基于双plc控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于矿山行业矿井提升数字化通讯系统技术领域，具体涉及基于双 PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络。
【背景技术】
[0002] 近些年来，随着计算机通信网络技术的日益成熟及企业对工业自动化程度要求的 提高，自动控制系统也从传统的集中控制向多元化分布式控制发展。尤其在矿山行业的数 字化矿山概念提出后，传统的总线控制技术PR0FIBUS-DP网络已经不再占据主导地位。在 多中段大井深的大型矿山中多元分布式控制方式重要性尤为突出，这就就要求PLC之间， PLC与传动装置之间，PLC与计算机和其它控制设备之间能迅速、准确、及时地进行通讯，以 便步调一致的进行控制和管理。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的就是要提供一种通过双PLC多元化通讯网络实现分布式控制， 能够提高数据传输的快速、准确性，将环网通讯技术应用到井下设备，保证在井下恶劣工况 下的通讯可靠性，提高生产设备运行效率的。
[0004] 本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
[0005] 基于双PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络，该通讯网络包括行程控制 模块1和监控控制模块2,所述行程控制模块1和监控控制模块2通过MPI网络3网络连 接；所述监控控制模块2分别与井筒光纤干线4和同轴电缆支线5网络连接。
[0006] 为了更好的实现本实用新型的目的，井筒光纤干线4的网络拓扑结构采用冗余光 纤环网结构。
[0007] 为了更好的实现本实用新型的目的，监控控制模块2分别与井筒光纤干线4和同 轴电缆支线5采用HFC网络连接。
[0008] 为了更好的实现本实用新型的目的，行程控制模块1和监控控制模块2均采用PLC 控制。
[0009] 与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：
[0010] 本装置的采用，实现了在矿山提升设备上应用多元化分布式网络控制。HFC网络 使得井下通讯可靠性大幅增加，双PLC通讯步调协调工作，保证两PLC之间数据传输不会丢 失或延迟，工业以太网及基于万维网的远程工程师站，都为提升设备的控制、维护提高了效 率，大幅减少人为参与因素，使得矿山设备运行效率提高，故障点明确，维护快捷，故障率减 少，管理方便。本实用新型可以在矿山设备应用推广。
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0012] 图2为MPI网络传输数据；
[0013] 图3为MPI网络传输数据；
[0014] 图中：1.行程控制模块、2.监控控制模块、3.MPI网络、4.井筒光纤干线、5.同轴 电缆支线。
【具体实施方式】
[0015] 下面对本实用新型做进一步描述：
[0016] 如图1所示，基于双PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络，该通讯网络包 括行程控制模块1和监控控制模块2,所述行程控制模块1和监控控制模块2通过MPI网络 3网络连接；所述监控控制模块2分别与井筒光纤干线4和同轴电缆支线5网络连接；所述 行程控制模块1和监控控制模块2均采用PLC控制。
[0017] 为了更好的实现本实用新型的目的，井筒光纤干线4的网络拓扑结构采用冗余光 纤环网结构。
[0018] 为了更好的实现本实用新型的目的，监控控制模块2分别与井筒光纤干线4和同 轴电缆支线5采用HFC网络连接。
[0019] 下面对本实用新型做进一步详细说明。验证该网络通讯方式是否满足该矿井提升 机电控系统运行要求。时延是衡量网络通讯性能指标的主要依据：
[0022] MPI网络的收发不共地，这样可以大大减少共地所带来的共模干扰，其最大传输 速率为12Mbit/s，默认的传输速率为187. 5kbit/s，每个中段数据分别为：过程映像输入： 8Byte，过程映像输出：6Byte。其最大数据传输量：14Byte，HFC网络传输速率为1. 5Mbit/ s，因为井筒以光纤环网为主，同轴电缆支线很短，其传输时间忽略不计，计算距离最远端节 点通讯：
[0023]
[0024] 所以，距离井口最远的中段在带宽1.5Mbit/s的信道上连续发送14个字节需 79μs到达井口监控CPU，实际情况同一时间发送数据量远小于14字节。
[0025] 如图2所示，两个CPU之间采用传输速率为187. 5kbit/s的MPI网络，一般矿山从 井口至绞车电控房距离不超过100米。最大数据传输量全局数据块：32个字。
[0026]
[0027] 所以，两CPU之间，在带宽187. 5Kbit/s的信道上连续发送32个字需2. 73ms。实 际在同一时间发送数据大小远小于32个字。
[0028] 以两CPU空闲时的最短循环扫描时间都为10ms计算：
[0029]
[0030] 则得出结论：在这种网络结构中，即使全部数据同时发送，也可保证数据传输满足 PLC执行周期要求。
【主权项】
1. 基于双PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络，其特征在于：该通讯网络包 括行程控制模块（1)和监控控制模块（2)，所述行程控制模块（1)和监控控制模块（2)通过 MPI网络（3)信号连接；所述监控控制模块（2)分别与井筒光纤干线（4)和同轴电缆支线 (5)网络连接；所述的行程控制模块（1)和监控控制模块（2)均采用PLC控制。2. 如权利要求1所述的基于双PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络，其特征 在于：所述的监控控制模块（2)分别与井筒光纤干线（4)和同轴电缆支线（5)采用HFC网络 连接。3. 如权利要求1或2所述的基于双PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络，其 特征在于：所述的井筒光纤干线（4)的网络拓扑结构采用冗余光纤环网结构。
【专利摘要】本实用新型属于矿山行业矿井提升数字化通讯系统技术领域，具体涉及基于双PLC控制的多中段矿井提升机多元化通讯网络，该通讯网络包括行程控制模块和监控控制模块，所述行程控制模块和监控控制模块通过MPI网络网络连接；所述监控控制模块分别与井筒光纤干线和同轴电缆支线网络连接，井筒光纤干线的网络拓扑结构采用冗余光纤环网结构，监控控制模块分别与井筒光纤干线和同轴电缆支线采用HFC网络连接，行程控制模块和监控控制模块均采用PLC控制。本实用新型的有益效果为：提高了设备的控制和维护效率，大幅减少人为参与因素，使得矿山设备运行效率提高，故障点明确，维护快捷，故障率减少，管理方便。
【IPC分类】G05B19/05
【公开号】CN205103625
【申请号】CN201520725395
【发明人】李博, 曹喜生, 坚德毅, 赵兴彦, 杜海峰, 程龙, 高飞, 徐天刚, 张小周, 梁伟艳
【申请人】天水电气传动研究所有限责任公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月18日