矿用本安型双总线操作终端制造技术

本发明专利技术提供一种矿用本安型双总线操作终端，包括机箱和电路装置；电路装置包括连接端子组、控制板、应急断电按钮、功能按钮/旋钮组、2个操控手柄和本安触摸屏；连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子和应急断电信号等输出端子；控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；连接端子组、应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄以及本安屏摸屏均与控制板电连接。本发明专利技术整体结构简单、现场安装和接线方便、通用性强、工作可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
矿用本安型双总线操作终端
本专利技术涉及煤矿移动设备操控装置，具体涉及一种矿用本安型双总线操作终端。
技术介绍
操作终端广泛应用于煤矿立井提升绞车、斜井提升绞车、绳牵引绞车、架空乘人等需要司机对设备进行操作的场合。操作终端作为人机交互设备，是将司机发出的操作命令传送给控制器。操作终端设计的可靠性及其与控制器配套的通用性、灵活性以及现场安装的便利性都是需要考量的因素。现有煤矿操作终端存在的问题主要有：其一，其包括手柄、大量的功能按钮/旋钮等元器件对外接线均采用点对点的方式，需要大量的对外接线端子和连接电缆，使得接线繁杂、查线繁琐，工作可靠性较低。其二，由于手柄、功能按钮/旋钮等对外接线均采用点对点的方式，因而外接设备接口相对固定，一台操作终端只能与相应特定的控制器配套使用，使得操作终端的通用性较差，无法实现与其它控制器方便灵活的对接，增加了煤矿设备投入和运维成本；其三，现有操作终端机身普遍采用台式结构，占地面积大，对现场设置条件要求较高，然而煤矿井下空间狭小，使其安装选位比较困难；其四，现有煤矿操作终端通常不具备以太网联网功能，因而难以融入煤矿内部监控或管理网络以实现操作终端的远程集控，不利于煤矿自动化水平的提高；其五，人机交互通常采用的隔爆显示屏+键盘（或鼠标）的交互模式，成本较高，自重较重，操作不便。针对上述问题笔者提出了一种基于双总线的矿用本安型操作终端。该操作终端将按钮、手柄等元器件的引线转换为双总线方式输出，大大减少了了操作终端对外接线端子数量，简化了现场电缆接线。结构设计上采用模块化设计理念，将现有台式结构进行拆解，现场放置灵活方便，对场地要求较低，可采用坐式或挂式等多种安装方式。因采用标准总线和标准通信协议，操作终端可与具有相同总线和协议的控制器进行配套使用，增加了产品配套的通用性和灵活性。双总线输出方式保证了在煤矿控制类应用场合通信的可靠性，在一路总线通信故障的情况下能够自动切换到另一路总线。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种整体结构简单、现场安装和接线方便、通用性强、工作可靠性高的矿用本安型操作终端。本专利技术的技术方案是：本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其结构特点是：包括机箱和电路装置；上述机箱包括上端开口的中空箱体以及可开闭地设于上述箱体上的上盖；上述电路装置包括设于箱体上的连接端子组、设于箱体内的控制板以及设于上盖上的应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄；上述连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子、应急断电信号输出端子、触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子，以及通过配设的可拆卸连接架固定安装在机箱上的本安触摸屏；上述控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；上述CPU模块分别与光耦隔离模块和模拟量隔离模块信号电连接；CPU模块分别与CAN通信模块、串口通信模块和以太网通信模块通信连接；电源模块用于提供工作电源；上述光耦隔离模块分别与应急断电按钮和功能按钮/旋钮组电连接；模拟量隔离模块分别与2个操控手柄电连接；应急断电信号输出端子与CPU模块电连接；CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块分别与CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子对应电连接。进一步的方案是：上述电路装置还包括与上述CPU模块电连接的状态指示灯组。进一步的方案是：上述连接端子组还包括电源输入连接端子，上述电源模块与上述电源输入连接端子电连接，使用时，电源输入连接端子接外部DC18V本安供电电源。进一步的方案是：上述连接端子组还包括用于使用时接地的接地端子。进一步的方案是：上述连接端子组还包括3个备用扩展端子。进一步的方案还有：上述功能按钮/旋钮组包括24个功能按钮/旋钮，24个功能按钮/旋钮在上盖上分3排平行设置，每排8个。进一步的方案还有：上述矿用本安型双总线操作终端还包括设置在所述机箱上且位于机箱下方的可拆卸且可折叠的支撑架。本专利技术具有积极的效果：（1）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其通过结构的设计，将手柄、众多的功能按钮/旋钮等元器件的操作信号通过双总线方式输出，大幅度减少了操作终端对外接线的数量，简化了现场电缆接线，提高工作可靠性，简化了运维查线。（2）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其通过结构的设计，将众多的操作信号进行转换后采用标准总线和标准通信协议输出，使得本操作终端与具有相同总线和协议的控制器均能够方便地进行配套使用，大幅增加了操作终端的通用性和灵活性，从而能够有效降低煤矿操作终端及配套控制器的投入成本。（3）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其通过可自动切换的双总线输出方式的设计，在一路总线通信故障的情况下能够自动切换到另一路总线通信输出，从而能够提高其工作的可靠性。