矿用直流电源板测试及老化系统设计.pdf

第 4 l 卷 第 1 2 期 2 0 1 5 年 1 2月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i n e Aut oma t i on Vo 【 ． 4 l NO ． 1 2 De c ． 2 O 1 5 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 1 2 0 0 6 2 0 3 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 5 ． 1 2 ． 0 1 6 常利铭． 矿用直流电源板测试及老化系统设计口] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 1 2 6 2 ～ 6 4 ． 矿用直流电源】I反测试及老化系统设计 常利铭 1 _ 中煤科 工集 团重庆 研 究院有 限公 司 ， 重 庆4 0 0 0 3 9 ； 2 ． 瓦 斯灾 害监控 与应 急技 术 国家重点 实验 室 ， 重 庆4 0 0 0 3 9 摘 要 针 对矿 用直 流 电源板测 试繁 琐 、 老 化过 程耗 时等 问题 ， 设计 了 电源板 测 试及 老 化 系统 。该 系统 现 了电源板部 件 的 自动 化检 测 ， 简化 了测试及 老化 流程 ， 提 高 了电源板 生产 效 率 ； 采 用增 大输 出 电流 、 负载 阻重载 的方 法将老化 周期 由 6 d缩短 至 4 d； 采 用 小巧 型 立体 式 的柜 式结 构 ， 大 大 降低 了老 化 时 占用的 车 空间 。 关键 词 直流 电源板 ；电 源板 测试 ；电 源板 老化 ；R 4 8 5通信 中图分类 号 TD 6 1 1 文献 标 志码 A 网络 出版时 间 2 0 1 5 ～ 1 2 0 4 1 5 4 3 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ ww w． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 O 1 5 l 2 0 4 ． 1 5 4 3 ． 0 l 6 ． h t mI De s i gn o f t e s t i n g a nd a g i ng s y s t e m f o r mi n e us e d DC p o we r s u p pl y b o a r d CH ANG Li m i ng ， 。 1 ． CCTE G C h o n g q i n g Re s e a r c h I n s t i t u t e ，Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 9 ，Ch i n a ；2． S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f Ga s Di s a s t e r M o ni t or i n g a n d Eme r ge nc y Te c hn ol og y，Cho ng q i ng 4 0 0 03 9，Ch i na Ab s t r a c t I n v i e w o f pr o bl e m o f c u m b e r s o me t e s t a nd t i me c o ns umi n g a g i ng p r oc e s s o f mi n e u s e d DC po we r s upp l y bo a r d， a t e s t i n g a nd a g i ng s y s t e m f o r p owe r s u pp l y bo a r d wa s d e s i gn e d． The s y s t e m a c h i e v e s a ut oma t i c d e t e c t i o n of a s s e mbl y u ni t o f t he po we r s u pp l y b oa r d，e a s i e s t he p r o c e s s o f t e s t i n g a n d a g i n g，a nd i mpr o v e s pr o d uc t i o n e f f i c i e n c y．