C8051F005单片机是一种高性能的混合信号SoC（System on Chip）型微控制器，由于其优良的性能和广泛的工业应用，在矿用电动阀门控制器的设计中得到了应用。电动阀门控制器的设计与应用的研究，不但可以提高煤矿管网系统的管理控制能力，也满足了对电动阀门远程监控和现场操作控制的需求。 在控制器的工作原理及功能方面，控制器采用C8051F005单片机作为核心处理单元，并配合相应的外围芯片，形成一个智能化控制单元。它能够接收来自电动阀门的4～20mA(DC)阀位反馈信号，并通过信号处理与转换将数据送入微处理器。微处理器处理后的数据显示在显示单元上，以反映阀体状态。控制器还具有远程通讯功能，通过通讯模块可以接收来自上位机（PC机）的指令，经过运算处理后的控制信号将用于对电动阀门进行控制。此外，还可以在控制器的本地人机界面上进行参数设置，实现现场控制。 控制器的主要功能包括： 1. 一体化结构设计，能够接收来自电动阀门的4～20mA(DC)阀位反馈信号，并输出相应的模拟量信号和开关信号，用于实现对阀门开度的控制与调节。 2. 数字显示功能，可以显示电动阀门的当前开度值及阀体状态。 3. RS485远程通讯功能，允许通过上位机软件在PC上设置控制参数和地址参数，同时也支持现场遥控设置。 4. 断线报警、超量程报警以及阀门故障监测功能，增强了系统的安全性能。 硬件电路的设计要遵循智能化、可靠性高、抗干扰能力强以及成本低的原则。在硬件电路的组成中，C8051F005单片机通过外围电路与电动阀门的控制接口相连接，实现信号的采集与输出。为确保控制的精准性和稳定性，电路设计时需对信号的抗干扰性进行优化。例如，使用滤波电路来抑制噪声，并确保信号传输的可靠性。 在软件设计方面，需要开发相应的应用程序，以实现控制器与上位机之间的通讯协议、控制逻辑、数据显示以及故障诊断等核心功能。软件设计应保证程序的模块化和良好的用户体验，同时优化算法以提高系统的运行效率。 在工业性试验验证阶段，通过将控制器安装并应用于实际矿用电动阀门环境中，测试了其远程监控和现场操作控制的能力。试验结果表明，控制器能够准确地根据现场条件进行智能调节，并满足矿用设备的设计要求，为煤矿管网系统中电动阀门的自动管理控制提供了有效的解决方案。 矿用电动阀门控制器的设计与应用的研究，不仅仅是技术创新，更是在实际应用中提高了煤矿企业生产效率和安全管理水平的关键。通过该控制器的使用，煤矿企业可以实现电动阀门的远程监控和智能化管理，从而有效保障矿井的安全与生产效率。

塔式测试台为普遍使用的液压绞车检测设备,该设备笨重、操作不方便、实现成本高。介绍的测试台采用工控机作为上位机控制系统核心,SIMATIC S7-200系列PLC作为下位机控制模块。该测试设备工作可靠,并且实现远程控制和数据采集。 ### 矿用液压绞车测试台设计 #### 一、引言 液压绞车作为煤矿生产中的关键设备之一，其性能的好坏直接影响到煤矿作业的安全性和效率。因此，对液压绞车进行严格的测试和检验至关重要。传统的塔式配重测试台虽然在一定程度上满足了检测需求，但存在诸多不足之处，比如加载方式笨重、操作不便以及成本高昂等问题。为了解决这些问题，一种新型的矿用液压绞车测试台被提出并设计完成。 #### 二、传统塔式配重测试台的局限性 传统的塔式配重测试台主要通过改变砝码的质量来测试液压绞车的最大拉力，但由于其自身的结构特点，导致了以下几点问题： 1. **加载方式笨重**：需要通过人工调整砝码的数量来改变负载，当绞车额定拉力较大时，需要大量的砝码，这不仅增加了劳动强度，也提高了测试成本。 2. **操作不便**：由于钢结构的高度限制，绞车拉动砝码的行程较短，无法完全模拟实际工况。 3. **实现成本高**：除了设备本身的建造成本外，还需要考虑后期维护和运营成本。 #### 三、新型矿用液压绞车测试台设计方案 为了克服上述问题，设计了一种新型的矿用液压绞车测试台。该测试台采用了先进的自动化控制技术和数据采集手段，具体包括以下几个方面： 1. **控制系统架构**： - **上位机**：采用工控机作为核心，负责整体控制逻辑的实现和数据处理。 - **下位机**：使用SIMATIC S7-200系列PLC作为控制模块，实现具体的设备控制和信号反馈。 2. **远程控制与数据采集**：通过网络连接实现远程监控和数据采集，使得测试过程更加灵活高效。 3. **传感器技术**：利用各种传感器（如扭矩传感器、位移传感器等）实时监测绞车的工作状态，确保测试数据的准确性和可靠性。 4. **软件支持**：通过LabWindows/CVI与Access数据库相结合的方式，实现了扭矩数据的存储和管理功能。此外，还提供了丰富的控件资源和函数库，确保系统运行稳定可靠。 #### 四、关键技术点 1. **LabWindows/CVI与Access数据库的集成**：利用CVI_SQL和ODBC等技术实现了LabWindows/CVI与Access软件之间的数据交互，保证了扭矩数据的有效存储和便捷管理。 2. **电机运行状态控制**：结合工控机和PCI-1761数据采集卡，实现了对电机运行状态的精确控制，支持自动或手动检定模式。 3. **过载保护措施**：系统能够根据检测结果采取相应的过载保护措施，保证了测试过程的安全性和稳定性。 #### 五、结论 通过对传统塔式配重测试台的分析和改进，新设计的矿用液压绞车测试台不仅克服了原有设备的局限性，而且通过采用先进的自动化控制技术和数据采集手段，极大地提高了测试效率和准确性。该测试台的投入使用对于提升液压绞车的生产质量和安全性具有重要意义。

