[發(fā)明專利]礦用采掘設備控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710170830.9
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN101441464A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 高奔;董楓;張濤
• 申請（專利權）人: 天地上海采掘裝備科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 褚 竺

技術領域

本發(fā)明涉及一種自動控制系統(tǒng)，特別是一種采掘作業(yè)的自動控制系統(tǒng)。

背景技術：

在現(xiàn)有的煤礦采掘設備的電氣控制系統(tǒng)中，一般采用以下兩種控制方式，一是以PLC或其他控制器為控制核心，系統(tǒng)中的輸入信號、傳感器、輸出信號等均和該控制器連接，其中輸出信號為開關量，傳感器輸出模擬信號直接連接至PLC或其他控制器，這種技術方案可以滿足一般的小型控制系統(tǒng)，當采掘設備對傳感器的檢測量較多和控制量也較多時，上述控制系統(tǒng)就會變得比較臃腫，接線復雜，主控制器負載會產(chǎn)生過重，個別元器件的故障或損壞會影響系統(tǒng)的運行，這些負面影響因素，在大型采掘設備中更顯突出；另一控制方式是以單獨設計的專用處理器為控制核心，系統(tǒng)中的輸入信號、傳感器、輸出信號是直接連接在該控制器，對于部分模擬量也采用通訊的方式進行處理，并采用專門的通訊協(xié)議，從而在局部實現(xiàn)了總線結構，這種控制系統(tǒng)對比上述的控制系統(tǒng)技術方案，可以適應大型采掘設備的控制需求，但是，這種技術方案仍然沒有擺脫集中控制的束縛，其接口協(xié)議不透明，對于組成后的系統(tǒng)，如果需要更換傳感器或升級器件均會帶來較大困難，系統(tǒng)的可擴展性和適應性不強，此類控制系統(tǒng)的構架在生產(chǎn)和維護中仍然比較復雜。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種改進的礦用采掘設備控制系統(tǒng)，它能減少主控制器的負載，提高系統(tǒng)的可靠性，并能增強系統(tǒng)的可擴展性和適應性，其生產(chǎn)和維護也大大簡化。

本發(fā)明解決上述技術問題采用的技術方案是：礦用采掘設備控制系統(tǒng)設置有一主控制器，該主控制器經(jīng)二通訊線分別連接有從控制器、顯示裝置，一從控制器連接有指令輸入，另一從控制器連接輸出設備，構成控制級總線網(wǎng)絡，主控制器連接的總線轉換橋經(jīng)二通訊線分別連接有電機參數(shù)檢測、其他傳感器和接收裝置，構成數(shù)據(jù)采集級總線網(wǎng)絡，從控制器接收的指令和/或經(jīng)總線轉換橋采集、接收的信號均發(fā)送至主控制器，主控制器按預設編程完控制功能和顯示，并發(fā)送相關數(shù)據(jù)至從控制器，經(jīng)從控制器解析后驅動輸出設備完成相關動作。

本發(fā)明采用全新的基于雙總線的分布式控制，將控制功能模塊化，部分功能在從控制器上實現(xiàn)，減少主控制器的負載，同時提高系統(tǒng)可靠性，以數(shù)字通訊方式的總線信號相對模擬信號有更大的抗干擾能力，系統(tǒng)的模塊化設計，透明的接口可實現(xiàn)模塊(包括控制器)的更換升級，提高系統(tǒng)的可擴展性和適應性，同時使生產(chǎn)、維修大大簡化，特別適合用于掘錨機、采煤機及掘進機的電控制裝置。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明礦用采掘設備控制系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式：

參照圖1，礦用采掘設備控制系統(tǒng)是基于雙總線分布式控制系統(tǒng)構架，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速度的要求采用雙總線網(wǎng)絡，將控制器與傳輸量大和傳輸速度要求較高的器件組成控制級總線網(wǎng)絡，將傳輸量較少和傳輸速度要求較低的器件組成數(shù)據(jù)采集級總線網(wǎng)絡，以總線轉換橋實現(xiàn)兩級總線網(wǎng)絡的路由，徹底實現(xiàn)所有信號的總線傳輸。

礦用采掘設備控制系統(tǒng)設置有一主控制器1，該主控制器1可采用西門子(SIMENS)公司的CPU315-2DP，主控制器1通過二根通訊線10分別連接一從控制器12、顯示裝置13和另一從控制器14，上述二從控制器12、14可采用SIMENS公司的CPU224和EM277，其中一從控制器12經(jīng)導線連接有指令輸入11，另一從控制器14經(jīng)導線連接有輸出設備15，二從控制器12、14為遠程安裝；

上述主控制器1、從控制器12、14和顯示器13通過二根通訊線(10)構成控制級總線(PROFIBUS-DP)網(wǎng)絡，其相應的通訊接口均應符合PROFIBUS-DP接口要求，其傳輸速度設為9.6Kbps-12Mbps；

指令輸入11包括有將收到的各種開關信號，如開關電機和其他液壓動作信號等，指令輸入11是將信號送入從控制器12，從控制器12將收到的信號轉換為符合PROFIBUS-DP協(xié)議的信號等待主控制器1查詢；

主控制器1，一方面接收來自從控制器12的信號，另一方面也接收經(jīng)總線轉換橋21的其他采集信號，根據(jù)預先編制的程序完成控制功能，如邏輯保護、自動切割、數(shù)據(jù)記錄等，并按程序將相關數(shù)據(jù)發(fā)送至從控制器14；

從控制器14將接收到的主控制器1的通訊信號解碼轉換為開關信號驅動輸出設備15；

同時，顯示裝置13將收到的主控制器1的信號實時反映在顯示裝置上。