KJ86-U扩展器说明书.doc

ZMDZ 天津中煤电子信息工程公司

KJ86－U
总线扩展器

使 用 说 明 书

天津中煤电子信息工程有限公司

2008年9月16日

目 录

１、　概述

　 　 ２、　主要技术参数

　　３、　工作原理与结构

　 　４、　安装及使用方法

　　　　　５、　维护与修理

　 　６、　随机文件及备、附件

　　７、　其他

1 概述
KJ86－U总线扩展器(以下简称扩展器)，是KJ86煤矿安全监控系统配套设备。该扩展器是本公司自主开发的信号传输设备，采用了目前最先进的CAN总线型数据传输形式，连接传感器与主机之间信号传输。
1.1 用途及特点
主要用于煤矿井下监控器﹑传感器与主机之间信号传输，同时向监控器﹑传感器提供本安电源及接收可断电控制指令对被控电器设备进行断电控制。其特点：一是大功率的本安电源输出；二是6路继电器接点控制输出；三是配有备用电源(蓄电池)，当井下交流电源正常供电时,向蓄电池充电,当井下交流电源停止供电后，由备用电源自动向扩展器供电,可连续工作2小时。具有体积小，重量轻，带负载能力强等特点。
1.2 执行标准及型号定义
该扩展控制器执行标准：Q/12KF4782－2007《KJ86-U总线扩展器》产品企业标准
扩展器产品型号定义
K J 86 － U

扩展器
监控系统序列号
监控系统

２主要技术参数
2.1 防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型；防爆标志：Exd[ib]I
防爆合格证号： ； 安全标志号：
2.2 配接设备：
序号
设备名称
型号
生产厂家
防爆标志
防爆证号
MA证号
1
甲烷传感器
GJC4
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibdI
1054900
20061082
2
一氧化碳温度传感器
GTW-300/65
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
1054899
20061083
3
干线驱动延长器
KJU-4800
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
1034298
20040629
4
多功能监控器
KJ86－F
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
申办中
申办中
5
压力传感器
GYD1000
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
申办中
申办中
6
温度传感器
GWP150-4
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
申办中
申办中
7
信号转换器
KJ86－Z
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
申办中
申办中
8
可编程区域监控器
KJF-7/4
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
1034299
20040630
9
可编程区域监控器
KJF-13/5
天津中煤电子信息工程有限公司
ExibI
1034300
20040628
10
馈电开关传感器
GKT127～1140
-V-A原KGT16
宜兴市三恒自动化仪表有限公司
ExibI
2074092
MFB070048
11
矿用机电设备开停传感器
KGT9-E
宜兴市三恒自动化仪表有限公司
ExibI
2064151
20011152
12
矿用智能风量传感器
KGF2
宜兴市三恒自动化仪表有限公司
ExibI
2064152
20011149
13
矿用风速传感器
KG3088
北京中煤安泰机电设备有限公司
ExibI
32006656
20011328

2.3 正常工作环境：
环境温度：0～40℃
相对湿度：≤95%
大气压力：80～116Kpa
煤矿井下爆炸性混合物环境
2.4 供电电源
a) 额定电压：AC127/660V；
b) 波动范围：75%～110%；
c) 频率：48～52Hz；
d) 整机功率：120W。
2.5 本安电源输出
a) 输出2路Uo:DC18.9V；Io:570mA；Co：20uF；Lo：3mH；
b) 过流保护值570mA；
c) 过压保护值≤20V；
d) 短路电流≤202mA。
2.6 备用电源
蓄电池：2组12V 7Ah蓄电池串联；工作时间不小于2h,当交流电网停电时，备用电池立即自动投入工作。
2.7 断电控制输出：
6路继电器接点输出
继电器通断能力：AC127V/3A。
2.8 扩展器与接口或交换机之间采用光纤信号传输
a) 输出光功率：≥-20dBm；
b) 最大传输距离：10km。
2.9 扩展器与转换器、监控器等现场节点设备之间采用电缆信号传输
a) 传输方式：半双工
b) 调制方式：CAN
c) 传输速率：5kbps
d) 信号参数：信号电压峰峰值：（1～3）V；电流幅值≤20mA
e）最大传输距离：3km
2.10 传输介质
a) 光纤：单模；
b) 电缆：MHYVP型煤矿用聚乙烯绝缘铝膜加编织屏蔽聚乙烯护套通讯电缆；外径11.8mm；
电缆参数： 电容(nF/km)：红—橙≤160；黄—棕≤80；
电感(uH/km)：红—橙≤800；黄—棕≤900；
电阻(Ω/km)：红—橙≤6.72；黄—棕≤23.3。
2.11 显示功能：本安电源的电压、电流值；工作状态。
2.12 外形尺寸：l×b×h 545×310×220mm
2.13 质量：约40kg
3、工作原理及结构
3.1 工作原理
扩展器由电源﹑断电控制、信号传输三大部分组成，见原理框图。
a) 电源部分：由变压器，非本安电源，本安电源，蓄电池组成。非本安电源输出电压为24-28V，
主要为本安电源板供电,并为蓄电池充电。本安电源板为外部提供18VDC 550mA本安电源，本安电源有限流保护、过压保护和短路保护功能。两个12VDC蓄电池串联后与非本安电源的输出端相接，扩展器在交流供电的情况下，非本安电源向蓄电池充电，当交流供电停止时，蓄电池自动投入向扩展器供电。蓄电池电压低于23伏时，非本安电源自动关断蓄电池供电的回路；
b) 断电控制输出部分:当继电器板B3226本安信号输入端有电流通过光隔，经放大驱动电路驱动继电器动作，实行断电控制输出；
c) 信号传输部分：主要由光端机、E/C通讯转换板组成。光端机通过光-电信号的转换，经环网或光缆与主机进行数据通讯。E/CAN通讯转换板是将电信号与CAN总线本安信号互相转换。
3.2 电气原理方框图

