[發明專利]一種基于Powerlink服務網格的電液控制裝置及系統

有效

• 申請號: 201810670661.3
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108958172B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 張霖;駱敏舟;張磊
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 丁濤

本發明公開了一種基于Powerlink服務網格的電液控制裝置，裝置包括電液控控制器、Powerlink節點模塊和ServiceMesh節點模塊；電液控制器包括一個MCU，所述的Powerlink節點模塊包括一個Ethernet SOC?1、兩個RJ45模塊及相應外設，所述的ServiceMesh節點模塊，包括一個Ethernet SOC?2、一個PCB天線以及一個增益可控射頻放大器，所述電液控制器與Powerlink節點模塊、ServiceMesh節點模塊通過并行總線連接。本發明提高了系統的通信負載能力，提高了系統通信的可靠性，提供了無線接入接口，大大簡化了操作人員的本地控制操作。

技術領域

本發明涉及一種基于Powerlink服務網格的電液控制裝置及系統，屬于機電裝備的自動化控制技術領域。

背景技術

電液控制裝置及系統目前已經廣泛存在于工控領域，對重型負載的安全支撐裝備更是其核心部分。液壓支架作為井下開采的重要支護設備，其電液控制裝置及系統是井下綜采工作面上極為重要的自動化控制系統。在智能化液壓支架電液控制系統的研發中，由于姿態傳感通信數據量大，通信距離遠，同時，過多的通信節點使通信總線負載過大，遠程控制可靠性差。此外，當傳統通信總線應用于電液控系統時，系統延時可達到5s甚至更高，無法滿足實時性要求，限制了液壓支架電液控系統向智能化、無人化方向的發展。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供一種基于Powerlink服務網格的液壓支架電液控制裝置及系統，即能夠保證遠程控制的實時性與高可用性，又可以提供大數據的傳輸能力，還為局部移動終端的網絡發現及信號接入提供了接口，將液壓支架電液控制系統的分布式控制模式轉變為集控模式，顛覆了傳統液壓支架遠程控制的通信模式。

本發明的技術方案如下：

一種基于Powerlink服務網格的電液控制裝置，所述裝置包括電液控制器、Powerlink節點模塊和ServiceMesh節點模塊；

所述的電液控制器包括一個MCU，一個傳感器輸入I/O模塊以及一個電磁閥組輸出I/O模塊，所述傳感器輸入I/O模塊與電磁閥組輸出I/O模塊分別連接MCU；所述MCU用于本地模擬/數字信號采集與處理、解析來自于主站發送的長序列數據包，并根據配置文件獲取所述電液控制器對應的控制字與狀態字，同時MCU輸出電磁信號驅動電磁換向閥，實現電液控制裝備動作；

所述的Powerlink節點模塊包括一個Ethernet SOC-1、兩個RJ45模塊及相應外設，所述Ethernet SOC-1與RJ45模塊通過以太網線進行連接；Ethernet SOC-1用于進行Powerlink協議處理與通信轉發，RJ45模塊及相應外設為以太網協議傳輸接口；

所述的ServiceMesh節點模塊，包括一個Ethernet SOC-2、一個PCB天線以及一個增益可控射頻放大器，所述PCB天線以及增益可控射頻放大器分別連接Ethernet SOC-2；Ethernet SOC-2用于進行以太網協議解析，并內置ServiceMesh微服務架構，增益可控射頻放大器用于信號的不同增益放大，PCB天線提供無線移動終端接入的接口；

所述電液控制器與Powerlink節點模塊、ServiceMesh節點模塊通過并行總線連接。

一種基于Powerlink服務網格的電液控制系統，所述系統包括物理層，控制層與工作空間；

所述物理層包括綜合機械化回采工作面上液壓支架控制的所有相關物理設備以及各類傳感器；