485通讯方法远程控制“猴车"应用

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  “猴车”顾名思义就是矿山斜井运人缆车,人坐在斜井缆车上,是抱着挂在缆车的一根垂下的坐杆上,形状像蹲在树上的猴子。所以矿用运人缆车,形象称为“猴车”。在我从2014年10月开始独立对新立矿的运输猴车进行集中控制改造。该集中控制系统成本低,便于维修管理,操作简单,易于推广。
  485通讯主要特性:典型的串行通标准是RS232和RS485,它们定义了电压,阻抗等,但不对软件协议给予定义,区别于RS232,RS485的特性包括:
  1.RS-485的电气特性逻辑“1”以两线间的电压差为+(2-6)V表示;逻辑“0”以两线问的电压差为-(2-6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。
  2.RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。
  3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。
  4.RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米),实际上可达3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。应用RS-485可以联网构成分布式系统。RS-485的“节点数”主要是依“接收器输入阻抗”而定。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB 9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。串口协议只是定义了传输的电压,阻抗等,编程方式和普通的串口编程一样。
  本系统分控制端:信号传输部分和执行部分。
  1.控制端:用组态王软件编程并组态,工作人员通过在电脑上形成模拟猴车画面显示运行状态或是停止,画面下部是模拟按键和运行状态指示灯,通过指示灯显示现场设备运行和故障情况,通过模拟按键控制现场设备运行和停止。
  2.信号传输部分控制电脑主机通过网线控制485模块在用光端机通过光纤电缆和现场光端机连接并将指令给现场485模块进行终端控制。
  3.执行部分从光缆信号传输过来的指令信号经过光端机和485模块进行处理对现场的QBZ-80A矿用隔爆型真空电磁启动器控制执行控制端发来的信号,使设备可靠运转。
  使用485注意事项:485总线由于其布线简单,稳定可靠从而广泛的应用于视频监控,门禁对讲,楼宇报警等各个领域中,但是,在485总线布线过程中由于有很多不完全准确的概念导致出现很多问题。现在将一些错误的观念作出一些澄清。
  485信號线不可以和电源线一同走线。在实际施工当中,由于走线都是通过管线走的,施工方有的时候为了图方便,直接将485信号线和电源线绑在一起,由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰,从而导致485信号不稳定,导致通信不稳定。
  485信号线可以使用屏蔽线作为布线,也可以使用非屏蔽线作为布线。由于485信号是利用差模传输的,即由485+与485的电压差来作为信号传输。如果外部有一个干扰源对其进行干扰,使用双绞线进行485信号传输的时候,由于其双绞,干扰对于485+,485的干扰效果都是一样的,那电压差依然是不变的,对于485信号的干扰缩到了最小。同样的道理,如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话,外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。
  485布线借助485集线器和485中继器可以任意布设成星型接线与树形接线。485布线规范是必须要手牵手的布线,一旦没有借助485集线器和485中继器直接布设成星型连接和树形连接,很容易造成信号反射导致总线不稳定。很多施工方在485布线过程中,使用了星型接线和树形接线,有的时候整个系统非常稳定,但是有的时候则总是出现问题,又很难查找原因,一般都是由于不规范布线所引起的。
  485总线必须要接地。在很多技术文档中,都提到485总线必须要接地,但是没有详细的提出如何接地。严格的说,485总线必须要单点可靠接地。单点就是整个485总线上只能是有一个点接地,不能多点接地,因为将其接地是因为要将地线(一般都是屏蔽线作地线)上的电压保持一致,防止共模干扰,如果多点接地适得其反。可靠接地时整个485线路的地线必须要有良好的接触,从而保证电压一致,因为在实际施工中,为了接线方便,将线剪成多段再连接,但是没有将屏蔽线作良好的连接,从而使得其地线分成了多段,电压不能保持一致,导致共模干扰。
  我矿猴车共三段。用电脑编程模拟画面通过485模块信号和光缆与终端机来控制三个猴车电机的启动和停止,并地面和井下猴车沿途配备防爆摄像头全程监控和语音喊话维持入井秩序。
  操作简单一个鼠标和键盘就可以完成启动和停止,各地点安装了隔爆型摄像仪,所有的信息上传到地面控制中心出现故障能够直观的看到,便于维修排除故障赢得了时间,在线实时监控能够发现设备运转情况有无异常,从而减少了机电事故的发生及成本的投入,适合投资小见效快的煤矿企业。研发远程集中控制,把人从重复的繁重的危险环境中解放出来,对煤矿安全生产起着推波助澜的作用,减低安全事故,改变社会对煤矿企业的安全环境的担忧,使企业经济效益和社会效益双丰收。
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