K
本安干线输出
6路断电输出
127VAC或660VAC
控制信号输入
蓄电池
非本安
电源
B8087
变压器
B8066A
本安电源板
B3226
继电器板
光端机
E/C通讯板
显示板
B8066A
本安电源板
本安干线输出
光纤以太网

图1 电气原理方框图
3.3 结构
扩展器由机芯﹑外壳﹑出线装置等组成。 控制器外壳是由钢板焊接制成。
其中：机芯分为2层，底下一层装有非本安电源、变压器、蓄电池、继电器卡；上一层装有本安电源板2块、光端机、E/C通讯转换板、显示板。机芯通过螺钉固定在壳体上，提手固定在壳体上。外壳设有外接地螺钉。扩展器具有重量轻,安装方便等特点。

壳体
显示窗

传输光缆入口

本安干线输出口

控制输出口

KJ86－U
总线扩展器

提手

◎
本安控制信号入口

电源入口

电池开关

图2 扩展器外观结构图
4、安装及使用方法
4.1 安装
扩展器应安装在低压变电所或不经常停电机电硐室内或其它处于新鲜空气流通的供电开关附近。以保证扩展器长期连续运行。
4.2 接线
6路
5路
4路
3路
2路
1路
660V
光缆输入
电源输入
1、2路断电输出
本安信号输入
CAN总线输出
CAN总线输出
127V
1
2
3
4
5
6
V
棕
红
橙
黄
棕
红
橙
黄
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
光端机
3、4路断电输出
5、6路断电输出

图3 扩展器接线图

4.2.1 扩展器在井下进行接线连接时，应关断交流输入电源和蓄电池电源，这一点应特别注意。
4.2.2 接入交流电源时，应检查交流供电电压是否与扩展器要求的电源电压一致，防止接错，损坏扩展器。
4.3 使用方法
4.3.1 扩展器在按接线图连线完毕验证无误后，即可送电运行。
4.3.2 扩展器显示窗显示内容

运行 以太网 传输 故障

图4 扩展器显示图
5位数码管显示当前本安电源输出的工作参数。左边2位为绿色数码管。左边第1位显示“U”（表示电压）或“A”（表示电流）。左边第2位显示“1”（表示第1路）或“2”（表示第2路），后3位红色数码管显示数值，表示当前的电压或电流的输出值。例如：“U 1 17.9”表示第1路当前输出的电压值为17.9V。“A 1 450”表示第1路当前输出的电流值为450mA。
运行：系统运行指示灯。通电后，以2s为周期有规律闪烁为系统运行正常，当监测到IP或MAC地址冲突时，以1s为周期闪烁，系统运行故障。
以太网：以太网连接指示灯。灯亮表示以太网建立连接，灯灭表示以太网未建立连接。
传输：数据传输指示灯。灯闪烁表示以太网口上有数据传输，灯灭表示无数据传输。
故障：总线故障指示灯。灯灭表示CAN总线数据传输正常，灯亮表示CAN总线故障。
4.4 注意事项
4.4.1 扩展器在下井使用之前，应在地面与监控系统进行联机试验，试验通过后在下井安装投入使用。
4.4.2 注意在井下及危险场所不允许带电开盖。在松开扩展器上盖的螺钉前,必须关断交流输入电源和蓄电池电源。
4.4.3 在接动力电源时，应先了解所接动力电源的电压等级，在接入相应的端子上，避免接错损坏设备。
4.4.4 安装干线电缆和信号线缆时，应远离动力电缆0.5m以上。各种电缆引线座必须牢固锁紧，定期检查。
4.4.5 安装扩展器时，应符合《煤矿安全规程》的规定，应避开强磁场和有淋水的地方安装。
4.4.6 本产品只能与说明书中规定的产品配接使用，与其它设备配接时须经防爆站审查检验，合格后方可配接使用。
4.4.7 扩展器的程序写入需在井上完成，严禁在井下写入程序。
4.4.8 运输、安装过程中应避免强烈冲击、振动。
5、维护与修理
5.1 扩展器的维修应由经过培训的人员进行。用户无法排除的故障可送回本公司修理。
5.2 应按《煤矿安全规程》的规定，定期检查、维护扩展器。定期检查隔爆接合面。
5.3 扩展器是经过国家煤矿安全部门鉴定的。因此，用户在维修扩展器时，不得改变扩展器电路中元器件的规格型号及电气参数。本安电源板严禁用户自行修理。
5.4 扩展器应在无腐蚀性气体的仓库内保存，长期不使用的扩展器，应定期进行维护，蓄电池定期充放电，以免损坏。
5.5 用户在遵守保管、使用、安装、运输规则的条件下，从公司发货之日起一年之内，因制造质量问题而不能正常工作的扩展器，我公司无偿为用户修理或更换。
6、随机文件及备、附件
产品出厂时除扩展器外还包括：
1）使用说明书、出厂合格证、装箱单
2）附件：遥控器、专用工具一件。
7、订货须知
7.1 订货时应在合同中注明：产品型号、名称、数量和主要配置参数等。
7.2 订货时应在合同中注明：备件名称、型号和数量。

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