一种基于分散式控制系统的泵站控制器的制造方法
【专利摘要】一种基于分散式控制系统的泵站控制器，包括外壳、电路模块和操作执行机构；所述外壳内设置有电路盒，所述电路模块固定设置于所述电路盒中；所述外壳上设置有14个4芯接插件接口，所述电路模块包括处理器模块、电源及管理模块、通信模块、输入采集模块、模拟量输出模块、电磁阀驱动模块、显示模块、声光报警模块、急停闭锁模块和可编程处理模块；所述操作执行机构包括输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯。
【专利说明】一种基于分散式控制系统的泵站控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤矿采煤工作面集成供液用泵站控制器，尤其涉及一种基于分散式控制系统的煤矿集成供液控制系统。
【背景技术】
[0002]20世纪90年代以来，世界煤矿工业向高效集约化生产迅猛发展，工作面自动化、信息化程度不断升级。走高效自动化采掘之路，是煤矿企业的必由之路。
[0003]目前国内煤矿井下泵站供液系统主要还处于集中控制阶段，大多采用PLC控制方式，这类控制方式存在可靠性和实时性差、脱离主控不能正常运行等缺点；同时由专职泵站操作人员在顺槽集控台进行泵的启停操作。由于人工操作的原因，泵站往往处于长期连续运行的状态，造成泵站、管路损耗大，设备事故多，维护费用高，乳化油损耗高，能耗高，还需要配备专职操作人员等问题，影响了煤矿高产高效安全的发展。同时，国内主流的泵站供应商并没有独立完善的控制系统，国内并没有成熟的泵站控制系统和自动配液的解决方案。
[0004]栗站控制系统王要以进口为王，如雷波RMI栗站系统、KAMAT栗站控制系统和Hauhinco栗站控制系统等。国外栗站控制系统能够实现分布式控制和集中控制，系统在每台设备上都配置了就地控制器，能够实现远程控制和就地控制，可靠性比较高。
[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，实现泵站的电磁卸荷、急停和闭锁控制、远程控制、泵站运行工况信息的采集和显示、故障诊断和防爆管道等功能。促进国内泵站控制器的研发水平，使系统达到高可靠性、低成本和高性能的目的。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提出一种基于分散式控制系统的泵站控制器，包括外壳、电路模块和操作执行机构；所述外壳内设置有电路盒，所述电路模块固定设置于所述电路盒中；所述外壳上设置有14个4芯接插件接口，所述4芯接插件接口包括电源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模拟量输入接口、开关量输入接口、频率量输入接口和开关量输出接口，所述4芯接插件接口分别与所述电路模块相连；所述电路模块包括处理器模块、电源及管理模块、通信模块、输入采集模块、模拟量输出模块、电磁阀驱动模块、显示模块、声光报警模块、急停闭锁模块和可编程处理模块；所述操作执行机构包括输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯，所述输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯与所述电路模块电气连接，并均设置在所述外壳的前面板上；
[0007]其中所述处理器模块包括CPU处理器和可编程处理器，所述CPU处理器和所述可编程处理器串行连接，所述F可编程处理模块连接所述操作执行机构的所述输入按键，用于处理输入信号。所述通信模块包括CAN通信模块和RS485通信模块，所述CAN通信模块包括三路CAN总线，其中两路CAN总线分别与左右相邻泵站控制器连接，另一路与泵站控制系统所有泵站控制器并联；RS485通信模块电气连接泵站变频系统和泵站浓度传感器；[0008]所述传感器采集模块包括开关量传感器、模拟量传感器和数字量传感器，所述4芯接插件接口分别通过电缆连接器连接所述开关量传感器、所述模拟量传感器和所述数字量传感器。
[0009]优选包括泵站控制器通过CAN通信模块接口连接左右相邻泵站控制器，实现系统分散式连接和控制，实现多台栗站控制；
[0010]优选还包括具有在线编程模块，其连接所述操作执行机构和所述处理器模块以用于进行在线编程。
[0011]本发明所述的泵站控制器其优点在于:
[0012]泵站控制器具有多种通信方式和控制方式，方便接入工作面网络，实现与其他相关设备的通信和控制；具有多种控制方式，实现泵站控制系统的就地控制、手动控制、集中控制、分布式控制、远程控制和泵站主、次、辅、备智能联动控制；具有自动加载、自动卸载和自动补水、补油功能；泵站控制器接口设计采用冗余和复用设计，保证井下复杂情况下系统的正常运行；泵站控制器具有多种接口方式，保证井下多种类型产品的接入；具有在线编程功能，通过人机交互装置实现管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1为本发明所述泵站控制器的优选实施例的连接框图；
[0014]附图2为本发明所述泵站控制器的优选实施例的进一步细化的连接框图；
