矿灯充电微机控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及充电控制装置，适于对矿灯充电机自动稳压集中控制的微机控制装置。由单片机、Ｉ／Ｏ扩展电路、双向可控硅、多路转换器、Ｖ／Ｆ变换器、光电耦合器、过零信号电路组成。有自检、事故报警、显示功能。它技术先进，稳压性能好，工作稳定可靠，抗干扰能力强，易扩展，功能全，成本低，特别适合对人工调压的旧矿灯充电设备进行技术改造。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及充电设备，特别是矿灯充电机的微机控制装置。目前的国内矿灯充电架大量应用的是人工调阻调压充电机，人工调压不及时，经常欠压和过压，欠压造成充电不足，过压缩短矿灯寿命。为解决矿灯充电质量问题，研制有晶体管稳压充电机、快速充电机等，可以实现自动稳压，但适合单充电机工作。本技术的设计目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种稳压性能好，适合对多台充电机进行巡回检测集中控制，使充电机稳压智能化，并便于对旧设备进行技术改造的微机控制装置。本技术的设计目的可以通过以下措施来达到该装置有单片机10，单片机10经I／O扩展电路17、光电耦合器接充电回路的稳压控制元件，接自充电回路输出端的采样接线端2经多路转换器9、A／D转换器或V／F变换器，接至单片机10，接单片机10的还有过零信号电路19。本技术的设计目的还可以通过以下措施来达到充电回路的稳压控制元件是是串在稳压控制回路、并便于切换的双向可控硅18。信号转换器为V／F变换器15，V／F变换器15的电源为独立供电电源，其接地端与数字地相隔离。该装置有自检、事故报警、显示器。双向可控硅18及其光电耦合器组成的输出模块，以及多路转换器9组成的输入模块制作在同一插件上，装置的主电路板上有相应的、便于扩展的至少两个插槽。本技术与现有技术相比具有如下优点①技术先进，稳压性能好，调压迅速，抗干扰能力强，工作稳定可靠，功能全，成本低。②适合对多台充电机进行巡回检测集中控制，并且便于扩展。③有系统硬件自检，故障显示、报警功能，维护方便。④适合对老设备技术改造，不改变原充电机的主体结构，微机控制系统与原控制系统能相互切换。当然也可作为更新换代产品制造。附图的图面说明如下附图说明图1本技术面板示意图图2本技术电气原理图图3本技术与旧充电机电路接线的示意图本技术下面将结合附图作进一步详述图1示出了本技术的外壳1的面板结构。其上有控制线接线端子2，共三排24路；电压过零信号接线端子3、熔断器4、音响报警开关5、LED数码显示器6、电源开关7、复位开关8。图2示出了本技术的电路图。其中单片机(10)为8031，8031的P0口作为数据口兼地址线接地址锁存器(12)74LS373、程序存储器(13)2732、数据存储器(14)6116，P0口也作扩展口接I／O扩展电路(17)8255，8255的PA、PB、PC口经光耦接24路双向可控硅(18)的控制极；8031的P1口作采样输入，P2口作选通线，P3口作外电源过零中断申请、报警、复位口。采样经多路转换器(9)CD4051、V／F变换器(15)AD654、高速光耦(16)6N137，接8031的T0脚。8031的P1.0－P1.2作为采样输入的选通信号，经光电耦合器(11)4N28接CD4051。过零信号电路(19)接8031的INTO脚。LED数码显示器(6)经地址锁存器(12)74LS373接8031。为了提高系统的抗干扰能力，维护方便，装置内的硬件按功能设计为模块式结构，以插件形式提供。系统模块插件为1.主控系统模块；2.输入输出模块；3.过零触发信号和电源模块；4.故障显示、报警模块。1.主控系统模块由CPU部分，I／O扩展口，V／F变换器，多路转换器组成。①CPU部分由8031、2732、6116、74LS373各一片、外部的12MHZ时钟电路组成。8031是CPU，采样值经8031运算决定输出，并控制外围器件的工作。2732 EPROM存放8031的工作程序，运算的中间结果及有关数据放在6116 ROM中。74LS373地址锁存器，使8031的P0.0－P0.7既作为地址线又兼为数据线。外部12MHZ时钟电路由一块12MHZ晶振、两个0.1μF电容组成。它决定8031的运行速度。②8255扩展口8255有PA、PB、PC三个口，每个口可单独使用，可根据需要定义为输入输出口，本系统将8255定义为输出方式工作方式，作为24路输出通道。