一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置制造方法及图纸

随着煤矿技术的进步，综采设备朝着大型化、自动化、智能化的方向不断发展，煤矿综采工作面集中控制技术也不断进步。以往的集中控制装置，采用传统的单片机或硬件PLC作为监测和控制核心，体积较大，显示效果差，功能单一，维护不方便。本实用新型专利技术为了克服上述不足，设计了一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置。一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置，包括集中控制器、数据采集器、显示器、操控器；所述数据采集器采集工作面设备的工况信息，与集中控制器用以太网进行连接，通过EtherCAT技术进行数据交互；所述集中控制器通过光纤将画面信号传输至显示器；所述数据采集器通过串口通讯线接收操控器的控制信号。

A kind of centralized control device based on EtherCAT technology in coal mine fully mechanized working face

【技术实现步骤摘要】
一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置
本技术涉及一种煤矿集中控制装置，具体涉及一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置。
技术介绍
随着煤矿技术的进步，综采设备朝着大型化、自动化、智能化的方向不断发展，设备功能与技术含量不断增加。但煤矿综采设备数量众多，各设备之间相互独立，各家设备采用不同的数据通讯接口，数据通讯效率不稳定等原因一直制约着煤矿综采集中控制技术的发展。以往的集中控制装置，采用传统的单片机或硬件PLC作为监测和控制核心，体积较大，显示效果差，功能单一，维护不方便。
技术实现思路
本技术为了克服上述不足，设计了一种基于EtherCAT技术的煤矿工作面集中控制装置。其技术方案如下：一种基于EtherCAT技术的煤矿工作面集中控制装置，包括集中控制器、数据采集器、显示器、操控器；所述数据采集器采集工作面设备的工况信息，与集中控制器用以太网进行连接，通过EtherCAT技术进行数据交互；所述集中控制器通过光纤将画面信号传输至显示器；所述数据采集器通过串口通讯线接收操控器的控制信号。进一步的，集中控制器包括运行软件PLC的工业计算机、HDMI光纤转换器、USB接口隔离器、供电模块；所述软件PLC为TWINCAT软件PLC；所述USB接口隔离器对工业计算机的对外USB接口进行本安隔离。进一步的，数据采集器包括PLC耦合器、通讯模块、通讯隔离模块、供电模块；所述PLC耦合器采用BECKHOFF的EK1100；所述通讯模块包括MODBUSRS485通讯模块、MODBUSRS422通讯模块、MODBUSRS232通讯模块、CAN总线通讯模块、MODBUSRTU通讯模块；所述通讯隔离模块包括MODBUSRS485通讯隔离模块、MODBUSRS422通讯隔离模块、MODBUSRS232通讯隔离模块、CAN总线通讯隔离模块、MODBUSRTU通讯隔离模块。进一步的，显示器包括液晶显示屏、供电模块、光纤HDMI转换器。本技术有益效果为：实现综采工作面的集中监测与控制，可有效提高综采工作面设备的高效管理，促进煤矿高产高效，提高煤矿安全生产的水平。采用运行TWINCAT软件PLC的工业计算机代替传统单片机或硬件PLC作为集中控制装置的核心，运行稳定，可扩展功能丰富；采用EtherCAT技术进行数据的传输和处理，速度快，效率高，响应时间短；包含通讯模块丰富，适应性和扩展功能强。附图说明图1为一种基于EtherCAT技术的煤矿工作面集中控制装置的系统框图。附图标记说明：集中控制器1，数据采集器2，显示器3，操控器4，工业计算机5，HDMI光纤转换器6，USB接口隔离器7，集中控制器供电模块8，PLC耦合器9，通讯模块10，通讯隔离模块11，数据采集器供电模块12，液晶显示屏13、显示器供电模块14、光纤HDMI转换器15。