光纤485通信控制系统研究

针对电气设备通信过程中面临的干扰强度高等问题,设计并实现了一种新型的通信板,通过实验验证,成功设计了一种具备完整架构、明确的工作机制及精确硬件电路的通信板。该通信板具备将RS485差分信号与电信号相互转换的能力,并在传输过程中显著减少无效信息的产生,减少了长距离通信过程中的干扰问题,并证实了该装置在解决通信干扰问题方面的有效性。该技术的应用,为光纤通信替代传统的485双绞线通信提供了可行的解决方案。

物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用研究

介绍了物联网的定义及基础知识,分析了当前煤矿信息化建设的现状和目标,针对煤矿生产、经营管理环节中存在信息化、智能化程度不高的问题,利用煤矿现有自动化设备,将物联网技术应用到煤矿信息化建设中,构建了基于物联网的煤矿物联系统,给出了硬件平台、软件平台和网络平台设计。实现矿井采、掘、运、风、水、电、安全等生产环节的全过程信息化与自动化,为数字化矿井建设奠定了基础。并指出煤矿信息化真正的难点在于生产装备的信息化。

基于DSP的应急电源智能温度控制系统设计

随着目前智能控制系统的发展,传统温控系统逐渐显现出精确度不足、稳定性差、传统显示屏开发难、编程更复杂等问题。因此设计了一种智能温控系统,选用USART-HMI触摸屏作为主机,以DSP F28035控制器作为从机,以NTC热敏电阻实现环境温度数据采集,并在USART-HMI触摸屏上实时显示采集的温度。USART-HMI触摸屏与DSP F28035控制器之间使用RS485通信,用户可通过USART-HMI触摸屏对目标温度进行设定。结果表明,USART-HMI触摸屏能实时监测并显示当前环境温度,NTC精度可达±0.1℃,系统性能稳定可靠,具有很好的可推广性。

矿用电机车交流牵引控制系统的研究

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性。文章研究设计了基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A[1-3]的矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,给出了牵引控制系统的硬件和软件实现方案及电路结构。实验结果表明,该牵引控制系统能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求。

井壁取心供电电源控制系统研究

针对海洋油田井壁取心装置的特点,基于16bit单片机SPMC75F2413A和芯片UC3875研制了一种深井中驱动双相感应交流电机地面供电电源驱动控制系统,该电源由AC/DC/AC-AC/DC/AC多环节功率变换单元构成,采用电流和电压的PI调节器闭环系统,实现从单相AC110V工频/低压至双相AC600～AC1200V变频/中压的变换。实验表明,该供电电源克服了传统的调压器加变压器的海洋油田测井线性电源的缺点,可以在海洋油田测井行业内推广应用。

光纤传输技术在风能转换系统中的应用研究

风能发电变流系统中,IGBT模块的控制采用高速的SPWM脉冲群来完成。信号在电缆中传输时,高频信号容易受到电缆互感的影响,频率越高,这种影响带来的干扰也就越大,导致IGBT误动作,严重时会炸管子。介绍了一种基于光纤传输的IGBT驱动系统,介绍了驱动系统的原理及实现方案,给出了光纤接口电路和实验波形。实验结果表明,系统很好地解决了驱动信号相互干扰的问题,增加了系统的可靠性,有效地保证了系统的稳定运行。

矿用电机车矢量控制系统的研究设计

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性,以代替传统的矿用电机车直流调阻调速和直流斩波调速,实现节能降耗,提高牵引性能。基于16位单片机dsPIC30F6010A,研制设计了一种反馈解耦型电压矢量矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,改善了电机车低速性能,实现了电流的快速调节和无静差控制。试验结果证明了这种控制策略的有效性。

支持网络融合的采煤机监控关键技术研究

针对现有采煤机监控系统布线困难、设备维修不便、开发成本高等不足,研究一种低成本、易配置、支持网络融合的采煤机无线监控网络设计方案。终端节点和网关节点均以CC2530为核心控制芯片,通过连接不同的外围电路,完成Zigbee网络组网以及Zigbee网络与GPRS网络的融合;网关节点通过串口连接SIM900A,监测数据通过GPRS网络传输至中心服务器。试验表明,该无线网络数据传输丢包率低,具有一定的应用价值。

煤矿综合防尘技术研究

随着煤矿机械化程度和开采强度的不断加大,导致综采工作面的产尘强度及作业环境中粉尘浓度也越来越大,严重影响煤矿安全生产和作业人员身体健康。本文分析了煤尘防治的意义,阐述了国内外防尘理论技术,并对防尘系统动态可视化技术进行了研究,以期对煤矿防尘降尘工作具有一定的参考价值。

基于矿用电气装备的光纤通信控制系统研究

针对矿用电气装备通信中存在的环境复杂、干扰大等问题,本文提出一种485差分信号与光纤信号互相转换的通信板,介绍通信板的整体结构、工作原理和硬件电路原理。实验结果表明,通信板可以将485差分信号与光纤信号互相转换,即能实现用光纤取替485双绞线的功能,解决了长距离通信干扰大的难题,验证了该装置的实用性。

