[发明专利]一种基于现场总线的煤矿井下采掘设备智能电气控制系统

说明书

一种基于现场总线的煤矿井下采掘设备智能电气控制系统，结合适用于煤矿井下掘采设备的功能控制要求，利用新的现场总线，传感器，周期性电量的交流采样技术，以及运用新的控制器技术，实现了掘采设备的自动控制、遥控、自动截割、组网通讯、故障诊断功能等。该基于现场总线的煤矿井下采掘设备智能电气控制系统不仅可减少设备复杂的接线，提高了可靠性、可维护性及灵活性，增加了互换性和互操作性，而且可把各种控制功能分散到各种电气设备中，实现了对现场设备的分布式控制。

技术领域

本发明涉及一种基于现场总线的煤矿井下采掘设备智能电气控制系统，适用于机械领域。

背景技术

煤矿井下电气系统的发展与掘采技术的进步息息相关，随着我国煤矿井下采掘方式由简单机采发展到综采机械化采煤，煤矿井下对电气控制系统的要求越来越高。电气控制系统作为掘采设备的主要组成部分，其现场运行的可靠性直接影响煤矿的生产效率，而技术的先进性将有助于降低工人劳动强度，提高设备的使用寿命。当前，现场总线技术已经渗透到各个行业，运行的稳定性越来越高；传感器技术得到了突飞猛进的发展，使用的可靠性获得了很大的提高;控制器已经具有高的集成度和多种功能。

发明内容

本发明提出了一种基于现场总线的煤矿井下采掘设备智能电气控制系统，结合适用于煤矿井下掘采设备的功能控制要求，利用新的现场总线，传感器，周期性电量的交流采样技术，以及运用新的控制器技术，实现了掘采设备的自动控制、遥控、自动截割、组网通讯、故障诊断功能等。

本发明所采用的技术方案是：

所述电气控制系统可实现对设备上多个电动机的复合逻辑控制和保护，电磁阀的控制和比例调节，本机控制、遥控控制，图形显示，网络通讯，自动截割，掘进断面控制，液压系统和减速器齿轮润滑油的检测与保护等功能。

所述电气控制箱内的中央控制器集成LAN，DP，Modbus三个现场总线，中央控制器与各个主回路控制模块之间采用DP总线，中央控制器与显示箱、电磁阀控制箱、遥控接收机之间采用CAN总线，中央控制器与操作箱之间采用Modbus总线。

所述电气控制箱上布置多个本质安全型传感器，输出信号传送给电气控制箱内的隔离栅，经隔离和信号转换后输入到电气控制箱内的中央控制器。

所述电气控制系统的中央控制器和各个控制模块之间进行双向DP通信，控制模块在接收中央控制器控制信号的同时，并把运行状态和故障参数通过DP总线传送给中央控制器。

本发明的有益效果是：该基于现场总线的煤矿井下采掘设备智能电气控制系统不仅可减少设备复杂的接线，提高了可靠性、可维护性及灵活性，增加了互换性和互操作性，而且可把各种控制功能分散到各种电气设备中，实现了对现场设备的分布式控制。

附图说明

图1是本发明的系统总体设计图。

图2是本发明的中央控制器和控制模块的DP通信图。

图3是本发明的主回路控制模块的原理框图。

图4是本发明的遥控系统原理框图。

图5是本发明的以Modubs协议的本机操作图。

图6是本发明的掘采设备放置的传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，电气控制系统主要由电气控制箱，电磁阀控制箱，遥控接收机，显示箱，传感器，操作箱等组成。设计的电气控制系统可实现对设备上多个电动机的复合逻辑控制和保护，电磁阀的控制和比例调节，本机控制、遥控控制，图形显示，网络通讯，自动截割，掘进断面控制，液压系统和减速器齿轮润滑油的检测与保护等功能。