專(zhuān)利名稱(chēng)：基于stm32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及掘進(jìn)機(jī)控制領(lǐng)域，具體一種基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，掘進(jìn)機(jī)是煤礦開(kāi)采的關(guān)鍵設(shè)備，掘進(jìn)機(jī)技術(shù)關(guān)系著煤礦的安全生產(chǎn)和效率，提高掘進(jìn)機(jī)工作的可靠性和發(fā)展新型掘進(jìn)機(jī)已成為煤礦安全生產(chǎn)和提高效率的一個(gè)重要課題。目前廣泛使用的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)是采用PLC作為核心控制器，受PLC資源和功能的局限，已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)集智能化、自動(dòng)化于一體化的發(fā)展需求。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型要解決問(wèn)題是提供一種基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 內(nèi)部資源豐富、集智能化、自動(dòng)化于一體化。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為[0005]基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，包括有STM32主站處理器，與STM32主站處理器連接的STM32從站處理器，與STM32主站處理器連接的人機(jī)接口模塊，與STM32從站處理器信號(hào)輸出端連接的開(kāi)關(guān)量輸出模塊，以及分別與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊。[0006]所述的STM32從站處理器信號(hào)輸出端上連接有漏電閉鎖保護(hù)模塊。[0007]所述的STM32主站處理器上連接有EEPROM模塊。[0008]所述的開(kāi)關(guān)量輸入模塊通過(guò)第一光稱(chēng)隔離電路與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接；所述的開(kāi)關(guān)量輸出模塊通過(guò)第二光耦隔離電路與STM32從站處理器信號(hào)輸出端連接。[0009]所述的人機(jī)接口模塊包括與STM32主站處理器信號(hào)輸出端連接的顯示屏和與 STM32主站處理器信號(hào)輸入端連接的鍵盤(pán)。[0010]所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括電流互感器和電壓互感器，所述的電流互感器和電壓互感器均通過(guò)降壓濾波器與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接。[0011 ] 所述的STM32主站處理器和STM32從站處理器上均設(shè)置有RS485通信接口，STM32 主站處理器和STM32從站處理器通過(guò)RS485通信接口連接。[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)[0013]本實(shí)用新型的STM32主站處理器和STM32從站處理器均是以STM32作為核心處理器，該處理器芯片專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)應(yīng)用于滿(mǎn)足集高性能、低功耗、競(jìng)爭(zhēng)性?xún)r(jià)格于一體的工業(yè)控制領(lǐng)域的要求。該芯片最高工作頻率可達(dá)72MHZ，由于該芯片集成了豐富的內(nèi)部資源，使硬件結(jié)設(shè)計(jì)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，系統(tǒng)功耗也大大降低，STM32的ADC采樣精度為12位，為逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，各通道的轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。此外，多種轉(zhuǎn)換模式供選擇， 支持DMA數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)STM32具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的USART串行通信接口。[0014]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，采集STM32核心處理器對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化操作于一體。


[0015]圖I是本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0016]見(jiàn)圖1，基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，包括有STM32主站處理器1，與STM32主站處理器I連接的STM32從站處理器2，與STM32主站處理器連接的EEPROM模塊3和人機(jī)接口模塊4，通過(guò)第一光耦隔離電路7與STM32從站處理器2信號(hào)輸入端連接的開(kāi)關(guān)量輸入模塊5，通過(guò)第二光耦隔離電路8與STM32從站處理器2信號(hào)輸出端連接的開(kāi)關(guān)量輸出模塊6，與STM32從站處理器2信號(hào)輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊9，與STM32從站處理器2信號(hào)輸出端連接的漏電閉鎖保護(hù)模塊10 ；[0017]人機(jī)接口模塊4包括與STM32主站處理器I信號(hào)輸出端連接的顯示屏和與STM32 主站處理器I信號(hào)輸入端連接的鍵盤(pán)；數(shù)據(jù)采集模塊9包括電流互感器和電壓互感器，電流互感器和電壓互感器均通過(guò)降壓濾波器11與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接；STM32 主站處理器I和STM32從站處理器2上均設(shè)置有RS485通信接口，STM32主站處理器I和 STM32從站處理器2通過(guò)RS485通信接口連接。