具有协议转换功能的胶带机集控系统的监控分站研制

传统的矿用设备大多为RS485通信接口、采用ModBus通信协议,要使该类矿用设备接入采用本安型DeviceNet现场总线的胶带机集控系统,必须进行协议转换。针对该问题,介绍了一种基于本安型DeviceNet现场总线的、具有协议转换功能的胶带机集控系统监控分站,分析了DeviceNet和ModBus的原理及实现,详细介绍了该监控分站的硬件及软件设计。实际应用表明,该监控分站满足设计要求。     

基于CAN总线的矿用通信分站的研究

针对矿井监测监控和预警系统采用的基于RS485总线的主从式通信方式存在实时性差、通信距离较短的问题,提出了一种基于CAN总线的矿用通信分站的设计方案;详细介绍了该通信分站的硬件及软件设计。该通信分站的CAN总线应用层协议通过对CAN消息ID号和数据的功能定义,实现了紧急数据的及时上传。实验结果表明,该通信分站通信可靠,实时性高,满足煤矿井下的通信要求。     

基于ARM的矿用通信分站CAN接口的设计

通信分站在煤矿安全监控系统中起着非常重要的作用。文章提出了一种基于ARM的矿用通信分站CAN接口的设计方案,详细介绍了ARM微处理器S3C44B0X扩展CAN控制器SJA1000的接口设计方法。该方案采用CPLD实现S3C44B0X与89C52单片机高速并行通信接口及1扩2外设中断管理器,具有实现简单、可靠性高、CPU利用率高等优点。实验结果表明,该方案使通信分站不仅成为具有就地查询显示、就地键盘控制等功能的采集与转发装置,还具有CAN网桥功能。     

高可靠性矿用分站的设计

矿用分站与传感器之间大多采用模拟信号传输方式,极易受井下电磁干扰的影响,降低了煤矿安全监控系统的稳定性和可靠性。针对上述问题,设计了一种与传感器之间采用数字传输方式的高可靠性矿用分站,详细介绍了该分站的结构、硬件及软件设计。测试结果表明,该分站通过了《AQ 6201—2006煤矿安全监控系统通用技术条件》中规定的抗干扰性能试验,具有较强的稳定性。     

基于FPGA的煤矿安全监控系统监控分站的设计

针对煤矿安全监控系统中的监控分站采用单一微处理器采集传感器数据而导致的实时性差的问题,提出了一种基于FPGA的煤矿安全监控系统监控分站的设计方案,详细介绍了该监控分站的软、硬件设计。该监控分站采用A3PE600系列FPGA完成传感器信号的数据采集任务,采用ARM系列MCU完成与FPGA通信、与上位机通信、根据配置信息及传感器数据实现断电及报警控制、人机交互等任务。该监控分站实时性强,可接入多种类型的传感器,并适用于传输接口不同的多种安全监测监控系统。     

基于ARM的新型矿用监控分站

文章介绍了一种新型矿用监控分站,它基于32位ARM7处理器设计,外围芯片少,功耗低,功能较之基于8位微处理器的分站更加完善,性能更加稳定可靠,满足了煤炭行业标准"MT/T1005—2006矿用分站"的要求。     

PLC基于以太网与矿用监控分站数据交互实现

针对瓦斯抽采自动控制系统中PLC控制器与矿用监控分站采用RS485通信模式进行数据交互轮询时间较长、数据出现滞后、不能满足系统闭环控制和快速调节等问题,该文提出了采用以太网通信方式进行数据交互的方法。以西门子S7-1200系列PLC作为客户机,以重庆煤科院KJ90-F16矿用监控分站作为服务器,通过对PLC和监控分站的配置和编程,实现了PLC以动态链路方式与多台矿用监控分站进行数据交互。测试结果表明,采用以太网比采用RS485的通信方式数据交互速度快、效率高,能有效提高瓦斯抽采监控系统的控制响应速度。     

面向煤矿井下的多协议融合网关设计

针对现有煤矿安全监测系统中信息传输可靠性差、异构数据融合度低的问题,设计了一款面向煤矿井下的多协议融合网关。该网关可同时接入不同协议类型的传感器,将多源数据以以太网协议数据的形式传输到远程服务器进行信息融合。在该网关中,物理层通过不同协议(RS232、RS485、CAN、ZigBee)传输介质和接口接收终端的数据信息;协议层对不同的数据格式进行解封,得到终端用户原始数据;系统层通过任务管理和通信调度完成多类型设备的接入;应用层设计用户函数和调用内核空间的网络层协议进行数据封装,得到以太网协议格式的数据后不需处理就可传送到上级节点,完成网关多类型协议数据到以太网协议数据的转换传输。测试结果表明,该网关可以实现RS232、RS485、CAN、ZigBee等协议数据转以太网协议数据的透明传输,且传输时延集中在15ms以内,传输数据丢包率低,具有很强的通信可靠性。     

