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KJ750粉塵監(jiān)控系統(tǒng)

      概述

    KJ750-F礦用本安型粉塵監(jiān)控分站 (以下簡(jiǎn)稱“分站”),是KJ750煤礦粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。該分站與KD660W/18B礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源配套使用,能為各種本安傳感器提供本質(zhì)安全型電源,實(shí)時(shí)采集巷道內(nèi)各路傳感器信號(hào)和各路粉塵治理裝置的數(shù)據(jù),經(jīng)處理后按設(shè)定參數(shù)執(zhí)行控制操作。該分站不僅能與中心站計(jì)算機(jī)通訊,將采集值傳送到地面中心站,也可執(zhí)行中心站發(fā)出的各種遠(yuǎn)程控制指令,而且還具有智能通訊口,可連接各種智能開停設(shè)備。

    該分站為礦用本質(zhì)安全型產(chǎn)品,防爆標(biāo)志為:ExibⅠ Mb,可應(yīng)用于需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種粉塵參數(shù)的煤礦。

    主要特點(diǎn)

    1) 具有8路本質(zhì)安全傳感器接口,每路接口能兼容模擬量及開關(guān)量傳感器,并為傳感器提供本質(zhì)安全電源;

    2) 4路斷電控制輸出,其中近程斷電2路,遠(yuǎn)程2路,能實(shí)現(xiàn)就地?cái)嚯姾瓦h(yuǎn)程斷電控制;

    3) 大屏幕液晶分頁顯示各傳感器參數(shù)、裝置執(zhí)行狀態(tài),具備實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示功能;

    4)LED指示燈顯示通訊狀態(tài)等;

    5) 能與中心站通訊,傳送采集數(shù)據(jù)和接收控制命令;

    6)具有RS485智能接口和網(wǎng)絡(luò)接口,可以擴(kuò)展連接各種智能設(shè)備;

    7)全功能遙控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,傳感器參數(shù)設(shè)置等;

      工作原理

    該分站的中央處理器選用TI公司MSP430系列16位單片機(jī)MSP430F149,外圍電路包括:液晶顯示、紅外遙控等人機(jī)接口電路,前置放大、通道切換、線性隔離放大器等信號(hào)處理電路、控制輸出、主通訊及智能口通訊等接口電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路。

    ①M(fèi)SP430F14X系列16位低功耗單片機(jī)

    MSP430F149是TI 公司推出的MSP430F14X系列單片機(jī)中較為高端的產(chǎn)品。該系列單片機(jī)具有以下主要特點(diǎn):

    ●60KB FLASH ROM、 2KB RAM、256B Flash
    ● 低電源電壓范圍:1.8V-3.6V
    ● 16為RISC體系結(jié)構(gòu),150ns指令周期
    ● 超低功耗
    ● 5種節(jié)電方式

    ● 從等待方式喚醒時(shí)間小于6us
    ● 三個(gè)基本時(shí)鐘源

    ● 12位200kbps的A/D轉(zhuǎn)換電路,自帶采樣保持器
    ● 內(nèi)部的溫度傳感器
    ● 三個(gè)具有捕獲/比較寄存器的16位定時(shí)器TimerA

    ● 七個(gè)具有捕獲寄存器的16位定時(shí)器TimerB
    ● 標(biāo)準(zhǔn)的14針JTAG編程調(diào)試接口
    ● 可選擇UART或SPI模式的兩通道串行通訊接口
    ● 安全的熔絲代碼保護(hù)機(jī)制

    ② 信號(hào)采集電路

    具有獨(dú)立的8路傳感器信號(hào)輸入,每路通道有獨(dú)立的過流過壓保護(hù)功能。該部分電路最大的特點(diǎn)是每一通道均能兼容頻率量、電流量、電壓量和開關(guān)量信號(hào)制式,可由用戶自行定義。而且由于信號(hào)隔離采用線性隔離放大器方式,采樣速率和精度比現(xiàn)有的壓頻轉(zhuǎn)換后光電隔離方式有較大的提高;

    ③ 控制輸出電路

        具有2路近程斷電和2路遠(yuǎn)程斷電控制輸出。遠(yuǎn)程斷電選用OMRON超小型低功耗繼電器,輸出方式為常開/常閉可選。近程斷電采用光電耦合器輸出,帶過流保護(hù)功能。

    ④ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路

        該部分電路設(shè)計(jì)用來在分站暫時(shí)存儲(chǔ)來自各傳感器或裝置的參數(shù),存儲(chǔ)芯片選用的鐵電存儲(chǔ)器,高速并行寫入,容量為256k字節(jié),100億次擦寫次數(shù),不會(huì)產(chǎn)生EEPROM和FLASH存儲(chǔ)方式因壽命短而失效的情況。

    ⑤ 顯示及紅外遙控電路

    顯示電路由MCU控制器直接控制輸出,采用320×240分辨率大尺寸屏液晶,對(duì)比度可調(diào)。顯示直觀,界面友好,功能齊全。

    紅外遙控接收電路選用專用遙控解碼芯片TC9149,該芯片接口簡(jiǎn)潔,可靠性高,按鍵組合靈活。

    ⑥ 通訊電路

    分站與分站之間、分站與各裝置之間通訊電路采用RS485模式。通訊口采用光電隔離,電源獨(dú)立供電。通訊口支持最大10km的傳輸距離,通訊速率為2400bps,通訊為主從式半雙工輪詢模式。

     分站與數(shù)據(jù)傳輸接口之間通訊電路采用RS485模式。通訊口采用光電隔離,電源獨(dú)立供電。通訊口支持最大10km的傳輸距離,通訊速率為2400bps,通訊為主從式半雙工輪詢模式。

       分站與交換機(jī)之間的通訊電路采用網(wǎng)口通訊,通訊口支持最大20km的傳輸距離,傳輸速率:10/100Mbps自適應(yīng)。

     

      主要技術(shù)參數(shù)

    ① 適用條件

         環(huán)境溫度:0℃~40℃

         相對(duì)濕度:<95%RH

    大氣壓力:80 kPa~106 kPa

    ② 分站主要技術(shù)指標(biāo):

    1)額定工作電壓:18V,波動(dòng)范圍:(12~24)V;

    2)工作電流:≤100mA;

    3)最大監(jiān)控容量:8路信號(hào)輸入,4路控制量輸出(無源觸點(diǎn)信號(hào)2個(gè)、電平信號(hào)2個(gè))

    4)本安參數(shù):Ui: 12.3V  , Ii:840mA ,  Li:0 ,Ci: 1.43&micro;F

    5)信號(hào)制式:

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