I t us e s me t ho d o f i nc r e a s i ng ou t p ut c u r r e n t a nd r e l o a d i ng l o a d r e s i s t a nc e t o s h or t e n a g i ng pe r i od f r o m 6 d t o 4 d，a nd u s e s c omp a c t t hr e e d i me ns i o na l c a bi n e t s t r uc t ur e t o gr e a t l y r e d uc e t he s p a c e o c c upi e d d ur i n g t he a g i n g p r o c e s s ． Ke y wo r ds DC p owe r s up pl y bo a r d； p o w e r s up pl y bo a r d t e s t；po we r s u pp l y b o a r d a g i ng； RS4 8 5 C ON m t 1 ni ca t i on 0 引言 在生 产过 程 中设计 开发 电源产 品 或产 品部件 的 测试工装 ， 能最大程度地减轻车问员工工作量 ， 使之 从繁重的工作 中解放出来 ， 从 而提 高生产效率[ 1 。 】 。 基于 这种 思想 ， 笔者 设计 了本 安 1 2 ／ 1 8 ／ 2 4 V直 流 电 源板测试及老化系统 ， 使得 电源板部件老化时间由 6 d缩 短为 4 d 。该 系统 能 自动 监 测 电源 板 部 件 的 输 出电压是 否达 到 合格 要 求 ， 实 现 了部 件 的 自动化 检测 。上位 机软件 会 同 时把 6 4块 电源 板 的相 关 输 出参 数存 储 到数据 库 中 对 老化期 间出现故 障 的 1 系统 设计 ，以备 随 时查询 ， 并 能实 时地 电源 板进行 声 光报警 提示 。 1 ． 1 系统 总 体 方 案 设 计 矿用 直流 电源 板测试 及 老化 系统结 构如 图 1所 示 。该 系 统主要 对 3种 电源板 的 电压 进 行 采 集 ， 然 后通过 RS 4 8 5通 信 上 传 至 上 位 机 软 件 进 行 处 理 。 如果上 位机 软件 显示 的 电压处 理数 据与 实际 电源 板 输 出数 据不 一致 或 误 差太 大 ， 上位 机 软 件 会 对 出现 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 7 2 8 ； 修回 日期 2 0 1 5 - 1 0 1 5 ； 责任编辑 胡娴 。 作者简介 常利铭 1 9 8 1 一 ， 男， 河南许 昌人 ， 工程师 ， 现主要从 事煤矿监控 系统研发和矿用产 品可靠性测试验证工 作 ， E ma i l 2 5 3 1 7 3 7 6 4 q q com。 实电问 2 0 1 5年 第 1 2期 常利铭 矿 用直 流 电源板 测试及 老化 系统设 计 6 3 故障的电源板进行报警提示 ， 并将数据及出现故障 的时间 等参数 保存 到数 据库 中。 萎 竺 塑卜 萎 能 同 时 对 6 4 块 1 2 ／ 1 8 ／2 4 V 电源板进行测试和 老 化的系统装 置 I苎 坚 竺 苎 苎 l 图 1 矿用直流 电源板测试及 老化 系统结构 1 ． 2 系 统 硬 件 设 计 矿用 直流 电源 板测试 及 老化 系统硬 件 电路 主要 由 C P U核心控制板 、 RS 4 8 5通信 电路 、 电源板等组 成 ， 如 图 2所示 。 开关电源 卜叫安全栅模块 市 电输 入 C P U 核心 控制板 图 2 系统装置硬件 电路 交 流 电 源 经 过 开 关 电 源 和 安 全 栅 模 块 后 给 C P U核心控制板供 电。C P U核心控制板对被测试 电源 板 的电压 、 电流 、 温 度等参 数进 行实 时 采集 ] ， 将 采集 到 的数据 送 人 比较 器进 行 内部 处 理 ， 并 以 字 符命令 的格式通过 R S 4 8 5 通信 电路进行数据传输 。 RS 4 8 5通信电路是上位机软件和硬件电路之间的重 要桥梁 。上位机软件通过 R S 4 8 5通信 电路 下发控 制 指令 给 硬件 电路 ， 硬件 电路 收到 指令后 ， 将 采集 到 的电压值等通过 RS 4 8 5通信电路传至上位机软件， 从 而完 成一 次 完整 的数据 传输 。 1 ． 3上位 机软 件设 计 矿用 直流 电源板 测 试及 老化 系统上 位机 软件 的 开发 是 以 Vi s u a l S t u d i o 2 0 1 2为开 发平 台 ， 其 实现 的 主要功能包括 RS 4 8 5通信、 数据分析处理 、 电压实 时 显 示 、 数 据 存 储 、 数 据 查 询 、 数 据 打 印 、 声 光 报警等 。 必须要有规定的 RS 4 8 5通信协议约定 ， 才能正 确无误地进行数据解析和传输 ， 发送数据和 回发数 据通信协议分别见表 1 和表 2 。 