（4）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其整体结构采用机箱式设计，整体尺寸较小，可采用坐式或挂式等不同安装方式进行安装，使其能够有效适用于煤矿井下狭小空间的安装使用环境。（5）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其具有以太网联网功能，因而能够使其方便地融入煤矿内部监控或管理网络，实现操作终端的远程集控，有利于煤矿自动化水平的提高。（6）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其通过设置本安触摸屏实现人机交互，较之于现有技术中普遍采用的隔爆显示屏+键盘（或鼠标）的交互模式，操作更为方便，成本更低且自重大为减轻，并且本安触摸屏可拆卸地安装在机箱上，方便运输。（7）本专利技术的矿用本安型双总线操作终端，其通过设置可拆卸且可折叠的支撑架，使其方便运输且在使用时方便根据煤矿井下实际情况方便地实现安装。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。上述附图中的附图标记如下：机箱1，箱体11，上盖12；连接端子组2，电源输入连接端子21，CAN总线连接端子22，485通信连接端子23，以太网连接端子24，应急断电信号输出端子25，接地端子26，备用扩展端子27；操控手柄3，应急断电按钮4，状态指示灯组5，功能按钮/旋钮组6，本安触摸屏7，可拆卸连接架8，支撑架9。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。（实施例1）见图1，本实施例的矿用本安型双总线操作终端，其主要由机箱1和电路装置组成。机箱1主要由上端开口的中空箱体11以及可开闭地设于箱体11上的上盖12组成。电路装置包括设于箱体11上的连接端子组2、设于箱体11内的控制板以及设于上盖12上的操控手柄3、应急断电按钮4、状态指示灯组5和功能按钮/旋钮组6，以及本安触摸屏7，本安触摸屏7通过配设的可拆卸连接架8固定安装在机箱1上。本安触摸屏7的“本安”是“本质安全型”的简称，本质安全型是煤矿常用技术术语。连接端子组2包括电源输入连接端子21、CAN总线连接端子22、485通信连接端子23、以太网连接端子24、应急断电信号输出端子25、接地端子26、3个备用扩展端子27以及触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子（位于箱体1的后面，与本安触摸屏7同一侧，图中未示出）。使用时，电源输入连接端子21用于与外部的DC18V本安供电电源电连接；CAN总线连接端子22和485通信连接端子23用于和配套的通用控制器连接通信，485通信连接端子23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：包括机箱和电路装置；所述机箱包括上端开口的中空箱体以及可开闭地设于所述箱体上的上盖；所述电路装置包括设于箱体上的连接端子组、设于箱体内的控制板以及设于上盖上的应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄；所述连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子、应急断电信号输出端子、触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子，以及通过配设的可拆卸连接架固定安装在机箱上的本安触摸屏；所述控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；所述CPU模块分别与光耦隔离模块和模拟量隔离模块信号电连接；CPU模块分别与CAN通信模块、串口通信模块和以太网通信模块通信连接；电源模块用于提供工作电源；所述光耦隔离模块分别与应急断电按钮和功能按钮/旋钮组电连接；模拟量隔离模块分别与2个操控手柄电连接；应急断电信号输出端子与CPU模块电连接；CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块分别与CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子对应电连接；本安触摸屏通过触摸屏信号连接端子与CPU模块电连接，本安触摸屏通过电源连接端子与所述电源模块电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：包括机箱和电路装置；所述机箱包括上端开口的中空箱体以及可开闭地设于所述箱体上的上盖；所述电路装置包括设于箱体上的连接端子组、设于箱体内的控制板以及设于上盖上的应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄；所述连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子、应急断电信号输出端子、触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子，以及通过配设的可拆卸连接架固定安装在机箱上的本安触摸屏；所述控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；所述CPU模块分别与光耦隔离模块和模拟量隔离模块信号电连接；CPU模块分别与CAN通信模块、串口通信模块和以太网通信模块通信连接；电源模块用于提供工作电源；所述光耦隔离模块分别与应急断电按钮和功能按钮/旋钮组电连接；模拟量隔离模块分别与2个操控手柄电连接；应急断电信号输出端子与CPU模块电连接；CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块分别与CAN总线连接端子、485通信连接端子、...

【专利技术属性】
技术研发人员：于方洋，荣相，史晗，蒋德智，杨帆，张德正，史小军，丁俊峰，陆卫东，董兴飞，陈雯雅，文敬忠，
申请(专利权)人：天地常州自动化股份有限公司，中煤科工集团常州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32