探究CPLD在煤矿连采机保护系统中的应用

　　摘 要：主要分析了CPLD在煤矿连采机保护系统中的应用，探究了CPLD实现模拟信号的采集和处理、完成复杂的逻辑关系的过程，从而提高了连采机控制系统的处理速度、集成度和可靠性，最终解决了数字处理信号控制器引发的程序不稳等问题。 

　　关键词：煤矿采掘；CPLD；连采机保护系统；数字处理信号控制器 

　　连采机在煤矿采掘中应用比较广泛，是必不可少的大型采掘工具之一。其中，连采机中最重要的系统就是电气控制系统，电气控制系统配合液压系统，能够让连采机有效地完成工作和生产。对于控制系统，可采用一种高性能的CPLD液晶显示驱动模块，它主要用于数据采集以及对逻辑的控制和操作，以强化电气控制系统中的数据采集效率，使控制系统获得更多的控制功能，增强其实时控制性能。 

　　1 保护系统的应用和设计 

　　连采机带有一定的生产工艺和较高的自动化控制标准，主要是利用32位的中央处理器对其实施控制和保护，进而不断地提高连采机的生产和作业效率，有效地实现其网络化要求和智能化发展。 

　　连采机的控制系统主要包括CPLD，也就是复杂大规模的可编程逻辑器件。它采用了EDA中的功能和技术，将CPLD与DSP结合起来，使CPLD在控制系统中实现读写功能，并强化其逻辑性。 

　　保护系统中的硬件包括计算机的控制单元，这是控制系统中最关键的组成部分，它主要承担着数据采集和计算的工作，同时，还能实现对逻辑的判断和存储等。计算机控制单元主要有CPU，即中央处理器、复位电路和存储器等。 

　　保护系统中的穿行通信主要有2个口，即SCI和SPI。它们可以用专业生产公司的MAX485收发器实现接口的通信功能，使操作箱、网络通讯协议和其他的一些设备实现数据间的通信。 

　　开关量输入和输出的主要连接设备是控制系统和其他的设备。这时，外部的设备通过开关量的输入向外传递信号，然后再用光电隔离，使继电器与信号隔离，实现电平的转换。在CAN总线系统中，数字讯号处理器主要针对的是数字控制设计DSP内部集成增强型局控制器域网模块，并且它还拓展、兼容CAN2.0的CAN模块。这样，它就很方便地接入CAN总线中，并与显示箱、电磁阀控制箱和遥控系统等共同组成CAN总线系统。 

　　一般标准模拟信号为2～10 V，有的模拟量信号为4～20 V，主要是一些传感器通过电气控制箱后转换信号，输进一些多路转换开关，同时进行A/D转换。对于脉冲宽度信号输入智能弹性架构540，有效地增大了脉冲宽度信号的驱动能力，从而为连采机的液压系统内部提供充分的电流。对于周期性的交流电量，一般采用离散采样的方法，经过对A/D的转换后，形成计算机中可处理的数据，运用系统、快捷的算法计算功率的因数结果、电压和电流等。