DALE127G型回头铃信号系统加装水平位置和点数显示电路技术方法研究Word下载.docx

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技术方法研究

冀中能源峰峰集团**矿

DALE-127G型回头铃信号系统

摘要：

我矿***地区临时主上山绞车，回头铃系统传输信号坡中间有5个偏口，加坡底共六个水平。

绞车司机无法判断开车信号发自哪个水平，假如钩头和发信号位置不在同一水平，盲目开车，容易造成事故，咨询某矿六水平PLC信号传输要价数十万，且在此处极端潮湿的环境下使用，工作不稳定，故障率挺高，因自己曾改装过类似系统，到现场综合了解各种情况后，在原系统基础上加装了一套打铃水平位置显示和打铃点数显示电路，效果良好，工作稳定，即节约了大量资金，又解决了生产难题。

关键词：

加装信号显示装置

论文主题：

经过实地考察绘出原回头铃系统图，如图1所示，所用传输线为14×

1.5铠装电缆，而只用了其中三芯，备用11芯，这为改造创造了有利条件，因为车房要显示各打点水平位置，必须有各水平单独的传输线，需要再使用其中五根芯线。

改装后电路如图2所示；

图中在车房电铃两端并接127V继电器XZJ，电铃每响一次继电器闭合一次，其接点输出信号供点数显示电路数码管显示数字用。

原系统电铃一端电源线和公共线不改动和原电路一样，各水平打点按钮单独从车房供给，每根水平按钮线上，串接一只小电流互感器，当某水平打点按钮闭合时，电流互感器初级、次级中便感应一定电压，取出此电压用于打点水平位置显示用。

图一原回头铃系统电路

小电流互感器是此电路的关键，要根据电流大小选择初级线径，考虑对整体电路的影响，选择初级圈数，根据显示电路所需电压、电流大小决定次级圈数，本系统中，7只电铃和一只小继电器，实测每只电铃在127V电压中电流0.19A（小继电器可忽略不计）交流阻抗约670欧，7只电铃并联大约96欧姆，线路总长1000米，芯线截面1.5mm2.最上偏口距电源开关300米，整个网络平均阻抗超过100欧姆，现场实测总电流1.2A，互感器初级用0.6-0.7mm2线径即可，因电铃只在极短时间内才流过电流，线径可再减小一些，为尽量减少互感器对整个网路的影响，初级压降以不超过4至5V为原则。

本系统中用36V/6V、12W小型变压器改制，6V测线径为0.6mm2，满足要求，匝数55匝，拆除35匝后用作互感器初级，实测各水平轮流打点时，初级压降在4V左右，次级互感器输出大于12V的电压，可提供近300mA电流，经整流滤波后直接驱动，12V小型直流继电器，继电器两端可并接12V发光装置，触点可带动更大负荷。

整个互感器约消耗4W左右功率，对7个电铃近170W的功率相比影响不大。

图二改装回头铃系统主回路

图中J1、J2、J3、J4、J5、J6分别接到1-6水平互感器上，电铃数目减少时，换用6V或5V继电器。

上述电路能显示打点水平位置，但打点结束后，显示随即消失，如果司机精力不集中，很可能在未看到显示信号前，信号就已消失，为此，加装了打点水平位置显示保持电路，如图三所示。

图三打点水平位置显示保持电路

每个水平有一只自锁继电器C和保持继电器zb组成，当某水平互感器继电器J吸合后，继电器C经zb接点接通0V电源，C立即吸合，并利用本身一组已经闭合的常开点通过保持继电器常闭点完成自保，并一直持续下去，只要保持继电器不吸合，C就一直稳定在吸合状态用于显示信息，C线圈两端可并接12V发光装置，接点可推更大的负载，C吸合后，其余5个水平的保持继电器，通过二极管阵矩也经过C的自保线路全部吸合，5个继电器常闭点全部打开清除掉上一次保持的电路信息，6个保持继电器组成6选一互锁电路，只要本水平C吸合，其余5个水平Zb必定全部吸合，断开原来保持任一电路，而其余5个水平，任一C吸合时，本身Zb必定吸合，断开自己维持的电路C1Zb1-C6Zb6分别代表1至6水平自锁继电器和保持继电器。

数字显示电路如图4所示。

图四数字显示电路

电路由十进制计数译码器集成电路CD4017和时基集成电路555构成的定时复位电路组成，4017有关引脚功能如下：

16脚接+12V，8脚、13脚接0V，15脚复位端，高电平有效，外接电阻为上电复位电路，14脚是计数脉冲输入端，3脚Qo复位时输出高电平，2脚Q1,Q4脚Q2,Q7脚Q3，Q10脚Q4，Q1脚Q5，其余引脚可悬空不用，车房电铃两端并接继电器XZJ吸合一次，向14脚输入计数脉冲，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5随脉冲数轮流输出高电平，驱动各自端口三极管下T1、T2、T3、T4、T5均为9014，使代表数字12345的数码管各相应端发光，显示出打点数字，因各数字共用一只数码管，各发光段向几个三极管连线时应加隔离二极管，如图4中，因各个数字所用电流大小不一样，各三极管集电极限流电阻也不一样，T1为600欧姆，T2-T5为240欧姆，保证使每个发光段流过10mA电流为宜。

因4017是十进制计算器，平时一次最多打5点，如果不及时对计数器清除下一次打点信号输入时，数字会在上一次基础上累加，造成显示混乱，为此对4017应定时复位清零。

定时电路由555集成电路和外接电容C（220uF）电阻R1（30K欧姆）组成，时间常数大约6秒，工作原理如下：

平时4017复位后3脚Qo端输出高电平，一旦有脉冲输入，首先跳转为低电平，三极管T0将正电加至集成电路555第8脚4脚，对电容器C充电，大约6秒后，555内部电路翻转引脚，输出高电平。

三极管通过二极管D1，将高电平加入到4017第15脚，使其复位，而复位后，4017Qo3脚又跳为高电平，T0截止，555断电准备下一次循环，以上的电路只能让打点数字显示6秒左右，然后便被清零，理想的方案是把数字保持到下一次信号到来再改变。

再此电路基础上又加了一级数字保持电路，但易受外接干扰还在完善中，在本电路中，电流互感器和本安电源均在隔爆腔内，显示装置全装在本安箱内。

参考文献：

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单片机原理>

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出版社:

煤矿工业出版社出版社2010年