徐 刚, 伍 龙, 苗 磊

(淮南师范学院 机械与电气工程学院， 安徽 淮南 232038)

0 引 言

煤矿皮带机保护器是用于煤矿煤炭运输过程中对皮带机跑偏、打滑、撕裂、堵料、料流、超温、粉尘等信息进行监测，判断是否出现故障或危险，并及时报警或停机操作起到保护作用[1]。与传统皮带机保护器相比，不仅提供多种传感器接口电路，兼容多种第三方传感器信号输入；所设计的两级CAN总线通信网络，CAN总线主网主要用于组建远程分布式皮带机多参量监控网络，CAN总线副网主要用于与上位机或监控终端组网，实现数据与操控命令交互功能。

1 系统总体方案设计

根据目前煤矿皮带机运行过程中所需保护的功能要求，所设计的总体系统框图如图1所示。

图中共8路开关信号采集接口、8路模拟电压信号采集接口和4路频率信号采集接口，用于兼容第三方皮带机跑偏、温度、速度、张力、撕裂、料流、煤位、粉尘传感器等数据。CAN总线副网用于组建分布式监测网络，CAN总线主网用于数据与操控命令的互传。采用液晶屏实时显示皮带机各参量状态信息，使用红外遥控器设置相关参数，如传感器接口设定、参数标定、组网配置等系统参量[2]。

图1 总体系统框图

2 主要硬件设计

2.1 微处理器

系统采用STM32F103ZET6单片机作为主控制器，单片机基于Cortex-M3内核的32位微处理器，价格便宜，提供的硬件资源非常丰富。具有64 kB的SRAM，512 kB的FLASH存储空间；8个定时器，频率脉冲捕捉/比较功能丰富，集成多种通信接口；内置3个12位ADC转换采样模块，其转换速率可达1 MHz，实时性高；……