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基于C8051F340和WinCC的煤矿副井提升信号监控系统的设计
资料介绍
本文依托于上海大屯能源股份有限公司孔庄矿的扩建项目，以在建的混合立井副提升系统作为设计对象。论文中主要分析了副提升系统井口和井底的控制电路以及基于PC机的监测系统的设计。副井提升系统主要担负人员、矸石、材料、设备、大件等的提升任务。操车设备处在副提升系统的横向环节，主要担负着阻车器起落、车辆进出车、摇台起落、安全门开启闭合等任务，操车控制环节的顺利与否直接影响后续环节的进行和系统效率；罐笼和平衡锤则处在整个副提升系统的纵向环节，人员和物料的上下井主要通过它们来实现，罐笼和平衡锤的上下顺利运行直接关系着人员物料的安全和矿井生产效益的高低。论文主要是设计控制系统，控制操车系统和信号系统在符合闭锁关系的条件下合理运行，实现物料、人员、设备和大件等上下井的任务。
论文首先分析了国内外在该领域的发展历史和研究现状，然后全面分析了系统结构和工作原理，从硬件电路设计、控制板软件设计和上位机应用软件设计三个方面，对系统设计进行论述。井口和井底控制柜的MCU控制板采用C8051F340作为主控制器，应用光耦隔离芯片PC847实现对继电器、按钮等开关量输入信号的隔离，经过周立功的键盘管理芯片对隔离信号进行管理，以外部中断方式送数据给单片机。输出信号经过74HC595的移位锁存后，由光耦电路和达林顿管隔离放大后，控制外部继电器动作把信号传送给上位机、画面显示板和指示灯进行状态显示。人机界面通过西门子监控组态软件WinCC实现，在WinCC的浏览窗口创建变量、组态画面、设置用户权限等，设计HMI提供良好的人机界面及时反馈系统运行情况，实现对系统的在线监控。井口的MCU控制板通过RS-485方式跟井底MCU控制板和上位机进行通信，其中井口和井底之间通过单模光纤通信，井口和上位机之间的信号经过RS-485/RS-232转换后用电缆连接通信。
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