KJ2007G3型分站使用簡介

1、KJ2007G3第一章 概述KJ2007G3井下分站是一種自帶防爆電源的分站，為煤礦爆炸性氣體環(huán)境用防爆電氣設備。該產品采用分箱式一體化結構，上部為本安型分站箱，由本安外殼、一塊分站主板、一塊顯示板、一塊通訊板組成；下部為隔爆兼本安型電源箱，由隔爆外殼、一塊充電斷電板、一塊+12V板、三塊+21V板、一塊接線板、一個線性變壓器、2節(jié)12V/4AH蓄電池組成。分站、電源合二而一，安裝使用非常方便。KJ2007G3井下分站在設計上采用了先進的單片機技術，結構簡單但功能強大。除了可配接煤礦常用的各種制式普通傳感器，還提供標準的RS485通訊接口，可以接智能開停傳感器及其他智能設備。分站帶有數碼顯示窗

2、口，可動態(tài)實時顯示分站所接傳感器監(jiān)測數據及狀態(tài)，由于分站中有掉電不丟失存儲器保存中心站下發(fā)的初始化數據，即使與中心站失去聯(lián)系仍能實現監(jiān)測及監(jiān)控功能。該分站當交流電源停電的瞬間，電源箱內蓄電池無間斷投入供電，保證分站和該分站所接的傳感器繼續(xù)正常工作。KJ2007G3井下分站和電源箱及各種傳感器、斷電器等配套設備組合在一起，在中心站的管理下實現對礦井環(huán)境參數及工況參數的監(jiān)測與控制。該分站與系統(tǒng)連接時，通過中心站的定義，既可以作為一臺普通分站，監(jiān)測井下的模擬量、開關量，瓦斯超限時，發(fā)出報警、斷電控制信號；也可以作為一臺風電瓦斯閉鎖分站，實現煤礦安全規(guī)程規(guī)定的風電瓦斯閉鎖功能。該分站（不接系統(tǒng)）單獨使

3、用時，可以作為獨立的一臺風電瓦斯閉鎖裝置或瓦斯斷電儀，當瓦斯超限時，起到斷開井下電源或風電瓦斯閉鎖作用。14第二章 原理第一節(jié) 分站工作電氣原理KJ2007G3井下分站是以單片機為核心處理器的微機系統(tǒng)，分站部分電路共有3塊印刷電路板組成：1塊分站主板、1塊顯示板和1塊通訊板，顯示板和通訊板采用插板的方式和分站主板連接。數據采集和控制電路集中在主板上；顯示板用于顯示分站監(jiān)測到的各種參數及控制量狀態(tài)、電源狀態(tài)、通訊狀態(tài)；通訊板用于分站與地面中心站主機的CAN BUS通訊。為減小分站體積，采用緊湊的一體化結構。分站的連接方式如圖2.1所示：圖2.1 分站連接方式示意圖第三章 功能及主要技術參數1分站

4、容量模擬量輸入：18路均可接入頻率型（2001000Hz）傳感器。通過跳線第58路可接入15mA電流型傳感器，且和頻率型傳感器可混接可互換；開關量輸入：開關型、觸點型均可，和模擬量輸入可以混裝，不多于8路；模入 + 開入為8點，模入和開入可以互換。RS485接口：1路帶光電隔離RS485總線接口，可接智能開停傳感器；控制量輸出：4路，繼電器觸點型或電平型輸出，作風電瓦斯閉鎖裝置時可擴展第5路電平型輸出。2模擬量輸入信號類型頻率型：2001000Hz（18路）；電流型：15mA（58路，如果是第7、8路，還可以接入420mA）；3開關量輸入信號類型開停傳感器： -5mA/0/5mA（限14路，輸

5、入具有查斷線功能）；0/1mA/5mA（限58路，輸入具有查斷線功能）。觸點型傳感器：觸點（18路均可）。4分站的斷電控制能力14路開出為繼電器觸點型輸出或電平型輸出，實現4個遠程斷電控制。后兩路（3、4路）通過跳線可以輸出電平到電源箱，實現本地近程斷電控制。如有風電瓦斯閉鎖需要，可擴展第5路電平輸出。5通信速率與距離分站與中心站的通訊速率：5Kbps；最大通訊距離3Km。6供電參數分站工作電壓：+12V 允許電壓波動范圍：11.313.0分站工作電流：£ 450mA第四章 使用方法第一節(jié) 分站接口分站箱體如圖4.1所示。圖4.1 分站箱體結構圖主板結構如圖4.2所示。圖4.2 KJ