采 用 Wi n d o ws 通 信 端 口函数来 实 现 数 据 的 收 发 ， 根据规约好的通信协议 ， 通过端 口函数与 RS 4 8 5 通信电路进行数据交换 ； 采用定时器 函数在规定的 时间进 行数 据 的循环 收发 。 1 ． 4 系统硬 件 结构接 口设计 为减 少 电源 模 块老 化 所 占用 的空 间 ， 系统 硬件 表 1 发送数据通信协议 XX XX 1 b y t e 1 b y t e 薹 釜 善 功 能 码 XX XX ⋯ ⋯XX XX 共 2 2 b y t e ， 2 b y t e 为 l组数据 XX XX 2 b y t e 备注 1块采 集板可 以采 萎 模 C余 R 校C 验 块 可 采 集 8 个数 据值 ’ 采用了小巧型立体式的柜式结构 ， 大大降低了老化 时 占用 的车问 空 间。 1 2 ， 1 8 ， 2 4 V 电 源板 分 别 插 接 在 柜式 装置 每层 的底 板 电路上进 行测 试及 老 化 。系 统 还 配有散 热风 扇 ， 可 将 电 源模 块 在 老 化 期 间散 发 的热量 散 出 去 。系 统 硬 件 结 构 及 其 实 物 如 图 3和 图 4所示 。 图 3 系统硬 件结 构 图 4 系统硬件实物 2 系统效 益 按照传统 的方法进行 电源板测试及老化 时， 首 先 进行 部件 的测 试 ， 然后 是部件 的整 体装 机 ， 接 着是 部件 的老化 ， 最后是检验人库。其 中部件的老化按 照电源箱整机满 负载、 恒定 小电流正常输 出， 需要 6 ～7 d 才能完成 ， 过程繁琐耗时 ， 且需要员工不断去 生产 线 上进行 实 时检查 ， 费 时费 力 。 使 用 矿用 直 流 电源板 测 试及 老 化 系 统后 ， 可 直 接把所老化的电源板插接在硬件装置上， 然后开启 电源 ， 便 可进 行 系统 的实 时 在 线 监测 。电 源板 的老 化采 用增 大输 出电 流 、 负 载 电 阻重 载 的 方 法来 缩 短 老化 周 期至 4 d 。一次 调整好 插 接部件 后 ， 上位机 软 件 可实时进行电源板 的故障检测 和记录 ， 老化期间 萤 由 第 4 1卷 第 1 2期 2 0 1 5年 1 2月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a n d M i n e Au t o ma t i on Vol _ 41 NO ． 1 2 De c ．2 O1 5 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 1 2 0 0 6 4 0 4 DO I 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 5 ． 1 2 ． 0 1 7 武徽． 基于信息融合的煤矿汽车装运管控系统E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 1 2 6 4 6 7 ． 基于信息融合的煤矿汽车装运管控系统 武徽 天地科 技股 份有 限公 司 ，北京 1 0 0 0 1 3 摘 要 针 对煤矿 汽 车装运 过程 中装 车车 况 多样 、 部 门间流程繁 琐 、 装 车生 产数据 应 用横跨 多系统等 情 况 ， 以装车 系统数 据库 为基 础 ， 提 出 了基 于信 息融合 的煤矿 汽 车装运 管控 系统 ， 详 细介 绍 了该 系统的 架构和 生 产 数 据信 息 的融合 。 实际应 用表 明 ， 该 系统 可 实时跟踪 煤矿 汽 车装 运 过程 ， 可 实现 对汽 运 车辆 的 管理 、 生产 数 据 的传 递 、 配套 自动化 设备 的接入 应 用等功 能 ， 装车 效率 高 。 关键 词 煤炭 运输 ；自动化 装 车 ；汽车装 运 ； 管控 ； 信 息融合 中图分类 号 TD 5 6 1 ／ 6 3 4 文 献标 志码 A 网络 出版 时间 2 0 1 5 1 2 一 O 4 1 5 4 3 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 5 1 2 0 4 ． 1 5 4 3 ． 0 1 7 ． h t ml M a n a g e me n t a n d c o nt r o l s y s t e m o f mi ne t r uc k l o a d i ng a nd t r a ns p o r t a t i o n b a s e d o n i nf o r ma t i o n f us i o n Ti a n d i S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y C o． ，L t d． ，B e i j i n g 1 0 0 0 1 3 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f p r