基于DSP和FPGA的信息化发射平台多协议网关设计

为实现信息化发射平台控制系统不同网段之间互联互通,实现了一种能够对以太网、CAN等不同协议数据进行解析、过滤及转发的多协议网关。该网关采用DSP+FPGA的控制器架构,在FPGA内部通过CAN IP核的方式实现了六路CAN控制器;FPGA内部还实现了一路Microblaze软核,软核上运行lwIP以太网协议栈,实现一路以太网控制器功能。DSP作为控制核心,调用FPGA实现的驱动函数实现以太网和CAN数据收发,并根据特定的转发策略对接收数据进行解析、过滤和转发。试验结果表明,该多协议网关单元具有通信接口种类多、数量多,数据转发实时性强、可靠性高,数据解析、转发规则可编程设定、灵活性高等特点,能够适应不同系统的应用需求。     

煤矿井下安全监控分站的设计及其仿真实现

为了设计一种具有低成本、低功耗、易操作、功能强且可靠性高的煤矿井下安全分站,针对煤矿安全生产实际,文章提出了采用MCS-51系列单片机为核心、具有CAN总线通信接口的煤矿井下安全监控分站的设计方案;首先给出煤矿井下安全监控分站的整体构架设计,然后着重阐述模拟量输入信号处理系统的设计过程,最后说明单片机最小系统及其键盘、显示、报警、通信等各个组成部分的设计;为验证设计方案的可行性与有效性,使用Proteus软件对设计内容进行仿真验证,设计的煤矿井下安全监控分站具有瓦斯、温度等模拟量参数超标报警功能和电机开停、风门开闭等开关量指示功能;仿真结果表明:设计的煤矿井下安全监控分站具有一定的实际应用价值.     

基于ENC28J60以太网接口的矿用监控分站设计

针对目前我国监控分站普遍使用现场总线与以太环网相结合方式实时性差的缺点,基于TCP/IP制定了完善的通信控制协议,采用ENC28J60网络接口芯片设计了分站接口控制电路,实现了监控主机与监控分站之间的数据收发控制.该分站采用定时计数、LCD液晶显示、ENC28J60网络接口和远程控制技术,实现了数据采集、液晶显示、数据处理、控制输出、声光报警和远程控制的功能.经过实验表明,上位机收到数据信息与监控分站采集信息一致,实现了网络的可靠通信.     

Modbus-RTU与Profibus-DP协议转换网关的设计

西门子S7-300 /400 等具有Profibus 接口的PLC 在工业控制系统的应用越来越广泛,而老的智能仪表和传感 器多数只有Modbus 接口,要实现数据通信,需要进行协议转换。设计了一种Modbus-RTU 与Profibus-DP 协议转换网关,并 对电源管理模块、处理器模块、Profibus-DP 从站模块、RS485 通信模块和软件设计流程图进行了重点阐述。     

基于EPON技术的矿用综合数据接入网关设计

针对煤矿监测监控系统数据接口众多,无法实现数据的统一通信和共享的现状,结合EPON技术的优势,设计了一种基于EPON技术的矿用综合数据接入网关。该网关可实现煤矿井下不同接口数据的综合接入和不同系统之间的数据共享。井下实际测试结果表明,该网关主干网络通信速率达到了750Mbit/s,主干网络传输距离达15km,线路冗余切换时间小于100ms。     

基于PCIE点对点传输的FPGA系统

本文分析了当前智能变电站系统点对点数据传输互联并行总线的局限性,提出采用PCI Express高速串行接口技术,应用Spartan-6 XC6SLX45T架构FPGA,实现点对点以太网数据传输的设计方案. 此方案充分利用了FPGA的并行数据处理的特性及丰富的IP资源,设计实现了多路以太网点对点数据的高带宽和高可靠性传输,极大的提升了智能变电站系统的性能.     

组态软件与Modbus协议在矿用传感器调校装置中的应用

针对现有的传感器调校装置存在缺乏数据实时显示和处理、自动闭环控制、通信接口功能等问题,提出了一种将组态软件与Modbus通信协议应用于矿用气体传感器调校装置的方法。该方法利用串行口和Modbus通信协议将所调校的传感器通过单片机和上位机相连,可实时控制传感器调校的整个过程,并能动态采集、处理各传感器数据。实际应用表明,该方法实现了矿用气体传感器调校装置的自动化、精确化,保障了煤矿的生产安全。     

基于RS485的矿用馈电开关通信方法的研究

在分析RS232和RS485串行通信接口工作原理和特点的基础上,确定了矿用馈电开关远程数据通信采用RS485标准接口的串行通信方案,实现了馈电开关和上位PC机的双向通信功能。实验表明该串行通信方法通信距离长,传输数据准确可靠,具有一定的实用价值。