6、2007G3井下分站主板結構示意圖1.分站內部輸入輸出接口X1：雙排32孔插槽，顯示板插入插座。X3：三排32孔插槽，通訊板TLE插入插座。X5：雙排40針插針，18路輸入信號、開出控制信號以及開出反饋連接插座。X6/X8：CAN通信接口插座。X7：RS485通訊接口（預留）。 X9：2針插針，主板+12V電源輸入接口。X10：3針插針， +21V電源輸入接口。X11：6針插槽，分站主板和電源信號接口。X12：5針插針,風電瓦斯閉鎖的鎖連接接口。X13：4針插針，主CPU ISP編程接口。X14：4針插針，從CPU ISP編程接口。X15：紐扣電池盒，正極向上。2.箱體上輸入輸出接口Y1：電源

7、喇叭口，分站箱電源輸入口。Y2：通訊喇叭口1，RS485通訊輸入輸出接口。Y3：通訊喇叭口2，備用通訊輸入輸出接口。X20：4芯密封航空插頭座，通訊口，FSK通訊輸入輸出接口。X21：19芯密封航空插頭座，模入1口，14路傳感器信號輸入接口。X22：19芯密封航空插頭座，模入2口，58路傳感器信號輸入接口。X23：10芯密封航空插頭座，開出1口，12路開出信號及其反饋信號輸入輸出接口。X24：10芯密封航空插頭座，開出2口，34路開出信號及其反饋信號輸入輸出接口。X25：風電瓦斯閉鎖解鎖開關，需用專用工具才能進行解鎖。第二節(jié) 分站號設定每個分站的標識（分站號）由板上所帶的8位撥碼開關S52決定

8、，有效的分站號為199，同一個系統(tǒng)中不應該有兩個相同分站號的分站。參見圖4.3。圖4.3 撥碼開關圖開關鍵置于ON時相應位的數值為0，置于OFF時數值為1。撥碼開關共8個鍵，從18編號，8為高位，1為低位，按BCD撥碼。如表4.1所示。表4.1 撥碼開關位碼值對應表撥碼開關位12345678碼 值124810204080開關標識OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF如圖4.4的開關標識：OFF ON ON OFF ON ON ON ON，此撥號對應為9號分站（分站號=1×8+1×1）。圖4.4 撥碼開關圖實例1如圖4.5的開關標識：OFF ON ON ON OFF

9、 ON OFF ON，此撥號對應為51號分站（分站號=1×40+1×10+1×1）。圖4.5 撥碼開關圖實例2第三節(jié) 分站電源輸入隔爆電源箱的本安輸出喇叭口直接通到分站本安箱，內裝電纜，兩頭一一對應焊線。隔爆電源箱內+12V板提供1路+12V本安電源，通過2芯插頭連接分站主板的X9。隔爆電源箱內給模入量、開入量供電的本安電源共有3路21V電源，分配見圖4.6。21V1+直接焊在本安箱左側壁的航空插座X21上；21V2+直接焊在本安箱左側壁的航空插座X21和X22上；21V3+直接焊在本安箱左側壁的航空插座X22、X23和X24上，以及對應的分站主板插頭為X10上（

10、X10和X7在分站主板上有連接，從而最終21V3+還可以從X7輸出）。隔爆電源箱中接充電斷電板的6芯插頭對應接分站主板X11。圖4.6 分站21V電源分配方案第四節(jié) 模擬量輸入1輸入信號源選擇KJ2007G3井下分站具有接入8路輸入信號的能力。其中第58路輸入信號即可以為從X22（模入2口）輸入的普通傳感器信號，也可以為從X23（開出1口）、X24（開出2口）輸入的斷電器反饋輸入的開停傳感器信號。圖4.7 分站接入傳感器分配方案分站為了滿足不同用戶的需要，14路（對應X21）和58路（對應X22或X23、X24）可以接入的傳感器制式有所不同：14路可接入4線（電源+，信號+，信號-，電源地）或

