o前言
我国适用发生爆炸风险场地的电子皮带秤系统软件很少，中国生产商关键分成矿用防反物质秤和矿用防电子皮带秤两类.矿用防反物质秤存有辐射源难题，务必到相关部门核查准许才可以应用，原计量检定精密度一般在1%上下较低，早已被大部分客户抛弃应用；矿用防电子皮带秤运用当代传感技术，应用与维护保养便捷，计量检定精密度达到0.25%,具有降本增效、节支增收、降低出现偏差的原因的功效，提升 了煤碳生产制造的自动化技术水平，是之后煤矿计量检定商品发展趋势的方向.特别是在伴随着我国对煤碳生产量和生产安全管理方法幅度的增加，做为煤矿煤炭运输安全性计量检定的机械自动化机器设备，矿用防防爆电子皮带秤变成煤炭生产量检测系统中必不可少的构成部分，变成矿用防计量检定商品行业关心的聚焦点。
矿用防防爆电子皮带秤一般有二种形式：复合性配备和本安型配备闵.复合性配备是现阶段销售市场上最广泛的防爆方式.秤体、本安型防爆重量传感器、本安型防爆接线端子在易燃物品1、2类危险地带，非防爆型称重显示器放置缓冲区，这类电子皮带秤的调零、校准，应用维护保养很不方便.而本安型配备中的秤体、接线端子、本安型防爆重量传感器、本安型防爆称重显示器均在易燃物品1、2类危险地带，内嵌本安型防爆电池.矿井开展调零、校准实际操作较便捷，不危害井上工作员的监管，因此具备非常大的销售市场应用前景.
1系统整体总体设计
矿用防电子皮带秤设计方案时必须处理安全性防爆、称重精密度、调零校准高效率低和防误动作4种难题.依据煤矿具体要求和普遍防爆电子皮带秤的配备，本安
矿用防防爆电子皮带秤关键由电阻器应变式重量传感器、转速传感器、接线端子与称重显示仪表盘四大一部分构成.电子皮带秤称重显示仪表盘是电子皮带秤系统软件中更为重要的构件，是运用电子信息技术方式精确测量、显示信息和操纵原材料品质的仪表盘.不但进行信号釆集处理、数据信息显示信息、数据通信等工作中，还即时传送数据到奥村中控室进一步统计分析、储存和复印，具备净重、削皮、净重量、最高值、峰谷解决等作用BL
矿用防防爆电子皮带秤仪表盘內部关键由重量收集电源电路、速率釆集电源电路、单片机设计电源电路、485通讯电源电路、数据信息存储电源电路、液晶显示屏电源电路、数字键盘电源电路、红外信号电源电路等一部分构成.
2硬件配置电路原理
2.1元器件挑选
全部仪表盘的操纵关键是Cortex核心的STM32F103VB单片机设计处理芯片，关键进行对各外接设备的操纵.通信层面釆用的是RS-485通讯方法.这类通信协议可很便捷地将很多机器设备构成一个操纵互联网，因为应用了差分信号脉冲信号传送数据信号，具备构造简易、质优价廉、操纵便捷、通讯间距和数据信息传输速率适度等特性，很合适在工业生产自然环境下运用.插口处理芯片为具备瞬变工作电压抑止作用的差分信号收发器SN75LBC184,具备比一般的RS-485处理芯片更强的抗雷击和承担达到9kV静电感应充放电的冲击性的工作能力.在一些较为恶劣的环境里，不另加一切维护元器件可立即与同轴电缆相连.在系统总线上能够联接64个收发器并且能够合理遏制干扰信号,能够考虑绝大部分煤矿的规定眺仪表盘的红外接收头采用的是TL1838A2.在ADC层面釆用Crystal企业的低噪音高集成度CS5532的△-ZA/D转化器，其特性能够做到24位，合适运用于精确测量称重显示器、过程管理等行业叫图形液晶显示屏控制模块为青云自主创新LCM192642,能够随时随地调整和显示信息各种各样主要参数，便捷于查看和纪录.
2.2通信控制模块设计方案
为提升 仪表盘的抗干扰能力，单片机设计与SN75LBC184中间的防护应用的是可操纵的光学隔离器TLP521.其种类为晶体管输出，电源电路中间的数据信号传送，使前端开发与负荷彻底防护，目地取决于提升安全系数,降低电源电路影响并简单化电路原理.DIR引脚輸出低电频（或上拉电阻），光敏三极管通断（或截至），选定RS485处理芯片的RE端（或DE端），容许接受（或推送）.RS-485接口处理芯片SN75LBC184的R端和D端接受推送基本原理与DIR端同样向.
2.3红外线设计方案
红外信号是一种无线网络、非触碰控制系统，运用到仪表盘上可以合理避免 非工作员对仪表盘开展实际操作.其基本原理是将红外探头发送的红外线变换为相对的电子信号，再送后置摄像头放大仪经放大后用以电子计算机自动控制系统中，具备抗干扰性强，传送靠谱，功耗，降低成本，易完成等明显优势卩】.红外信号视频解码器釆用的是TL1838A,能輸出具备NEC帧文件格式的高频率差分信号，有着大量的特性和更强的敏感度.红外信号接受电路图讲解见图3.
