一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面制造技术

本发明专利技术公开了一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，包括壳体、触控板、通讯、液晶驱动板、隔爆箱面板和锁紧螺母，防爆人机界面采用将触控板、液晶模组和通讯、液晶驱动板按GB3836.1和GB3836.4标准要求进行本安处理，隔爆箱面板上加工有隔爆螺纹通孔，并安装隔爆螺套形成螺纹隔爆结构；壳体安装在带隔爆轴套的连接板上，带有隔爆轴套的连接板上的隔爆轴套穿过隔爆螺套形成圆筒隔爆接合面；同时带隔爆轴套的连接板上的隔爆轴套内装有电气连接组件，并采用胶封剂进行浇封处理形成浇封防爆结构；本发明专利技术简化了结构设计和电路设计，减少了故障点，同时降低了生产难度；显示和触控功能按本安要求设计，降低了防爆箱生产的工艺难度和成本。

An explosion-proof man-machine interface for flammable and explosive sites with flameproof box panel installation

The invention discloses a man-machine interface with explosion-proof inflammable and explosive explosion-proof box panel mounting, which comprises a shell, a touchpad, communication, LCD driver board, flameproof box panel and lock nut, explosion-proof man-machine interface using touch panel, LCD module, LCD driver and communication of intrinsically safe processing board by GB3836.1 and the requirements of GB3836.4 standard, every processing proof box panel has the explosion-proof screw through hole, and the installation of explosion-proof screw thread forming flameproof shell structure; a mounting plate connected with the flameproof sleeve, with explosion-proof sleeve on the connecting plate of the flameproof explosion-proof sleeve through screw sleeve forming cylindrical flameproof joint at the same time; with the flameproof sleeve of the connecting plate is arranged in the sleeve of flameproof electrical connection components, and the use of glue sealing agent pouring closure form pouring explosion-proof structure; the invention simplifies the structure design and circuit design, Reduce fault, and reduce the production difficulty; display and touch control function is designed according to the intrinsically safe requirements, reduce the explosion-proof box production process difficulty and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面
本专利技术涉及一种防爆人机界面，特别涉及一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，属于易燃易爆危险场所电气自动化控制领域。
技术介绍