11、3線制傳感器（電源+，信號，電源地），對應類型為頻率型模擬量傳感器，觸點型或-5/0/5mA開關量傳感器；58路只可接入3線制傳感器，對應類型為頻率型或電流型模擬量傳感器，觸點型、0/1/5mA開關量傳感器。2接頻率型傳感器X21（模入口1）可接入第14路頻率型傳感器。X22（模入口2）可接入第58路頻率型傳感器。第一步：中心站定義相應測點的“傳感器型號”為模擬量，并選擇對應的頻率型傳感器；第二步：第14路接入頻率型傳感器，S9-S12（分別對應14路）中對應通道須撥“B”；第58路接入頻率型傳感器，S5-S8（對應58路）中接入頻率型傳感器的通道須撥“A”，同時S9-S12（分別對應14路）

12、中對應通道須撥“B”。第三步：參照圖4.84.9接入傳感器。撥碼方式詳見主板跳線說明和附表2；圖4.8 X21（模入1口）接線圖注：如果S61-S64（分別對應14路）短接，則對應的模入1-、模入2-、模入3-、模入4-分別對電源地短接（等同于21VG1），此時可按三線制接線方式接線。3接電流型傳感器X21（模入口1）不能接入電流型傳感器；X22（模入口2）可接入第58路電流型傳感器。第一步：中心站定義相應測點的“傳感器型號”為模擬量，并選擇對應的電流型傳感器；第二步：撥碼開關S5-S8中接入電流型傳感器的通道應撥“B”；第三步：如果第7路接入的是420mA制式的電流型傳感器，相應的S39必須

13、撥“B”，否則撥“A”；如果第8路接入的是420mA制式的電流型傳感器，相應的S40必須撥“B”，否則撥“A”；第四步：參照圖4.9接入傳感器。撥碼方式詳見主板跳線說明和附表2；圖4.9 X22（模入2口）接線圖注：接入X22的傳感器按三線制接線方式接線。如果是兩線制電流型傳感器，接21V電源正和信號正即可。第五節(jié) 開關量輸入1斷電器反饋信號輸入KJ2007G3井下分站輸入的8路開關量信號中的第58路輸入信號即可以為從X22（模入1口）輸入的普通傳感器信號，也可以為從X23（開出1口）、X24（開出2口）輸入的斷電器反饋信號。詳見控制量輸出圖4.104.11。2接-5/0/5mA電流型開停傳感

14、器KJ2007G3的X21（模入口1）可各接入4路四線制-5mA/0/+5mA三態(tài)開停傳感器。第一步：中心站定義相應測點類型為“開關型”，傳感器型號對應通道選“-5mA/0/5mA”開關量傳感器；第二步：因為接入的是四線制傳感器，S61-S64（分別對應14路）所對應的通道跳線應該斷開。 第三步：撥碼開關S9-S12（對應14路）中接入傳感器的通道應撥“B”，同頻率傳感器；第四步：接線方式參看圖4.8。撥碼方式詳見主板跳線說明和附表2；3接0/1/5mA電流型開停傳感器KJ2007G3的X22（模入口2）可各接入4路信號制式為0/1mA/5mA的三態(tài)開停傳感器。第一步：中心站定義相應測點類型為

15、“開關型”，傳感器型號選對應制式的開關量傳感器；第二步：撥碼開關S5-S8中接入開關量傳感器的通道應撥“B”，同電流型傳感器；第三步：接線方式參看圖4.9。撥碼方式詳見主板跳線說明和附表2；4接觸點型傳感器KJ2007G3的X21、X22（模入口1和2）可各接入4路觸點型傳感器。第一步：中心站定義相應測點類型為“開關型”，傳感器型號選對應制式為觸點型傳感器；第二步：如果是接入的是14路，對應的S61-S64跳線應短接，同時撥碼開關S9-S12中對應通道須撥“A”；如果接入的是58路，S5-S8中接入觸點型傳感器的通道須撥“A”，同時撥碼開關S13-S16中對應通道須撥“A”；第三步：接線方式參

16、看圖4.94.10。撥碼方式詳見主板跳線說明和附表2；第六節(jié) 控制量輸出KJ2007G3井下分站的開出14路輸出控制信號，從X23（開出口1）、X24（開出口2）輸出，同時還可從X23、X24接入控制輸出狀態(tài)的反饋信號。圖4.10為X23輸出第12觸點信號和接入第12路反饋信號接線圖。注意輸出電平信號時，只從開出1A和開出2A輸出，開出1B和開出2B懸空，應配合12V地線使用。作風電瓦斯閉鎖分站使用時，還可輸出第五路電平信號Vout5（高電平為5V，低電平為0V，配合12V地使用）控制聲光報警器報警。圖4.10 X23（開出口1）接線圖圖4.11為X24輸出第34觸點信號和接入第34路反饋信號

