[发明专利]一种基于Powerlink服务网格的电液控制装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于Powerlink服务网格的电液控制装置，装置包括电液控控制器、Powerlink节点模块和ServiceMesh节点模块；电液控制器包括一个MCU，所述的Powerlink节点模块包括一个Ethernet SOC‑1、两个RJ45模块及相应外设，所述的ServiceMesh节点模块，包括一个Ethernet SOC‑2、一个PCB天线以及一个增益可控射频放大器，所述电液控制器与Powerlink节点模块、ServiceMesh节点模块通过并行总线连接。本发明提高了系统的通信负载能力，提高了系统通信的可靠性，提供了无线接入接口，大大简化了操作人员的本地控制操作。

技术领域

本发明涉及一种基于Powerlink服务网格的电液控制装置及系统，属于机电装备的自动化控制技术领域。

背景技术

电液控制装置及系统目前已经广泛存在于工控领域，对重型负载的安全支撑装备更是其核心部分。液压支架作为井下开采的重要支护设备，其电液控制装置及系统是井下综采工作面上极为重要的自动化控制系统。在智能化液压支架电液控制系统的研发中，由于姿态传感通信数据量大，通信距离远，同时，过多的通信节点使通信总线负载过大，远程控制可靠性差。此外，当传统通信总线应用于电液控系统时，系统延时可达到5s甚至更高，无法满足实时性要求，限制了液压支架电液控系统向智能化、无人化方向的发展。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种基于Powerlink服务网格的液压支架电液控制装置及系统，即能够保证远程控制的实时性与高可用性，又可以提供大数据的传输能力，还为局部移动终端的网络发现及信号接入提供了接口，将液压支架电液控制系统的分布式控制模式转变为集控模式，颠覆了传统液压支架远程控制的通信模式。

本发明的技术方案如下：

一种基于Powerlink服务网格的电液控制装置，所述装置包括电液控制器、Powerlink节点模块和ServiceMesh节点模块；

所述的电液控制器包括一个MCU，一个传感器输入I/O模块以及一个电磁阀组输出I/O模块，所述传感器输入I/O模块与电磁阀组输出I/O模块分别连接MCU；所述MCU用于本地模拟/数字信号采集与处理、解析来自于主站发送的长序列数据包，并根据配置文件获取所述电液控制器对应的控制字与状态字，同时MCU输出电磁信号驱动电磁换向阀，实现电液控制装备动作；

所述的Powerlink节点模块包括一个Ethernet SOC-1、两个RJ45模块及相应外设，所述Ethernet SOC-1与RJ45模块通过以太网线进行连接；Ethernet SOC-1用于进行Powerlink协议处理与通信转发，RJ45模块及相应外设为以太网协议传输接口；

所述的ServiceMesh节点模块，包括一个Ethernet SOC-2、一个PCB天线以及一个增益可控射频放大器，所述PCB天线以及增益可控射频放大器分别连接Ethernet SOC-2；Ethernet SOC-2用于进行以太网协议解析，并内置ServiceMesh微服务架构，增益可控射频放大器用于信号的不同增益放大，PCB天线提供无线移动终端接入的接口；

所述电液控制器与Powerlink节点模块、ServiceMesh节点模块通过并行总线连接。

一种基于Powerlink服务网格的电液控制系统，所述系统包括物理层，控制层与工作空间；

所述物理层包括综合机械化回采工作面上液压支架控制的所有相关物理设备以及各类传感器；