根据本安电路设计原则设计了一款矿用本安型声光报警器,详细介绍了报警器的工作原理,本安电源、语音报警电路、LED发光阵列、交流触发电路的设计以及软件设计。该报警器能够区分打点点数给出起车信号,并且具有升级方便、适用性强的特点。

接口技术的多样性和各种不同的协议标准,使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行。网关作为一种复杂的网络连接设备,可以支持不同协议之间的转换,实现多个设备之间的信息共享。设计的矿用多功能网关,参照嵌入式系统结构划分了功能模块:处理器模块、串行通信模块、以太网模块,可以实现RS232/RS485/CAN到IP的协议转换,并通过光纤、双绞线或电话线接入以太网实现更长距离传输。

介绍了矿用多功能WiFi信号转换器的组成及信号的转换方式。该转换器可通过天线收发无线信号,可实现无线信号与RS485口、以太网口、传感器接口和语音接口等有线信号的相互转换,方便地完成了煤矿井下各种监控设备接口之间的互联,有效解决了各种监控系统和通信系统之间的兼容性问题。

为了进一步对矿用自卸车进行优化设计,针对车辆平顺性这一性能指标,介绍了基于ADAMS的整车平顺性建模过程及方法 ,阐述了影响车辆平顺性的悬缸刚度、阻尼特性的拟合及常用的轮胎数学模型的建立,并针对仿真结果进行了分析,得到了车辆通过凸台时的最大垂向加速度,在随机路面输入时,车辆垂向加速度等结论。

针对本质安全型电源必须要有多重过流、过压保护的要求,介绍了一种基于LM317稳压器的矿用本质安全型电源电路工作原理,分析了该电路中熔断器、滤波电容、稳压器的设计要求,详细介绍了过流及短路保护电路和过压保护电路的参数计算方法。该电源电路中的过流及过压双重保护设计可为技术人员设计合理、可靠的本质安全型电源提供参考。

针对煤矿井下钻机在进行大倾角钻进时,机架倾角调节困难,易发生倾覆的现象,提出了全方位履带钻机钻孔施工的工艺方法,研制了ZY-850L矿用履带式全方位钻机。详细介绍了钻机的结构特点及主要参数,详细论述了钻机的总体布局、液压系统及关键部件的强度分析。通过实验室及现场应用证明:该钻机满足实际生产要求,尤其在大倾角施工时,操作安全、方便、快捷,为同类钻机设计提供参考和依据。

24WDC-DC矿用本质安全型电源的设计本安电源开关电源 基于反激变换器的矿用本质安全性电源，输出端设有两级保护，符合最小燃点要求，有过压过流保护功能。 包括：设计说明书，电路原理图A3图纸，仿真文件。 软件版本：MATLAB R2018b；Altum Designer2019 内容与上述描述一致，现成文件，联系留邮箱发货，不提供修改

为了提高矿用应急电源供电系统的可靠性,基于数字控制器高度集成控制电路、精确控制精度、稳定工作性能等优点,以TMS320F2812 DSP为核心,设计了数字控制的矿用应急电源三相逆变器,并进行实验分析。输出波形表明,无论是满载还是空载情况下,该数字控制逆变器均能保证较好的稳定性和供电质量。