目前普通场所使用的人机界面产品基本设计成控制箱、控制柜（一般采用钣金制成）面板式安装方案。用于易燃易爆场所的人机界面必须是满足防爆要求的防爆人机界面。由于易燃易爆场所使用的防爆控制箱、控制柜常见的如隔爆型，其外壳包括面板采用的是较厚的钢板或铸铝合金制成。隔爆型控制箱、控制柜由于防爆的特殊要求不允许采用类似于普通控制箱、控制柜的方式开孔进行面板式安装，因此当在易燃易爆场所需要使用人机界面时目前有两种常用方案。方案一，设计独立的防爆人机界面设备，使其作为一个独立的设备与其他设备相连组成控制系统，例如本安型防爆人机界面、充砂型防爆人机界面等；方案二，将普通的人机界面产品安装于隔爆箱内部，在隔爆箱面板上开孔后采用钢化玻璃的浇封结构形成满足防爆要求的视窗，通过该视窗可以观察人机界面的画面，但钢化玻璃的存在导致人机界面上的触控功能失效，为实现触控功能，目前的方法是采用单独设计一个本安触控板的方案，即在钢化玻璃外侧（隔爆箱外侧）增加一个触控板，触控板电气连接导线通过防爆浇封结构引入到箱体内部，再通过安全栅连接到人机界面，以实现触控功能。易燃易爆场所中，方案一适用于人机界面作为一个单独设备的控制方案，有时也是针对防爆产品无法面板安装的一个解决方案。方案二虽实现了人机界面与防爆箱一体化设计的目的，但有明显的缺陷：1.人机界面触控效果差，由于人机界面画面和触控板之间隔着钢化玻璃，一般隔爆型产品采用的钢化玻璃的厚度与视窗的面积成正比，即视窗面积越大，所需要的钢化玻璃就越厚，以7寸人机界面所需的视窗面积为例，其钢化玻璃的厚度至少要8-10mm，即触控板与画面之间至少有8mm的距离，因此非常容易产生视觉误差导致触控无效或误动作，因此触控效果变差，操作者体验变差；2.能够实现的人机界面尺寸有局限性，如上所述当人机界面尺寸越大时，所需的视窗面积越大，因此钢化玻璃的必须增厚以满足防爆要求，根据实践经验当钢化玻璃厚度大于12mm以上时，触控功能基本无法在具体产品上实现，因此该方案只适合于小尺寸的人机界面；3.维修困难，由于触控板采用浇封结构，一旦触控板损坏基本无法单独更换，则产品基本不可维修导致整个产品报废或失去触控功能；4.该方案工艺复杂，增加了生产难度，导致了成本增加。
技术实现思路
本专利技术提出了一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，解决了现有技术中的易燃易爆场所中人机界面触控效果差、能够实现的人机界面尺寸有局限性、维修困难以及方案工艺复杂，增加了生产难度，导致了成本增加的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，包括壳体、触控板、通讯、液晶驱动板、隔爆箱面板和锁紧螺母，所述防爆人机界面采用将触控板、液晶模组和通讯、液晶驱动板按GB3836.1和GB3836.4标准要求进行本安处理，并将上述电路及部件装配于壳体内；所述壳体采用表面电阻小于欧姆的抗静电材料制作或采用金属材料制作；所述触控板外表面粘贴表面电阻小于欧姆的抗静电面膜；所述隔爆箱面板上加工有隔爆螺纹通孔，并安装隔爆螺套形成螺纹隔爆结构；所述壳体安装在带隔爆轴套的连接板上，带有隔爆轴套的所述连接板上的隔爆轴套穿过隔爆螺套形成圆筒隔爆接合面；同时带隔爆轴套的所述连接板上的隔爆轴套内装有电气连接组件，并采用胶封剂进行浇封处理形成浇封防爆结构，所述通讯、液晶驱动板上的电气连接导线通过电气连接组件和排线与安装在隔爆箱内部的本安关联模块连接，所述关联模块具有带有本安电源和数据隔离安全栅给触控板、液晶模组和通讯、液晶驱动板进行本安供电和本安数据传输；同时所述锁紧螺母与带隔爆轴套的连接板上的隔爆轴套之间、隔爆箱面板与隔爆螺套之间加有O型密封圈起到IP防护的作用；同时所述壳体上通过安装孔采用螺钉固定在隔爆箱面板上的螺纹盲孔中，所述壳体上带有密封胶条起到防护作用。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述防爆人机界面的电路框图中虚线右侧为防爆箱（柜）内部，放置本安关联模块电路；虚线左侧为防爆箱（柜）外部，放置触控板、液晶模组通讯、液晶驱动板电路，且全部设计成本安电路。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述本安关联模块中包含本安电源、通讯接口转换本安隔离电路、本安LCD背光驱动电路三部分，其中本安LCD背光驱动电路与本安电源电路及其他电路采用本安隔离措施使其高电压大电流；本安LCD背光驱动电路用于给液晶模组内的背光供电，本安电源用于给其他电路供；CPU通过通讯接口转换本安隔离电路与其他设备进行通讯。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述通讯、液晶驱动板上集成了专用的液晶模组驱动集成芯片、触控板驱动芯片、微处理器和存储器必要的液晶模组驱动电路以实现人机界面的画面显示和触控功能，同时通过通讯的方式将数据传输至隔爆箱内部的所述本关联模块，通讯口线加上所述本关联模块为通讯、液晶驱动板提供的电源线最多不超过8导线。