[發(fā)明專利]一種基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410391303.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN104196553A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張霖;王忠賓;譚超;周曉謀;閆海峰;劉新華;姚新港
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D23/12
• 分類號(hào): E21D23/12
• 代理公司: 徐州支點(diǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32244
• 代理人: 張榮亮

1.一種基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括物理層、介質(zhì)層和系統(tǒng)控制層，且其之間依次連接，所述物理層包括工作綜采面上的采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)，所述液壓支架上設(shè)置有立柱千斤頂、平衡千斤頂和抬底千斤頂，還設(shè)置有壓力傳感器、位移傳感器和姿態(tài)傳感器，其特征在于：所述介質(zhì)層包括若干個(gè)接口管理器，所述接口管理器由電磁閥組、數(shù)據(jù)采集器以及操作面板組成，且每個(gè)接口管理器對(duì)應(yīng)物理層中的一個(gè)液壓支架；所述系統(tǒng)控制層包括兩個(gè)主控制器、若干個(gè)I/O控制器以及用于傳輸液壓支架超長(zhǎng)指令控制字的EtherCAT總線，所述兩個(gè)主控制器和若干個(gè)I/O控制器之間通過EtherCAT總線連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述I/O控制器包括MCU、ESC芯片、傳感器輸入I/O、電磁閥組輸出I/O、本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、PHY器件、網(wǎng)絡(luò)變壓器以及以太網(wǎng)接口；所述MCU用于I/O控制器的I/O口操作；所述ESC芯片用于EtherCAT總線的處理；所述傳感器輸入I/O用于實(shí)時(shí)讀取所述介質(zhì)層的數(shù)據(jù)采集器以及操控面板的用戶輸入指令；所述的電磁閥組輸出I/O根據(jù)MCU發(fā)出的指令控制介質(zhì)層中電磁閥組的開合動(dòng)作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述采煤機(jī)身上安裝有用于對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行定位的紅外線發(fā)射器，所述液壓支架上設(shè)置有與紅外線發(fā)射器相對(duì)應(yīng)的紅外接收器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述介質(zhì)層中的電磁閥組用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓動(dòng)力信號(hào)，驅(qū)動(dòng)物理層中液壓支架的液壓缸；所述數(shù)據(jù)采集器用于采集物理層中每個(gè)液壓支架的傳感器數(shù)值；所述控制面板用于人機(jī)交互，采集輸入者的輸入指令。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)控制層中的主控制器為任意具有以太網(wǎng)接口的主機(jī)，且主控制器的主控芯片與以太網(wǎng)接口之間設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)變壓器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于EtherCAT的液壓支架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)控制層中的I/O控制器的個(gè)數(shù)與液壓支架的個(gè)數(shù)相同，且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于與介質(zhì)層的交互；所述I/O控制器根據(jù)EtherCAT總線的控制指令對(duì)電磁閥組進(jìn)行開合控制，進(jìn)而控制液壓支架動(dòng)作。