o前言
我國適用發生爆炸風險場地的電子皮帶秤係統軟件很少，中國生產商關鍵分成礦用防反物質秤和礦用防電子皮帶秤兩類.礦用防反物質秤存有輻射源難題，務必到相關部門核查準許才可以應用，原計量檢定精密度一般在1%上下較低，早已被大部分客戶拋棄應用；礦用防電子皮帶秤運用當代傳感技術，應用與維護保養便捷，計量檢定精密度達到0.25%,具有降本增效、節支增收、降低出現偏差的原因的功效，提升 了煤碳生產製造的自動化技術水平，是之後煤礦計量檢定商品發展趨勢的方向.特別是在伴隨著我國對煤碳生產量和生產安全管理方法幅度的增加，做為煤礦煤炭運輸安全性計量檢定的機械自動化機器設備，礦用防防爆電子皮帶秤變成煤炭生產量檢測係統中必不可少的構成部分，變成礦用防計量檢定商品行業關心的聚焦點。
礦用防防爆電子皮帶秤一般有二種形式：複合性配備和本安型配備閔.複合性配備是現階段銷售市場上最廣泛的防爆方式.秤體、本安型防爆重量傳感器、本安型防爆接線端子在易燃物品1、2類危險地帶，非防爆型稱重顯示器放置緩衝區，這類電子皮帶秤的調零、校準，應用維護保養很不方便.而本安型配備中的秤體、接線端子、本安型防爆重量傳感器、本安型防爆稱重顯示器均在易燃物品1、2類危險地帶，內嵌本安型防爆電池.礦井開展調零、校準實際操作較便捷，不危害井上工作員的監管，因此具備非常大的銷售市場應用前景.
1係統整體總體設計
礦用防電子皮帶秤設計方案時必須處理安全性防爆、稱重精密度、調零校準高效率低和防誤動作4種難題.依據煤礦具體要求和普遍防爆電子皮帶秤的配備，本安
礦用防防爆電子皮帶秤關鍵由電阻器應變式重量傳感器、轉速傳感器、接線端子與稱重顯示儀表盤四大一部分構成.電子皮帶秤稱重顯示儀表盤是電子皮帶秤係統軟件中更為重要的構件，是運用電子信息技術方式精確測量、顯示信息和操縱原材料品質的儀表盤.不但進行信號釆集處理、數據信息顯示信息、數據通信等工作中，還即時傳送數據到奧村中控室進一步統計分析、儲存和複印，具備淨重、削皮、淨重量、最高值、峰穀解決等作用BL
礦用防防爆電子皮帶秤儀表盤內部關鍵由重量收集電源電路、速率釆集電源電路、單片機設計電源電路、485通訊電源電路、數據信息存儲電源電路、液晶顯示屏電源電路、數字鍵盤電源電路、紅外信號電源電路等一部分構成.
2硬件配置電路原理
2.1元器件挑選
全部儀表盤的操縱關鍵是Cortex核心的STM32F103VB單片機設計處理芯片，關鍵進行對各外接設備的操縱.通信層麵釆用的是RS-485通訊方法.這類通信協議可很便捷地將很多機器設備構成一個操縱互聯網，因為應用了差分信號脈衝信號傳送數據信號，具備構造簡易、質優價廉、操縱便捷、通訊間距和數據信息傳輸速率適度等特性，很合適在工業生產自然環境下運用.插口處理芯片為具備瞬變工作電壓抑止作用的差分信號收發器SN75LBC184,具備比一般的RS-485處理芯片更強的抗雷擊和承擔達到9kV靜電感應充放電的衝擊性的工作能力.在一些較為惡劣的環境裏，不另加一切維護元器件可立即與同軸電纜相連.在係統總線上能夠聯接64個收發器並且能夠合理遏製幹擾信號,能夠考慮絕大部分煤礦的規定眺儀表盤的紅外接收頭采用的是TL1838A2.在ADC層麵釆用Crystal企業的低噪音高集成度CS5532的△-ZA/D轉化器，其特性能夠做到24位，合適運用於精確測量稱重顯示器、過程管理等行業叫圖形液晶顯示屏控製模塊為青雲自主創新LCM192642,能夠隨時隨地調整和顯示信息各種各樣主要參數，便捷於查看和紀錄.
2.2通信控製模塊設計方案
為提升 儀表盤的抗幹擾能力，單片機設計與SN75LBC184中間的防護應用的是可操縱的光學隔離器TLP521.其種類為晶體管輸出，電源電路中間的數據信號傳送，使前端開發與負荷徹底防護，目地取決於提升安全係數,降低電源電路影響並簡單化電路原理.DIR引腳輸出低電頻（或上拉電阻），光敏三極管通斷（或截至），選定RS485處理芯片的RE端（或DE端），容許接受（或推送）.RS-485接口處理芯片SN75LBC184的R端和D端接受推送基本原理與DIR端同樣向.
2.3紅外線設計方案
紅外信號是一種無線網絡、非觸碰控製係統，運用到儀表盤上可以合理避免 非工作員對儀表盤開展實際操作.其基本原理是將紅外探頭發送的紅外線變換為相對的電子信號，再送後置攝像頭放大儀經放大後用以電子計算機自動控製係統中，具備抗幹擾性強，傳送靠譜，功耗，降低成本，易完成等明顯優勢卩】.紅外信號視頻解碼器釆用的是TL1838A,能輸出具備NEC幀文件格式的高頻率差分信號，有著大量的特性和更強的敏感度.紅外信號接受電路圖講解見圖3.