③采样器件采样采用V／F变换器件AD654，调整外接电阻及电容，使输入＋5V电压时输出频率200KHZ，AD654接＋12V直流电源，独立供电。选用V／F变换器件AD654，具有精度高、线性好，线路简单，对采样波形的线性度要求不高的特点，故优于A／D变换器件，而且易实现与数字地的隔离。④多路转换器CD4051为八选一多路转换器，共三片，外接24路采样电压输入，8031的P1.0－P1.2作为采样输入的选通信号，经光电耦合器(11)4N28接CD4051，若系统扩展为48路输出控制，需要增加三片CD4051。2.过零信号和系统电源模块①过零信号电路由整流桥、电压比较器LM311、光电隔离4N28、电阻组成。由电压过零信号接线端子(3)，经降压、全桥整流电路，输出5V直流电压，经电阻分压后进入电压比较器LM311，调整分压电阻，使输出端输出400μS的脉冲信号，LM311输出端接光电隔离4N28，它的输出端接8031的INTO脚，每当交流电压过零时，向CPU发出过零中断请求信号。②系统电源采用开关电源，它有一个＋5V输出，一个±12V输出端。主机使用＋5V直流电源，AD654使用＋12V电源。该开关电源输入电压从36V到220V变化，输出端直流电压不变，提高了主机供电质量。为提高抗干扰能力，主机CPU供电采用悬浮地，和AD654的供电电源各自独立。3.输入输出模块由三块插件组成，每一插件上有八路输入、输出端子，八个双向可控硅(18)BCR8A，八个光电隔离器MOC3023，八个300Ω电阻，共24路输入输出端口，与面板上控制线接线端子(2)相接并引出。该模块主要完成采样电压输入，双向可控硅电压输出，微机系统与模拟系统的隔离。若扩展该控制系统为48路输出，需在8031的P0口再扩展8255一片，外加三块插件即可。4.故障显示、报警模块主要有一个电源开关(7)，两个七段显示数码管(6)，一个蜂鸣器，两个地址锁存器(12)74LS373，电阻等。用电源开关上的指示灯是否亮，表示主机电源线路是否正常。运行主程序前，软件首先自诊断硬件故障。故障时，8031的P3.0－P3.1输出，74LS373(12)锁存输出，两个数码管(6)用十进制形式显示提示内容。显示1至24的某一数值时，表示该控制回路电压超过规定值，可能是矿灯架电源开关断开或调压不在最高位置，也可能是双向可控硅故障；当显示HO时，表示过零信号电路故障；当显示61时，表示6116故障；当显示82时，表示8255故障。故障时蜂鸣器报警，提醒值班人员处理。图3示出本技术与原充电机电路接线图。其中有控制线接线端子路号20、过零线21、采样线22－－接控制线接线端子2右侧的输入端子、控制线23－－接控制线接线端子2左侧的输出端子，本控制装置电源电压交流220V。其余为原充电机电路的主变压器ZB、整流器1GZ、2GZ、3GZ、副变压器FB、磁饱和控制器BK、电感1H、电位器R、电容器C1、熔断器RD、刀闸开关K。输入交流380V，输出直流5V。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对矿灯充电架充电回路自动稳压集中控制的矿灯充电微机控制装置，其特征在于有单片机（１０），单片机（１０）经Ｉ／Ｏ扩展电路（１７）、光电耦合器接充电回路的稳压控制元件，接自充电回路输出端的采样接线端（２）经多路转换器（９）、信号转换器，接至单片机（１０），信号转换器为Ａ／Ｄ转换器、Ｖ／Ｆ变换器二者之一，接单片机（１０）的还有过零信号电路（１９）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对矿灯充电架充电回路自动稳压集中控制的矿灯充电微机控制装置，其特征在于有单片机(10)，单片机(10)经I/O扩展电路(17)、光电耦合器接充电回路的稳压控制元件，接自充电回路输出端的采样接线端(2)经多路转换器(9)、信号转换器，接至单片机(10)，信号转换器为A/D转换器、V/F变换器二者之一，接单片机(10)的还有过零信号电路(19)。2.根据权利要求1所述的矿灯充电微机控制装置，其特征在于所说的稳压控制元件是串在稳压控制回路、并便于切换的双向可控...

【专利技术属性】
技术研发人员：高欣，于光星，刘庆平，
申请(专利权)人：肥城矿务局，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]