基于STM32控制器的煤矿防突钻机远程控制系统硬件设计
【图文】：
图1电气控制原理图随着阀芯位移量的改变而变化，实现对进入马达流量的调节，最终完成对钻机动力头转速的调节。2)钻机中的三位四通开关阀采用开关量控制。STM32的输出电流一般为mA级，不足以驱动开关阀动作，需加功率驱动器件增强其驱动能力。1．2．3CAN网络在钻机电气控制系统设计中，共有3个模块需要通信，分别为:钻机主控制台、钻机远程控制台(操作台)和防爆计算机，3个通信模块彼此相对独立，每个模块均各自成为1个通信节点，三者之间通过CAN总线通信来实现相互访问。2电控系统硬件设计2．1输入模块设计1)模拟量信号输入模块。模拟量信号主要有压力、温度、位移3类信号，其数据采集电路均相同，模拟量采集电路如图2。模拟量信号输入的传感器内部带有变送电路，其输出信号均为标准的4～20mA，此信号经由电流隔离模块U1隔离后输入到U2进行I/V转换，先将4～20mA电流转换成1～5V电压，再经过调幅电路将电压信降至0．5～2．5V后送往STM32的AD通道进行AD转换。图2模拟量采集电路图2)数字量信号输入模块。数字量输入信号包括脉冲信号和开关量信号。转速传感器输出的是脉冲信号，其信号调理电路如图3。由于钻机动力头回转时采集的传感器转速信号均低于1kHz，因此在电路设计中采用低通滤波器。这种滤波器可以有效地过虑掉频率高于1kHz的干扰信号，降低高频信号对转速信号的干扰，，使得输出信号稳定可靠。开关量输入电路如图4。外部诸如接近开关或其它开关量输入信号一旦接通，则外部供电的本安电源12V便通上电使光电耦合器导通，从而使的4脚输出一个低电平给STM32单片机。光电耦合器有效地隔离了本安12V电源与信号电源3．3V。·84·第46卷第6期2015年6月SafetyinCoalMinesVol．46No．6Jun．2015
图1电气控制原理图随着阀芯位移量的改变而变化，实现对进入马达流量的调节，最终完成对钻机动力头转速的调节。2)钻机中的三位四通开关阀采用开关量控制。STM32的输出电流一般为mA级，不足以驱动开关阀动作，需加功率驱动器件增强其驱动能力。1．2．3CAN网络在钻机电气控制系统设计中，共有3个模块需要通信，分别为:钻机主控制台、钻机远程控制台(操作台)和防爆计算机，3个通信模块彼此相对独立，每个模块均各自成为1个通信节点，三者之间通过CAN总线通信来实现相互访问。2电控系统硬件设计2．1输入模块设计1)模拟量信号输入模块。模拟量信号主要有压力、温度、位移3类信号，其数据采集电路均相同，模拟量采集电路如图2。模拟量信号输入的传感器内部带有变送电路，其输出信号均为标准的4～20mA，此信号经由电流隔离模块U1隔离后输入到U2进行I/V转换，先将4～20mA电流转换成1～5V电压，再经过调幅电路将电压信降至0．5～2．5V后送往STM32的AD通道进行AD转换。图2模拟量采集电路图2)数字量信号输入模块。数字量输入信号包括脉冲信号和开关量信号。转速传感器输出的是脉冲信号，其信号调理电路如图3。由于钻机动力头回转时采集的传感器转速信号均低于1kHz，因此在电路设计中采用低通滤波器。这种滤波器可以有效地过虑掉频率高于1kHz的干扰信号，降低高频信号对转速信号的干扰，使得输出信号稳定可靠。开关量输入电路如图4。外部诸如接近开关或其它开关量输入信号一旦接通，则外部供电的本安电源12V便通上电使光电耦合器导通，从而使的4脚输出一个低电平给STM32单片机。光电耦合器有效地隔离了本安12V电源与信号电源3．3V。·84·第46卷第6期2015年6月SafetyinCoalMinesVol．46No．6Jun．2015
【作者单位】： 中煤科工集团西安研究院有限公司;
【分类号】：TD713.3;TD67
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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本文编号：2536706
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