一种用于煤矿井下输送机多机变频拖动的控制网络的制作方法

本实用新型属于自动控制领域，具体说是一种用于煤矿井下输送机多机变频拖动的控制网络。

背景技术：

在煤矿井下大型煤炭运输系统中, 运输设备普遍采用多机变频拖动方式。由多台防爆高压变频器共同完成运输线上同一设备或不同设备的拖动任务时，需要由集控装置给每台变频器提供控制信号并接受每台变频器的反馈信号。在传输信号时，传统的连接方式是电控设备之间采用矿用控制电缆，通过电控设备上防爆接线腔内的接线端子将它们连接起来。这种连接方式易于接线和维护，但其需要大量不同种类的矿用电缆，接头多，导致故障率高，信号易受干扰，传输信号和传输距离有限，且设备越多，控制越复杂，其缺陷越明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于煤矿井下输送机多机变频拖动的控制网络。该控制网络是由集控装置以太网接口、防爆高压变频器以太网接口和矿用光缆组成。电控设备之间通过一根矿用光缆相连，以光纤以太网通讯的方式，完成集控装置与防爆高压变频器之间的数据交换。光纤以太网还可进一步构成环网结构。

该控制网络具有简单可靠，抗干扰能力强，传输距离远，数据通讯能力强等特点。

本实用新型的技术方案是：由1台集控装置以太网接口、3台防爆高压变频器以太网接口及4段矿用光缆组成。

集控装置以太网接口由一台带双光口的管理型交换机、四条单端带SC光纤插头的单根光纤和一只光纤接线盒组成。

防爆高压变频器以太网接口由一台带双光口的半管理型交换机、一只两端带SC光纤插头的光纤穿墙端子、四条光纤法兰、四条单端带SC光纤插头的单根光纤和一只光纤接线盒组成。

矿用光缆由4段4芯单模钢丝铠装光缆组成，其中二芯工作，二芯备用；第一段矿用光缆连接集控装置以太网接口和一号防爆高压变频器以太网接口，第二段矿用光缆连接一号防爆高压变频器以太网接口和二号防爆高压变频器以太网接口，第三段矿用光缆连接二号防爆高压变频器以太网接口和三号防爆高压变频器以太网接口，第四段矿用光缆连接三号防爆高压变频器以太网接口和集控装置以太网接口。

集控装置以太网接口中：管理型交换机光口1的接收端与第一条单根光纤的SC光纤插头相连。光口1的发送端与第二条单根光纤的SC光纤插头相连；管理型交换机光口2的接收端与第三条单根光纤的SC光纤插头相连。光口2的发送端与第四条单根光纤的SC光纤插头相连；第一条单根光纤的另一端与第一段矿用光缆中的蓝芯光纤的一端在光纤接线盒内熔接。第二条单根光纤的另一端与第一段矿用光缆中的绿芯光纤的一端在光纤接线盒内熔接。第三条单根光纤的另一端与第四段矿用光缆中的蓝芯光纤的一端在光纤接线盒内熔接。第四条单根光纤的另一端与第四段矿用光缆中的绿芯光纤的一端在光纤接线盒内熔接；

防爆高压变频器以太网接口中：半管理型交换机光口1的发送端与光纤穿墙端子中的一号SC光纤插头的一端相连。光口1的接收端与光纤穿墙端子中的二号SC光纤插头的一端相连。半管理型交换机光口2的发送端与光纤穿墙端子中的三号SC光纤插头的一端相连。光口2的接收端与光纤穿墙端子中的四号SC光纤插头的一端相连；光纤穿墙端子中的一号SC光纤插头的另一端与一号光纤法兰的一端相连。光纤穿墙端子中的二号SC光纤插头的另一端与二号光纤法兰的一端相连。光纤穿墙端子中的三号SC光纤插头的另一端与三号光纤法兰的一端相连。光纤穿墙端子中的四号SC光纤插头的另一端与四号光纤法兰的一端相连；一号光纤法兰的另一端与第一条单根光纤的SC光纤插头相连。二号光纤法兰的另一端与第二条单根光纤的SC光纤插头相连。三号光纤法兰的另一端与第三条单根光纤的SC光纤插头相连。四号光纤法兰的另一端与第四条单根光纤的SC光纤插头相连；