17、接線圖。注意輸出電平信號時，只從開出3A和開出4A輸出，開出3B和開出4B懸空，應配合12V地線使用。Vout6備用。圖4.11 X24（開出口2）接線圖1觸點信號輸出S33S34撥“B”時對應開出第12路輸出觸點信號；S35和S37全撥“B”時對應開出第3路輸出觸點信號；S36和S38全撥“B”時對應開出第4路輸出觸點信號；當各路輸出觸點信號時，分站不送電或送電數秒（一般為30s）內繼電器的狀態(tài)如下所示：撥碼開關S21S24撥為“A”時，對應第14路繼電器輸出為常閉輸出（常閉輸出指分站無電時繼電器輸出狀態(tài)為閉合，如有失電閉鎖需要，分站上電30s后繼電器動作，對應繼電器斷開）；撥碼開關S21S

18、24撥為“B”時，對應第14路繼電器輸出為常開輸出（常開輸出指分站無電時繼電器輸出狀態(tài)為斷開，如有失電閉鎖需要，分站上電30s后繼電器動作，對應繼電器閉合）。2電平信號輸出S33S34撥“A”時對應開出第12路輸出電平信號（高電平+5V，低電平0V）到X23；S35撥“A”對應第3路輸出電平信號：S37撥“A”時輸出電平信號經過Y1到電源箱，實現近程斷電控制；S37撥“B”時輸出電平信號到X24，為遠程斷電控制。S36撥“A”對應第4路輸出電平信號：S38撥“A”時輸出電平信號經過Y1到電源箱，實現近程斷電控制；S38撥“B”時輸出電平信號到X24，為遠程斷電控制。當各路輸出電平信號時，分站不

19、送電或送電數秒（一般為30s）內輸出電平的狀態(tài)如下所示：撥碼開關S29-S32撥為“A”時，對應14路電平輸出在分站上電瞬間為低電平輸出（如有失電閉鎖需要，分站上電30s后對應路輸出反向，輸出為高電平）。撥碼開關S29-S32撥為“B”時，對應14路電平輸出在分站上電瞬間為高電平輸出。第七節(jié) 主板跳線說明主板每個撥碼開關實現對某一路信號的選擇控制，撥碼開關的方向統(tǒng)一定義如圖4.12所示： 圖4.12 撥碼開關定義1傳感器類型選擇撥碼1）第14路接入觸點型傳感器時：對應通道的S9-S12撥“A”，同時對應通道的S61-S64應短接。2）第14路接入-5/0/5mA傳感器時：S9-S12對應通道撥

20、“B”，同時S61-S64對應通道斷開。3）第14路接入頻率型傳感器（2001000Hz或2002000Hz）傳感器時：對應通道的S9-S12撥“B”。(注：如果S61-S64對應通道短接，則相應傳感器制式為3線制；如果對應通道的S61-S64斷開，則相應傳感器制式為4線制，需要連接傳感器的信號-。)4）第58路接入觸點型傳感器時：對應通道的S5-S8撥“A”，同時對應通道的S13-S16撥“A”。5）第58路接入頻率型傳感器時：對應通道的S5-S8撥“A”，同時對應通道的S13-S16撥“B”。6）第58路接入電流型傳感器（15mA）或三態(tài)開關型傳感器（0/1mA/5mA）：S5S8對應撥碼

21、開關撥“B”，S39-S40對應撥“A”。如果第78路接入的是420mA電流型傳感器，S5S8對應撥碼開關撥“B”后，S39-S40對應撥“B”。圖4.13 信號輸入制式撥碼選擇示意圖2控制量輸出跳線1) 電平輸出：S33、S34撥為“A”時：對應第1、2路控制輸出為電平量。S35、S36撥為“A”時：S37S38撥“A”時第34路為近程斷電控制，從Y1（電源本安喇叭口）輸出電平量到電源箱；S37S38撥“B”時第34路為遠程斷電控制，從X24（開出口2）輸出電平量到外接斷電器。撥碼開關S29-S32撥“A”時：對應14路輸出電平在分站送電數秒（一般為10s）內的狀態(tài)為低電平輸出（如有失電閉鎖