o b l e ms t h a t v e h i c l e c o n d i t i o n i s c o mp l e x ，p r o c e s s i s c u mb e r s o me a mo n g ma n y d e p a r t m e nt s ， a nd l o a d i n g da t a i s a c r o s s m u l t i pl e s ys t e ms i n p r oc e s s o f mi n e t r u c k l o a d i ng a nd t r a n s p o r t a t i o n，a m a n a g e me nt a nd c o nt r o l s ys t e m of mi ne t r uc k l o a d i ng a nd t r a n s p or t a t i o n ba s e d o n i n f o r m a t i o n f u s i o n wa s p r op o s e d t a k i ng da t a ba s e o f l o a d i ng s ys t e m a s t he f ou nd a t i o n．The a r c hi t e c t u r e a nd i n f o r m a t i o n f u s i on o f p r o du c t i on da t a o f t h e s y s t e m we r e i nt r o du c e d．Th e a c t ua l a pp l i c a t i o n s h o w s t h a t t h e s ys t e m c a n r e a l t i me l y t r a c k l o a d i ng a nd t r a n s p o r t a t i o n pr o c e s s o f mi ne t r uc k，wh i c h c a n r e a l i z e f u nc t i o ns s u c h a s t r u c k s ma n a g e me n t ， p r o d u c t i o n d a t a t r a n s mi s s i o n， a c c e s s t o t h e a p p l i c a t i o n o f a u t o ma t i o n 收稿 日期 2 0 1 5 0 8 ～ 2 5 ； 修回 日期 2 0 l 5 - 1 卜0 6 ； 赍任编辑 张强 。 基金项 目 天地科技 股份有 限公 司技术创新基金项 目 K J 2 0 1 4 T DC Z 一 1 。 作者简介 武徽 1 9 8 4 一 ， 男 ， 山西 阳泉人 ， 助理研究员， 硕士， 主要从事储装集控系统 的研发工作 ， E ma i l wu h u i 1 5 3 1 6 3 ． c o rn。 实时进行故障报警提示 ， 不用专职人员去实时检查 。 经过 老化 后 的电源 板可 直接 入库 。 3 结语 介绍 了矿 用直 流 电源板 测试 及老化 系 统 的总体 结构 及其 软硬 件设 计 。该 系统简 化 了电源 板测试 及 老化 的 流程 ， 提高 了电源板 生产效 率 ， 节省 了人 力物 力 ， 经济 效益 显著 ， 一年 可 为生产 车 间创 造 经济效 益 达 到 4万多 。 参 考 文 献 [ 1 3 谢 俊生 ， 王森 ， 游青 山． 矿 井安全 监控 电源系统 的研 究 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 0 ， 3 6 7 7 1 7 5 ． [ 2 ] 冉霞． 低 电压输 出直流 电源 的测试 老化 系统 [ J ] ． 电子 测 试 ， 2 O 1 5 7 1 0 4 1 O 8 ． [ 3 ] 福 克塞 尔． V i s u a l C 2 0 0 8入 门经 典 [ M] ． 张 劫 ， 译． 北京 人 民邮电出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 4 ]NA GE I C ．C高 级编 程 [ M] ． 6版． 李铭 ， 译． 北 京 清华大学出版社 ， 2 0 0 8 ． r 5 ] T R OE L S E N A．C与． NE T． 3 ． 5高级程序设计[ M] ． 4 版 ． 朱哗 ， 肖逵 ， 张 大磊 ， 等 ， 译． 北 京 人 民 邮 电出版 社 ， 2 0 0 9 ． [ 6 2 詹迪维． S o l i d Wo r k s 高级应 用教 程 2 0 1 2中文 版[ M] ． 北 京 机械 工业 出 版 社 ， 2 0 1 2 ．