矿用光缆中，第一段矿用光缆的蓝芯光纤的另一端与一号防爆高压变频器以太网接口中的第一条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接；第一段矿用光缆的绿芯光纤的另一端与一号防爆高压变频器以太网接口中的第二条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接。第二段矿用光缆的蓝芯光纤的一端与一号防爆高压变频器以太网接口中的第三条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接，第二段矿用光缆的绿芯光纤的一端与一号防爆高压变频器以太网接口中的第四条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接；第二段矿用光缆的蓝芯光纤的另一端与二号防爆高压变频器以太网接口中的第一条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接。第二段矿用光缆的绿芯光纤的另一端与二号防爆高压变频器以太网接口中的第二条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接。第三段矿用光缆的蓝芯光纤的一端与二号防爆高压变频器以太网接口中的第三条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接，第三段矿用光缆的绿芯光纤的一端与二号防爆高压变频器以太网接口中的第四条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接；第三段矿用光缆的蓝芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口中的第一条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接。第三段矿用光缆的绿芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口中的第二条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接；第四段矿用光缆的蓝芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口中的第三条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接。第四段矿用光缆的绿芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口中的第四条单根光纤的另一端在光纤接线盒内熔接。

本实用新型的有益效果是：该控制网络简单可靠，抗干扰能力强，具有传输距离远，数据通讯能力强等特点。

附图说明

图1为本实用新型电路框图；

图2为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本实用新型。

如图1所示，本实用新型是一种用于煤矿井下输送机多机变频拖动的控制网络。它由集控装置以太网接口（A）、一号防爆高压变频器以太网接口（B）、二号防爆高压变频器以太网接口（C）、三号防爆高压变频器以太网接口（D）、第一段矿用光缆（W1）、第二段矿用光缆（W2）、第三段矿用光缆（W3）和第四段矿用光缆（W4）组成。

如图2所示，集控装置以太网接口（A）由一台带双光口的管理型交换机（ISM）、单端带SC光纤插头的第一条单根光纤（L1）、单端带SC光纤插头的第二条单根光纤（L2）、单端带SC光纤插头的第三条单根光纤（L3）、单端带SC光纤插头的第四条单根光纤（L4）和一只光纤接线盒（A1）组成。

一号防爆高压变频器以太网接口（B）由一台带双光口的半管理型交换机（ISF）、一只两端带SC光纤插头的光纤穿墙端子（XT1）、一号光纤法兰（X1）、二号光纤法兰（X2）、三号光纤法兰（X3）、四号光纤法兰（X4）、单端带SC光纤插头的第一条单根光纤（L1）、单端带SC光纤插头的第二条单根光纤（L2）、单端带SC光纤插头的第三条单根光纤（L3）、单端带SC光纤插头的第四条单根光纤（L4）和一只光纤接线盒（A1）组成；

二号防爆高压变频器以太网接口（C）和三号防爆高压变频器以太网接口（D）的组成与一号防爆高压变频器以太网接口（B）相同；

矿用光缆由第一段矿用光缆（W1）、第二段矿用光缆（W2）、第三段矿用光缆（W3）和第四段矿用光缆（W4）组成，每段矿用光缆由4芯单模钢丝铠装光缆组成。

集控装置以太网接口（A）中，管理型交换机（ISM）光口1的接收端（RX）与第一条单根光纤（L1）的SC光纤插头相连。光口1的发送端（TX）与第二条单根光纤（L2）的SC光纤插头相连；管理型交换机（ISM）光口2的接收端（RX）与第三条单根光纤（L3）的SC光纤插头相连。光口2的发送端（TX）与第四条单根光纤（L4）的SC光纤插头相连；第一条单根光纤（L1）的另一端与第一段矿用光缆（W1）中的蓝芯光纤的一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第二条单根光纤（L2）的另一端与第一段矿用光缆（W1）中的绿芯光纤的一端在光纤接线盒内（A1）熔接。第三条单根光纤（L3）的另一端与第四段矿用光缆（W4）中的蓝芯光纤的一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第四条单根光纤（L4）的另一端与第四段矿用光缆（W4）中的绿芯光纤的一端在光纤接线盒（A1）内熔接；