2.4模拟量输入釆集控制模块设计方案
模拟量输入收集控制模块应用换流器平稳增益值可编程控制器仪表放大器CS5532,串行通信有4根控线：CS（片
选端）、SDI（串行通信数据信息入端）、SDO（串行通信数据信息出端）和SCLK（串行通信移位数字时钟端）.CS5532的SCLK端口号、SDI端口号、SDO端口号各自与单片机设计PD1端口号、PD2端口号、PDO端口号相互连接，进行輸出串行通信数字时钟、载入数据信息和获取数据的作用.CS5532不一样的字速度与增益值的融合，可让其RMS噪音、无噪音屏幕分辨率及其內部数字滤波器特点存有差别，必须依据具体情况开展搭配.
2.5本安防爆关键技术
矿用防电子皮带秤在一般电子皮带秤的基本上釆取相对的防爆形式，融合本安防爆技术性变成适用煤矿矿井极端自然环境的一款本安计量检定监测设备，可以在有可燃性汽体或烟尘的风险自然环境内安全工作，而不容易造成发生爆炸风险，是本安防爆技术性在电子衡器秤重行业的自主创新运用.
矿用防防爆电子皮带秤仪表盘应用齐纳式安全栅电源电路，由快速熔断器FU、功率电阻R和2组齐纳限压二极管构成，见图4.左侧是是非非本安端，右侧是本安端，能够限定键入的电动能，可避免 其他安电源电路的风险动能窜进本安电源电路，具有安全性维护功效风该电源电路具备基本原理简易、电源电路完成非常容易，质优价廉等优势，但要考虑到电缆线和当场机器设备的储能难题，留意电缆线和当场机器设备容抗和感抗，并且电源电路要本安接地装置，接地线电阻应低于1Q.
3电脑编程
矿用防防爆电子皮带秤系统软件应用软件各种各样作用的完成必须根据电脑编程来完成，为提升 电子皮带秤的称重精密度，总体完成比较复杂，程序编写工作量大,是电子皮带秤完成的重要一部分.因为系统软件电源电路牵涉到很多硬件配置，对手机软件有效运作明确提出了更高的规定，必须导入一套有效的管理模式来有效的整体规划和运用系统软件硬件平台，以缓解研发人员的劳动量図.系统得出了主编程设计，随后对于某些控制模块的软件开发开展了论述。上位机软件根据RS-232通信插口对矿井电子皮带秤称重显示仪表盘推送要求指令，依据上位机软件的实际规定，仪表盘鉴别要求指令后推送或改动相对的变量值，完成了奥村中控室对矿井仪表盘的实时监控.通信操作程序见图7.CS5532有2种方式：一次变换和持续变换，本系统软件挑选持续变换工作模式.CS5532有多种多样字速度和增益值可列举，为防止其RMS噪音、无噪音屏幕分辨率及相对过滤特点存有差别，必须依据具体情况开展适度搭配.这儿CS5532对安全通道1开展A/D变换，增益值设为32,字速度选为50HZ.

4试验检测
矿用防防爆电子皮带秤功能测试联接见图8.
4.1重量传感器数据信号传送检测
本系统软件由高低温试验箱出示0°C、10°C>20°C、30C、40°C5个温度检测点.最先对每一个溫度点开展持续2h的检测，随后调整电位差计使输入数据信号在0〜十米V内迟缓转变，最终纪录輸出的毫伏数据信号值和变换完的AD值，一部分重量传感器数据信号传送数据测试见表1.
4.2通信系统测试
因为电子皮带秤仪表盘釆用是RS-485通讯方法,上位机软件根据RS-232通信插口推送指令，因此 RS485/RS232转化器将仪表盘与上位机软件串口通信相互连接，以检测读仪表盘主要参数和写仪表盘主要参数等各种各样通信作用.如通信检测页面见图9,挑选相匹配的读或写“要求信息内容”，并键入仪表盘号等信息内容，点一下右侧“传送数据”按键，页面下边地区显示信息如仪表盘号、仪表盘情况、变量值等回复信息内容.
本系统软件还对頻率量数据信号传送安全通道、开关量数据信号传送特性和系统软件的长期性工作中的可信性和可靠性开展了检测.检测结果显示模拟示波器测得输入頻率值与仪表盘显示信息頻率值相对偏差较大 为0.1%,考虑具体运用中对頻率传送的特性规定.因为单片机设计对数据信息计算时存有一些出现偏差的原因，但针对低頻率数据信号，輸出的頻率值做到了0.2%的精密度规定.系统软件通电持续运作5d后，对其各类性能参数开展综合能力测试，仪表盘运作平稳，做到了设置的性能指标.
5结果
根据以Cortex-M3核心的STM32CPU为硬件系统，将防爆关键技术到显示信息控制仪表中，搭建了新式矿用防称重系统.经试验检测，得到下列结果：
(1)选用CS5532A/D变换处理芯片完成了很弱数据信号的收集与变换，提升 了系统软件的精密度；
(2)釆用STM32F103VB单片机设计操纵完成了原材料的全自动运输；
(3)釆用液晶显示屏LCM192642完成了优良的人机对战操作面板；
(4)系统软件硬件配置构造简易、实际操作简单、实用性强，对开关量、模拟量输入、頻率数据信号都有优良的传送特点，特性平稳靠谱，完成了定量分析秤重、全自动送料的作用，工作效能获得了进一步提高，在煤矿生产制造行业具备优良的应用前景.

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