张庆贺 焦昆 丁军伟

中国矿业大学（北京） 信电系 10083

矿用隔爆组合开关的设计
——大学生创新计划

张庆贺 焦昆 丁军伟

中国矿业大学（北京） 信电系 10083

基于PLC与单片机的特点，文章提出了一种矿用组合开关主控单元设计的新思路，并对其软硬件设计和它们之间的通讯进行了详细叙述，最后是作者对此次实验的心得体会。

PLC控制；单片机；煤矿；组合开关

PLC control；comal ine；combinaswtioitnc h；singl echip machine

引言

矿用组合开关是将多台用于控制采煤机、转载机、破碎机、运输机等用电设备的开关控制回路以及设备检测信号（包括电压电流等模拟信号）的监控主控制回路集中起来的矿用设备，[1]台组合开关的功能相当于多台单体开关的功能[1]，具有简化电缆连接、减少占地面积、减少供电线路的电压降损耗、提高生产效率和可靠性等优点[2]， 在煤矿上的应用越来越广泛，所以对矿用组合开关的研究非常具有现实意义。因此基于大学生创新计划这个平台，我们对矿用组合开关进行了研究和设计。由于PLC具有可靠性高、抗干扰性强、体积小、能耗低、维修工作量小维修方便的特点，我们选用PLC作为中央控制单元，但PLC又有模拟通道少的不足，因此我们采用了单片机来解决PLC与外界模拟信号交换的问题，弥补了PLC的不足。基于这点我们进行了矿用组合开关主控单元的设计，并在实验室条件下得到了实现。

1 控制对象和控制功能的描述

1.1 控制对象的描述

井下采煤过程一般为采煤机将煤炭从煤层上割下，落入刮板运输机，再由刮板运输机运至转载机，转载机将煤转载至皮带运输机，然后运至井外，采煤流程图如图1所示：