2.4模擬量輸入釆集控製模塊設計方案
模擬量輸入收集控製模塊應用換流器平穩增益值可編程控製器儀表放大器CS5532,串行通信有4根控線：CS（片
選端）、SDI（串行通信數據信息入端）、SDO（串行通信數據信息出端）和SCLK（串行通信移位數字時鍾端）.CS5532的SCLK端口號、SDI端口號、SDO端口號各自與單片機設計PD1端口號、PD2端口號、PDO端口號相互連接，進行輸出串行通信數字時鍾、載入數據信息和獲取數據的作用.CS5532不一樣的字速度與增益值的融合，可讓其RMS噪音、無噪音屏幕分辨率及其內部數字濾波器特點存有差別，必須依據具體情況開展搭配.
2.5本安防爆關鍵技術
礦用防電子皮帶秤在一般電子皮帶秤的基本上釆取相對的防爆形式，融合本安防爆技術性變成適用煤礦礦井極端自然環境的一款本安計量檢定監測設備，可以在有可燃性汽體或煙塵的風險自然環境內安全工作，而不容易造成發生爆炸風險，是本安防爆技術性在電子衡器秤重行業的自主創新運用.
礦用防防爆電子皮帶秤儀表盤應用齊納式安全柵電源電路，由快速熔斷器FU、功率電阻R和2組齊納限壓二極管構成，見圖4.左側是是非非本安端，右側是本安端，能夠限定鍵入的電動能，可避免 其他安電源電路的風險動能竄進本安電源電路，具有安全性維護功效風該電源電路具備基本原理簡易、電源電路完成非常容易，質優價廉等優勢，但要考慮到電纜線和當場機器設備的儲能難題，留意電纜線和當場機器設備容抗和感抗，並且電源電路要本安接地裝置，接地線電阻應低於1Q.
3電腦編程
礦用防防爆電子皮帶秤係統軟件應用軟件各種各樣作用的完成必須根據電腦編程來完成，為提升 電子皮帶秤的稱重精密度，總體完成比較複雜，程序編寫工作量大,是電子皮帶秤完成的重要一部分.因為係統軟件電源電路牽涉到很多硬件配置，對手機軟件有效運作明確提出了更高的規定，必須導入一套有效的管理模式來有效的整體規劃和運用係統軟件硬件平台，以緩解研發人員的勞動量図.係統得出了主編程設計，隨後對於某些控製模塊的軟件開發開展了論述。上位機軟件根據RS-232通信插口對礦井電子皮帶秤稱重顯示儀表盤推送要求指令，依據上位機軟件的實際規定，儀表盤鑒別要求指令後推送或改動相對的變量值，完成了奧村中控室對礦井儀表盤的實時監控.通信操作程序見圖7.CS5532有2種方式：一次變換和持續變換，本係統軟件挑選持續變換工作模式.CS5532有多種多樣字速度和增益值可列舉，為防止其RMS噪音、無噪音屏幕分辨率及相對過濾特點存有差別，必須依據具體情況開展適度搭配.這兒CS5532對安全通道1開展A/D變換，增益值設為32,字速度選為50HZ.

4試驗檢測
礦用防防爆電子皮帶秤功能測試聯接見圖8.
4.1重量傳感器數據信號傳送檢測
本係統軟件由高低溫試驗箱出示0°C、10°C>20°C、30C、40°C5個溫度檢測點.最先對每一個溫度點開展持續2h的檢測，隨後調整電位差計使輸入數據信號在0〜十米V內遲緩轉變，最終紀錄輸出的毫伏數據信號值和變換完的AD值，一部分重量傳感器數據信號傳送數據測試見表1.
4.2通信係統測試
因為電子皮帶秤儀表盤釆用是RS-485通訊方法,上位機軟件根據RS-232通信插口推送指令，因此 RS485/RS232轉化器將儀表盤與上位機軟件串口通信相互連接，以檢測讀儀表盤主要參數和寫儀表盤主要參數等各種各樣通信作用.如通信檢測頁麵見圖9,挑選相匹配的讀或寫“要求信息內容”，並鍵入儀表盤號等信息內容，點一下右側“傳送數據”按鍵，頁麵下邊地區顯示信息如儀表盤號、儀表盤情況、變量值等回複信息內容.
本係統軟件還對頻率量數據信號傳送安全通道、開關量數據信號傳送特性和係統軟件的長期性工作中的可信性和可靠性開展了檢測.檢測結果顯示模擬示波器測得輸入頻率值與儀表盤顯示信息頻率值相對偏差較大 為0.1%,考慮具體運用中對頻率傳送的特性規定.因為單片機設計對數據信息計算時存有一些出現偏差的原因，但針對低頻率數據信號，輸出的頻率值做到了0.2%的精密度規定.係統軟件通電持續運作5d後，對其各類性能參數開展綜合能力測試，儀表盤運作平穩，做到了設置的性能指標.
5結果
根據以Cortex-M3核心的STM32CPU為硬件係統，將防爆關鍵技術到顯示信息控製儀表中，搭建了新式礦用防稱重係統.經試驗檢測，得到下列結果：
(1)選用CS5532A/D變換處理芯片完成了很弱數據信號的收集與變換，提升 了係統軟件的精密度；
(2)釆用STM32F103VB單片機設計操縱完成了原材料的全自動運輸；
(3)釆用液晶顯示屏LCM192642完成了優良的人機對戰操作麵板；
(4)係統軟件硬件配置構造簡易、實際操作簡單、實用性強，對開關量、模擬量輸入、頻率數據信號都有優良的傳送特點，特性平穩靠譜，完成了定量分析秤重、全自動送料的作用，工作效能獲得了進一步提高，在煤礦生產製造行業具備優良的應用前景.

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