具体实施方式如图1所示，基于EtherCAT技术的煤矿工作面集中控制装置技术方案如下：一种基于EtherCAT技术的煤矿工作面集中控制装置，包括集中控制器1、数据采集器2、显示器3、操控器4；所述数据采集器2采集工作面设备的工况信息，与集中控制器1用以太网进行连接，通过EtherCAT技术进行数据交互；所述集中控制器1通过光纤将画面信号传输至显示器3；所述数据采集器2通过串口通讯线接收操控器的控制信号。进一步的，集中控制器1包括运行软件PLC的工业计算机5、HDMI光纤转换器6、USB接口隔离器7、供电模块8；所述软件PLC为TWINCAT软件PLC；所述USB接口隔离器对工业计算机的对外USB接口进行本安隔离。进一步的，数据采集器2包括PLC耦合器9、通讯模块10、通讯隔离模块11、供电模块12；所述PLC耦合器9采用BECKHOFF的EK1100；所述通讯模块10包括MODBUSRS485通讯模块、MODBUSRS422通讯模块、MODBUSRS232通讯模块、CAN总线通讯模块、MODBUSRTU通讯模块；所述通讯隔离模块11包括MODBUSRS485通讯隔离模块、MODBUSRS422通讯隔离模块、MODBUSRS232通讯隔离模块、CAN总线通讯隔离模块、MODBUSRTU通讯隔离模块。进一步的，显示器3包括液晶显示屏13、供电模块14、光纤HDMI转换器15。具体工作原理为：综采工作面设备通过通讯线将实时运行数据传到数据采集器2的通讯隔离模块11中进行隔离，隔离后的通讯信号传给通讯模块10进行滤波和A/D转换，处理后的信号通过PLC耦合器9处理后经过以太网线传输到集中控制器1的工业计算机5中进行处理、计算、显示；工业计算机5将视频信号传给HDMI光纤转换器6中，将HDMI接口视频信号转换为光信号进行传输，显示器3中的光纤HDMI转换器15再将光信号转换为HDMI接口视频信号到液晶显示屏13中进行图像的显示。当接到操控器4的控制信号后，集中控制器1中的工业计算机5将得到的工作面设备通讯数据进行处理、判断，如符合设备的启动或停止信号，则将控制信号通过以太网传送到PLC耦合器9里，再经过通讯模块10和通讯隔离模块11对综采工作面各个设备进行控制。供电模块14给显示器3中的所有模块提供电源，供电模块8给集中控制器1中的所有模块提供电源，供电模块12给数据采集器2中的所有模块提供电源，PLC耦合器9插接到通讯模块10上，给通讯模块10提供电源并读取其信号。集中控制器1中的工业计算机5通过USB隔离器7将USB接口进行本安隔离，可以外接键盘等USB设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置，其特征在于，所述基于EtherCAT技术的煤矿工作面综采集中控制装置包括集中控制器、数据采集器、显示器、操控器；所述数据采集器采集工作面设备的工况信息，与集中控制器用以太网进行连接，通过EtherCAT技术进行数据交互；所述集中控制器通过光纤将画面信号传输至显示器；所述数据采集器通过串口通讯线接收操控器的控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置，其特征在于，所述基于EtherCAT技术的煤矿工作面综采集中控制装置包括集中控制器、数据采集器、显示器、操控器；所述数据采集器采集工作面设备的工况信息，与集中控制器用以太网进行连接，通过EtherCAT技术进行数据交互；所述集中控制器通过光纤将画面信号传输至显示器；所述数据采集器通过串口通讯线接收操控器的控制信号。


2.根据权利要求1所述的一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置，其特征在于，所述集中控制器包括运行软件PLC的工业计算机、HDMI光纤转换器、USB接口隔离器、供电模块；所述软件PLC为TWINCAT软件PLC；所述USB接口隔离器对工业计算机的对外USB接口进行本安隔离。


3.根据权利要求1所述的一种基于EtherCAT技术的煤矿综采工作面集中控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁智，孙鹏亮，胡登高，宋振铎，单鹏，宋冰清，蒋庆友，迟焕磊，郝勇，李麟，侯慧锦，刘佳金，王会枝，曹琰，郭威，颜冰，
申请(专利权)人：中国煤矿机械装备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11