一号防爆高压变频器以太网接口（B）中，半管理型交换机（ISF）光口1的发送端（TX）与光纤穿墙端子（XT1）中的1号SC光纤插头的一端相连。 光口1的接收端（RX）与光纤穿墙端子（XT1）中的2号SC光纤插头的一端相连。半管理型交换机（ISF）光口2的发送端（TX）与光纤穿墙端子（XT1）中的3号SC光纤插头的一端相连。光口2的接收端（RX）与光纤穿墙端子（XT1）中的4号SC光纤插头的一端相连；光纤穿墙端子（XT1）中的1号SC光纤插头的另一端与一号光纤法兰（X1）的一端相连。光纤穿墙端子（XT1）中的2号SC光纤插头的另一端与二号光纤法兰（X2）的一端相连。光纤穿墙端子（XT1）中的3号SC光纤插头的另一端与三号光纤法兰（X3）的一端相连。光纤穿墙端子（XT1）中的4号SC光纤插头的另一端与四号光纤法兰（X4）的一端相连；一号光纤法兰（X1）的另一端与第一条单根光纤（L1）的SC光纤插头相连。二号光纤法兰（X2）的另一端与第二条单根光纤（L2）的SC光纤插头相连。三号光纤法兰（X3）的另一端与第三条单根光纤（L3）的SC光纤插头相连。四号光纤法兰（X4）的另一端与第四条单根光纤（L4）的SC光纤插头相连；

二号防爆高压变频器以太网接口（C）和三号防爆高压变频器以太网接口（D）的连接方式与一号防爆高压变频器以太网接口（B）相同；

矿用光缆中，第一段矿用光缆（W1）的蓝芯光纤的另一端与一号防爆高压变频器以太网接口（B）中的第一条单根光纤（L1）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第一段矿用光缆（W1）的绿芯光纤的另一端与一号防爆高压变频器以太网接口（A）中的第二条单根光纤（L2）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接；第二段矿用光缆（W2）的蓝芯光纤的一端与一号防爆高压变频器以太网接口（B）中的第三条单根光纤（L3）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第二段矿用光缆（W2）的绿芯光纤的一端与一号防爆高压变频器以太网接口（B）中的第四条单根光纤（L4）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接；第二段矿用光缆（W2）的蓝芯光纤的另一端与二号防爆高压变频器以太网（C）接口中的第一条单根光纤（L1）的另一端在光纤接线盒内熔接。第二段矿用光缆（W2）的绿芯光纤的另一端与二号防爆高压变频器以太网接口（C）中的第二条单根光纤（L2）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接；第三段矿用光缆（W3）的蓝芯光纤的一端与二号防爆高压变频器以太网接口（C）中的第三条单根光纤（L3）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第二段矿用光缆（W2）的绿芯光纤的一端与二号防爆高压变频器以太网接口（C）中的第四条单根光纤（L4）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接；第三段矿用光缆（W3）的蓝芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口（D）中的第一条单根光纤（L1）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第三段矿用光缆（W3）的绿芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口（D）中的第二条单根光纤（L2）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接；第四段矿用光缆（W4）的蓝芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口（D）中的第三条单根光纤（L3）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接。第四段矿用光缆（W4）的绿芯光纤的另一端与三号防爆高压变频器以太网接口（D）中的第四条单根光纤（L4）的另一端在光纤接线盒（A1）内熔接。

本实用新型的工作流程如下：

集控装置接受来自煤矿井下各个运输设备的现场信号后，经其内部处理器处理后，通过集控装置以太网接口（A）与每台防爆高压变频器以太网接口，以光纤以太网通讯的方式，将控制信号传输给每台防爆高压变频器，完成各自的启停控制与安全闭锁。同时，每台防爆高压变频器的状态和故障信号，也经该通讯网络被传输到集控装置，在集控装置处理器内形成与运输设备之间的信号闭锁。整个光纤以太网通讯网络为环网结构，任一链路出现通讯中断，控制网络都会自动建立新的通讯链路。