一種基于分散式控制系統(tǒng)的泵站控制器的制造方法
【專利摘要】一種基于分散式控制系統(tǒng)的泵站控制器，包括外殼、電路模塊和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述外殼內(nèi)設(shè)置有電路盒，所述電路模塊固定設(shè)置于所述電路盒中；所述外殼上設(shè)置有14個(gè)4芯接插件接口，所述電路模塊包括處理器模塊、電源及管理模塊、通信模塊、輸入采集模塊、模擬量輸出模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、急停閉鎖模塊和可編程處理模塊；所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈。
【專利說明】一種基于分散式控制系統(tǒng)的泵站控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦采煤工作面集成供液用泵站控制器，尤其涉及一種基于分散式控制系統(tǒng)的煤礦集成供液控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)90年代以來，世界煤礦工業(yè)向高效集約化生產(chǎn)迅猛發(fā)展，工作面自動(dòng)化、信息化程度不斷升級(jí)。走高效自動(dòng)化采掘之路，是煤礦企業(yè)的必由之路。
[0003]目前國內(nèi)煤礦井下泵站供液系統(tǒng)主要還處于集中控制階段，大多采用PLC控制方式，這類控制方式存在可靠性和實(shí)時(shí)性差、脫離主控不能正常運(yùn)行等缺點(diǎn)；同時(shí)由專職泵站操作人員在順槽集控臺(tái)進(jìn)行泵的啟停操作。由于人工操作的原因，泵站往往處于長期連續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，造成泵站、管路損耗大，設(shè)備事故多，維護(hù)費(fèi)用高，乳化油損耗高，能耗高，還需要配備專職操作人員等問題，影響了煤礦高產(chǎn)高效安全的發(fā)展。同時(shí)，國內(nèi)主流的泵站供應(yīng)商并沒有獨(dú)立完善的控制系統(tǒng)，國內(nèi)并沒有成熟的泵站控制系統(tǒng)和自動(dòng)配液的解決方案。
[0004]栗站控制系統(tǒng)王要以進(jìn)口為王，如雷波RMI栗站系統(tǒng)、KAMAT栗站控制系統(tǒng)和Hauhinco栗站控制系統(tǒng)等。國外栗站控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式控制和集中控制，系統(tǒng)在每臺(tái)設(shè)備上都配置了就地控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制和就地控制，可靠性比較高。
[0005]因此，基于上述背景，就需要研制基于分散式控制方式的泵站控制器，實(shí)現(xiàn)泵站的電磁卸荷、急停和閉鎖控制、遠(yuǎn)程控制、泵站運(yùn)行工況信息的采集和顯示、故障診斷和防爆管道等功能。促進(jìn)國內(nèi)泵站控制器的研發(fā)水平，使系統(tǒng)達(dá)到高可靠性、低成本和高性能的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于分散式控制系統(tǒng)的泵站控制器，包括外殼、電路模塊和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述外殼內(nèi)設(shè)置有電路盒，所述電路模塊固定設(shè)置于所述電路盒中；所述外殼上設(shè)置有14個(gè)4芯接插件接口，所述4芯接插件接口包括電源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模擬量輸入接口、開關(guān)量輸入接口、頻率量輸入接口和開關(guān)量輸出接口，所述4芯接插件接口分別與所述電路模塊相連；所述電路模塊包括處理器模塊、電源及管理模塊、通信模塊、輸入采集模塊、模擬量輸出模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、急停閉鎖模塊和可編程處理模塊；所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈，所述輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈與所述電路模塊電氣連接，并均設(shè)置在所述外殼的前面板上；
[0007]其中所述處理器模塊包括CPU處理器和可編程處理器，所述CPU處理器和所述可編程處理器串行連接，所述F可編程處理模塊連接所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所述輸入按鍵，用于處理輸入信號(hào)。所述通信模塊包括CAN通信模塊和RS485通信模塊，所述CAN通信模塊包括三路CAN總線，其中兩路CAN總線分別與左右相鄰泵站控制器連接，另一路與泵站控制系統(tǒng)所有泵站控制器并聯(lián)；RS485通信模塊電氣連接泵站變頻系統(tǒng)和泵站濃度傳感器；[0008]所述傳感器采集模塊包括開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器，所述4芯接插件接口分別通過電纜連接器連接所述開關(guān)量傳感器、所述模擬量傳感器和所述數(shù)字量傳感器。
[0009]優(yōu)選包括泵站控制器通過CAN通信模塊接口連接左右相鄰泵站控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分散式連接和控制，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)栗站控制；
[0010]優(yōu)選還包括具有在線編程模塊，其連接所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述處理器模塊以用于進(jìn)行在線編程。
[0011]本發(fā)明所述的泵站控制器其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]泵站控制器具有多種通信方式和控制方式，方便接入工作面網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與其他相關(guān)設(shè)備的通信和控制；具有多種控制方式，實(shí)現(xiàn)泵站控制系統(tǒng)的就地控制、手動(dòng)控制、集中控制、分布式控制、遠(yuǎn)程控制和泵站主、次、輔、備智能聯(lián)動(dòng)控制；具有自動(dòng)加載、自動(dòng)卸載和自動(dòng)補(bǔ)水、補(bǔ)油功能；泵站控制器接口設(shè)計(jì)采用冗余和復(fù)用設(shè)計(jì)，保證井下復(fù)雜情況下系統(tǒng)的正常運(yùn)行；泵站控制器具有多種接口方式，保證井下多種類型產(chǎn)品的接入；具有在線編程功能，通過人機(jī)交互裝置實(shí)現(xiàn)管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明所述泵站控制器的優(yōu)選實(shí)施例的連接框圖；