基于DSP矿用蓄电池电机车交流牵引控制系统的研究

本文研究设计了基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A[1-2]的矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,给出了牵引控制系统的硬件和软件实现方案及电路结构。采用转差频率控制策略和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM[3])的控制算法,实现了矿用电机车速度闭环控制。实验结果表明,该牵引控制系统能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求,可以在煤矿行业内推广。

矿用铅酸蓄电池高频智能快充充电器控制系统研究

针对矿用铅酸蓄电池充电器,研究了一款高频智能快充充电器的控制系统,由多环节功率变换单元组成,能量双向流动。在分析其工作原理的基础上,基于DSP给出了系统的硬件电路、软件实现方案及电路结构,采用移相PWM控制算法,实现了变电流智能快速充电放电方法。实验表明了该充电器控制系统设计的可行性和正确性,可自动匹配最佳充电放电曲线,实现了快速充电放电,性能指标优越,可以在行业内推广应用。

一种新型矿用电机车驱动与控制系统的研究

本文基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A研究一种新型的矿用电机车交流变频调速驱动与控制系统,给出了系统的硬件和软件实现方案及电路结构,采用改进型转差频率控制策略,实现了矿用电机车速度和电流的双PI调节器闭环控制。实验表明,该控制驱动系统提高了电机车运行的可靠性和牵引性能,能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求。

异步电机矢量控制中电流控制器的比较研究

在交直流调速和自动控制原理的基础上,针对异步电机矢量控制5个环节中的电流控制环节,从理论上分析研究了PI调节器、前馈解耦、滑模控制3种电流控制器解耦算法的优缺点,并通过搭建实验仿真平台进行仿真,得到了3种电流控制器的数据及其波形,综合理论分析对比了3种算法的特点,为矢量控制时电流控制器的选择提供了参考。

物联网技术在采煤机设备上的应用研究

研究探讨了煤矿物联网的特点和关键技术,针对采煤机设备监控方面存在的不足,为准确获取采煤机设备的运行状态参数,提出了一种采煤机物联系统的设计方案。系统的设计分为感知层、网络层和应用层三个层次,设计了相关模块。该系统实现了采煤工作面的智能化识别、远程监控和管理,为数字化矿井建设奠定了基础。

基于PLC的刮板输送机控制算法的研究

在目前煤矿开采中,刮板输送机智能化控制存在以下问题:在输送机上有剩煤的情况下电机启动困难,机头、机尾电机启动速度不同,设备运行过程不匀速,长电缆供电导致机尾电机低压运行。以PLC作为主控制器,采用电流反馈闭环控制和转矩补偿控制算法,实现了刮板输送机的双电机协调控制,既保证了输送机正常平稳启动、匀速稳压运行,也提升了控制系统的应急响应能力。

基于STM32F407的矿用永磁同步电机控制系统研究

针对目前部分煤矿中常用机电设备如空气压缩机、水泵、皮带输送机等表现出电力传动方面的缺点和问题,提出一种基于STM32F407的永磁同步电机(PMSM)控制系统方案,用永磁同步电机代替传统电动机解决传动问题来实现节能、高效的目标。介绍永磁同步电机的数学模型和直接转矩控制技术原理以及控制系统软、硬件的实现方案和电路结构,并通过仿真实验验证了该方案。

一种新型光纤CAN控制器通信系统研究

针对CAN总线网络在环境恶劣的工业现场通信中使用双绞线远距离传输信号易受电磁干扰的问题,提出一种以光纤作为传输介质的新型光纤CAN控制器通信系统方案。该方案以单片机为控制核心,以光电转换的形式使CAN信号转化为光信号远距离传输通信,提高了CAN网络现场通信的抗干扰能力。本文介绍方案的整体结构、工作原理和硬件电路。通过实验测试,该方案能实现CAN信号与光纤信号相互转化传输通信的功能,表明了研究光纤CAN控制器通信方案的正确性,有利于改善电磁干扰环境严重时CAN通信受干扰的状况,可满足实际应用需求。

煤矿多功能智能传感器技术研究

简述了煤矿多功能智能传感器的结构和功能,把传统的粉尘、瓦斯检测、温度和湿度等传感器的功能集合在一起,并且实现了定位、语音、短信、拍照、报警等新的功能。本文主要探讨矿用多功能智能传感器的实现方案。

基于DSP控制的三相交错式双向DC/DC变流器控制系统

随着储能系统的发展,对双向DC/DC变流器的研究逐步深入。为满足兼顾稳定性的同时提高变换效率的要求,设计出具有高稳定性、输出电流频率高、脉动小等优势的多相多重变流器。同时,利用SiC-MOSFET代替传统的IGBT等开关功率器件,减小变流器体积,同时有效减小整流损耗,提高电源效率。针对由SiC-MOSFET组成的双向DC/DC变流器,为控制其输出上下互补的驱动波形,完成同步整流功能。本文利用DSP控制输出三相交错式PWM波驱动双向DC/DC变流器输出上下桥互补PWM波,验证了其控制系统的可行性。