[0018]STM32主站處理器I作為顯示和控制核心；STM32從站處理器2作為采樣和繼電器動(dòng)作輸出核心；EEPR0M模塊3主要用于實(shí)時(shí)讀寫(xiě)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的故障信息和設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，同時(shí)外接設(shè)備可讀取系統(tǒng)EEPROM信息，方便進(jìn)行分析和診斷；人機(jī)接口模塊4包括與 STM32主站處理器I信號(hào)輸出端連接的顯示屏和與STM32主站處理器I信號(hào)輸入端連接的鍵盤(pán)，顯示屏使用3. 2寸的TFT屏，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)實(shí)際參數(shù)以及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，鍵盤(pán)用來(lái)設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)查詢(xún)故障信息及控制電機(jī)啟動(dòng)和停止；開(kāi)關(guān)量輸入模塊5采用第一光耦隔離電路7進(jìn)行隔離，從INl輸入，經(jīng)過(guò)光耦輸出至STM32的GPIO 口，實(shí)現(xiàn)對(duì)STM32的電氣隔離和保護(hù)；開(kāi)關(guān)量輸出模塊6采用第二光耦隔離電路8進(jìn)行隔離，其主要進(jìn)行控制信號(hào)的隔離輸出，STM32從站處理器2的控制信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出模塊6控制繼電器動(dòng)作，通過(guò)控制繼電器的開(kāi)和關(guān)，從而控制掘進(jìn)機(jī)的交流接觸器的動(dòng)作；數(shù)據(jù)采集模塊9主要采集掘進(jìn)機(jī)電機(jī)的電壓和電流，由于供電系統(tǒng)都是高電壓、大電流，因此，采集電壓、電流信號(hào)時(shí)要用電壓、電流互感器采集其相應(yīng)信號(hào)，信號(hào)經(jīng)降壓濾波器11降壓濾波處理后使信號(hào)幅值范圍在OV到3.3V之間，然后再將信號(hào)輸入到STM32從站處理器2的AD通道進(jìn)行模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采信； 漏電閉鎖保護(hù)模塊10在掘進(jìn)機(jī)電機(jī)起動(dòng)前對(duì)電機(jī)繞組及部分供電線路進(jìn)行絕緣檢測(cè)，采用附加直流電源的檢查原理，CPU對(duì)絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)被檢測(cè)部分的絕緣電阻值大于規(guī)定值時(shí)，控制器內(nèi)部的輸出接點(diǎn)閉合，允許電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)，如果絕緣電阻值小于規(guī)定值， 控制器內(nèi)部接點(diǎn)斷開(kāi)，電機(jī)不能起動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)了漏電閉鎖保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到外部絕緣阻值恢復(fù)到一定值時(shí)，漏電閉鎖保護(hù)模塊10將自動(dòng)解鎖。
權(quán)利要求1.基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于包括有STM32主站處理器，與STM32主站處理器連接的STM32從站處理器，與STM32主站處理器連接的人機(jī)接口模塊，與STM32從站處理器信號(hào)輸出端連接的開(kāi)關(guān)量輸出模塊，以及分別與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的STM32從站處理器信號(hào)輸出端上連接有漏電閉鎖保護(hù)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的STM32主站處理器上連接有EEPROM模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的開(kāi)關(guān)量輸入模塊通過(guò)第一光耦隔離電路與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接；所述的開(kāi)關(guān)量輸出模塊通過(guò)第二光耦隔離電路與STM32從站處理器信號(hào)輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的人機(jī)接口模塊包括與STM32主站處理器信號(hào)輸出端連接的顯示屏和與STM32主站處理器信號(hào)輸入端連接的鍵盤(pán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括電流互感器和電壓互感器，所述的電流互感器和電壓互感器均通過(guò)降壓濾波器與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的STM32主站處理器和STM32從站處理器上均設(shè)置有RS485通信接口，STM32主站處理器和STM32從站處理器通過(guò)RS485通信接口連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于STM32的掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)，包括有STM32主站處理器，與STM32主站處理器連接的STM32從站處理器，與STM32主站處理器連接的人機(jī)接口模塊，與STM32從站處理器信號(hào)輸出端連接的開(kāi)關(guān)量輸出模塊，以及分別與STM32從站處理器信號(hào)輸入端連接的數(shù)據(jù)采集模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，采集STM32核心處理器對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化操作于一體。
文檔編號(hào)E21C35/00GK202810849SQ20122041726
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者盧軍 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)