22、需要，分站上電30s后對應路輸出反向，輸出為高電平）。撥碼開關S29-S32撥“B”時：不使用此撥碼方式。2) 觸點輸出：S33、S34撥碼開關撥為“B”時：對應第1、2路控制輸出為觸點量。S35、S36撥碼開關撥為“B”時：S37S38應撥“B”，對應第34路輸出觸點信號到X24（開出2口）。撥“A”時無輸出。撥碼開關S21S24撥“A”時：對應第14路繼電器輸出在分站不送電或送電數秒（一般為10s）內為常閉輸出（如有失電閉鎖需要，分站上電30s后繼電器動作，對應繼電器斷開）；撥碼開關S21S24撥“B”時：對應第14路繼電器輸出在分站不送電或送電數秒（一般為10s）內為常開輸出（如有失電閉

23、鎖需要，分站上電30s后繼電器動作，對應繼電器閉合）。3) 開出反饋顯示：撥碼開關S25-S28撥“A”時：對應14路輸出反饋狀態(tài)指示燈在分站送電數秒（一般為10s）內為滅（分站上電30s后，如果繼電器動作則對應路指示燈亮）。撥碼開關S25-S28撥“B”時：對應14路輸出反饋狀態(tài)指示燈在分站送電數秒（一般為10s）內為亮（分站上電30S后，如果繼電器動作則對應路指示燈滅）。圖4.15 開出撥碼輸出制式選擇示意圖第八節(jié) 分站顯示說明顯示板固定在分站箱體正面，顯示數據可以通過顯示窗口觀察。顯示板為數碼管顯示，包含4個開出狀態(tài)指示燈，2個通訊狀態(tài)指示燈，1個分站，1個紅外接收器，7個8段數碼管組成

24、。顯示板與主板采用插板方式連接，可循環(huán)顯示由分站所監(jiān)測的8路模擬量輸入和16路智能型傳感器輸入數據，4路控制量輸出狀態(tài)，當前通訊狀態(tài)以及電源供電狀態(tài)，同時可以接收紅外遙控器的發(fā)射信號。顯示內容如圖4.16所示。圖4.16 顯示窗口包含的內容1 分站號顯示分站上電后的第一屏，顯示當前分站的分站號，7位數碼管顯示：例-FH-21-（此處假設地址撥碼開關撥碼為21）。2輸入顯示第1個和第2個數碼管（左邊）所顯示內容表示當前第幾路輸入（通道號）。第1到第12路依次為：01，02，03，.， 12。注意第13屏同時顯示了4路（第13、14、15、16路）開關量的狀態(tài)，第7個數碼管顯示內容表示當前傳感器的

25、類型。如果是分站為直流供電，該位的小數點還會不斷閃爍。傳感器的類型定義如下：無定義；F2001000Hz頻率量；P2002000Hz頻率量；A15mA或420mA電流量；b0/5mA，0/1mA/5mA或0/5mA/10mA；C觸點量；E智能開停量（只限后8路）；h智能甲烷量（只限后8路）。當某一路的輸入是15mA電流型模擬量時，中間4個數碼管用戶根據定義的量程顯示其實時值（如：第6路輸入0.0123%瓦斯，顯示為“06 1.230A”）。當某一路的輸入是2001000Hz頻率型模擬量時，中間4個數碼管用戶根據定義的量程顯示其實時值（如：第8路輸入0.0245%瓦斯，顯示為“08 2.450F

26、”）。當輸入為開關量，4個數碼管顯示對應為：LLLL表示設備停；dddd表示設備斷線；HHHH表示設備開；當該路未定義為任何類型的輸入，4個數碼管則顯示 。第13屏的4個數碼管每個都對應一路開關量狀態(tài)，從左到右依次對應第13通道、第14通道、第15通道和第16通道的開關量狀態(tài)：L表示設備停；d表示設備斷線；H表示設備開；表示未定義。3開出顯示開出顯示燈（發(fā)光二極管）位置如圖4.16所示，從上至下依次為：V31V34分別對應第14路開出控制顯示。顯示燈可以設置為常亮或常滅模式。4通訊顯示顯示板V35（黃燈）亮，分站處于發(fā)送數據狀態(tài)；V36(綠燈)亮，分站處于接收數據狀態(tài)。分站無通訊時，兩燈均不亮。5分站電源指示如圖4.16，V37是電源指示燈，分站開機，指示燈亮，關則熄滅。分站為直流供電時，最右邊一位數碼管的小數點不斷閃爍，直至分站恢復為交流