驱动
[0027]电路板设计为双面板结构，正面垂直装有U4、U7的BLlOl线光柱两根，正下放布置有D1-D4的矩形发光二级管，反面依次布置有电阻R65-R68，电容C7，C8、二极管N1、电感LI和5V稳压器LM2575 ;紧接下面是运放UlO和15V电源模Ul I ;其振荡器Ul和分配器U2电路布置在板子中心位置；三极管T31-40、电阻R29-48、三极管T21-30、T11-T20、电阻R3-R22、三极管Tl-TlO分别位于其两侧；跳线P1、驱动器U3、U8和电阻R23-R26、R49-R64布置于下方。
[0028]所述的转换电路包括的元器件及元器件规格如下表:
[0029]
【权利要求】
1.矿井提升机棒形深度指示仪，其特征在于:包括机壳、显示面板、电路板，所述的电路板安装于机壳内部，实现显示提升机容器深度和提升信号状态，显示面板安装在机壳正面，显示板主体为两个101线的LED棒形显示柱，左边光柱上标注为左罐，右边光柱标注为右罐，在其正上方注有矿井提升机棒形深度指示器II，正下方为4个指示发光二极管，显示提升机的信号，从左向右依次为提人、提物、大件、检修；所述的电路板包括:模拟信号接口单元、减法器、震荡源、脉冲分配单元、显示驱动单元，模拟信号接口单元由DB15和跳针组成，通过跳针Pl端子2，4和3，4的切换来接收一路或者两路的模拟信号选择，所述的减法器是在输入为一路模拟量信号时，不改变第一路模拟输入信号的前提下，得到第二路模拟量来给定显示第二个光柱，所述的震荡源是RC震荡器，实现对光柱以大于50HZ的快速扫描，所述的脉冲分配单元将震荡源输出的脉冲信号分配成连续等额的10路脉冲信号，10路脉冲信号分为两路输出，一路通过Tl (T21)-TlO (T30)放大电路来驱动LED光柱的片位选择，另一路通过T11(T31)-T20(T40)的驱动来作为输入参考电压的选择脉冲，所述的显示驱动单元是通过模拟量输入和参考电压的输入，实现对LED光柱的并联位选驱动。
2.根据权利要求1所述的矿井提升机棒形深度指示仪，其特征在于:所述的电路板设计为双面板结构，正面垂直装有U4、U7的BLlOl线光柱两根，正下放布置有D1-D4的矩形发光二级管，反面依次布置有电阻R65-R68，电容C7，C8、二极管N1、电感LI和5V稳压器LM2575，下面是运放UlO和15V电源模Ull，振荡器Ul和分配器U2电路布置在板子中心位置，三极管Τ31-40、电阻R29-48、三极管Τ21-30、Τ11_Τ20、电阻R3-R22、三极管Tl-TlO分别位于两侧，跳线Ρ1、驱动器U3、U8和电阻R23-R26、R49-R64布置于下方。
3.根据权利要求1所述的矿井提升机棒形深度指示仪，其特征在于:所述的光柱显示光柱为左右显示两条，显示范围为0% -100%,显示精度为0.01。
4.根据权利要求1所述的矿井提升机棒形深度指示仪，其特征是在于:所述的信号指示是通过外部的开关量输入对井筒中的信号状态。
5.根据权利要求1所述的矿井提升机棒形深度指示仪，其特征在于:所述的电路板接线电路包括由5V电源电路、I号高频发生器电路、I号高频信号驱动器、I号基准电压生成器、I号显示驱动电路、2号高频发生器电路、2号高频信号驱动器、2号基准电压生成器、2号显示驱动电路、减法器电路、LED外部显示电路、跳线端子、外围接口电路，外围接口 Jl的端子8接外接DC24V电源正极，端子15、14、6接外接DC24V电源的负极，并提供给5V电源电路和减法器电路中的DC15V的输入电源，5V电源模块提供系统中所有5V电源；外围接口 Jl的端子5、7连接外部给定的两路V1、V12模拟量信号，并连接到跳线端子Pl ;外围接口 Jl的端子1、2、3、4分别连接到LED外部显示电路的4组LED灯的指示中，实现外部状态指示；跳线端子Pl通过跳线的跳接选择可以实现多种输入方式，Pl的Vl送至I号显示驱动电路中的模拟量输入端，Pl的Vll经过减法器，产生反向的电压信号V2并送入2号显示驱动电路中的模拟量输入端。
【文档编号】B66B3/02GK103979374SQ201410208668
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】刘近锋, 冯建民, 冉鹏程, 邓月婷, 李雷雷, 宋进涛 申请人:西安利雅得电气股份有限公司