本专利技术所达到的有益效果是：1、本专利技术将触控板、液晶模组和通讯、液晶驱动板进行本安处理，因此上述三个部分均可以安装在隔爆箱外部，液晶模组和触控板可以按照普通人机界面的设计方案实现贴合式设计，因此触控效果与普通人机界面一致，同时通讯、液晶驱动板和其他结构部件均采用扁平化设计方法，整机外露在防爆箱外部的厚度尺寸小于等于18mm，因此实现了面板式安装；2、由于液晶模组有大量的驱动口线（一般液晶模组加触控板总的口线数量为40根以上），因此单独设计了本安型的通讯、液晶驱动板，该板上集成了专用的液晶模组驱动集成芯片、触控板驱动芯片、微处理器和存储器必要的液晶模组驱动电路以实现人机界面的画面显示和触控功能，同时通过通讯的方式将数据传输至隔爆箱内部的本关联模块，通讯口线加上本关联模块为通讯、液晶驱动板提供的电源线最多不超过8导线，由于穿过隔爆箱壁进入内部的导线的减少，简化了结构设计和电路设计，减少了故障点，同时降低了生产难度。3、显示和触控功能已经按本安要求设计，因此上述部分可以安装在防爆箱的外部，这样也简化了防爆箱的开孔，即取消了原有技术方案中的钢化玻璃的视窗结构，只需要在隔爆箱上开一个隔爆螺纹孔，通过相关结构将导线引入到隔爆箱内部即可，因此大大降低了防爆箱生产的的工艺难度，降低了防爆箱的成本。4、本专利技术的所有部件均按照模块化设计，方便更换，利于生产，方便维修。5、本防爆人机界面不仅适用于防爆箱一体化设计方案，同时也方便单独构成独立的防爆人机界面构成一个单独设备与其他设备构成自动控制系统。6、本防爆人机界面在防爆上采用了ib本安型、db隔爆型和tD由外壳保护的粉尘型措施，实现了IIC防爆级别，T6温度组别的要求，可以应用于气体环境的1区和2区及粉尘环境的21区和22区。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的主观结构示意图；图2是本专利技术的隔爆箱面板局部结构示意图；图3是本专利技术的电路结构示意图；图中：1、壳体；2、液晶模组；3、触控板；4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，包括壳体（1）、触控板（3）、通讯、液晶驱动板（5）、隔爆箱面板（7）和锁紧螺母（9），其特征在于，所述防爆人机界面采用将触控板（3）、液晶模组（4）和通讯、液晶驱动板（5）按GB3836.1和GB3836.4标准要求进行本安处理，并将上述电路及部件装配于壳体（1）内；所述壳体（1）采用表面电阻小于109欧姆的抗静电材料制作或采用金属材料制作；所述触控板（3）外表面粘贴表面电阻小于109欧姆的抗静电面膜（4）；所述隔爆箱面板（7）上加工有隔爆螺纹通孔，并安装隔爆螺套（8）形成螺纹隔爆结构；所述壳体（1）安装在带隔爆轴套的连接板（10）上，带有隔爆轴套的所述连接板（10）上的隔爆轴套穿过隔爆螺套（8）形成圆筒隔爆接合面；同时带隔爆轴套的所述连接板（10）上的隔爆轴套内装有电气连接组件（12），并采用胶封剂（11）进行浇封处理形成浇封防爆结构，所述通讯、液晶驱动板（5）上的电气连接导线通过电气连接组件（12）和排线（13）与安装在隔爆箱内部的本安关联模块（14）连接，所述关联模块（14）具有带有本安电源和数据隔离安全栅给触控板（3）、液晶模组（4）和通讯、液晶驱动板（5）进行本安供电和本安数据传输；同时所述锁紧螺母（9）与带隔爆轴套的连接板（10）上的隔爆轴套之间、隔爆箱面板（7）与隔爆螺套（8）之间加有O型密封圈（15）起到IP防护的作用；同时所述壳体（1）上通过安装孔采用螺钉固定在隔爆箱面板（7）上的螺纹盲孔中，所述壳体（1）上带有密封胶条（6）起到防护作用。...

【技术特征摘要】
1.一种具有易燃易爆场所防爆箱面板式安装的防爆人机界面，包括壳体（1）、触控板（3）、通讯、液晶驱动板（5）、隔爆箱面板（7）和锁紧螺母（9），其特征在于，所述防爆人机界面采用将触控板（3）、液晶模组（4）和通讯、液晶驱动板（5）按GB3836.1和GB3836.4标准要求进行本安处理，并将上述电路及部件装配于壳体（1）内；所述壳体（1）采用表面电阻小于109欧姆的抗静电材料制作或采用金属材料制作；所述触控板（3）外表面粘贴表面电阻小于109欧姆的抗静电面膜（4）；所述隔爆箱面板（7）上加工有隔爆螺纹通孔，并安装隔爆螺套（8）形成螺纹隔爆结构；所述壳体（1）安装在带隔爆轴套的连接板（10）上，带有隔爆轴套的所述连接板（10）上的隔爆轴套穿过隔爆螺套（8）形成圆筒隔爆接合面；同时带隔爆轴套的所述连接板（10）上的隔爆轴套内装有电气连接组件（12），并采用胶封剂（11）进行浇封处理形成浇封防爆结构，所述通讯、液晶驱动板（5）上的电气连接导线通过电气连接组件（12）和排线（13）与安装在隔爆箱内部的本安关联模块（14）连接，所述关联模块（14）具有带有本安电源和数据隔离安全栅给触控板（3）、液晶模组（4）和通讯、液晶驱动板（5）进行本安供电和本安数据传输；同时所述锁紧螺母（9）与带隔爆轴套的连接板（10）上的隔爆轴套之间、隔爆箱面板（7）与隔爆螺套（8）之间加有O型密封圈（15）起到IP防护的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠军，
申请(专利权)人：上海隽玺电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31