基于LPC1114的ZPF127型矿用降尘装置研发.pdf

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1、·62·煤矿机电2014年第3期基于LPCIl14的zPFl27型矿用降尘装置研发张卫国，卞全林，潘跃芸(安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001)摘要：针对综采综掘工作面降尘除尘问题，研发了一种基于单片机LPclll4的zPFl27型矿用自动控制洒水降尘装置。阐述了降尘装置主机的工作原理、功能要求，介绍了基于单片机LPclll4为控制单元的控制模块及其防爆外壳的研发设计。该降尘装置主机经几个煤矿实际应用，降尘效果良好。关键词：综掘工作面；高压喷雾；降尘装置；单片机IPclll4；控制主机中图分类号：TD714．41文献标识码：B文章编号：1001一

2、0874(2014)03—0062—02DeVelOpmentofZPFl27MIningDe—DustDeViceBaSedOnLPCI114z^n，曙耽喀Mo，Bi口凡QM口凡Zin，Pony￡‘ey“n(SchoolofMechanicalEn矛neering，AnhuiuniversityofScienceandTechn0109y，Huainan232001，China)Abstract：Accordingtothede-dustproblemonfullymechanizedworkingface，akindofnewZPFl27miningd

3、e—dustautomaticsprayingdevicebasedonSCM(SingleChipMicroeomputer)LPCI114hasbeendesigned．I)escribestheworl(ingp打ncipleandfhnctionrequirementsofde—dustdeVicehost．AndintroducesthecontIDlmoduleofcontmlunitbasedonSCMLPCI114；thendevelopsanddesignsthename—pmofcmst．Thede—dustdeVicehostgain

4、sgoodefkctbyapplicationofsevemlmines．Keywords：fuUymechanizedminingface；highpressurespray；de—dustdevice；SCM(SingleChipMicmcomputer)LPCIl14；contr01host1ZPFl27型降尘装置简介zPFl27型降尘装置是一种采用高压喷雾降尘除尘原理的新型矿用尘控自动洒水降尘装置(以下简称降尘装置)，是专门针对煤矿井下综采、综掘工作面及综掘巷道降尘除尘作业设计的。其主要由控制主机、GCG一1000型粉尘浓度传感器、zPG．18R型

5、矿用本质安全型热释电传感器、FYF3型红外控制遥控器、DFB8“型隔爆可调电磁阀或DFB8／15型隔爆电动球阀等组成，能有效降低煤矿作业场所内粉尘浓度尤其是可呼吸性粉尘浓度，改善井下作业环境，以及保障矿工身体健康和煤矿安全生产。工作原理框图见图1。2降尘装置主机工作原理及功能特征2．1工作原理降尘装置主机由本质安全型电源回路、信号输热释电传感器粉尘传感器冀候型锚圆图1ZPFl27型降尘装置原理框图人电路、主控制器、控制输出电路、液晶显示屏、红外接收电路等部分组成。主机为交流127V供电，经变压器和本质安全型电源电路处理后转换为18V直流本质安全型电源，供主

6、机及传感器使用。传感器输入信号经信号输入电路对进行限幅处理后送入主控制器，主控制器再对信号进行逻辑运算后输出控制信号。同时，主控制器对采集到的输入信号数值及喷洒工作模式状态，均通过液晶显示屏显示出来。2014年第3期煤矿机电·63·2．2功能特征1)实时检测现场粉尘浓度，当粉尘浓度高于预先设定的超限值时自动开启喷雾降尘。2)实时检测喷洒区域有无人员存在，一旦检测到人体信号时，可自动延时暂停降尘作业，并自动恢复降尘作业。3)具有信控延时喷洒、信控定时喷洒、强制定时喷洒3种喷洒工作模式，时间设置范围可调。4)点阵式液晶显示屏，可实时显示传感器测量数据及降尘装置

7、喷洒工作模式。5)可根据粉尘浓度信号，控制电磁阀或电动球阀改变喷雾效果，达到节约水电的目的。6)可分区域配套联机使用，快速高效降低作业场所中粉尘浓度，能对粉尘进行有效控制，以防止粉尘的二次扩散，改善井下作业环境。3主控制器设计选用NxP公司最新推出的LPCIll4单片机为主控制器，它拥有最新的ARMCortex—M0内核，Co卜tex—MO是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗32位微处理器，主频高达50MHz，支持睡眠、深度睡眠、深度掉电3种低功耗模式。LPCIl14具有尺寸小、低成本、超低功耗、高性能、兼容性好、100％C语言编程等优点，并拥有丰富的

8、配置：多达42个通用L／0(GPl0)引脚、高达32kB的Flas