[0015]附图3为本发明所述泵站控制器的优选实施例的接插件接口示意图。
[0018]附图标记如下:
[0019]M1、M2-M14接口包括:电源/CAN通信接口、电磁阀接口、电磁阀接口 /模拟量输入接口、无源触点输出接口、开关量输入/模拟量输入接口、触点输出接口、RS485通信接口、模拟量输入/频率量输入接口和模拟量输出接口。
[0020]其中1-显示屏；2_指示灯；3_输入按键；4_急停和闭锁操作按键；5_蜂鸣器。【具体实施方式】
[0021]参见附图1-2，其描述了根据本发明所述基于分散式控制系统的泵站控制器的一个优选实施例。包括外壳、电路模块和操作执行机构；外壳采用塑料或金属材料制成，其内设置有密封电路盒，密封电路盒内填充软质材料，电路模块固定设置于电路盒中，起到密封、减振的作用。所述电路模块包括处理器模块、电源及管理模块、通信模块、输入采集模块、模拟量输出模块、电磁阀驱动模块、显不模块、声光报警模块、急停闭锁模块和可编程处理器模块，其中处理器模块包括CPU处理器和可编程处理器，CPU处理器和所述可编程处理器串行连接，可编程处理器模块连接所述操作执行机构的所述输入按键，用于处理输入信号，避免了单独使用CPU处理器对系统资源的过渡占用。
[0022]外壳上设置有14个4芯接插件接口，用于信号的输入输出，4芯接插件接口至少应当包括电源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模拟量输入接口、开关量输入接口、频率量输入接口和开关量输出接口(如电磁阀接口、无源触点输出接口、触点输出接口等)。4芯接插件接口分别与电路模块相连，并且其中至少部分接口可由电路模块以软件的方式改写其输入输出模式和/或接口类型。优选泵站控制器中还具有在线编程模块，其连接操作执行机构和处理器模块以用于进行在线编程，通过在线编程的方式设置各接插件接口的输入输出模式和/或接口类型。
[0023]操作执行机构包括输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯，输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯与电路模块电气连接，并均设置在外壳的前面板上，由电路模块控制执行各自的功能。
[0024]通信模块包括CAN通信模块和RS485通信模块，CAN通信模块包括三路CAN总线，其中两路CAN总线分别与左右相邻泵站控制器连接，另一路与泵站控制系统所有泵站控制器并联；RS485通信模块电气连接泵站变频系统和泵站浓度传感器。
[0025]传感器采集模块包括开关量传感器、模拟量传感器和数字量传感器，如温度传感器、压力传感器、液位传感器、液位开关等，4芯接插件接口分别通过电缆连接器连接开关量传感器、模拟量传感器和数字量传感器。
[0026]以上所述，仅为本发明专利较佳的【具体实施方式】，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于分散式控制系统的泵站控制器，其特征在于:包括外壳、电路模块和操作执行机构；所述外壳内设置有电路盒，所述电路模块固定设置于所述电路盒中；所述外壳上设置有14个4芯接插件接口，所述4芯接插件接口包括电源接口、CAN通信接口、RS485通信接口、模拟量输入接口、开关量输入接口、频率量输入接口和开关量输出接口，所述4芯接插件接口分别与所述电路模块相连；所述电路模块包括处理器模块、电源及管理模块、通信模块、输入采集模块、模拟量输出模块、电磁阀驱动模块、显示模块、声光报警模块、急停闭锁模块和可编程处理模块；所述操作执行机构包括输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯，所述输入按键、急停和闭锁操作按键、显示屏、蜂鸣器和指示灯与所述电路模块电气连接，并均设置在所述外壳的前面板上； 其中所述处理器模块包括CPU处理器和可编程处理器，所述CPU处理器和所述可编程处理器串行连接，所述可编程处理模块连接所述操作执行机构的所述输入按键，用于处理输入信号； 所述通信模块包括CAN通信模块和RS485通信模块，所述CAN通信模块包括三路CAN总线，其中两路CAN总线分别与左右相邻泵站控制器连接，另一路与泵站控制系统所有泵站控制器并联；RS485通信模块电气连接泵站变频系统和泵站浓度传感器； 所述传感器采集模块包括开关量传感器、模拟量传感器和数字量传感器，所述4芯接插件接口分别通过电缆连接器连接所述开关量传感器、所述模拟量传感器和所述数字量传感器。
2.如权利要求1所述的泵站控制器，其特征在于:通过CAN通信模块接口连接左右相邻泵站控制器，实现系统分散式连接和控制，实现多台泵站控制。
3.如权利要求1和2所述的泵站控制器，其特征在于:还包括具有在线编程模块，其连接所述操作执行机构和所述处理器模块以用于进行在线编程。
【文档编号】G05B19/418GK103488131SQ201310288956
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】邱成鹏, 姜文峰 申请人:北京天地玛珂电液控制系统有限公司