[0014]附圖2為本發(fā)明所述泵站控制器的優(yōu)選實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)化的連接框圖；
[0015]附圖3為本發(fā)明所述泵站控制器的優(yōu)選實(shí)施例的接插件接口示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記如下:
[0019]M1、M2-M14接口包括:電源/CAN通信接口、電磁閥接口、電磁閥接口 /模擬量輸入接口、無源觸點(diǎn)輸出接口、開關(guān)量輸入/模擬量輸入接口、觸點(diǎn)輸出接口、RS485通信接口、模擬量輸入/頻率量輸入接口和模擬量輸出接口。
[0020]其中1-顯示屏；2_指示燈；3_輸入按鍵；4_急停和閉鎖操作按鍵；5_蜂鳴器?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]參見附圖1-2，其描述了根據(jù)本發(fā)明所述基于分散式控制系統(tǒng)的泵站控制器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。包括外殼、電路模塊和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；外殼采用塑料或金屬材料制成，其內(nèi)設(shè)置有密封電路盒，密封電路盒內(nèi)填充軟質(zhì)材料，電路模塊固定設(shè)置于電路盒中，起到密封、減振的作用。所述電路模塊包括處理器模塊、電源及管理模塊、通信模塊、輸入采集模塊、模擬量輸出模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、顯不模塊、聲光報(bào)警模塊、急停閉鎖模塊和可編程處理器模塊，其中處理器模塊包括CPU處理器和可編程處理器，CPU處理器和所述可編程處理器串行連接，可編程處理器模塊連接所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所述輸入按鍵，用于處理輸入信號(hào)，避免了單獨(dú)使用CPU處理器對(duì)系統(tǒng)資源的過渡占用。
[0022]外殼上設(shè)置有14個(gè)4芯接插件接口，用于信號(hào)的輸入輸出，4芯接插件接口至少應(yīng)當(dāng)包括電源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模擬量輸入接口、開關(guān)量輸入接口、頻率量輸入接口和開關(guān)量輸出接口(如電磁閥接口、無源觸點(diǎn)輸出接口、觸點(diǎn)輸出接口等)。4芯接插件接口分別與電路模塊相連，并且其中至少部分接口可由電路模塊以軟件的方式改寫其輸入輸出模式和/或接口類型。優(yōu)選泵站控制器中還具有在線編程模塊，其連接操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)和處理器模塊以用于進(jìn)行在線編程，通過在線編程的方式設(shè)置各接插件接口的輸入輸出模式和/或接口類型。
[0023]操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈，輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈與電路模塊電氣連接，并均設(shè)置在外殼的前面板上，由電路模塊控制執(zhí)行各自的功能。
[0024]通信模塊包括CAN通信模塊和RS485通信模塊，CAN通信模塊包括三路CAN總線，其中兩路CAN總線分別與左右相鄰泵站控制器連接，另一路與泵站控制系統(tǒng)所有泵站控制器并聯(lián)；RS485通信模塊電氣連接泵站變頻系統(tǒng)和泵站濃度傳感器。
[0025]傳感器采集模塊包括開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、液位開關(guān)等，4芯接插件接口分別通過電纜連接器連接開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器。
[0026]以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于分散式控制系統(tǒng)的泵站控制器，其特征在于:包括外殼、電路模塊和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述外殼內(nèi)設(shè)置有電路盒，所述電路模塊固定設(shè)置于所述電路盒中；所述外殼上設(shè)置有14個(gè)4芯接插件接口，所述4芯接插件接口包括電源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模擬量輸入接口、開關(guān)量輸入接口、頻率量輸入接口和開關(guān)量輸出接口，所述4芯接插件接口分別與所述電路模塊相連；所述電路模塊包括處理器模塊、電源及管理模塊、通信模塊、輸入采集模塊、模擬量輸出模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、急停閉鎖模塊和可編程處理模塊；所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈，所述輸入按鍵、急停和閉鎖操作按鍵、顯示屏、蜂鳴器和指示燈與所述電路模塊電氣連接，并均設(shè)置在所述外殼的前面板上； 其中所述處理器模塊包括CPU處理器和可編程處理器，所述CPU處理器和所述可編程處理器串行連接，所述可編程處理模塊連接所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所述輸入按鍵，用于處理輸入信號(hào)； 所述通信模塊包括CAN通信模塊和RS485通信模塊，所述CAN通信模塊包括三路CAN總線，其中兩路CAN總線分別與左右相鄰泵站控制器連接，另一路與泵站控制系統(tǒng)所有泵站控制器并聯(lián)；RS485通信模塊電氣連接泵站變頻系統(tǒng)和泵站濃度傳感器； 所述傳感器采集模塊包括開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器，所述4芯接插件接口分別通過電纜連接器連接所述開關(guān)量傳感器、所述模擬量傳感器和所述數(shù)字量傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的泵站控制器，其特征在于:通過CAN通信模塊接口連接左右相鄰泵站控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分散式連接和控制，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)泵站控制。
3.如權(quán)利要求1和2所述的泵站控制器，其特征在于:還包括具有在線編程模塊，其連接所述操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述處理器模塊以用于進(jìn)行在線編程。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103488131SQ201310288956
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】邱成鵬, 姜文峰 申請人:北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司